本发明涉及建筑陶瓷领域，尤其涉及一种生态级负离子陶瓷釉层结构、瓷砖及瓷砖制备方法。
背景技术：
随着工业的发展，空气污染越来越严重，空气中含有各种对人体有害的物质，所以空气的质量越来越受到人民的关注；以及人民生活水平的逐步提高，对居住环境的空气的质量要求越来越高。因此建筑材料的环保以及功能养生化越来越受到人们的重视。近年在国内外兴起的负离子室内装修材料制品，比如负离子涂料、负离子板材、负离子瓷砖等，这类材料制品不含有害化学物质，除了具有净化室内空气、祛除甲醛、祛除烟味等功能特点外，还有促进血液循环，使人精力充沛，健康长寿等作用，受到广大消费者的追捧。
现在市场上做的负离子陶瓷砖主要有两种：
一种是像中国专利200410079022.8那样在陶瓷釉料层中引入了锂电气石、镁电气石，纳米tio2以及其他稀土复合盐类，经陶瓷辊道窑在温度1080℃～1200℃下烧成，从而获得负离子瓷砖；另外一种是像中国专利201621356426.1那样在陶瓷砖的胚体表面向外依次附着的面釉层、ce2o3层、tio2层、ceo2层和保护层，经陶瓷辊道窑在温度1080℃～1200℃下烧成，从而获得负离子瓷砖。
空气负离子按其迁移率的大小可以分为大、中、小等三种粒径，只有小粒径负离子才能透过人体的血脑屏障,发挥其生物效应，被人体吸收。但目前市场上生产的负离子陶瓷砖均通过添加可产生α射线的材料来诱生负离子，诱生出的负离子均为大粒径负离子，并不是大自然存在的小粒径负离子，不容易被人体吸收。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提出一种生态级负离子陶瓷釉层结构，可诱生出生态级负离子，更易于人体吸收。
本发明的另一个目的在于提出一种生态级负离子瓷砖，可诱生出生态级负离子，更易于人体吸收。
本发明的再一个目的在于提出一种生态级负离子瓷砖的制备方法，可诱生出生态级负离子，更易于人体吸收。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种生态级负离子陶瓷釉层结构，包括底釉层和面釉层；
按照质量百分比，所述底釉层的原料包含电气石6～9％和α-al2o31～2％，余量为基础底釉层料；
按照质量百分比，所述面釉层的原料包含电气石3～6％、六环石粉10～15％和α-al2o31～2％，余量为基础面釉层料。
所述生态级负离子陶瓷釉层结构，在底釉层添加电气石，在面釉层添加电气石和六环石粉；电气石是一种极性材料，长期具有电场功能；六环石具有发生远红外线作用，通过电气石的电场诱生空气的水分产生负离子，然后六环石的红外线把诱生的大粒径负离子处理成跟大自然一样的小粒径负离子，诱生出生态级负离子，使人体容易吸收。所述生态级负离子陶瓷釉层结构可达到平均每片具有本陶瓷釉层结构的0.3m2的瓷砖在0.25m3空间里面能诱生的负离子在3500个/cm3以上。
底釉层中的电气石作为电场的能量，可以激活面釉层的六环石产生更多的红外线(六环石在没有外界能量作用的时候，产生的红外线比较少)，使更多诱生的负离子变成小粒径负离子。若将六环石设置于底釉层中，则六环石产生的红外线无法穿透面釉层，因此六环石需设置在面釉层中，不能设置在底釉层中。
由于电气石和六环石粉均有降温效果和影响釉料触变性的作用，因此需要在底釉层和面釉层中添加α-al2o3，α-al2o3可起到调节釉料烧成温度的作用，减少电气石和六环石粉的降温影响；α-al2o3添加量很少，仅为1～2％，因此α-al2o3并不能起到传导作用，釉料的放射性低。
底釉层的电气石加入量限定为6～9％，加入量小于此范围则负离子的诱生效果不佳，加入量大于此范围则使釉料的触变性变差，影响施釉效果。面釉层的电气石加入量限定为3～6％和六环石粉加入量限定为10～15％，加入量小于上述范围则诱生负离子的浓度低，加入量大于此范围则使釉料的触变性变差。
