CN109020224A - 一种多功能环保釉面瓷砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能环保釉面瓷砖及其制备方法，包括陶瓷胚体以及附着在陶瓷胚体外表面的釉面，其特征在于：按重量百分比该陶瓷胚体外表面的釉面由以下原材料及组分组成：稀土0.5％‑10％，霞长石7％‑8％，煅烧高岭土9％‑10％，气刀土7％‑8％，煅烧氧化铝9％‑10％，煅烧钠长石10％‑11％，石英11％‑12％，烧滑石1％‑3.5％，白云石0.5％‑2％，硅酸锆8％‑9％，三聚磷酸钠0.3％‑0.5％，甲基纤维素0.2％‑0.5％，自来水25％‑27％。本发明的有益效果在于：由于上述多功能环保瓷砖釉面层采用纳米稀土元素，经过高温烧结，产品具有除甲醛、除苯、除菌、除异味、抗辐射、产生远红外线等功能，对人体健康无任何副作用，而且产生的远红外线有益人体健康。

Description

一种多功能环保釉面瓷砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷制品，特别是一种陶瓷胚体釉面层具有除甲醛、除苯、除菌、除异味、抗辐射、产生远红外线等功能的一种多功能环保釉面瓷砖及其制备方法。

背景技术

陶瓷是一种日常生活及装饰材料中不可缺少且用量很大的材料，随着人们生活水平的提高，对陶瓷产品的要求也越来越高，需要重量轻、薄、结实耐用，节能、环保并带有一些特殊功能性的陶瓷产品。目前，市场上的陶瓷基本上还是以传统的陶瓷产品为主，这些产品存在厚、重、不结实等缺陷。近几年，市场上出现了负离子陶瓷产品，即这种陶瓷产品可以产生一些负离子，主要有羟基负离子H₃O^2-、氢氧根负离子OH^-以及负氧离子O^2-，其显著的生物效应不仅体现在改善空气质量，而且对人体的健康保健非常有益。主要表现在以下方面：(1)可使人体大脑皮层功能增强，工作效率提高，睡眠质量改善，还可以增强脑组织的氧化过程，使其获得更多的氧；(2)具有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，降低血压，还可以改善心脏功能；(3)能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用；(4)负离子对呼吸***影响最为明显，可提高人体肺活量，改善和增强肺功能。然而，最近的检测结果表明，部分负离子陶瓷产品存在放射性超标现象，众所周知，放射性超标对人们的健康十分有害。另外，近期市场上还出现了一些抗菌陶瓷产品，但这种陶瓷产品是以加入Ag、Zn、Cu等抗菌金属阳离子、氧化物(银系抗菌)或复合盐的方法或用溶胶-凝胶的方法在陶瓷表面镀TiO₂光催化抗菌薄膜(光催化抗菌)。由于银系具有较好的抗菌、杀菌效果，故尔市场上以载银抗菌、杀菌陶瓷居多。其技术特点是：将银、铜等金属化合物高密度地固定在光催化剂上的光还原镀层上，光还原镀层是为了在光照不到的暗处也能有较高的杀菌性能。在光催化剂上再喷涂具有抗菌、杀菌效果的化合物银或铜等金属离子水，利用光催化剂的还原能力高密度地还原和固定，故室内不论是使用日光灯还是无光时，这些建筑卫生陶瓷都具有抗菌性能。无论是银系抗菌还是光催化抗菌陶瓷，它们的生产成本均较高，同时，对生产工艺的要求也过于严格。因此，难以普及、推广市场化。

发明内容

为解决现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种通过在陶瓷釉面层加入一定量的稀土元素，经过高温烧结，生产的产品具有除甲醛、除苯、除菌、除异味、抗辐射、产生远红外线等功能；并且，这种功能陶瓷釉面砖比目前市场上的负离子陶瓷釉面砖具有更低的放射性，对人体健康无任何副作用，而且产生的远红外线有益人体健康。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种多功能环保釉面瓷砖，包括陶瓷胚体以及附着在陶瓷胚体外表面的釉面，其特征在于：按重量百分比该陶瓷胚体外表面的釉面由以下原材料及组分组成：

