一種低吸水率高耐水陶瓷器皿及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種低吸水率高耐水陶瓷器皿及其制備方法，屬于陶瓷材料領域。
【背景技術】
[0002] 陶瓷是陶器和瓷器的總稱，以天然粘土以及各種天然礦物為主要原料經過粉碎混 煉、成型和煅燒制得的材料的各種制品。中國是世界上最早應用陶瓷的國家之一，陶瓷因其 質地堅硬、細密、嚴禁、耐高溫、釉色豐富等特點，廣泛應用于食器、裝飾、科學等領域。其中 陶瓷器皿作為日用器皿并因其實用性和審美性沿用至今。時至今日，由于科學技術的進步， 已出現了許多可以代替瓷器皿的材料，如不銹鋼、塑料等，與這些材料制成的器皿相比，傳 統陶瓷器皿還存在著吸水率高，耐水性差的缺點，限制了其使用范圍，另外目前市場上的陶 瓷器皿還存在抗菌抑菌性能差的缺點，容易滋生大量細菌。因此，急需開發一種全新的陶瓷 器皿，以提高陶瓷器皿的性能。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種低吸水率高耐水陶瓷器皿及其 制備方法。
[0004] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：
[0005] 一種低吸水率高耐水陶瓷器皿，由以下重量份的原料制成：燧石17-29、蒙脫土 22-34、天然巖片14-23、黃銹石12-19、黃砂15-25、伊利石10-15、松香甘油醋4-6、疏水性氣 相二氧化硅5-10、油酸鎂2-4、聚乙烯醇縮丁醛5-8、硬脂酸丁酯3-5、山崳酸酰胺2-3、氫氧 化鈣5-10、納米抗菌粉4. 5-6. 5 ;
[0006] 所述納米抗菌粉的制備方法如下：（1)取以下重量份的原料：竹炭粉5-10、沸石分 子篩4-8、鈦酸四丁酯15-20、無水乙醇60-80、蒸餾水3-5、冰醋酸10-15、硝酸銀8-12、硝酸 鋅5-10; (2)將鈦酸四丁酯與占醇總量50-60%的無水乙醇混合，磁力攪拌20-30min，得 混合液A; (3)將蒸餾水、冰醋酸以及剩余的無水乙醇混合，磁力攪拌15-20min，得混合液 B; (4)在磁力攪拌下，將混合液B逐滴加入到混合液A中，滴加完后加入竹炭粉和沸石分 子篩，超聲攪拌〇. 5-lh，再在室溫下靜置24-48h，將得到的凝膠在65-75°C下干燥12-18h， 研磨成粉末；（5)將上述所制得的粉末放入馬弗爐中，在480-560°C下熱處理l_2h，隨爐冷 卻至常溫，粉碎，過篩即得所需的納米抗菌粉。
[0007] 一種低吸水率高耐水陶瓷器皿的制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)取燧石、黃銹石、伊利石混合均勻，粉碎，過70-90目篩，加水制成45-55%的漿 液，在500-1000r/min的轉速下濕法球磨2-3h，噴霧干燥，770-830°C煅燒25-35min，繼續升 溫至1240-1300°C，煅燒1-1. 5h后取出并水淬，烘干，粉碎，過80-120目篩，待用；
[0009] (2)取蒙脫土、天然巖片、黃砂混合均勻，粉碎，過60-80目篩，加適量的水打漿制 成濃度為40-50 %的漿液，然后用15 %鹽酸溶液調節漿液PH至6-7,微波處理30-40min，再 用10%氫氧化鈉溶液調節漿液PH至7-8,超聲波處理20-30min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌至 中性，供干，待用；
[0010] (3)將上述步驟⑴與步驟⑵制得的粉料以及剩余原料加入混料機中攪拌 混合4-6min，然后加入混合料重量3-6 %的固含量為30 %的水玻璃混合25-35min，靜置 14-18h；
[0011] ⑷將步驟⑶制得的粉料送到成型機在80-85MPa下壓制成型，然后將壓制好的 磚坯送至干燥窯中干燥至含水量低于3% ;
