一种陶瓷材料的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种陶瓷的制备方法，特别涉及一种陶瓷材料的制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的不断提高，环境与健康意识正在逐步增强，绿色材料及环保 产品将日益被人们所关注。健康、长寿、舒适已经成为现代人追求的最高目标。抗菌、保健、 环保制品应运而生，并获得迅速发展。而陶瓷制品无论作为日用瓷还是作为家居、装饰等建 筑瓷都与人们的日常生活息息相关，所以人们对各类陶瓷制品的卫生保健功能提出了更高 的要求。
[0003] 在CN1339622A文献中公开了一种复合陶瓷的制备方法，但该陶瓷只有辐射红外 的功能，不具线备杀菌作用。
[0004] 在CN1392115A中公开了一种多功能陶瓷的制作方法及用途，该陶瓷具有辐射远 红外线、抗菌、净化水功能，但不具有增加茶黄素，降低Fe3+及Pb 2+重金属离子的功能。
[0005] 在USP6034013文献中公开了一种只辐射红外线和产生负离子的玻璃球制品用于 净化水，但是其不具备杀菌功能。
[0006] 尽管目前市面上有许多不同功能的特种陶瓷，但是其功能均较单一，能具有保健 和净化功能的产品可满足人们对健康和长寿的迫切需求的陶瓷材料还没有见研究报道。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是：提供一种同时具备净水，保健和杀菌功能的多功能 陶瓷的制备方法及应用，解决目前陶瓷产品功能单一的状况，该陶瓷材料可同时具有降低 水中重金属、提高茶汤中茶黄素含量及杀菌等多种功能。
[0008] 本发明为解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种陶瓷材料的制备方法：包 括如下步骤： 步骤一、准备原料：黄土 20~30份、紫金洗泥15~18份、麦饭石10~12份、铝硅石 7~10份、粘土 10~15份、滑石粉15~18份、泥碳土 8~10份； 步骤二、制泥流程： (1) 把麦饭石10~12份和滑石粉15~18份装进球磨机，加入500ml水研磨30~36小 时，过250目标准筛，得到麦饭石和滑石粉的混合料浆作为基本料A ; (2) 再把粘土 10~15份、泥碳土 8~10份、铝硅石7~10份、黄土 20~30份装进球磨 机，研磨36~40小时，过400目标准筛，得到混合物粉料作为基本料B ; (3) 基本料A和基本料B放入搅拌机搅拌混合3~6小时，最后加入紫金洗泥15~18 份，继续搅拌6~10小时得到粗料，手工制成各种形状胚体待烧制； 步骤三、烧制流程： (1)预烧：温度450~550 °C，时间4~6小时，目的是使胚体固结；（2)烧成：温度 850~900°C，时间6~8小时，目的是使配方中所含元素第一次通过烧制混合反应而产生新 的微量元素； (3)烧结：温度1085~1100°C，时间4~6小时，目的是把新的微量元素凝结固定，自然 冷却到室温得到陶瓷材料。
[0009] -种陶瓷材料的应用，陶瓷材料用于制造具备净水，保健、杀菌、降低水中重金属 和提高茶汤中茶黄素含量功能的陶瓷制品。
[0010] 采用本发明的技术方案的有益效果是： 1、本发明陶瓷应用大量无机原料通过不同比例混合后，通过不同温度烧制，制成具有 净水，保健和杀菌功能的多功能陶瓷。
[0011] 2、本发明陶瓷对金黄色葡萄球菌的24小时杀菌效率高达99%以上，多功能陶瓷 高效吸附Fe3+及Pb 2+重金属离子。
[0012] 3、本发明陶瓷可增加茶汤中茶黄素的含量，相比普通陶瓷，10分钟内茶黄素含量 增加约0. 8倍。
[0013] 4、本发明陶瓷的原料中添加紫金洗泥，使成品陶瓷具有净化、杀菌和保健的作用， 而且工艺简单，原材料容易获取等优点。
【附图说明】
