一种具有抗菌功能的陶瓷制品及其制备方法
阅读说明：本技术 一种具有抗菌功能的陶瓷制品及其制备方法 (Ceramic product with antibacterial function and preparation method thereof ) 是由 徐磊 何显祥 梁文轩 于 2021-01-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有抗菌功能的陶瓷制品及其制备方法,该陶瓷制品由上而下依次设置有抗菌层、釉料层和砖坯层,其中,抗菌层为聚合物银离子,本发明制备的具有抗菌功能的陶瓷制品通过设置粒径为2-5nm的聚合物银离子抗菌层实现良好的杀菌消毒性能,聚合物银离子络合体系稳定,烧制过程中抗菌层与釉面的紧密结合,制备方法简单,节约银离子抗菌剂用量的同时提升了抗菌效果,减少了生产成本,在使用过程中抗菌层不容易被蹭掉,实现长效、迅速、广谱的杀菌目的。(The invention discloses a ceramic product with an antibacterial function and a preparation method thereof, wherein the ceramic product is sequentially provided with an antibacterial layer, a glaze layer and a brick blank layer from top to bottom, wherein the antibacterial layer is polymer silver ions, the ceramic product with the antibacterial function realizes good sterilization and disinfection performance by arranging the polymer silver ion antibacterial layer with the particle size of 2-5nm, a polymer silver ion complexing system is stable, the antibacterial layer is tightly combined with the glaze layer in the firing process, the preparation method is simple, the antibacterial effect is improved while the using amount of a silver ion antibacterial agent is saved, the production cost is reduced, the antibacterial layer is not easy to rub off in the using process, and the aims of long-acting, rapid and broad-spectrum sterilization are realized.)
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，特别是一种具有抗菌功能的陶瓷制品 及其制备方法。
背景技术
近年来，人们越来越注重抗菌消毒的重要性，也因此催生了多种 消毒产品，人们提高了卫生意识，意识到抗菌消毒的重要性，国民对 卫生健康的要求不断提升，对于具有抗菌功能的陶瓷制品需求也越来 越大，大多具有抗菌功能的陶瓷制品都是采用了在釉料中添加抗菌剂 的技术方案，大部分抗菌剂并不在陶瓷制品的表面，抗菌效果较差， 另一种方案是在陶瓷制品表面覆盖一层抗菌层，抗菌层容易在日常使 用过程中磨损，也无法达到长效的抗菌性能。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有抗菌功能的陶瓷 制品及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有抗菌功能的陶瓷制品，所述陶瓷制品由上而下依次设置 有抗菌层、釉料层和砖坯层，其中，所述抗菌层为聚合物银离子。
