一種基于改--修改7.20.doc

說明書摘要 本發(fā)明公開了一種高強抗菌陶瓷及其制備方法。將一種稀土元素改性四針氧化鋅進一步處理，通過和釉料混合或者表面噴涂再燒結(jié)的方式復(fù)合上陶瓷表面，制備成一種高強高抗菌性抗菌陶瓷。該發(fā)明利用了新型光催化抗菌劑改性四針氧化鋅，制備的抗菌陶瓷不變色，不依賴紫外光，可見光響應(yīng)好，抗菌性能高，釉面強度高，克服了現(xiàn)有抗菌陶瓷的缺點?？咕沾捎杂捎诰ы毜脑鰪娮饔茫詮姸鹊玫竭M一步增強，使用壽命長。該抗菌陶瓷制備工藝簡單，對陶瓷工藝改變很小，抗菌劑也可以大規(guī)模獲得，易于大規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。 權(quán)利要求書 1. 一種高強抗菌陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：選取稀土改性四針氧化鋅晶須作為抗菌劑在1000-1200熱處理0.5-2小時；抗菌劑中加入1-10wt%的復(fù)合添加劑，復(fù)合添加劑配方為110-230wt%ZrO2,10-30wt%CaCO3，10-30wt%NaCO3,10-230wt%MgO；（不符合100%規(guī)律）（1） 調(diào)制抗菌漿料：按照水和添加了復(fù)合添加劑后的抗菌劑的質(zhì)量比例為1:11050:1；調(diào)成漿料后加入占抗菌劑質(zhì)量的0-5%的聚乙二醇PEG2000，攪拌均勻，然后再球磨10min-30h，或者用乳化機在100-10000r/min下乳化1-600min，或者先球磨后再乳化；（2） 步驟（3）得到的抗菌漿料配混合釉料時，抗菌漿料和原陶瓷釉料的配比為12:10-1:100進行攪拌混合。以下三種情況，分別怎樣進行處理，請將細節(jié)一一列出，才好總結(jié)，多謝沒有施釉的生坯或者素坯，用浸、噴、和刷等工藝在陶瓷生坯或者素坯上施上一層釉，在80-120下干燥，然后按照原陶瓷燒結(jié)工藝燒結(jié)。施上一層傳統(tǒng)釉（未燒結(jié)）的生坯或者熟坯，在已經(jīng)施好的右面上在用浸、噴、和刷等工藝在陶瓷生坯或者素坯上再施上一層釉，在80-120下干燥，然后按照原陶瓷燒結(jié)工藝燒結(jié)。這種先施傳統(tǒng)釉再施抗菌釉的方法有利于減小抗菌劑的用量。釉面已經(jīng)燒結(jié)好的陶瓷，噴上一層抗菌漿料，在80-120下干燥，然后再800-1300下煅燒。2、一種高強抗菌陶瓷，其特征在于，是由權(quán)利要求1所述的方法制備而成的陶瓷。稀土改性四針氧化鋅晶須的制備方法需要添加1、 稱取T-ZnOw 50g、PEG20000 1.5g放入燒杯，加蒸餾水至500ml2、 2000轉(zhuǎn)乳化攪拌20分鐘3、 加入LaCl3、CeCl3各5g4、 超聲振蕩20分鐘5、 3000轉(zhuǎn)乳化攪拌20分鐘6、 將所得分散體系進行負壓抽濾，棄濾過液，將所得固體轉(zhuǎn)移至恒溫干燥箱60放置72h。7、 經(jīng)干燥后的固體充分研磨獲得粉末態(tài)產(chǎn)品即稀土改性T-ZnOw抗菌劑。2. 該抗菌陶瓷利用一種稀土改性四針氧化鋅晶須（T-ZnOw）作為抗菌劑。利用特殊的工藝將抗菌劑復(fù)合在傳統(tǒng)陶瓷的表面制得抗菌陶瓷。3. 根據(jù)權(quán)利要求1稀土改性T-ZnOw抗菌劑，其特征在于，所述的抗菌劑是根據(jù)專利一種改性T-ZnOw抗菌材料及其制備方法（申請?zhí)?010103008261）制備出來的，抗菌劑為粉末狀?？