一种抗菌杀菌陶瓷碗及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种抗菌杀菌陶瓷碗及其制备方法，属于陶瓷材料领域。
【背景技术】
[0002] 碗作为生活的重要组成部分与人们的日常生活密切相关，是饮食活动中不可缺 少的最为重要的用具，尤其是在中国使用极为广泛，是中国饮食器具中的必需品。我国自 古就有用瓷土、石英砂等原料烧制精细的陶瓷碗，作为饮食器皿并因其实用性和审美性沿 用至今。时至今日，由于科学技术的进步，已出现了许多可以代替瓷碗的材料，然而传统陶 瓷碗存在着抗菌抑菌性能差的缺点，容易滋生大量细菌，不利于饮食健康与安全。因此，急 需开发一种全新的陶瓷碗，以提高陶瓷碗的性能。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种抗菌杀菌陶瓷碗及其制备方 法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] 一种抗菌杀菌陶瓷碗，由以下重量份的原料制成：石英砂36-52、硅灰石28-44、 辉绿岩24-36、天应石15-25、北投石14-22、硼砂10-15、竹炭粉8-14、木节土 26-38、骨粉 5-10、聚丙烯酸钠9-16、卡波树脂5-10、月桂酸单甘油酯2-3、十二烷基葡萄糖苷1. 5-2. 5、 纳米抗菌粉8-14 ;
[0006] 所述纳米抗菌粉的制备方法如下：（1)取以下重量份的原料：玉石粉4-8、贝壳粉 3-6、钛酸四丁酯10-15、无水乙醇50-60、蒸馏水2-3、冰醋酸8-12、硝酸银4-6、硝酸铜3-5 ; (2) 将钛酸四丁酯与占醇总量55-65%的无水乙醇混合，磁力搅拌20-30min，得混合液A ; (3) 将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合，磁力搅拌15-25min，得混合液B ; (4)在磁 力搅拌下，将混合液B逐滴加入到混合液A中，滴加完后加入玉石粉和贝壳粉，超声搅拌 0. 5-lh，再在室温下静置24-48h，将得到的凝胶在70-80°C下干燥10_15h，研磨成粉末；（5) 将上述所制得的粉末放入马弗炉中，在450-550°C下热处理l_2h，随炉冷却至常温，粉碎， 过筛即得所需的纳米抗菌粉。
[0007] 一种抗菌杀菌陶瓷碗的制备方法，包括以下步骤：
[0008] (1)取石英砂、硅灰石、辉绿岩、天应石、北投石、木节土混合均匀，粉碎，过 150-200目筛后浸泡于10-12倍量的20 %过氧化氢水溶液中，浸泡2-3h，再用胶体磨在 1500-2000r/min的转速下研磨10-15min，将研磨后的浆液在低于-15°C的温度下静置 l_2h，再置于常温下超声波处理1-2h，过滤，洗涤干净，烘干，待用；
[0009] (2)取硼砂、竹炭粉、骨粉与步骤（1)制得的粉体混合均匀，加适量的水打浆制 成浓度为50-55%的浆液，紫外光照射1-2h，再加入余下原料，水浴加热至60-70°C，在 2000-3000r/min的转速下研磨5-10min，然后将研磨后的衆料放入模具中通过真空压力注 浆成型，成型压力为26-32MPa ;
[0010] (3)将步骤（2)制得的生坯在55-60°C的温度下进行干燥，干燥至坯料含水量低于 3% ；
[0011] (4)将上述得到的干坯置于热等静压烧结炉内进行处理，以氮气作为加压介质，加 压125-145MPa，升温至1160-1280°C，保温l_3h，随炉冷却至常温；
[0012] (5)对上述热等静压烧结后的干坯进行彩绘，再进行上釉，然后进行气氛压力烧 结处理：首先在3-4MPa的Ar气氛下升温至720-780 °C，保温0. 5-lh，再在2-3MPa的N2气氛下升温至890-940°C，保温l_2h，再在l-2MPa的H2气氛下升温至1140-1220 °C，保温 2_3h，然后在真空状态下降温至800-850°C，保温0. 5-lh，再在2-3MPa的N2气氛下升温至 1140-1180°C，保温I. 5-2. 5h，随炉冷却常温，包装即得成品。