[0012] (5)對步驟（4)得到的干坯進行進行浸釉，然后進行氣氛燒結處理：先在真空狀 態下以8-12°C/min的速率升溫至1050-1150°C，保溫1. 5-2. 5h，再在2-3MPa的N2氣氛下 以5-8°C/min的速率降溫至680-740°C，保溫0. 5-lh，再在3-5MPa的Ar氣氛下以3-6°C/ min的速率升溫至1220-1280°C，保溫2-3h，最后在真空狀態下以6-9°C/min的速率降溫至 590-650 °C，保溫0. 5-lh，隨爐冷卻至常溫，包裝即得成品。
[0013] 上述納米抗菌粉末是以竹炭粉、沸石分子篩為載體，以Ag+、Zn2+為摻雜粒子制備 得到的改性納米Ti02粉體，安全環保，無毒、無味、無刺激性，不僅具有優異的廣譜抗菌性 能，對包括細菌、真菌、支原體在內的多種病原體都有很好的抑制或殺滅作用，殺菌率達到 98%以上，同時具有除臭、保鮮、吸附重金屬離子等作用，還具有良好的抗紫外線老化性和 耐熱性，在高溫以及強紫外線下不分解、不揮發、不變色、不變質。
[0014] 本發明的有益效果：
[0015] 本發明通過添加天然巖片和疏水性氣相二氧化硅，降低陶瓷器皿的吸水率，提高 陶瓷器皿的耐水性，添加松香甘油酯、油酸鎂、硬脂酸丁酯、山崳酸酰胺等，使得陶瓷器皿具 有良好的疏水性，提高防潮防霉防腐性能，本發明制得的陶瓷器皿機械性能好，吸水率低， 耐水性優異，防潮防霉，大大拓寬了其應用范圍。
【具體實施方式】
[0016] -種低吸水率高耐水陶瓷器皿，由以下重量（kg)的原料制成：燧石23、蒙脫土26、 天然巖片17、黃銹石14、黃砂28、伊利石12、松香甘油酯5、疏水性氣相二氧化硅8、油酸鎂 3、聚乙烯醇縮丁醛7、硬脂酸丁酯4、山崳酸酰胺2. 5、氫氧化鈣6、納米抗菌粉5. 5 ;
[0017] 所述納米抗菌粉的制備方法如下：（1)取以下重量（kg)的原料：竹炭粉8、沸石分 子篩6、鈦酸四丁酯17、無水乙醇68、蒸餾水4、冰醋酸13、硝酸銀10、硝酸鋅7 ; (2)將鈦酸 四丁酯與占醇總量55%的無水乙醇混合，磁力攪拌25min，得混合液A;(3)將蒸餾水、冰 醋酸以及剩余的無水乙醇混合，磁力攪拌15min，得混合液B; (4)在磁力攪拌下，將混合 液B逐滴加入到混合液A中，滴加完后加入竹炭粉和沸石分子篩，超聲攪拌40min，再在室 溫下靜置36h，將得到的凝膠在70°C下干燥15h，研磨成粉末；（5)將上述所制得的粉末放入 馬弗爐中，在540°C下熱處理1，隨爐冷卻至常溫，粉碎，過篩即得所需的納米抗菌粉。
[0018] -種低吸水率高耐水陶瓷器皿的制備方法，包括以下步驟：
[0019] (1)取燧石、黃銹石、伊利石混合均勻，粉碎，過80目篩，加水制成50%的漿液，在 800r/min的轉速下濕法球磨2. 5h，噴霧干燥，790°C煅燒30min，繼續升溫至1280°C，煅燒lh 后取出并水淬，烘干，粉碎，過100目篩，待用；
[0020] (2)取蒙脫土、天然巖片、黃砂混合均勻，粉碎，過70目篩，加適量的水打漿制成濃 度為45%的漿液，然后用15%鹽酸溶液調節漿液PH至6. 5,微波處理35min，再用10%氫氧 化鈉溶液調節漿液PH至7. 5,超聲波處理25min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干，待 用；
[0021] (3)將上述步驟⑴與步驟⑵制得的粉料以及剩余原料加入混料機中攪拌混合 5min，然后加入混合料重量4%的固含量為30%的水玻璃混合30min，靜置16h;
[0022] (4)將步驟（3)制得的粉料送到成型機在82MPa下壓制成型，然后將壓制好的磚坯 送至干燥窯中干燥至含水量低于3% ;
[0023] (5)對步驟（4)得到的干坯進行進行浸釉，然后進行氣氛燒結處理：先在真空狀態 下以10°C/min的速率升溫至1120°C，保溫2h，再在3MPa的隊氣氛下以7°C/min的速率降 溫至705°C，保溫0. 5h，再在4MPa的Ar氣氛下以5°C/min的速率升溫至1240°C，保溫2. 5h， 最后在真空狀態下以7°C/min的速率降溫至620°C，保溫0. 5h，隨爐冷卻至常溫，包裝即得 成品。
