抗菌陶瓷的生产方法
【专利说明】抗菌陶瓷的生产方法
[0001]本发明专利申请是中国专利申请号201410728373.0的分案申请，原申请的申请号为201410728373.0，申请日为2014年12月05日，发明名称为一种生产新型抗菌陶瓷的配方和方法。
技术领域
[0002]本发明涉及陶瓷制备领域，具体涉及两种抗菌陶瓷的生产方法。
【背景技术】
[0003]陶瓷烧制工艺已为公知，如中国发明专利CN98126482.4公开一种陶瓷制品生产新工艺，将坯件烘干后煅烧而成，将10 % -50 %的玻璃粉与90 % -50 %的集料粉混合均匀后加水润湿半干压成型制坯，再将坯件在800 _850°C温度下煅烧。集料粉为瓷粉、陶粉、石英石粉、花岗石粉、砖粉或其它火成岩粉等凡具有坚硬、在850°C以下不分解、不发生晶形转变、在常温下与水不起化学作用、与熔融玻璃在冷凝过程中粘结牢固的物料均可作集料用。石英砂粉虽有晶形转变，仍可作集料用。制坯后可用水玻璃掺水成浆代替釉浆上釉，也可用现行工艺制备的釉浆上釉。制坯可将混匀的玻璃粉与集料粉加水润湿后半干压成型制还，或加入掺有水玻璃的水润湿后半干压成型制还。
[0004]我国是陶瓷生产和消费大国，目前建筑陶瓷年产量达6.5亿平方米以上，陶瓷洁具6000万件左右，随着社会文明的进步，和环境的改变，人们已不满足于传统陶瓷的美观、耐用等一般功能，更希望具有杀菌、消毒、除臭等功能。
[0005]辽宁省硼化工占全国总量的90%，而在硼砂的生产过程中，用碳碱法每生产I吨硼砂要产生4吨硼泥，碳铵法每生产I吨要产生7吨硼泥，而堆放的硼泥污染的土地面积是其堆放面积的3倍，使所污染的土地成为寸草不生的“不毛之地”，如何解决硼泥污染或者进一步的加以利用，成为多年困扰相关领域的一大难题。
[0006]鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研宄，遂有本案产生。
【发明内容】
[0007]本发明的其一目的在于提供一种工艺步骤清晰简洁，可高效制备抗菌陶瓷的抗菌陶瓷的生产方法。
[0008]本发明的其二目的在于提供另一种工艺步骤清晰简洁，可高效制备抗菌陶瓷的抗菌陶瓷的生产方法。
[0009]为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案:
一种抗菌陶瓷的生产方法，包括如下步骤:
(1)粉碎废陶瓷材料并筛选出粒度目数为20目以上的上述废陶瓷硬质颗粒；将上述硼泥、陶瓷粘土、高岭石、钾长石、石英砂、二硼化钛和废陶瓷硬质颗粒按照重量份数比35-45:15-25:10-20:5-10:5-10:5-10: 10-20 混合在一起制成坯体浆料；
(2)将上述坯体浆料置于石膏模具中； (3)将成型的上述坯体浆料脱模制成半成品坯体；
(4)对上述半成品坯体进行施釉；
(5)将施釉后的上述半成品坯体烧制成陶瓷成品。
[0010]在上述步骤(I)中，当上述硼泥的含水量高于30wt%时，在与上述陶瓷粘土、高岭石、钾长石、石英砂、二硼化钛和废陶瓷硬质颗粒混合之前，加入无水氯化钙，并同时进行加热来对硼泥进行除水，直至含水量为20-30wt% ;当上述硼泥的含水量低于20wt%时，加入适量水将含水量调试至20-30wt%。
[0011]在上述步骤(5)中，烧制上述半成品坯体的时间为13-15小时，温度为1210-1290°C，升温速度为5-10°C /min，烧成收缩率小于1.15。
[0012]一种抗菌陶瓷的生产方法，包括如下步骤:
(O粉碎废陶瓷材料并筛选出粒度目数为20目以上的上述废陶瓷硬质颗粒；将民03、MgO, CaO, Fe2O3、S12^P Na2O 按照重量份数比 0.8-2.5:30-40:0.15-8.1:2.5-13.4:10-20:0.1-1.3混合在一起制成混合物A ;将上述混合物A、陶瓷粘土、高岭石、钾长石、石英砂、二硼化钛、废陶瓷硬质颗粒和水按照重量份数比24.5-36:15-25:10-20:5-10:5-10: 5-10:10-20:9-10.5混合在一起制成坯体浆料；