[0013] 上述纳米抗菌粉末是以玉石粉、贝壳粉为载体，以Ag+、Cu2+为掺杂粒子制备得到 的改性纳米TiO2粉体，安全环保，无毒、无味、无刺激性，不仅具有优异的广谱抗菌性能，对 包括细菌、真菌、支原体在内的多种病原体都有很好的抑制或杀灭作用，杀菌率达到98%以 上，还具有良好的抗紫外线老化性和耐热性，在高温以及强紫外线下不分解、不挥发、不变 色、不变质。
[0014] 本发明的有益效果：
[0015] 本发明添加的北投石可以散发天然的负离子，与细菌结合后，使细菌产生结构的 改变或能量的转移，导致细菌死亡，可以有效杀灭细菌，同时添加的纳米抗菌粉亦具有很强 的抑菌杀菌作用。本发明制得的陶瓷碗抗菌杀菌性能优异，还具有机械强度高，耐化学侵蚀 性好，热稳定性好，抗老化开裂性好等特性，使用寿命长，应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0016] -种抗菌杀菌陶瓷碗，由以下重量（kg)的原料制成：石英砂48、硅灰石36、辉绿岩 32、天应石20、北投石16、硼砂12、竹炭粉10、木节土 32、骨粉7、聚丙烯酸钠12、卡波树脂 8、月桂酸单甘油酯2. 5、十二烷基葡萄糖苷2、纳米抗菌粉12 ;
[0017] 所述纳米抗菌粉的制备方法如下：（1)取以下重量（kg)的原料：玉石粉7、贝壳粉 5、钛酸四丁酯13、无水乙醇58、蒸馏水2. 5、冰醋酸10、硝酸银6、硝酸铜4 ; (2)将钛酸四丁 酯与占醇总量60%的无水乙醇混合，磁力搅拌25min，得混合液A;(3)将蒸馏水、冰醋酸以 及剩余的无水乙醇混合，磁力搅拌20min，得混合液B ; (4)在磁力搅拌下，将混合液B逐 滴加入到混合液A中，滴加完后加入玉石粉和贝壳粉，超声搅拌lh，再在室温下静置48h， 将得到的凝胶在70°C下干燥15h，研磨成粉末；（5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中，在 520°C下热处理lh，随炉冷却至常温，粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。
[0018] -种抗菌杀菌陶瓷碗的制备方法，包括以下步骤：
[0019] (1)取石英砂、硅灰石、辉绿岩、天应石、北投石、木节土混合均匀，粉碎，过200目 筛后浸泡于10倍量的20%过氧化氢水溶液中，浸泡2. 5h，再用胶体磨在2000r/min的转速 下研磨lOmin，将研磨后的浆液在低于-15°C的温度下静置I. 5h，再置于常温下超声波处理 2h，过滤，洗涤干净，烘干，待用；
[0020] (2)取硼砂、竹炭粉、骨粉与步骤⑴制得的粉体混合均勾，加适量的水打浆制成 浓度为55%的浆液，紫外光照射2h，再加入余下原料，水浴加热至70°C，在3000r/min的 转速下研磨5min，然后将研磨后的浆料放入模具中通过真空压力注浆成型，成型压力为 30MPa ；
[0021] (3)将步骤（2)制得的生坯在60°C的温度下进行干燥，干燥至坯料含水量低于 3% ；
[0022] (4)将上述得到的干坯置于热等静压烧结炉内进行处理，以氮气作为加压介质，加 压135MPa，升温至1240°C，保温2h，随炉冷却至常温；
[0023] (5)对上述热等静压烧结后的干坯进行彩绘，再进行上釉，然后进行气氛压力烧 结处理：首先在3MPa的Ar气氛下升温至760°C，保温0. 5h，再在2MPa的N2气氛下升温至 920°C，保温lh，再在IMPa的H2气氛下升温至1180°C，保温2h，然后在真空状态下降温至 810°C，保温0. 5h，再在310^的队气氛下升温至1160°C，保温2h，随炉冷却常温，包装即得 成品。
[0024] 上述实施例所生产的陶瓷碗主要性能如下表所示：
[0025]
【主权项】
