专利名称:一种具有纳米自洁釉面的卫生洁具及其制造方法
技术领域：
本发明涉及瓷质卫生洁具，更确地说是一种具有防污抗菌功能的自洁釉面的卫生洁具的制造技术。
为了解决以上问题，陶瓷工作者做了许多工作一是在已烧成的制品上，通过后期热处理，在釉面上形成一层含有抗菌剂的薄膜，但此种方法不仅增加工艺难度和成本，而且所施加的抗菌剂薄膜稳定性较差且容易剥落；二是在原乳浊基础上添加抗菌剂成分如公开号为CN1179702A专利申请，但抗菌剂添加剂量大，而且价格昂贵，另一方面釉中存在着大量的乳浊相和结晶相的粒子且分布不均匀，造成釉面缺陷多，并且阻碍抗菌剂成分的释放，对卫生洁具的防污抗菌能力贡献不大。
本发明的卫生洁具是由陶瓷坯体(简称瓷坯)、底釉以及含有纳米复合抗菌剂的面釉所构成，其特点是面釉中含有平均粒径＜1μm的ZnO和Ag2O纳米化合物，具体成份及其重量百分含量如下SiO250-70％、Al2O36-16％、CaO6-16％、MgO1-5％、K2O1-5％、Na2O1-5％、ZnO2-10％、Ag2O0.1-3.0％。
面釉的最佳组成为SiO250-65％、Al2O38-12％、CaO6.5-9.5％、MgO1-2％、K2O1.5-3.5％、Na2O1.5-3.5％、ZnO2-8％、Ag2O0.2-1.0％。
所述的面釉成份要均匀，表面超平滑，具有90％以上的玻璃成份以及纳米复合抗菌剂。金属离子是抗菌剂中关键成份，按其抗菌能力的强弱顺序排列如下Ag＞Co＞Ni＞Al＞Zn＞Cu＞Fe＞Mn＞Sn＞Ba＞Mg＞Ca，另外汞、铅有一定抗菌能力，但有毒，镍、钴、铁的化合物无法得到白色粉末，不宜作工业材料，而Ag、Cu、Zn是典型的杀菌金属，本发明选择Ag2O和ZnO纳米化合物，它们均为市售产品。
本发明所述的瓷坯要考虑材料的强度、热冲性和耐腐蚀性，尤其是坯釉之间的匹配，尽量选择高温烧失量小的陶瓷材料，以减少釉面缺陷。瓷坯常用的化学组成及其重量百分含量如下SiO260-80％、Al2O315-25％、CaO0.1-2.0％、MgO0.1-2.0％、K2O0.1-3.0％、Na2O0.1-2.0％、Fe2O30.1-2.0％、TiO20.1-1.0％。
本发明所述的底釉通常由乳浊剂和着色剂所组成，因此必须重视乳浊程度和着色均匀性以及坯釉之间和底釉与面釉之间的匹配，而且尽量降低釉料的高温粘度和烧失量，常用底釉化学成份及其重量百分含量如下SiO250-70％、Al2O36-12％、CaO6-12％、MgO0.5-3.5％、K2O1-5％、Na2O0.5-5％、ZnO3-10％、ZrO21-12％、色料0.1-10％。
本发明的卫生洁具的制造方法包括以下步骤(1)将底釉和面釉材料用水分别制成浆液；(2)按一般的陶瓷业的喷釉法，先将步骤(1)配制的底釉浆液均匀地喷覆在已制成的卫生洁具的陶瓷坯体上，其厚度为0.2-0.7mm；(3)将步骤(1)配制的面釉浆液喷覆于晾干的步骤(2)底釉表层，其厚度为0.1-0.5mm；(4)喷覆有底釉和面釉的陶瓷坯体干燥至水份小于0.5％后，入窑一次烧制成透明的纳米自洁釉面的卫生洁具，其烧制温度为1150-1200℃，时间为10-20小时。
本发明的优点和效果本发明的卫生洁具由于面釉中含有Ag2O和ZnO纳米复合抗菌剂，用电子显微镜下观察，其微观区域均匀，表面平滑度高，纳米自洁釉的坯釉结合好(详见
图1-图6中本发明的纳米自洁釉与普通含乳浊剂的乳浊釉的比较情况)，而且还具抗污抗菌的功能。
图5为普通乳浊釉的坯釉结合情况，图6为本发明纳米自洁釉的坯釉结合情况。
实例4本实例是对比例，系将本发明的实例2含纳米复合杀菌剂的面釉的产品与普通乳浊釉表面(其组成和含量见表5)的产品通过电子显微镜晶相鉴定，得到图1-图6相图。
由图1、图3和图5所示图1说明普通乳浊釉含有乳浊剂和色剂颗粒，造成釉面均匀度差，釉面凸凹不平，图3说明普通乳浊釉表面由于高温粘度大，即高温流动性差，造成釉面缺陷多且显得粗糙，图5说明瓷坯含有气孔，易发生釉面缺陷；由图2、图4和图6所示图2说明本发明纳米自洁釉是透明釉，均匀度好，图4说明本发明的面釉表面光滑程度高，图6说明本发明纳米自洁釉的坯釉结合好。
表1 瓷坯材料化学成份(％)
表2 底釉化学成份(％)
表3 面釉化学成份(％)
表4 制备条件
表5 普通洁具瓷坯和面釉化学成份(％)
权利要求
1.一种具有纳米自洁釉面的卫生洁具，包括陶瓷坯体、底釉和面釉，其特征在于面釉含有平均粒径小于1μm的Ag2O和ZnO纳米复合抗菌剂，面釉的具体化学成份及其重量百分含量为SiO250-70％、Al2O36-16％、CaO6-16％、MgO1-5％、K2O1-5％、Na2O1-5％、ZnO2-10％、Ag2O0.1-3.0％。
2.按照权利要求
1所述的卫生洁具，其特征在于面釉的化学成份及其重量百分含量为SiO255-65％、Al2O38-12％、CaO6.5-9.5％、MgO1-2％、K2O1.5-3.5％、Na2O1.5-3.5％、ZnO2-8％、Ag2O0.2-1.0％。
3.权利要求
1所述的卫生洁具的制造方法，其特征在于制备过程包括以下步骤(1)底釉和面釉材料分别用水制成浆液；(2)按常规的陶瓷喷釉法，将步骤(1)配制的底釉浆液均匀地喷覆在预先制成的陶瓷坯体上，其厚度为0.2-0.7mm；(3)将步骤(1)配制的面釉浆液均匀地喷覆在已晾干的步骤(2)的底釉表层，其厚度为0.1-0.5mm；(4)喷覆有底釉和面釉的陶瓷坯体干燥至水份小于0.5％后，入窑一次烧制成透明的纳米自洁釉面的卫生洁具，其烧制温度为1150-1200℃，时间为10-20小时。
专利摘要
本发明是一种具有纳米自洁釉面的卫生洁具,其特点在于面釉含有Ag
文档编号A01N59/16GKCN1389436SQ02125311
公开日2003年1月8日 申请日期2002年7月24日
发明者王惠文, 刘拥军 申请人:唐山惠达陶瓷(集团)股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan