CN111825335A - 一种抗霉菌陶瓷釉及制品生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明是提供一种具有抗霉菌性能的功能型陶瓷釉料及其制品生产方法，该釉料是用于制造表面可产生抗霉菌效果的陶瓷及搪瓷制品，同时也涉及其具体的生产及使用工艺方法。本发明的有益作用是制备了具有长效持久抗霉菌性能的功能型釉料，可以广泛应用于建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷及搪瓷制品，抗霉功能型釉经高温烧制，具有环保无毒、长效持久的特点，特别有益于对抗霉要求高的使用环境及场所，起到改善环境及间接有益于人体健康的作用。

Description

一种抗霉菌陶瓷釉及制品生产方法

技术领域

本发明涉及一种抗霉菌陶瓷釉及制品生产方法，该釉料是用于制造表面可产生抗霉菌性能的陶瓷，同时也涉及其具体的生产及使用工艺方法。

背景技术

健康问题一直是人们最为关注的焦点之一，然而细菌无处不在，特别是一些有害的细菌、霉菌直接危害到人类健康，霉菌与霉菌毒素对人体健康造成的危害极大，直接导致如慢性中毒、致癌、致畸等不良作用，因此霉菌对环境及人身体健康影响日益引起人们重视。其中霉菌对食品的污染最为常见，通常我们看到的发霉，是霉菌菌丝完全发展成型的部分，食品霉变后，那些没发霉的部分其实也有大量肉眼看不见的霉菌，同时霉菌产生的毒素会在食物里扩散，即使是在冰箱中长期存放的食物，也会被霉菌和毒素所污染；霉菌在阴暗潮湿环境的地方大量存在，如浴室、卫生间、水池、厨柜等位置，霉菌在家中的存在，会直接引发儿童及老人弱抵抗人群的过敏性鼻炎、支气管哮喘等疾病；在货仓、库房等大型存储场所，因长期通风较少和存储封闭等情况，也是霉菌高滋生环境，间接对存储物品及环境造成不良影响。

抗菌防霉材料是一类具有抑菌和杀菌性能的新型功能材料，当细菌或霉菌等微生物与抗菌防霉材料制品表面接触后，受到抑制最终死亡。目前大多数抗菌防霉材料是有机塑料制品，其核心成分是抗菌防霉剂，通过在塑料母粒中掺混添加少量抗菌防霉剂直接加工制成，但由于抗菌防霉剂在塑料中难以分散问题，使材料的抗菌防霉效率降低，所以目前抗菌防霉塑料多采用的是表面镀层方式，而当抗菌塑料镀层表面与水流和外界直接接触时，制品表面的抗菌成分流失较快，这导致抗菌防霉持久性能下降，通常在6个月后已达不到抗霉菌效果。

霉菌对材料的侵蚀和持续滋生分为原发性和继发性，其中原发性侵蚀是指霉菌直接从材料中获取营养物质，材料受其侵蚀后出现霉变；继发性侵蚀是指霉菌生长所需要的营养物质不从材料中直接获得，而是在材料使用和存储期间，表面积聚灰尘、油脂、汗渍等有机物，导致霉菌滋生。优良的抗霉材料应具有较好的抑菌或杀菌能力，不溶于水或溶解度极小，抗霉性能对材料的性能和外观应无不良影响，高温陶瓷釉无疑是最好的表面材料选择，陶瓷具有良好的化学稳定性及耐候性，环保无害，几乎不存在原发性侵蚀，继发性侵蚀低，是抗霉菌材料的最佳载体。

陶瓷的高烧结温度使抗菌剂应具有耐高温性能，目前市场上存在的抗菌陶瓷主要针对大肠杆菌和金黄葡萄球菌，通常的抗菌原理采用两种方法，一种是银离子抗菌，另外一种是光催化抗菌，其中银离子抗菌方法存在性能退化问题，在使用一段时间后，表面银离子活性降低导致抗菌性能持续下降而几乎无效，所以该方法制备的抗菌陶瓷，在市场上始终难以广泛推广应用；而以TiO₂为代表的光催化抗菌材料需要有外界的光线照射才能发挥性能，而通常细菌滋生的环境都多数是光线不足甚至无光，导致丧失抗菌性能。

目前还没有专门针对抗霉菌的陶瓷及性能研究，并且市面上也并未有陶瓷是针对抗霉菌的，但不论是和食品直接接触的餐具、存储容器等日用器物，家中的卫生间、浴室、厨房、洗手台等位置，乃至工业粮仓、食品仓库、污水及垃圾处理厂等，均对抗霉的性能需求广泛。

发明内容

本发明的目的是制备一种复合型具有抗霉性能的陶瓷釉料，其中包含主型材料为锕系氧化物，辅助型材料为镧系氧化铈及磷酸银材料，经高温烧成后的釉面具有抗霉菌的功能。利用本技术生产的陶瓷具有持久的抑杀霉菌作用，同时具有环保无毒、长效持久等特点，不但能用于抗霉菌日用陶瓷，提高食物保鲜度，同时也能应用于抗霉建筑及卫生陶瓷，达到改善浴室、卫生间等室内环境及卫生，有益人身体健康的作用，应用范围广泛，且其提供的生产工艺方法简单可行，有利于推广应用。

本发明的技术方案如下：

根据配方性能要求制备复合型无机高温型抗霉剂，化学百分比组成范围为：其主型材料锕系氧化物在最终釉料中质量百分比组成0.2%-4.5%，其辅助型材料为氧化铈、磷酸银两种中的单独一种或两种复合，质量百分比之和组成0.3-7.0%。将以上材料按配方组成配置成无机高温型抗霉剂材料。再与长石类、石英、高岭土类、硼等无机材料于质量百分比SiO₂12%-65%，Al₂O₃ 6%-26%，碱金属及碱土金属氧化物之和 2.0%-12%，氧化硼0-13%的化学组成范围内，经配料，湿法球磨、过筛得到不同使用温度下的抗霉型陶瓷釉料，再将釉料经包括但不限于淋釉、喷釉、浸釉等方式施于陶瓷或金属胎体，经高温烧成结合于陶瓷制品或金属制品表面，制备具有抗霉功能的陶瓷及搪瓷制品。