1. 一种抗菌杀菌陶瓷碗，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石英砂36-52、硅灰 石28-44、辉绿岩24-36、天应石15-25、北投石14-22、硼砂10-15、竹炭粉8-14、木节土 26-38、骨粉5-10、聚丙烯酸钠9-16、卡波树脂5-10、月桂酸单甘油酯2-3、十二烷基葡萄糖 苷1. 5-2. 5、纳米抗菌粉8-14 ; 所述纳米抗菌粉的制备方法如下：（1)取以下重量份的原料：玉石粉4-8、贝壳粉3-6、 钛酸四丁酯10-15、无水乙醇50-60、蒸馏水2-3、冰醋酸8-12、硝酸银4-6、硝酸铜3-5; (2) 将钛酸四丁酯与占醇总量55-65%的无水乙醇混合，磁力搅拌20-30min，得混合液A ; (3) 将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合，磁力搅拌15-25min，得混合液B ; (4)在 磁力搅拌下，将混合液B逐滴加入到混合液A中，滴加完后加入玉石粉和贝壳粉，超声搅 拌0. 5-lh，再在室温下静置24-48h，将得到的凝胶在70-80°C下干燥10_15h，研磨成粉末； (5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中，在450-550°C下热处理l_2h，随炉冷却至常温， 粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。2. -种如权利要求1所述的抗菌杀菌陶瓷碗的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 取石英砂、硅灰石、辉绿岩、天应石、北投石、木节土混合均匀，粉碎，过150-200目 筛后浸泡于10-12倍量的20%过氧化氢水溶液中，浸泡2-3h，再用胶体磨在1500-2000r/ min的转速下研磨10-15min，将研磨后的浆液在低于-15°C的温度下静置l_2h，再置于常温 下超声波处理l_2h，过滤，洗涤干净，烘干，待用； (2) 取硼砂、竹炭粉、骨粉与步骤（1)制得的粉体混合均匀，加适量的水打浆制成浓度 为50-55%的浆液，紫外光照射1-2h，再加入余下原料，水浴加热至60-70°C，在2000-3000r/ min的转速下研磨5-10min，然后将研磨后的浆料放入模具中通过真空压力注浆成型，成型 压力为 26_32MPa ; (3) 将步骤（2)制得的生坯在55-60°C的温度下进行干燥，干燥至坯料含水量低于3% ; (4) 将上述得到的干坯置于热等静压烧结炉内进行处理，以氮气作为加压介质，加压 125-145MPa，升温至1160-1280°C，保温l_3h，随炉冷却至常温； (5) 对上述热等静压烧结后的干坯进行彩绘，再进行上釉，然后进行气氛压力烧结 处理：首先在3-4MPa的Ar气氛下升温至720-780°C，保温0. 5-lh，再在2-3MPa的队气 氛下升温至890-940 °C，保温l_2h，再在1-210^的H2气氛下升温至1140-1220 °C，保温 2_3h，然后在真空状态下降温至800-850°C，保温0. 5-lh，再在2-3MPa的N2气氛下升温至 1140-1180°C，保温I. 5-2. 5h，随炉冷却常温，包装即得成品。
【专利摘要】本发明公开了一种抗菌杀菌陶瓷碗及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：石英砂36-52、硅灰石28-44、辉绿岩24-36、天应石15-25、北投石14-22、硼砂10-15、竹炭粉8-14、木节土26-38、骨粉5-10、聚丙烯酸钠9-16、卡波树脂5-10、月桂酸单甘油酯2-3、十二烷基葡萄糖苷1.5-2.5、纳米抗菌粉8-14。本发明添加的北投石可以散发天然的负离子，与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，可以有效杀灭细菌，同时添加的纳米抗菌粉亦具有很强的抑菌杀菌作用。本发明制得的陶瓷碗抗菌杀菌性能优异，还具有机械强度高，耐化学侵蚀性好，热稳定性好，抗老化开裂性好等特性，使用寿命长，应用前景广阔。
【IPC分类】C04B35/632, C04B35/16, C04B35/622
【公开号】CN104987051
【申请号】CN201510297550
【发明人】舒小山, 章建武, 宫平, 汤兴友
【申请人】安徽省含山瓷业股份有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月2日