咕鷦┙?jīng)過進一步處理后使用。4. 根據(jù)權(quán)利要求1 ，抗菌劑的復(fù)合工藝是抗菌劑混合釉或者是抗菌劑漿料用浸、噴、和刷等工藝結(jié)合在陶瓷生坯或者素坯上或者已經(jīng)燒結(jié)好的陶瓷釉面上，抗菌釉或者抗菌劑漿料烘干后，按照原陶瓷燒結(jié)工藝燒結(jié)或者煅燒。5. 根據(jù)權(quán)利要求1 ，為了使抗菌劑在復(fù)合工藝中保持抗菌劑的活性，抗菌劑在1000-1200熱處理0.5-2小時。6. 根據(jù)權(quán)利要求1，為了使抗菌劑在使用過程中和原陶瓷釉結(jié)合緊密以及不改變原釉的顏色，加入1-10%的復(fù)合添加劑，復(fù)合添加劑配方為1-30%ZrO2,1-30%CaCO3，1-30%NaCO3,1-30%MgO。7. 根據(jù)權(quán)利要求3，抗菌漿料調(diào)制工藝為：調(diào)制時水和處理后的抗菌劑的比例為1:1100:1；調(diào)成漿料后加入與抗菌劑質(zhì)量的0-5%的聚乙二醇PEG2000,攪拌均勻;然后再球磨10min-30h，或者用乳化機在合適轉(zhuǎn)速下如100-10000r/min下乳化1-600min,也可以先球磨一段時間后再乳化。8. 根據(jù)權(quán)利要求3，配混合釉料時，抗菌漿料和原陶瓷釉料的配比為2:1-1:100進行攪拌混合。9. 根據(jù)權(quán)利要求3，施抗菌釉或者抗菌漿料工藝包括單不限于浸、噴、和刷工藝，對象可以是沒有施釉的生坯或者素坯，也可以是已經(jīng)施上一層傳統(tǒng)釉（未燒結(jié)）的生坯或者熟坯，或者是在釉面已經(jīng)燒結(jié)好的陶瓷。施釉或者抗菌漿料后的陶瓷在80-120烘干。10. 根據(jù)權(quán)利要求3 ，施釉或者施抗菌漿料的對象是為未燒結(jié)好的的陶瓷生坯或者素坯時，施釉后的燒結(jié)工藝按照原陶瓷燒結(jié)工藝進行11. 根據(jù)權(quán)利要求3 ，施釉或者施抗菌漿料的對象是為已燒結(jié)好的的陶瓷時，烘干后的陶瓷煅燒溫度為800-1300。 說明書 一種基于改T-ZnO晶須抗菌材料的高強抗菌陶瓷及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明所涉及的是一種基于光催化型無機復(fù)合T-ZnOw抗菌材料的抗菌陶瓷及其制備方法，屬于新型陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)目前人們使用的陶瓷制品,如浴盆、便池、洗手池、碗、碟、盤以及各類建材,如內(nèi)墻磚、地磚等在使用時經(jīng)常接觸帶菌的人體,從而在這些陶瓷的表面可沾染和滋生各種致病菌和條件致病菌。人們與之接觸后很容易受到感染。研究與開發(fā)抗菌陶瓷(又稱綠色陶瓷)對減少疾病傳播、增強體質(zhì)具有十分重要的現(xiàn)實意義。 早在80年代末,工業(yè)發(fā)達國家在醫(yī)院、餐廳、高級住宅率先使用了抗菌陶瓷制品。近年來,普通家庭使用的陶瓷制品開始逐漸實現(xiàn)抗菌化。1996年日本發(fā)生的大腸桿菌O-157感染事件和2003年世界突發(fā)的SARS疫情曾一度引起全世界的恐慌。而在世界范圍內(nèi)因細菌等病原體傳染引起的包括霍亂、肺炎、瘧疾、結(jié)核病和肝炎等疾病導(dǎo)致人類的死亡更是頻頻見諸報端，觸目驚心。2001年全世界因細菌等病原體傳染造成死亡的人數(shù)約1900萬人，占死亡總數(shù)(約4800萬人)的39.58%，防止病原體感染始終是人們保障健康的重要任務(wù)。