一种阻垢功能卫生陶瓷及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及阻垢功能卫生陶瓷，具体为能抑制釉面水垢形成、抗菌功能卫生陶瓷 釉。
【背景技术】
[0002] 随着中国城镇改造、房地产开发不断深入，卫生陶瓷行业迎来了一个新的黄金发 展时期，越来越多的陶瓷生产企业加入到运一行列中，产业规模迅速扩张，出现了前所未有 的"繁荣"。2013年全国卫生陶瓷制品累计总产量达1.95亿件;2014年全国规模W上企业累 计生产卫生陶瓷制品超过1.96亿件。但是，卫生陶瓷行业的增长主要得益于中低端产品需 求市场的增长，我国生产的卫生陶瓷制品与国际知名品牌如T0T0、科勒相比，产品质量普遍 不高，产品价格上不去。若要提高产品的国际竞争力，就需要提高产品的科技附加值。
[0003] 卫生洁具长期浸泡在水中，表面会有水垢形成，使表面变得粗糖，容易粘附污垢， 既影响美观也易滋生细菌，影响人体健康。水垢的形成一方面是由于巧儀离子的沉淀形成 方解石型水垢，另一方面是由于娃藻的繁殖和死亡形成娃石型水垢，因此抑制水垢形成必 须同时抑制方解石形成和娃藻繁殖。201310022848.X公布了一种卫生洁具自洁釉，通过在 乳浊釉外层施加自洁釉来增强抗污性，运种方法增加了生产工序和生产成本，而且对水垢 的形成没有抑制作用，水垢层的形成会使抗污性越来越差。201310450589.0公布了一种抗 菌卫生陶瓷制备方法，通过在釉料中添加纳米银抗菌剂，使卫生陶瓷具有抗菌性，但运种方 法不能抑制表面污垢生成，细菌生存的溫床一直存在，并且釉面形成的水垢层银离子难W 穿过，抗菌效果不能保证。综上所述，研发抑制釉面水垢形成、阻止污垢沉积和抗菌功能卫 生陶瓷釉符合市场需求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对当前技术的不足，提供一种阻垢功能卫生陶瓷及其制备工 艺，该陶瓷在原有卫生陶瓷釉配方的基础上，同时添加了无机抗菌除藻材料、远红外福射材 料和海泡石矿物纳米纤维S种功能性添加剂，使卫生瓷釉面具有抑制釉面水垢形成、阻止 污垢沉积和抗菌功能，且成本低，制备工艺简单。
[0005] 发明的技术方案为：
[0006] -种阻垢功能卫生陶瓷，该陶瓷的组成包括陶瓷釉料、无机抗菌除藻材料、远红外 福射材料和海泡石矿物纳米纤维，其中各组分占陶瓷原料总质量百分含量为：陶瓷釉料77 ~93、无机抗菌除藻材料1~5、远红外福射材料5~15、海泡石矿物纳米纤维1~3;
[0007] 所述的无机抗菌除藻材料为载铜无机抗菌剂；
[000引所述的远红外福射材料为天然矿物材料与稀±材料的复合物，其中，稀±材料质 量为远红外福射材料总质量1~5wt%。所述天然矿物材料为电气石、麦饭石、玉石中的一种 或多种。所述稀±材料为氧化姉、氧化钦或氧化铜。
[0009]所述的海泡石矿物纳米纤维是海泡石经气流磨粉碎后的产物，平均直径小于 lOOnm、纳米级矿物纤维含量大于70%。
[0010] 所述的陶瓷釉料的组分及其质量百分含量包括:长石30~40、石英20~30、方解石 8~12、白云石5~9、错英石10~15、高岭±2~3、滑石1~4、碳酸领0.5~1.5、烧氧化锋0.5 ~1.5。
[0011] 所述阻垢功能卫生陶瓷的制备方法，包括W下步骤：
[0012]第一步，釉料制备
[0013] 按W上配比称量陶瓷釉料，加入上述陶瓷釉料质量0.3%的簇甲基纤维素（CMC)， 再加水，使水占固液总质量的30~45%，W氧化错球为研磨体，按陶瓷釉料:球=1:1.5的比 例加磨球，在球磨机上进行湿磨，研磨至粒度为2~15皿，过120目筛后得釉浆，所得釉浆按 比例加入无机抗菌除藻材料、远红外福射材料和海泡石矿物纳米纤维，球磨混料比，调节釉 浆性能参数为:350目筛余0.7 %~0.8 %，比重1.65~1.75，流动性40 ± 5s;
[0014] 第二步，施釉
[001引用压力喷釉法将所得釉浆喷到生昆表面，得到的釉层厚度约0.4~0.6mm的施釉产 品；
[0016]第立步，烧成
[0017] 施釉产品烘干后，装入害炉中，进行烧成，然后自然冷却至室溫，得到阻垢功能卫 生陶瓷。