优选地是，一种多功能环保釉面瓷砖，包括陶瓷胚体以及附着在陶瓷胚体外表面的釉面，其特征在于：按重量百分比该陶瓷胚体外表面的釉面由以下原材料及组分组成：

所述的稀土是指化学元素周期表中镧系元素-镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Ga)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素-钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素，其中稀土元素含量ppm为：La：242，Ce：549，Pr：60.9，Nd：222，Sm：43.5，Eu：1.17，Ga：30.3，Tb：5.42，Dy：31.0，Ho：6.11，Er：19.3，Tm：2.63，Yb：17.4，Lu：2.37，Sc：8.40，Y：154。

所述的稀土由中色稀土有限公司提供；

所述的霞长石等原材料均可商购。

本发明的目的之二是提供一种多功能环保釉面瓷砖的制备方法，包括如下步骤：

步骤一稀土研磨：将稀土置于研磨机研磨细度300nm-150nm，得纳米稀土粉，备用；

步骤二原材料粉碎、研磨、过筛：将霞长石、煅烧高岭土、气刀土、煅烧氧化铝、钠长石、石英、烧滑石、白云石、硅酸锆分别在粉碎机粉碎后，分别置于研磨机研磨，分别置于振动筛，过筛的粒度为350目，分别得粒度为350目霞长石粉、煅烧高岭土粉、气刀土粉、煅烧氧化铝粉、钠长石粉、石英粉、烧滑石粉、白云石粉、硅酸锆粉，备用；

步骤三浆料制备：按重量百分比依次将自来水、三聚磷酸钠、甲基纤维素和步骤一备用的纳米稀土粉称重置于搅拌机搅拌30分钟，得纳米稀土混合浆料，备用；

步骤四釉料混合物制备：按重量百分比依次将步骤二备用霞长石粉、煅烧高岭土粉、气刀土粉、煅烧氧化铝粉、钠长石粉、石英粉、烧滑石粉、白云石粉、硅酸锆粉称重置于搅拌机搅拌30分钟，得釉料混合物，备用；

步骤五釉面浆料制备：按重量百分比依次将步骤四备用的釉料混合物、步骤三备用的纳米稀土混合浆料置于研磨机研磨1-2h，经过300目振动筛过筛，得浓度为55-60波美度釉面浆料，备用；

步骤六施釉面浆料于陶瓷胚体并烧成：在陶瓷胚体施步骤五所得的釉面浆料，釉面浆料的厚度为0.8-1.2毫米，进行烧成，烧成的温度为1140-1180℃，烧成时间为50-70分钟，即得一种多功能环保釉面瓷砖。

优选的是，一种多功能环保釉面瓷砖制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一稀土研磨：将稀土置于研磨机研磨细度200nm，得纳米稀土粉，备用；

步骤二原材料粉碎、研磨、过筛：将霞长石、煅烧高岭土、气刀土、煅烧氧化铝、钠长石、石英、烧滑石、白云石、硅酸锆分别在粉碎机粉碎后，分别置于研磨机研磨，分别置于振动筛，过筛的粒度为350目，分别得粒度为350目霞长石粉、煅烧高岭土粉、气刀土粉、煅烧氧化铝粉、钠长石粉、石英粉、烧滑石粉、白云石粉、硅酸锆粉，备用；

步骤三浆料制备：按重量百分比称重自来水260kg、三聚磷酸钠30kg、甲基纤维素20kg和步骤一备用的纳米稀土粉15kg依次置于搅拌机搅拌30分钟，得纳米稀土混合浆料，备用；

步骤四釉料混合物制备：按重量百分比将步骤二备用的原材料称重，其中：霞长石粉80kg、煅烧高岭土粉100kg、气刀土粉80kg、煅烧氧化铝粉100kg、钠长石粉110kg、石英粉120kg、烧滑石粉30kg、白云石粉10kg、硅酸锆粉90kg，依次置于搅拌机搅拌30分钟，得釉料混合物，备用；

步骤五釉面浆料制备：按重量百分比依次将步骤四备用的釉料混合物、步骤三备用的纳米稀土混合浆料置于研磨机研磨1-2h，经过300目振动筛过筛，得浓度为57波美度釉面浆料，备用；

步骤六施釉面浆料于陶瓷胚体并烧成：在陶瓷胚体施步骤五所得的釉面浆料，釉面浆料的厚度为1毫米，进行烧成，烧成的温度为1170℃，烧成时间为55分钟，即得一种多功能环保釉面瓷砖。