其中，控制和消滅有害細菌的生長和繁殖在當今仍是科技領(lǐng)域內(nèi)的重要課題，并不斷受到關(guān)注?，F(xiàn)今用于陶瓷制品的抗菌劑,主要是無機抗菌劑,大體上可分成兩大類,第一類是用銀化合物或載銀抗菌材料;第二類是用具有光催化作用的二氧化鈦。銀系抗菌材料中銀離子具有很強的抗菌活性，但銀離子化學性質(zhì)比較活潑，對熱和光比較敏感，特別是經(jīng)紫外線照射后易形成黑色的氧化銀，從而影響白色或淺色制品的外觀，其穩(wěn)定性問題一直未得到有效和最終的解決。在陶瓷制品表面涂上TiO2漿料,經(jīng)煅燒形成0.5-1m厚的光催化二氧化鈦膜。用陽光或日光燈光照射這種涂TiO2膜的陶瓷制品,在短時間內(nèi)就完全殺滅其表面上的細菌。這種抗菌陶瓷的耐久性、耐酸、耐堿性高,是醫(yī)院、賓館、居家地磚、衛(wèi)生設(shè)施等抗菌防臭的理想陶瓷。但是這種TiO2系抗菌材料需要紫外光照射，在光線暗處有抗菌性差。日本松下公司發(fā)現(xiàn)一種四針狀ZnO晶須（T-ZnOw）比一般氧化鋅的抗菌活性好，并成功地將其應(yīng)用于抗菌、防霉、污水處理、有害化學物質(zhì)分解等領(lǐng)域，取得良好效果。四針狀氧化鋅（T-ZnOw）晶須由于其獨特的空間結(jié)構(gòu)，作為新型的光催化劑，既克服了一般銀系無機抗菌劑易變色的缺點，又不同于光催化納米抗菌材料需要借助紫外光催化才能抗菌，更不會像有機抗菌劑帶來二次污染及其它副作用。該類材料在開發(fā)可望在環(huán)境保護該類材料的開發(fā)可望在環(huán)境保護、污水處理、空氣凈化等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但是存在可見光領(lǐng)域響應(yīng)不足和有效抗菌時間短以及抗菌劑利用率低等問題?；诖耍环N改性T-ZnOw抗菌材料及其制備方法（申請?zhí)?010103008261）中提出了一種改性T-ZnOW抗菌材料，其可見光響應(yīng)好，抗菌效率高。但目前還沒有將其應(yīng)用到陶瓷領(lǐng)域，制作抗菌陶瓷的報道或公開文獻?；诖宋覀冊趯＠环N改性T-ZnOw抗菌材料及其制備方法（申請?zhí)?010103008261）中提出了一種改性T-ZnOW抗菌材料。本專利發(fā)明在此基礎(chǔ)上對改性T-ZnO 晶須抗菌劑經(jīng)進過一系列處理后，利用復(fù)合工藝制備出高效抗菌陶瓷。發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明的目的在于克服目前抗菌陶瓷的不足，選用專利選用發(fā)明一種改性T-ZnOw抗菌材料及其制備方法（申請?zhí)?010103008261）所述的改性T-ZnOW抗菌材料制備不變色，不依賴紫外光，可見光響應(yīng)好，抗菌性能高的的抗菌陶瓷。為了保持抗菌劑在復(fù)合工藝中的活性和改善與油料的結(jié)合性能以及防止釉料顏色變黑，對改性T-ZnOw進行了處理，主要包括高溫熱處理和復(fù)合添加劑的加入。一種高強抗菌陶瓷的制備方法，包括以下步驟：(1)選取稀土改性四針氧化鋅晶須作為抗菌劑在1000-1200熱處理0.5-2小時；(2)抗菌劑中加入1-10wt%的復(fù)合添加劑，復(fù)合添加劑配方為10-230wt%ZrO2,10-30wt%CaCO3，10-30wt%NaCO3,10-230wt%MgO；（不符合100%規(guī)律）(3)調(diào)制抗菌漿料：按照水和添加了復(fù)合添加劑后的抗菌劑的質(zhì)量比例為1:1100:1；調(diào)成漿料后加入占抗菌劑質(zhì)量的0-5%的聚乙二醇PEG2000，攪拌均勻，然后再球磨10min-30h，或者用乳化機在100-10000r/min下乳化1-600min，或者先球磨后再乳化；(4)步驟（3）得到的抗菌漿料(5)配混合釉料時，抗菌漿料和原陶瓷釉料的配比為2:1-1:1000進行攪拌混合。