[0018] 所述的烧成步骤具体包括:首先通过60min从室溫升溫至300°C，再经120min升溫 至8〇〇°C，再经ISOmin升溫至1110~1150°C，再经60min升溫至1200~1250°C，保溫30min。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] 本发明在原有卫生陶瓷釉配方的基础上，同时添加了无机抗菌除藻材料、远红外 福射材料和海泡石矿物纳米纤维=种功能性添加剂。其中，无机抗菌除藻材料为市售载铜 无机抗菌剂，可抑制卫生瓷釉面娃藻的生长，从而抑制娃石水垢的形成，同时赋予釉面抗菌 功能;远红外福射材料为电气石、麦饭石、玉石中的一种或多种与稀±姉、钦、铜中的一种复 合，可提高釉面远红外福射率，活化水，抑制釉面方解石水垢的形成，同时降低油水界面张 力，防止油脂污垢在釉面沉积;海泡石矿物纳米纤维的加入可实现纳米纤维强初化效果，提 高釉面硬度，增强釉面耐刮擦性能，延长阻垢和抗菌功能寿命。=种添加剂的加入使釉面具 有抑制水垢形成、防止污垢沉积和抗菌功能。
[0021] 本发明在不改变卫生陶瓷制备工艺的基础上，向卫生陶瓷釉料中添加无机抗菌除 藻材料、远红外福射材料和海泡石矿物纳米纤维，实现了釉面抗菌、阻垢功能化。
[0022] 本发明各项性能指标为：（1)方解石的生长速率降低60~70% (测试方法参考:汤 庆国，等.热处理对铜锋阻垢合金性能的影响[J].材料科学与工艺，2010(3): 382-386 .); (2)采用GB/T 24127-2009测试方法，釉面抗藻率大于90%; (3)采用JC/T 897-2002检测方 法，大肠杆菌抗菌率大于90%; (4)采用GB/T 3197-82测试方法，维氏硬度650~700HV。
[0023] 本发明的有益效果将在实施例中得到进一步证明。
【附图说明】
[0024] 图1为工艺流程图；
[0025] 图2为实施例1中阻垢功能卫生陶瓷烧成曲线；
[0026] 图3为实施例1-5中海泡石矿物纳米纤维般烧前后微观形貌。其中图3a为般烧前海 泡石纳米纤维形貌，由图3(a)所示可知，未般烧海泡石矿物纳米纤维较细，直径多为0.1皿 左右，纤维长度约为2.5~lOwn，而且纤维多呈单个状态存在，并且堆积疏松，均匀。图3b为 1200°C般烧后海泡石纳米纤维形貌，从图3(b)可W看出经1200°C般烧后的海泡石矿物纳米 纤维仍然存在。
[0027] 图4为实施例1-5中远红外福射材料的红外发射图谱。由图4可知，远红外福射材料 在常溫下能发射波长5~20WI1的远红外线，经计算其远红外发射率为0.92。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
[0029] 本发明所述的方解石、白云石、错英石、滑石、长石、石英、高岭±都是组成公知的 矿物原料。
[0030] W下实施例使用的方解石、白云石、错英石、滑石、长石、石英、高岭±化学组成参 见附表1。
[0031] 表1阻垢功能卫生陶瓷釉原料化学组成(Wt % )
[00321
[0033] 本发明设及的S种功能性添加剂均为公知材料，具体如下：
[0034] 所述的无机抗菌除藻材料为载铜无机抗菌剂，粒度1~10M1，为公知物质，可W通 过公知方法制得或市售购得。本发明实施例使用的为其中的载铜麦饭石（见文献:任书霞 等.载铜无机抗菌剂的制备及性能[J].娃酸盐学报，2009,28(4) ,810-813,823.。），但不意 味着本发明仅限定于此。
[0035] 上述一种阻垢功能卫生瓷，其组成组分中所述的远红外福射材料为天然矿物材料 与稀±材料的复合物，复合方式为公知技术，即稀±硝酸盐溶液与天然矿物材料混合均匀， 在马弗炉中加热，最高加热溫度为150~500°C，所得远红外福射材料中稀±氧化物的含量 为1~5wt%。
[0036] 所述天然矿物材料为电气石、麦饭石、玉石中的一种或多种的任意比例混合，粒径 均小于15WI1。所述稀±材料为氧化姉、氧化钦、氧化铜中的一种。
[0037]上述一种易洁、抗菌功能卫生瓷，其组成组分中的海泡石矿物纳米纤维是海泡石 经气流磨粉碎后的产物，平均直径小于IOOnm