所述釉料层由以下重量份数原料组成：高纯钾长石15-25份、钠 长石10-20份、硅酸锆13-20份、高岭土5-10份、碳酸钡10-15份、 煅烧氧化锌4-6份、磷灰石5-10份、煅烧滑石5-10份、α-氧化铝 4-8份和水35.5-62份。
优选地，所述聚合物银离子为氢醇聚合物银离子和有机醇水溶液 聚合物银离子任意比例混合物。
优选地，所述聚合物银离子粒径为2-5nm。
一种制备上述的陶瓷制品的方法，其步骤如下：
(1)、制备釉料：将上述重量份数的高纯钾长石、钠长石、硅酸 锆、高岭土、碳酸钡、煅烧氧化锌、磷灰石、煅烧滑石、α-氧化铝 和水研磨6-8小时，得到釉料；
(2)、施釉：将步骤(1)制得的釉料均匀施加在砖坯表面，形 成所述釉料层，得到施釉砖坯；
(3)、设置抗菌层：使用喷墨打印机将所述聚合物银离子均匀施 加在步骤(2)中制得的施釉砖坯表面，形成所述抗菌层，得到待烤 瓷器；
(4)、烧制成型：将步骤(3)制得的待烤瓷器送入窑炉中烧制 成型，得到具有抗菌功能的陶瓷制品。
优选地，所述步骤(1)中制备的釉料颗粒度D99≤45μm。
优选地，步骤(3)中的所述聚合物银离子与步骤(1)中的所述 釉料重量比例为1:180-1:360。
优选地，步骤(3)中的所述聚合物银离子制备固含量为1000-8000ppm。
优选地，步骤(4)中的烧制温度为1100℃-1250℃。
本发明的有益效果是：本发明制备的具有抗菌功能的陶瓷制品通 过设置粒径为2-5nm的聚合物银离子抗菌层实现良好的杀菌消毒性 能，聚合物银离子络合体系稳定，烧制过程中抗菌层与釉面的紧密结 合，制备方法简单，节约银离子抗菌剂用量的同时提升了抗菌效果， 减少了生产成本，在使用过程中抗菌层不容易被蹭掉，实现长效、迅 速、广谱的杀菌目的。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步介绍本发明的实施及所具有的有益 效果，不能构成对本发明实施范围的限定。
一种具有抗菌功能的陶瓷制品，所述陶瓷制品由上而下依次设置 有抗菌层、釉料层和砖坯层，其中，所述抗菌层为聚合物银离子。
所述釉料层由以下重量份数原料组成：高纯钾长石15-25份、钠 长石10-20份、硅酸锆13-20份、高岭土5-10份、碳酸钡10-15份、 煅烧氧化锌4-6份、磷灰石5-10份、煅烧滑石5-10份、α-氧化铝 4-8份和水35.5-62份。
优选地，所述聚合物银离子为氢醇聚合物银离子和有机醇水溶液 聚合物银离子任意比例混合物。
优选地，所述聚合物银离子粒径为2-5nm，本发明采用的抗菌剂 粒径小，聚合物银离子的一维离子链α＝2ln2络合体系稳定，比普通 的有色单体纳米银溶液或离子态纳米银溶液抗菌性更强，并具有迅速 的杀菌功能，银离子抗菌剂还具有良好的抗病毒性能，能够有效减少 细胞外病毒DNA的形成，同时抑制细胞内RNA；粒径为2-5nm的银纳 米材料附着在病毒上时能够有效阻止病毒与宿主细胞相结合，达到持 久的广谱杀菌目的，可杀灭多种细菌。
一种制备上述的陶瓷制品的方法，其步骤如下：
(1)、制备釉料：将上述重量份数的高纯钾长石、钠长石、硅酸 锆、高岭土、碳酸钡、煅烧氧化锌、磷灰石、煅烧滑石、α-氧化铝 和水研磨6-8小时，得到釉料，优选地，本发明采用球磨机进行研磨 步骤；
(2)、施釉：将步骤(1)制得的釉料均匀施加在砖坯表面，形 成所述釉料层，得到施釉砖坯；
(3)、设置抗菌层：使用喷墨打印机将所述聚合物银离子均匀施 加在步骤(2)中制得的施釉砖坯表面，形成所述抗菌层，得到待烤 瓷器；
(4)、烧制成型：将步骤(3)制得的待烤瓷器送入窑炉中烧制 成型，得到具有抗菌功能的陶瓷制品。
这样制备的抗菌层在烧制过程中固定在釉面上，令银离子稳固位 于陶瓷制品的表面，减少银离子添加量的同时提升了抗菌效果，节约 成本，而且在日常使用过程中不容易被磨损，制作步骤简单，无需多 次烧制加工。
优选地，所述步骤(1)中制备的釉料颗粒度D99≤45μm。