本发明的有益效果在于：由于上述多功能环保瓷砖釉面层采用纳米稀土元素，经过高温烧结，产品具有除甲醛、除苯、除菌、除异味、抗辐射、产生远红外线等功能，并且，这种新型的功能陶瓷产品比目前市场上的负离子陶瓷产品具有更低的放射性，对人体健康无任何副作用，而且产生的远红外线有益人体健康。稀土元素包括15个镧系元素和钪、钇共17个金属元素。稀土元素自18世纪末相继被人们发现以来，已在冶金、陶瓷、玻璃、石化、印染、农林等行业得到广泛应用。随着科学技术的进步，稀土的应用范围不断扩大。特别是近20余年来，稀土在高新技术领域的应用得到了迅猛发展。稀土在功能陶瓷中的应用，就是其中的一个重要方面。如超导陶瓷中大部分都含有稀土，如钇钡铜氧(YBCO)就是一种具有优良高温超导性的氧化物陶瓷，它可将所需的环境工作温度由低温超导材料的液氦区(Tc＝4.2K)提高到液氮区(Tc＝77K)，极大地提升了超导材料的实用价值。同时，在许多功能陶瓷的原料中掺加一定的稀土元素，不但可改善陶瓷的烧结性、致密度、强度等，更重要的是可使其特有的功能效应得到显著提高。

由上可见，现在的陶瓷产品还没有哪一种能够同时具有除甲醛、除苯、除菌、除异味、抗辐射、释放远红外光波，而本发明研制的陶瓷产品集上述6项功能于一体，不仅具有除菌、除甲醛、除苯、除异味，改善室内环境，而且还能抗辐射、释放远红外光波，这些对人体健康非常有利。此外，由于加入了稀土元素，改善了陶瓷产品的结构，提高了致密度和强度。具有如下特征：(1)增加了陶瓷的强度，达到更坚实，可节约高岭土等陶瓷原料百分之二十以上即可达到强度要求，并降低了吸水性5倍以上，增加了硬度和使用寿命。(2)因为增加的稀土成份更具备热传导性，在烧制过程中稀土释放的能量分解了空气中的有机化合物，有效减低空气污染，稀土能量的热传导更快，有效节约燃气能源的消耗百分之十以上。(3)稀土元素释放出的有序光波，常温时可释放出远红外光波特性，可达到分解装修造成的空气污染，如甲醛，苯，等有害气体。(4)由于有序波抵抗无序波的原理达到了可以抗电磁波辐射的功能。(5)常温释放远红外光波达到抗菌的功效。(6)有序波的释放使更亮的瓷砖也不会伤害眼睛，减少了光污染。

具体实施方式

下面给出本发明的一种多功能环保釉面瓷砖的实施例和本发明的一种多功能环保釉面瓷砖具体实施方式。

本发明的一种多功能环保釉面瓷砖实施例1-4的配方表：

实施例1的配方表制备一种多功能环保釉面瓷砖的制备方法，包括如下步骤：

步骤一稀土研磨：将稀土置于研磨机研磨细度200nm，得纳米稀土粉，备用；

步骤二原材料粉碎、研磨、过筛：将霞长石、煅烧高岭土、气刀土、煅烧氧化铝、钠长石、石英、烧滑石、白云石、硅酸锆分别在粉碎机粉碎后，分别置于研磨机研磨，分别置于振动筛，过筛的粒度为350目，分别得粒度为350目霞长石粉、煅烧高岭土粉、气刀土粉、煅烧氧化铝粉、钠长石粉、石英粉、烧滑石粉、白云石粉、硅酸锆粉，备用；

步骤三浆料制备：按重量百分比称重自来水260kg、三聚磷酸钠30kg、甲基纤维素20kg和步骤一备用的纳米稀土粉15kg依次置于搅拌机搅拌30分钟，得纳米稀土混合浆料，备用；

步骤四釉料混合物制备：按重量百分比将步骤二备用的原材料称重，其中：霞长石粉80kg、煅烧高岭土粉100kg、气刀土粉80kg、煅烧氧化铝粉100kg、钠长石粉110kg、石英粉120kg、烧滑石粉30kg、白云石粉10kg、硅酸锆粉90kg，依次置于搅拌机搅拌30分钟，得釉料混合物，备用；

步骤五釉面浆料制备：按重量百分比依次将步骤四备用的釉料混合物、步骤三备用的纳米稀土混合浆料置于研磨机研磨1-2h，经过300目振动筛过筛，得浓度为57波美度釉面浆料，备用；

步骤六施釉面浆料于陶瓷胚体并烧成：在陶瓷胚体施步骤五所得的釉面浆料，釉面浆料的厚度为1毫米，进行烧成，烧成的温度为1170℃，烧成时间为55分钟，即得一种多功能环保釉面瓷砖。