(2)将上述坯体浆料置于石膏模具中；
(3)将成型的上述坯体浆料脱模制成半成品坯体；
(4)对上述半成品坯体进行施釉；
(5)将施釉后的上述半成品坯体烧制成陶瓷成品。
[0013]在上述步骤(5)中，烧制上述半成品坯体的时间为13-15小时，温度为1210-1290°C，升温速度为5-10°C /min，烧成收缩率小于1.15。
[0014]采用上述技术方案后，本发明的两种抗菌陶瓷的生产方法，利用硼元素作为抗菌因子，进行各组分的合理配比，形成制作陶瓷的原料，成品陶瓷整体长久释放抗菌因子，具有明显的长久抗菌、杀菌作用，克服传统采用抗菌剂附着陶瓷表面的抗菌方式所带来的工艺复杂、成本高，抗菌效果不足、不持久等缺陷；并且在实际生产中，可利用工业废料硼泥作为硼元素的原料，用量大，废物利用和解决硼泥污染效果明显，与现有技术相比，本发明的工艺步骤清晰简洁，可高效制备新型抗菌陶瓷，且生产的抗菌陶瓷具有长久抗菌效果的同时，还解决了硼泥污染环境的问题，绿色环保，成本低，实用性强，
本发明还提出另一种抗菌陶瓷的生产方法，工艺步骤清晰简洁，可高效制备新型抗菌陶瓷。
【具体实施方式】
[0015]为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。
[0016]一种抗菌陶瓷，主要由混合物A、陶瓷粘土、高岭石、钾长石、石英砂、二硼化钛和废陶瓷硬质颗粒按照重量份数比24.5-45:15-25:10-20:5-10:5-10:5-10: 10-20混合而成；所述混合物A主要由B2O3' MgO, CaO, Fe2O3、S12^P Na 20按照重量份数比0.8-2.5:30-40:0? 15-8.1:2.5-13.4:10-20:0.1-1.3混合而成；所述废陶瓷硬质颗粒的粒度目数为20目以上。目前国内外的抗菌材料主要分为三类，第一类是以银系为主的抗菌剂，成本昂贵；第二类是打02微粒子光催化抗菌剂，需进行光照使T12激活水中溶解的氧成为活性氧自由基来起到抗菌作用；第三类是具有远红外福射功能的抗菌材料如Fe、Mn、Cr、Zr等的氧化物。而传统的陶瓷抗菌技术大致是将抗菌剂固定在载体上或采用溶胶-凝胶法，在陶瓷表面上镀抗菌薄膜。但每种抗菌材料或方法都各有缺陷。近年来国内外功能型陶瓷研宄不断升温，但论起功能和特点，均因材料昂贵、工艺繁杂，只能对陶瓷制品有特殊要求的少数科研、卫生部门使用，生产批量少。本发明研制的抗菌陶瓷基体、载体及抗菌材料工艺，可使任何一件陶瓷制品都具备抗菌功能，体现了化学材料与微生物学科的融合，以及制陶技术与分析科学的结合，多学科互补性，将微生物学(细菌、病毒、抗杀菌机理)与化学制剂、陶艺有机地结合在一起，具体是，本发明利用硼元素作为抗菌因子，进行各组分的合理配比，形成制作陶瓷的原料，成品陶瓷整体长久释放抗菌因子，具有明显的长久抗菌、杀菌作用，克服传统采用抗菌剂附着陶瓷表面的抗菌方式所带来的工艺复杂、成本高，抗菌效果不足、不持久等缺陷；并且在实际生产中，可利用工业废料硼泥作为硼元素的原料，用量大，废物利用和解决硼泥污染效果明显。其中陶瓷粘土具有粘性，为整个陶瓷配方提供了所需的粘性，利于成型，如果陶瓷粘土过少会导致粘度不足，而陶瓷粘土过多会影响陶瓷成品的硬度；高岭石可提高陶瓷成品的韧性，如果高岭石过少会导致陶瓷成品韧性不足，陶瓷成品易碎，而高岭石过多会又会影响陶瓷成品的强度；钾长石和石英砂具有晶型体，作为瓷料，可保证陶瓷成品的硬度，与体现耐高温性能的二硼化钛进行合理混合配比，三者在微观结构上相辅相成，使陶瓷成品具有高的强度和耐高温性能；废陶瓷硬质颗粒在可调节陶瓷成品的陶瓷性能的同时，还具有废物利用效果，但是废陶瓷硬质