本发明的实现工艺方法如下：

（1）将主型材料与辅助型材料与长石、石英、高岭土及釉中所需必要材料依照配方要求百分比，准确称量配料，加水进入球磨机中球磨；

（2）将上述釉料球磨至筛余、比重工艺要求，进行对底坯进行施釉；

（3）将上述加工后釉料施釉于陶瓷或金属坯体上，入窑炉在1020℃-1350℃烧成。

具体实施方式

实施例1：

以氧化钍0.9%、磷酸银0.6%、石英26%、高岭土9%、钾长石27%、钠长石20%、硅灰石13%、碳酸钡3%，混合配料，外加水玻璃 0.3%及CMC 0.06%，料：水=1:0.8比例一起加入球磨机中球磨，磨细至250目筛余0.5-1.0%后放浆、过筛、除铁，得到抗霉功能型釉浆。

以上述釉浆调至比重1.65-1.72g/mL，以喷釉方式施于已经低温素烧成型的陶瓷餐具素胎上，进入梭式窑以还原气氛烧成，最高烧成温度1310℃，烧成后得到具有抗霉菌功能的日用陶瓷餐具。

实施例2：

以氧化钍0.6%、氧化铈2.5%、石英12%、球土4%、煅烧高岭土7%、钾长石31%、钠长石17%、透灰石16%、滑石10%，混合配料，外加陶瓷助剂STPP 0.2%及CMC0.08%，料：水=1:0.6比例加入球磨机中球磨，磨细至250目筛余0.7-1.2%后，过筛得到抗霉功能型釉浆。

以上述釉浆除铁、过筛调整比重至1.72-1.78g/mL，以淋釉方式施釉在干压成型陶瓷素胎上，进入辊道窑炉最高温度1160℃烧成，得到具有抗霉菌功能的陶瓷釉面砖。

实施例3：

以氧化钍1.2%、3%的氧化铈、磷酸银0.3%、石英19%、高岭土17%、钾长石18%、锆白熔块42%，陶瓷助剂STPP 0.2%及CMC0.08%，混合配料，料：水=1:0.5，加入球磨机中球磨，磨细至250目筛余0.3-0.8%后，除铁、过筛得到抗霉功能型卫生陶瓷釉浆。

以上述釉浆二次过筛、除铁，调至比重1.68-1.72g/mL，以喷釉方式至成型的卫生陶瓷素胎上，进入隧道窑烧成，最高温度1280℃，得到具有抗菌及抗霉菌功能的卫生陶瓷制品。

实施例4：

氧化钍0.5%、磷酸银0.5%、石英41%、氧化铝5%、氧化钛8%、硅酸锆6%、硼酸32%、萤石3%混合配料，放入氧化铝坩埚在马弗炉中高温熔融， 1300℃保温30分钟后漏料水淬急冷，捞取水淬熔块烘干后制得高硼抗霉型熔块。

以上述高硼抗霉熔块67%与石英6%、球土12%、氧化锑5%，外加CMC 0.1%，料：水=1:0.7，加入球磨机中球磨，磨细至250目筛余0.6-1.0%后，过筛得到抗霉功能型搪瓷釉。将上述釉浆以一次涂搪工艺至金属底胎表面上，进入推板窑以最高温度890℃，氧化气氛烧成，得到具有抗霉菌功能的搪瓷制品。

实施例5：

氧化钍1.0%、石英18%、煅烧高岭土54%、高岭土15%、氧化铁6%、玻璃粉6%，外加CMC0.12%混合配料，料：水=1:1，加入球磨机中球磨，磨细至250目筛余0.7-1.2%后，得到抗霉功能型陶瓷釉浆。

以上述釉浆调至比重1.45-1.50g/mL，以吹釉方式到成型的紫砂壶内部素胎上，放入电窑中以最高温度1180℃，氧化气氛烧成，得到具有抗霉菌功能的紫砂陶瓷制品。

Claims (6)

1.一种抗霉菌陶瓷釉及制品生产方法，其特征在于：一种含有无机复合型抗霉剂的无机硅酸盐釉料，其中包含主型材料为锕系氧化物，质量百分比0.2%-4.5%；辅助型材料为镧系氧化铈及磷酸银材料，质量百分比之和0.3-7.0%，经高温烧成后釉面具有抗霉菌性能。

2.根据权利要求1的一种抗霉菌陶瓷釉及制品生产方法，其特征在于：该釉料可用于日用陶瓷表面生产具有可抗霉菌性能的日用陶瓷。

3.根据权利要求1的一种抗霉菌陶瓷釉及制品生产方法，其特征在于：该釉料可用于卫生陶瓷表面生产具有可抗霉菌性能的卫生陶瓷。

4.根据权利要求1的一种抗霉菌陶瓷釉及制品生产方法，其特征在于：该釉料可用于有釉建筑用瓷表面生产具有可抗霉菌性能的建筑用陶瓷。

5.根据权利要求1的一种抗霉菌陶瓷釉及制品生产方法，其特征在于：该釉料可用于金属制品表面生产具有可抗霉菌性能的搪瓷产品。

6.根据权利要求1的一种抗霉菌陶瓷釉及制品生产方法，其特征在于：应用该种釉料的制品烧成范围为1020℃-1350℃，氧化或还原气氛烧制方式完成。