以下三種情況，分別怎樣進行處理，請將細節(jié)一一列出，才好總結(jié)，多謝施上一層傳統(tǒng)釉（未燒結(jié)）的生坯或者熟坯，在已經(jīng)施好的右面上在用浸、噴、和刷等工藝在陶瓷生坯或者素坯上再施上一層釉，在80-120下干燥，然后按照原陶瓷燒結(jié)工藝燒結(jié)。這種先施傳統(tǒng)釉再施抗菌釉的方法有利于減小抗菌劑的用量。釉面已經(jīng)燒結(jié)好的陶瓷，噴上一層抗菌漿料，在80-120下干燥，然后再800-1300下煅燒。沒有施釉的生坯或者素坯施上一層傳統(tǒng)釉（未燒結(jié)）的生坯或者熟坯釉面已經(jīng)燒結(jié)好的陶瓷一種高強抗菌陶瓷是由上述的方法制備而成的陶瓷。具體工藝過程和參數(shù)描述如下：1 .改性T-ZnOw 抗菌劑在1000-1200熱處理0.5-2小時。2 為了使抗菌劑在使用過程中和原陶瓷釉結(jié)合緊密以及不改變原釉的顏色，加入1-10%的復(fù)合添加劑，復(fù)合添加劑配方為1-30%ZrO2,1-30%CaCO3，1-30%NaCO3,1-30%MgO。3 經(jīng)過處理后的T-ZnO抗菌晶須按照1:1100:1 的比列加入水，調(diào)成漿料；調(diào)成漿料后加入與抗菌劑質(zhì)量的0-5%的聚乙二醇PEG2000,攪拌均勻;然后再球磨10min-30h，或者用乳化機在合適轉(zhuǎn)速下如100-10000r/min下乳化1-600min,也可以先球磨一段時間后再乳化。4 在步驟1 中抗菌漿料中按照抗菌漿料：釉料2：1-1：100的比列加入按照常規(guī)方法制備的普通釉料，充分攪拌，制成抗菌釉料。5 抗菌釉或者抗菌漿料工藝包括單不限于浸、噴、和刷工藝，對象可以是沒有施釉的生坯或者素坯，也可以是已經(jīng)施上一層傳統(tǒng)釉（未燒結(jié)）的生坯或者熟坯，或者是在釉面已經(jīng)燒結(jié)好的陶瓷。施釉料后的陶瓷在80-120烘干。6 施抗菌釉或者抗菌漿料后的陶瓷按照常規(guī)陶瓷燒結(jié)工藝或者釉燒工藝燒結(jié)或者釉燒或者煅燒。本發(fā)明的特點和優(yōu)點在于選用稀土摻雜改性T-ZnO抗菌晶須制備抗菌釉面或者抗菌表面，保留了稀土摻雜改性T-ZnO抗菌晶須的抗菌特點，同時晶須和釉結(jié)合緊密，并且由于晶須的纖維增強作用增強了陶瓷釉的強度（這一點怎樣證明？），經(jīng)過處理后的抗菌劑不改變原釉的色度，分述如下：. 1、具有可見光領(lǐng)域高敏感響應(yīng)、高利用率和高抗菌性能的新型光催化型抗菌特性；2、充分利用了四針狀氧化鋅晶須和稀土元素的特性。四針狀氧化鋅晶須具有較納米二氧化鈦、氧化鋅更多的活性中心，因此，它具有更高的光催化活性；稀土元素具有良好的抗菌性能，兩者合并使用可以發(fā)揮協(xié)同抗菌的功能，對某些常見病原微生物有更好的殺滅作用及可能存在的更廣的抗菌譜；3、利用稀土元素可以在T-ZnOw禁帶中產(chǎn)生附加能級擴展光譜響應(yīng)范圍的性能，使用稀土元素對T-ZnOw進行改性，經(jīng)改性后的T-ZnOw在可見光領(lǐng)域具有高敏感響應(yīng)性，擴大了基于改性T-ZnOw的抗菌陶瓷的使用范圍，活性大大提高，經(jīng)試驗制備的抗菌陶瓷在黑暗（微光）環(huán)境下也有很好的抗菌性能。