实施例2-3的制备多功能环保釉面瓷砖制备方法除实施例2-3的配方表与实施例1不同，制备方法相同。

实施例4的配方表制备多功能环保釉面瓷砖制备方法，包括如下步骤：

步骤一原材料粉碎、研磨、过筛：将霞长石、煅烧高岭土、气刀土、煅烧氧化铝、钠长石、石英、烧滑石、白云石、硅酸锆分别在粉碎机粉碎后，分别置于研磨机研磨，分别置于振动筛，过筛的粒度为350目，分别得粒度为350目霞长石粉、煅烧高岭土粉、气刀土粉、煅烧氧化铝粉、钠长石粉、石英粉、烧滑石粉、白云石粉、硅酸锆粉，备用；

步骤二浆料制备：按重量百分比称重自来水260kg、三聚磷酸钠30kg、甲基纤维素20kg依次置于搅拌机搅拌30分钟，得混合浆料，备用；

步骤三釉料混合物制备：按重量百分比将步骤一备用的原材料称重，其中：霞长石粉80kg、煅烧高岭土粉100kg、气刀土粉80kg、煅烧氧化铝粉100kg、钠长石粉110kg、石英粉120kg、烧滑石粉30kg、白云石粉10kg、硅酸锆粉90kg，依次置于搅拌机搅拌30分钟，得釉料混合物，备用；

步骤四釉面浆料制备：按重量百分比依次将步骤三备用的釉料混合物、步骤二备用的混合浆料置于研磨机研磨1-2h，经过300目振动筛过筛，得浓度为57波美度釉面浆料，备用；

步骤五施釉面浆料于陶瓷坯并烧成：在陶瓷坯施步骤四所得的釉面浆料，釉面浆料的厚度为1毫米，进行烧成，烧成的温度为1170℃，烧成时间为70分钟，即得一种多功能环保釉面瓷砖。

实验检测：[附北京中科光析化工技术研究所检测报告：报告编号(Report ID)：ZKGX180408-85062；样品名称(Applicant)：地板砖]

实施例1样品名称：地板砖与实施例4样品名称：地板砖对比检测报告：

实验检测结果分析：

1、实施例1样品名称：地板砖检测项目，甲醛去除率92.37％；实施例4样品名称：地板砖检测项目，甲醛去除率0。

2、实施例1样品名称：地板砖检测项目，苯去除率95.83％；实施例4样品名称：地板砖检测项目，苯去除率0。

3、实施例1样品名称：地板砖检测项目，抗辐射率98.2％；实施例4样品名称：地板砖检测项目，抗辐射率1.8％。

4、实施例1样品名称：地板砖检测项目，法向发射率0.86；实施例4样品名称：地板砖检测项目，法向发射率0.86。

实施例1样品，实施例2样品，实施例3样品，功能性价相比，实施例1样品优于实施例2样品和实施例3样品。

综上所述，本发明具有除甲醛、除苯、除菌、除异味、抗辐射、产生远红外线等功能，效果显著。

甲醛净化率、甲苯净化率及稳定性试验：[广东省微生物分析检测中心《分析检测报告》报告编号(2017FM03605R02)样品名称：量子能量超晶石瓷砖。

广东省微生物分析检测中心《分析检测报告》实施例1样品4片，甲醛净化率效果大于90％(标准要求大于等于75％)；甲苯净化率效果大于90％(标准要求大于等于35％)。

抗菌试验：[中国科学院理化技术研究所抗菌材料检测中心《检测报告》报告编号(LHKJ-1712-02-1/1)样品名称：百世洁美品牌医疗瓷砖。

肺炎克雷伯氏菌：实施例1样品抗菌率97.46％；实施例4样品抗菌率0。

金黄色葡萄球菌：实施例1样品抗菌率99.09％(标准要求大于等于90％)。

试验表明：采用纳米稀土元素，经过高温烧结，产品具有除甲醛、除苯、除菌、除异味、抗辐射、产生远红外线等功能，并且，这种新型的功能陶瓷产品比目前市场上的负离子陶瓷产品具有更低的放射性，对人体健康无任何副作用，而且产生的远红外线有益人体健康。

本发明的工作原理是：以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能环保釉面瓷砖，包括陶瓷胚体以及附着在陶瓷胚体外表面的釉面，其特征在于：按重量百分比该陶瓷胚体外表面的釉面由以下原材料及组分组成：