优选地，按照质量百分比，所述基础底釉层料包含煅烧滑石3～5％、钾长石粉25～35％、氧化铝10～15％、锆英砂20～25％、黏土10～15％、高铝砂8～12％和石英0～5％；
按照质量百分比，所述基础面釉层料包含煅烧滑石3～5％、钾长石粉25～28％、氧化铝8～12％、锆英砂20～25％、黏土10～15％、高铝砂8～12％、石英0～5％和氧化锆5～12％。
基础底釉层料的成分均不会对电气石的电离作用产生影响，确保底釉层具有半导体的性质。基础面釉层料的成分均不会对负离子的诱生产生影响，上述成分配比合理，面釉层通透感好，避免面釉层出现过烧、油光的缺陷。
一种生态级负离子瓷砖，包括坯体、底釉层和面釉层，所述底釉层设置于所述坯体和面釉层之间；
所述底釉层为所述生态级负离子陶瓷釉层结构的底釉层；
所述面釉层为所述生态级负离子陶瓷釉层结构的面釉层。
所述生态级负离子瓷砖，负离子是通过气石的电场诱生空气的水分产生负离子，然后六环石的红外线把诱生的大粒径负离子处理成跟大自然一样的小粒径负离子，诱生出生态级负离子，使人体容易吸收。所述生态级负离子瓷砖可达到平均每片0.3m2的瓷砖在0.25m3空间里面能诱生的负离子在3500个/cm3以上。底釉层中的电气石作为电场的能量，可以激活面釉层的六环石产生更多的红外线(六环石在没有外界能量作用的时候，产生的红外线比较少)，使更多诱生的负离子变成小粒径负离子。
所述生态级负离子瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
制备底釉：按照质量百分比，称取电气石6～9％、α-al2o31～2％、煅烧滑石3～5％、钾长石粉25～35％、氧化铝10～15％、锆英砂20～25％、黏土10～15％、高铝砂8～12％和石英0～5％，混入球磨机中湿法球磨，制得底釉；
制备面釉：按照质量百分比，称取电气石3～6％、六环石粉10～15％、α-al2o31～2％、煅烧滑石3～5％、钾长石粉25～28％、氧化铝8～12％、锆英砂20～25％、黏土10～15％、高铝砂8～12％、石英0～5％和氧化锆5～12％，混入球磨机中湿法球磨，制得面釉；
制备砖坯：采用现有的坯体原料制成砖坯；
施釉：在砖坯的表面先施所述底釉，然后施所述面釉；
入窑烧成制得所述生态级负离子瓷砖。
底釉层和面釉层的制备工艺简单易控制，采用现有的瓷砖生产控制即可完成烧制，使得所述生态级负离子瓷砖的制备方法更易于工艺控制。所述生态级负离子瓷砖的制备方法制得的瓷砖诱生出高浓度生态级的小粒径负离子，使人体容易吸收，达到平均每片0.3m2的本瓷砖在0.25m3空间里面能诱生的负离子在3500个/cm3以上。
优选地，所述底釉的细度为325目筛余0.8～1.2，所述底釉的釉浆比重为1.88～1.99，所述底釉的流速35～40s。底釉的颗粒较小，各原料的分布均匀，釉浆比重和流速限定提高了底釉的挂坯效果，便于施釉操作。
优选地，所述面釉的细度为325目筛余0.8～1.2，所述面釉的釉浆比重为1.88～1.99，所述面釉的流速35～40s。面釉的颗粒较小，各原料的分布均匀，釉浆比重和流速限定提高了面釉的挂坯效果，便于施釉操作。
优选地，所述施釉步骤中，所述底釉的施釉方式为淋釉，所述面釉的施釉方式为淋釉或喷釉。
优选地，所述入窑烧成步骤中，烧成温度为1080℃～1200℃。采用常规烧成温度，采用现有的烧成温度控制即可完成烧制，更易于工艺控制。
优选地，所述施釉步骤中，在砖坯的表面施所述底釉后，先通过喷墨渗透工艺、喷墨打印、滚筒印花和/或网版印花的方式设置装饰层，再施所述面釉。装饰层设置在底釉层和面釉层之间，底釉层和面釉层均不影响装饰层的墨水发色。
优选地，入窑烧成后还经过磨边步骤和抛光步骤，最后制得所述生态级负离子瓷砖。根据实际产品需要，对烧制后的瓷砖进行后续的精加工。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1～5