[0014] 图1为不同质量的陶粉置细菌平板上所测的抑菌圈直径； 图2为茶汤置陶粒/瓶后不同时间检测所得的茶黄素浓度。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0016] 实施例1 一种陶瓷材料的制备方法为：包括如下步骤： 步骤一、准备原料：黄土 30份、麦饭石12份、粘土 10份、紫金洗泥18份、错娃石7份、 滑石粉15份、泥碳土 8份； 步骤二、制泥流程： 把麦饭石12份和滑石粉15份先装进球磨机，加入水500ml研磨36小时，过250目标 准筛，得到麦饭石和滑石粉的混合料浆作为基本料A，再把粘土 10份、泥碳土 8份、铝硅石7 份和黄土 30份，装进球磨磨40小时，过400目标准筛，最后加入紫金洗泥18份(紫金洗泥 最为重要，因有稀有元素，平整配方作用使其皇质土的元素依附作用)，继续研磨6小时，得 到粗料，手工制成各种形状胚体待烧制； 步骤三、烧成流程： (1)预烧：温度550°C，时间4小时，目的是使胚体固结；（2)烧成：温度850~900°C， 时间6~8小时，目的是使配方中所含元素第一次通过烧制混合反应而产生新的微量元素； (3)烧结：温度1085Γ，时间4小时，目的是把新的微量元素凝结固定，自然冷却到室温 得到陶瓷材料。
[0017] 实施例2 本发明陶瓷对含金属铅离子和3价金属铁离子的自来水的净化 把含？63+、？13离子的溶液流经陶粒层析柱(颗粒直径：1111111，柱直径3.0〇11，柱长90〇11)， 所述陶粒由本发明的陶材料制成，过柱前及在流过不同体积后取样检测Fe' Pb离子的浓 度。结果如表1所示，溶液中铅离子过柱IOOmL后浓度为8. 3 mg/kg，较过柱前下降96% ; 但在过柱350mL后浓度有所上升，达到33 mg/kg，与过柱前相比下降约86%。将柱子洗脱 后检查洗脱液中铅离子的浓度发现其与过柱350mL后的铅离子浓度相差接近1倍，说明部 分的铅离子被吸附于陶粒中，洗脱时并未完全洗脱下来。Fe3+情况与铅离子相似，但在洗脱 液中的浓度高于上柱前的溶液中Fe3+的离子浓度，说明Fe3+离子与陶粒结合并不紧密，较铅 离子容易洗脱下来。
[0018] 表1铝硅土对溶液中Fe' Pb离子浓度的影响
注：铅离子含量由过柱前230mg/kg下降到最低8. 3mg/kg，下降接近30倍，3价金属离 子铁的浓度由190mg/kg下降至0. 7mg/kg，下降超过270倍。
[0019] 实施例3 本发明降低自来水中重金属离子铅和3价金属离子铁的浓度 向陶粒/瓶倒入自来水500mL后密封瓶口，所述陶粒/瓶由本发明的陶瓷陶瓷材料制 成，室温放置80天后按GB/T 5009. 12~2003处理样品，ICP~MS (《中国药典》2005年版 一部附录XI D)测定水中金属离子的含量，与放置于陶粒/瓶前的自来水金属离子含量作比 较。
[0020] 结果如表2,自来水贮存陶粒/瓶中80天后，铅离子含量由贮存前0.058 mg/kg下 降到0. 0071mg/kg，下降超过8倍。3价金属离子铁的浓度由0. 27 mg/kg下降至0. 03 mg/ kg，下降超过9倍。
[0021] 表2 水中重金属铅和3价铁离子在陶粒/瓶中贮存不同时间后的含量变化
实施例4 本发明陶瓷抑制细菌的增殖(见图1) 它是利用抑菌物质在涂布特定试验菌的琼脂培养基内成球形立体状扩散，抑制试验菌 的繁殖，在抑菌物质的周围形成透明圈，即抑菌圈。本试验将陶粉溶解于灭菌水中制成混 悬液，所述陶粉由本发明的陶瓷材料制成，将滤纸剪成直径为〇. 5cm的圆片，滤纸置陶粉悬 液中湿透后风干，紧紧平贴在已接种试验菌种（金黄色葡萄球菌）的琼脂培养基表面上，经 37°C培养24小时，培养基表面上长出密密麻麻的菌落，而试样周围有一个不长菌落的"晕 圈"。测量晕圈环的宽度，用毫米表示。
[0022] 试验结果显示，随陶粉悬液浓度的增加，抑菌圈的直径也相应增加，在20mg/mL浓 度下，最大抑菌圈直径为26. 8mm。