4.4、為了保持抗菌劑在復(fù)合工藝中的活性和改善與油料的結(jié)合性能以及防止釉料顏色變黑，對改性T-ZnOw進行了處理，主要包括高溫熱處理和復(fù)合添加劑的加入。經(jīng)過熱處理和添加復(fù)合添加劑后，保持了抗菌劑的高效抗菌性，并且由于晶須的增強作用增強了陶瓷釉和基本不改變陶瓷釉的色度。55、本抗菌陶瓷的制備方法基本不改變原陶瓷制備工藝，或者稍加改動，實施容易，降低成本，實施方便，降低能耗。附圖說明圖1為本發(fā)明制備方法的工藝流程。具體實施方式 以下結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。 實施例1. （需要增加各種不同條件和配比的實施例及抗菌效果，是否有不進行加熱預(yù)處理和不添加復(fù)合添加劑的效果對比，包括數(shù)據(jù)或者照片都可以）按照專利按照發(fā)明一種改性T-ZnOw抗菌材料及其制備方法（申請?zhí)?010103008261）制備抗菌劑，得到粉末狀抗菌劑。取得某衛(wèi)生陶瓷廠的陶瓷生坯和調(diào)制好的釉漿料。將制得的改性T-ZnOw說首先在1200熱處理1小時，然后加入0-10% 的抗菌劑復(fù)合添加劑，添加劑配方為20%ZrO2,30%CaCO3，20%NaCO3,30%MgO。處理后的抗菌劑和水以1:3.3的比例調(diào)制成抗菌漿料?？咕鷿{料在行星式球磨機中在料球比為1:1時以400r/min球磨10min,球磨后的抗菌漿料和原陶瓷釉料以1:3.3的比例混合（即抗菌劑為陶瓷釉料的10%），充分攪拌得到混合抗菌釉料。將混合抗菌釉料用刷涂法涂在陶瓷生坯上。施釉后的陶瓷在120烘2 個小時。然后將施抗菌釉料后的陶瓷根據(jù)原陶瓷時間升溫曲線在1200燒結(jié)兩個小時得到抗菌陶瓷樣品。制備了6塊50mm*50mm樣品。陶瓷樣品在室溫下可見光照射下按照中華人民共和國衛(wèi)生部2002年十一月頒布的消毒技術(shù)規(guī)范中奎因?qū)嶒瀮?nèi)容測定了抗菌效果。實驗表明樣品對金黃色葡萄球菌 (ATCC 6538)、大腸桿菌(8099)、白色念珠菌 (ATCC 10231)的抑菌率大于99.00%，樣品有明顯的抗菌效果。 如圖2 是抗菌陶瓷樣品染菌（金色葡萄菌）后按照衛(wèi)生部2002年頒布的標準消毒技術(shù)規(guī)范規(guī)定的奎因試驗方法在培養(yǎng)基中室內(nèi)光光照下培養(yǎng)18-24h后的照片，可以看見抗菌陶瓷和培養(yǎng)基清晰，沒有細菌生長，而對照的圖3 是非抗菌陶瓷經(jīng)過同樣處理后的照片，可以看見培養(yǎng)基和陶瓷上長滿了細菌。從試驗看出我們制備的抗菌樣品抗菌效果明顯。抗菌陶瓷色澤與不加入抗菌劑的陶瓷相似?？咕沾蓸悠方?jīng)過長期存放表面不發(fā)黑，沒有明顯顏色變化。而以往的銀系列的抗菌陶瓷表面很容易發(fā)黑。圖2 抗菌搪瓷經(jīng)過細菌培養(yǎng)后的照片，無菌。圖3 非抗菌陶瓷經(jīng)過細菌培養(yǎng)后的照片，長滿了細菌實施例2 同實施例1 ，但是制備抗菌混合釉料時抗菌漿料和陶瓷釉料的混合比為1:30 ，即抗菌劑的比例為實施例1 的10%（即抗菌劑為陶瓷釉料的1%）。制備的抗菌陶瓷的再經(jīng)過金色葡萄菌抗菌試驗后的照片如圖4. 抗菌陶瓷色澤與不加入抗菌劑的陶瓷相似。圖4 釉中加1% 抗菌劑的抗菌陶瓷經(jīng)過金色葡萄菌抗菌試驗后的照片 從圖4 可以看出抗菌劑在釉 中含量降到1% 時抗菌性能同樣優(yōu)秀?？咕鷦┘尤肓繛?%