优选地，步骤(3)中的所述聚合物银离子与步骤a中的所述釉 料重量比例为1:180-1:360，所述聚合物银离子重量份数约为 0.3-1.0份。
优选地，步骤(3)中的所述聚合物银离子制备固含量为 1000-8000ppm。
优选地，步骤(4)中的烧制温度为1100℃-1250℃。
根据实际生产需要，可在砖坯层侧面及底面均设置抗菌层和釉料 层，令陶瓷制品具有全面的抗菌性能。
本发明中，关于温度和压力没有特别强调的部分，均为常温常压。
对于上述配方的具有抗菌功能的陶瓷制品，发明人设计试验了多 个实施例并按照上述方法制作：
实施例1：一种具有抗菌功能的陶瓷制品，所述陶瓷制品由上而 下依次设置有抗菌层、釉料层和砖坯层，其中，所述抗菌层为聚合物 银离子。
所述釉料层由以下重量份数原料组成：高纯钾长石15份、钠长 石10份、硅酸锆13份、高岭土5份、碳酸钡10份、煅烧氧化锌4 份、磷灰石5份、煅烧滑石5份、α-氧化铝4份和水35.5份。
所述聚合物银离子为氢醇聚合物银离子和有机醇水溶液聚合物 银离子1:1比例混合物。
步骤(3)中的所述聚合物银离子与步骤a中的所述釉料重量比 例为1:186，步骤(4)中的烧制温度为1160℃。
实施例2：一种具有抗菌功能的陶瓷制品，所述陶瓷制品由上而 下依次设置有抗菌层、釉料层和砖坯层，其中，所述抗菌层为聚合物 银离子。
所述釉料层由以下重量份数原料组成：高纯钾长石15份、钠长 石10份、硅酸锆13份、高岭土5份、碳酸钡10份、煅烧氧化锌4 份、磷灰石5份、煅烧滑石5份、α-氧化铝4份和水35.5份。
所述聚合物银离子为氢醇聚合物银离子和有机醇水溶液聚合物 银离子1:1比例混合物。
步骤(3)中的所述聚合物银离子与步骤a中的所述釉料重量比 例为1:355，步骤(4)中的烧制温度为1160℃。。
实施例1：一种具有抗菌功能的陶瓷制品，所述陶瓷制品由上而 下依次设置有抗菌层、釉料层和砖坯层，其中，所述抗菌层为聚合物 银离子。
所述釉料层由以下重量份数原料组成：高纯钾长石25份、钠长 石20份、硅酸锆20份、高岭土10份、碳酸钡15份、煅烧氧化锌6 份、磷灰石10份、煅烧滑石10份、α-氧化铝8份和水62份。
所述聚合物银离子为氢醇聚合物银离子和有机醇水溶液聚合物 银离子1:1比例混合物。
步骤(3)中的所述聚合物银离子与步骤a中的所述釉料重量比 例为1:355；步骤(4)中的烧制温度为1220℃。
实施例4：一种具有抗菌功能的陶瓷制品，所述陶瓷制品由上而 下依次设置有抗菌层、釉料层和砖坯层，其中，所述抗菌层为聚合物 银离子。
所述釉料层由以下重量份数原料组成：高纯钾长石15份、钠长 石20份、硅酸锆13份、高岭土10份、碳酸钡10份、煅烧氧化锌4 份、磷灰石10份、煅烧滑石5份、α-氧化铝8份和水35.5份。
所述聚合物银离子为氢醇聚合物银离子和有机醇水溶液聚合物 银离子2:1比例混合物。
步骤(3)中的所述聚合物银离子与步骤a中的所述釉料重量比 例为1:186；步骤(4)中的烧制温度为1250℃。
对实施例1和实施例2制得的具有抗菌功能的陶瓷制品进行抗菌 性能测试，将同样浓度的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌溶液 以0.5ml/250cm2分别施用在实施例1、实施例2、空白对照组(无抗 菌性能的陶瓷制品)表面，用塑料薄膜覆盖实施例1、实施例2、空 白对照组表面，保持菌液不干，10分钟后分别检测实施例1、实施例 2、空白对照组表面的细菌数量，测试结果如下表所示：
从表中数据来看，本发明制备的具有抗菌功能的陶瓷制品具有良 好、迅速的杀菌性能。
本申请中的所有范围，包括原料的重量份数范围及生产参数范围 等，均包含两个终值。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域 的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变 化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。
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