实施例1～5按照质量百分比，根据表1称取各原料；并按以下步骤制备生态级负离子瓷砖：
制备底釉：按照质量百分比，称取电气石、α-al2o3、煅烧滑石、钾长石粉、氧化铝、锆英砂、黏土、高铝砂和石英，混入球磨机中湿法球磨，制得底釉；底釉的细度为325目筛余0.8～1.2，所述底釉的釉浆比重为1.88～1.99，所述底釉的流速35～40s；
制备面釉：按照质量百分比，称取电气石、六环石粉、α-al2o3、煅烧滑石、钾长石粉、氧化铝、锆英砂、黏土、高铝砂、石英和氧化锆，混入球磨机中湿法球磨，制得面釉；面釉的细度为325目筛余0.8～1.2，所述面釉的釉浆比重为1.88～1.99，所述面釉的流速35～40s；
制备砖坯：采用现有的坯体原料制成砖坯；
施釉：在砖坯的表面施所述底釉后，先通过喷墨渗透工艺、喷墨打印、滚筒印花和/或网版印花的方式设置装饰层，再施所述面釉；底釉的施釉方式为淋釉，面釉的施釉方式为淋釉或喷釉；
入窑烧成，烧成温度为1080℃～1200℃；然后磨边、抛光，制得所述生态级负离子瓷砖。
表1
对比例1～6
对比例1～6的按照质量百分比，根据表2称取各原料；并采用实施例1～5的步骤制备瓷砖：
表2
对比例7
本对比例采用现有负离子瓷砖的配方和制备方法制备负离子瓷砖，包括以下步骤：
步骤1，按照重量百分比，将17％熔块a、8％纳米复合负离子粉体、37％锂瓷石、6％硅酸锆、24％高岭土和8％石英混入球磨机中湿法球磨，过325目筛后制得浆状的底釉层；
步骤2，按照重量百分比，将73％熔块b、7％熔块b、8％高岭土和12％硅酸锆混入球磨机中湿法球磨，过325目筛后制得浆状的面釉层；
步骤3，将步骤1、2中制备的底釉以及面釉采用淋釉或喷釉方式先后施于陶瓷坯体上；
步骤4，将施釉后的陶瓷砖坯体在陶瓷辊道窑内烧成，烧成温度1080℃～1200℃，烧成周期40～85分钟，制得负离子瓷砖。
其中，按照重量百分比，纳米复合负离子粉体的矿物成分为:锂电气石占20～40％、镁电气石占10～20％，纳米tio2占20～40％，其他稀土复合盐类占5～12％。陶瓷坯体采用现有的陶瓷釉面砖体。
检测实施例1～5和对比例1～7制得的瓷砖的诱生负离子数量、负离子粒径和放射性，以及制得的釉料的触变性，结果如表3所示。
表3
由实施例1～5和对比例1～7的检测结果可知：
所述生态级负离子陶瓷釉层结构，在底釉层添加电气石，在面釉层添加电气石和六环石粉；六环石具有发生远红外线作用，通过电气石的电场诱生空气的水分产生负离子，然后六环石的红外线把诱生的大粒径负离子处理成跟大自然一样的小粒径负离子，诱生出生态级负离子，使人体容易吸收；
采用所述生态级负离子陶瓷釉层结构制得的瓷砖可诱生出高浓度的生态级负离子，达到平均每片具有本陶瓷釉层结构的0.3m2的瓷砖在0.25m3空间里面能诱生的负离子在3500个/cm3以上，放射性低，瓷砖的内照射指数为0.1～0.2和外照射指数为0.5～0.6；
利用α射线诱生负离子的现有瓷砖，如对比例7，诱生的负离子浓度低且为大粒径负离子，不容易被人体吸收，平均每片0.3m2的瓷砖在0.25m3空间里面能诱生的负离子仅在2100个/cm3左右，而且放射性高，制得的瓷砖的内照射指数为0.3～0.5和外照射指数为0.7～0.9。
需要在底釉层和面釉层中添加α-al2o3，α-al2o3可起到调节釉料烧成温度的作用，减少电气石和六环石粉的降温影响；α-al2o3添加量很少，仅为1～2％，因此α-al2o3并不能起到传导作用，釉料的放射性低。
底釉层的电气石加入量限定为6～9％，加入量小于此范围则负离子的诱生效果不佳，加入量大于此范围则使釉料的触变性变差，影响施釉效果。面釉层的电气石加入量限定为3～6％和六环石粉加入量限定为10～15％，加入量小于上述范围则诱生负离子的浓度低，加入量大于此范围则使釉料的触变性变差。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。