[0024] 上述實施例所生產的陶瓷器皿主要性能如下表所示：
【主權項】
1. 一種低吸水率高耐水陶瓷器皿，其特征在于，由以下重量份的原料制成：燧石 17-29、蒙脫土 22-34、天然巖片14-23、黃銹石12-19、黃砂15-25、伊利石10-15、松香甘 油酯4-6、疏水性氣相二氧化硅5-10、油酸鎂2-4、聚乙烯醇縮丁醛5-8、硬脂酸丁酯3-5、山 崳酸酰胺2-3、氫氧化鈣5-10、納米抗菌粉4. 5-6. 5 ; 所述納米抗菌粉的制備方法如下：（1)取以下重量份的原料：竹炭粉5-10、沸石分子篩 4- 8、鈦酸四丁酯15-20、無水乙醇60-80、蒸餾水3-5、冰醋酸10-15、硝酸銀8-12、硝酸鋅 5- 10 ; (2)將鈦酸四丁酯與占醇總量50-60%的無水乙醇混合，磁力攪拌20-30min，得混合 液A ; (3)將蒸餾水、冰醋酸以及剩余的無水乙醇混合，磁力攪拌15-20min，得混合液B ; (4) 在磁力攪拌下，將混合液B逐滴加入到混合液A中，滴加完后加入竹炭粉和沸石分子篩， 超聲攪拌〇. 5-lh，再在室溫下靜置24-48h，將得到的凝膠在65-75°C下干燥12-18h，研磨 成粉末；（5)將上述所制得的粉末放入馬弗爐中，在480-560°C下熱處理l_2h，隨爐冷卻 至常溫，粉碎，過篩即得所需的納米抗菌粉。2. -種如權利要求1所述的低吸水率高耐水陶瓷器皿的制備方法，其特征在于包括以 下步驟： (1)取燧石、黃銹石、伊利石混合均勻，粉碎，過70-90目篩，加水制成45-55%的漿液， 在500-1000r/min的轉速下濕法球磨2-3h，噴霧干燥，770-830°C煅燒25-35min，繼續升溫 至1240-1300°C，煅燒l_1.5h后取出并水淬，烘干，粉碎，過80-120目篩，待用；（2)取蒙脫 土、天然巖片、黃砂混合均勻，粉碎，過60-80目篩，加適量的水打漿制成濃度為40-50%的漿 液，然后用15%鹽酸溶液調節漿液PH至6-7,微波處理30-40min，再用10%氫氧化鈉溶液調 節漿液PH至7-8,超聲波處理20-30min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干，待用； (3) 將上述步驟（1)與步驟（2)制得的粉料以及剩余原料加入混料機中攪拌混合 4- 6min，然后加入混合料重量3-6%的固含量為30%的水玻璃混合25-35min，靜置14-18h ; (4) 將步驟（3)制得的粉料送到成型機在80-85MPa下壓制成型，然后將壓制好的磚坯 送至干燥窯中干燥至含水量低于3% ; (5) 對步驟（4)得到的干坯進行進行浸釉，然后進行氣氛燒結處理：先在真空狀態下 以8-12°C /min的速率升溫至1050-1150°C，保溫1.5-2. 5h，再在2-3MPa的隊氣氛下以 5- 8°C /min的速率降溫至680-740°C，保溫0. 5-lh，再在3-5MPa的Ar氣氛下以3-6°C / min的速率升溫至1220-1280°C，保溫2-3h，最后在真空狀態下以6-9°C /min的速率降溫至 590-650 °C，保溫0. 5-lh，隨爐冷卻至常溫，包裝即得成品。
【專利摘要】本發明公開了一種低吸水率高耐水陶瓷器皿及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：燧石17-29、蒙脫土22-34、天然巖片14-23、黃銹石12-19、黃砂15-25、伊利石10-15、松香甘油酯 4-6、疏水性氣相二氧化硅5-10、油酸鎂2-4、聚乙烯醇縮丁醛5-8、硬脂酸丁酯3-5、山崳酸酰胺2-3、氫氧化鈣5-10、納米抗菌粉4.5-6.5。本發明制得的陶瓷器皿機械性能好，吸水率低，耐水性優異，防潮防霉，大大拓寬了其應用范圍。
【IPC分類】C04B33/13
【公開號】CN104973850
【申請號】CN201510319981
【發明人】姚永祥
【申請人】安徽省德邦瓷業有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月10日