[0023] 实施例5本发明陶瓷用于泡茶增加茶汤中茶黄素含量 参考高效液相色谱方法通则（JY/T 024~1996 )采用高效液相的方法对冲泡不同时间 后茶汤中的茶黄素含量进行检测，比较茶汤在陶瓶和紫砂茶壶中放置相同时间后茶汤内的 茶色素含量变化后发现：与紫砂茶壶相比，冲泡普洱茶5分钟和10分钟后茶汤中茶黄素的 含量在陶瓶中较紫砂茶壶分别高4/5和1/4 (见图2)，结果表明陶瓶所泡普洱茶汤内的有 效成分茶黄素的含量高于紫砂茶壶。而在陶瓶中泡茶5或10分钟后茶汤中茶黄素的含量 差异不超于30%，从保健的角度来看，经陶瓶冲泡的茶汤的保健价值远高于紫砂茶壶。
[0024] 综上所述，采用本发明所提供的陶粒、陶制容器对自来水进行净化，可以有效降低 水中重金属铅和3价铁离子的含量。值得一提的是，陶粒/瓶可在泡茶过程中降低其重金 属铅和3价铁离子的浓度，增加茶汤中茶黄素含量。而且陶粉可以发射4~18 μπι远红外线， 且具有抑菌杀菌的功能，若应用于医用织物，可以防止感染并加速伤口愈合。
[0025] 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照 较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的 技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在 本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种陶瓷材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤一、准备原料：黄土 20~30份、紫金洗泥15~18份、麦饭石10~12份、铝硅石 7~10份、粘土 10~15份、滑石粉15~18份、泥碳土 8~10份； 步骤二、制泥流程： (1) 把麦饭石10~12份和滑石粉15~18份装进球磨机，加入500ml水研磨30~36小 时，过250目标准筛，得到麦饭石和滑石粉的混合料浆作为基本料A ; (2) 再把粘土 10~15份、泥碳土 8~10份、铝硅石7~10份、黄土 20~30份装进球磨 机，研磨36~40小时，过400目标准筛，得到混合物粉料作为基本料B ; (3) 基本料A和基本料B放入搅拌机搅拌混合3~6小时，最后加入紫金洗泥15~18 份，继续搅拌6~10小时得到粗料，手工制成各种形状胚体待烧制； 步骤三、烧制流程： (1)预烧：温度450~550°C，时间4~6小时，目的是使胚体固结；（2)烧成：温度 850~900°C，时间6~8小时，目的是使配方中所含元素第一次通过烧制混合反应而产生新 的微量元素； (3)烧结：温度1085~IKKTC，时间4~6小时，目的是把新的微量元素凝结固定，自然 冷却到室温得到陶瓷材料。2. -种权利要求1所述的一种陶瓷材料的应用，其特征在于：陶瓷材料用于制造具备 净水，保健、杀菌、降低水中重金属和提高茶汤中茶黄素含量功能的陶瓷制品。
【专利摘要】一种陶瓷材料的制备方法及其应用，其组成成分是：黄土20～30份、紫金洗泥15～18份、麦饭石10～12份、铝硅石7～10份、粘土10～15份？、滑石粉15～18份、泥碳土8～10份；将上述原料混合、研磨、烧结后得到本发明的陶瓷材料，该陶瓷提供具备净水，保健和杀菌功能，解决了目前陶瓷产品功能单一的状况，该陶瓷材料可同时具有降低水中重金属、提高茶汤中茶黄素含量及杀菌等多种功能。
【IPC分类】C04B33/22, C04B33/24, C04B33/02
【公开号】CN105060857
【申请号】CN201510508564
【发明人】周佳荣, 邱鹏新, 蓝永辉
【申请人】深圳市飞尚新材有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月19日