2.根据权利要求1所述的一种多功能环保釉面瓷砖，包括陶瓷胚体以及附着在陶瓷胚体外表面的釉面，其特征在于：按重量百分比该陶瓷胚体外表面的釉面由以下原材料及组分组成：

3.根据权利要求1所述的一种多功能环保釉面瓷砖，其特征在于，所述的稀土是指化学元素周期表中镧系元素-镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Ga)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素-钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素，其中稀土元素含量ppm为：La：242，Ce：549，Pr：60.9，Nd：222，Sm：43.5，Eu：1.17，Ga：30.3，Tb：5.42，Dy：31.0，Ho：6.11，Er：19.3，Tm：2.63，Yb：17.4，Lu：2.37，Sc：8.40，Y：154。

4.一种多功能环保釉面瓷砖的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一稀土研磨：将稀土置于研磨机研磨细度300nm-150nm，得纳米稀土粉，备用；

步骤二原材料粉碎、研磨、过筛：将霞长石、煅烧高岭土、气刀土、煅烧氧化铝、钠长石、石英、烧滑石、白云石、硅酸锆分别在粉碎机粉碎后，分别置于研磨机研磨，分别置于振动筛，过筛的粒度为350目，分别得粒度为350目霞长石粉、煅烧高岭土粉、气刀土粉、煅烧氧化铝粉、钠长石粉、石英粉、烧滑石粉、白云石粉、硅酸锆粉，备用；

步骤三浆料制备：按重量百分比依次将自来水、三聚磷酸钠、甲基纤维素和步骤一备用的纳米稀土粉称重置于搅拌机搅拌30分钟，得纳米稀土混合浆料，备用；

步骤四釉料混合物制备：按重量百分比依次将步骤二备用霞长石粉、煅烧高岭土粉、气刀土粉、煅烧氧化铝粉、钠长石粉、石英粉、烧滑石粉、白云石粉、硅酸锆粉称重置于搅拌机搅拌30分钟，得釉料混合物，备用；

步骤五釉面浆料制备：按重量百分比依次将步骤四备用的釉料混合物、步骤三备用的纳米稀土混合浆料置于研磨机研磨1-2h，经过300目振动筛过筛，得浓度为55-60波美度釉面浆料，备用；

步骤六施釉面浆料于陶瓷胚体并烧成：在陶瓷胚体施步骤五所得的釉面浆料，釉面浆料的厚度为0.8-1.2毫米，进行烧成，烧成的温度为1140-1180℃，烧成时间为50-70分钟，即得一种多功能环保釉面瓷砖。

5.根据权利要求4所述的一种多功能环保釉面瓷砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一稀土研磨：将稀土置于研磨机研磨细度200nm，得纳米稀土粉，备用；

步骤二原材料粉碎、研磨、过筛：将霞长石、煅烧高岭土、气刀土、煅烧氧化铝、钠长石、石英、烧滑石、白云石、硅酸锆分别在粉碎机粉碎后，分别置于研磨机研磨，分别置于振动筛，过筛的粒度为350目，分别得粒度为350目霞长石粉、煅烧高岭土粉、气刀土粉、煅烧氧化铝粉、钠长石粉、石英粉、烧滑石粉、白云石粉、硅酸锆粉，备用；

步骤三浆料制备：按重量百分比称重自来水260kg、三聚磷酸钠30kg、甲基纤维素20kg和步骤一备用的纳米稀土粉15kg依次置于搅拌机搅拌30分钟，得纳米稀土混合浆料，备用；

步骤四釉料混合物制备：按重量百分比将步骤二备用的原材料秤重，其中：霞长石粉80kg、煅烧高岭土粉100kg、气刀土粉80kg、煅烧氧化铝粉100kg、钠长石粉110kg、石英粉120kg、烧滑石粉30kg、白云石粉10kg、硅酸锆粉90kg，依次置于搅拌机搅拌30分钟，得釉料混合物，备用；

步骤五釉面浆料制备：按重量百分比依次将步骤四备用的釉料混合物、步骤三备用的纳米稀土混合浆料置于研磨机研磨1-2h，经过300目振动筛过筛，得浓度为57波美度釉面浆料，备用；

步骤六施釉面浆料于陶瓷胚体并烧成：在陶瓷胚体施步骤五所得的釉面浆料，釉面浆料的厚度为1毫米，进行烧成，烧成的温度为1170℃，烧成时间为55分钟，即得一种多功能环保釉面瓷砖。