[發(fā)明專利]一種抗菌陶瓷及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211310198.4 | 申請日： | 2022-10-25 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN115536288A | 公開（公告）日： | 2022-12-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳招娣;謝禎瀛;林美靈;江美娟;劉穎;張勤 | 申請（專利權(quán)）人： | 科立視材料科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C03C21/00 | 分類號(hào)： | C03C21/00 |
| 代理公司： | 福州市京華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35212 | 代理人： | 林燕 |
| 地址： | 350000 福建省*** | 國省代碼： | 福建;35 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 抗菌 陶瓷 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及陶瓷制備領(lǐng)域，尤其涉及一種抗菌陶瓷及其制備方法。所述抗菌陶瓷通過離子交換使所述釉層表面延伸至內(nèi)部一定深度的含Ag+區(qū)域，所述含Ag+區(qū)域的深度與所述釉層的厚度比為0.01?0.1：1，所述抗菌陶瓷離子交換前后色差值△E≤0.5。制備方法包括(1)清洗、(2)活化處理、(3)預(yù)熱處理、(4)抗菌處理、(5)清洗。本發(fā)明通過在滿足抗菌性能需求的同時(shí)，提高抗菌效果的持續(xù)性和耐久性，并且有效降低離子交換后產(chǎn)生的氧化還原變色問題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及陶瓷制備領(lǐng)域，尤其涉及一種抗菌陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)
伴隨著人們生活水平的提高與科技的發(fā)展，期間出現(xiàn)的SARS、H7N9，再到如今的新型冠狀病毒，基層醫(yī)療衛(wèi)生的重要性攸關(guān)個(gè)體與國家甚至整個(gè)世界，人們對衛(wèi)生和健康的要求也是越來越高，抗菌陶瓷制品業(yè)逐漸從實(shí)驗(yàn)室往民生日用方向發(fā)展。
抗菌陶瓷技術(shù)的開發(fā)，以日本伊奈公司(INAX)和東陶公司(TOTO)為代表，逐漸形成了兩大技術(shù)流派：金屬離子摻雜型制備方法和光催化表面鍍膜型制備方法。其中，金屬離子摻雜型制備方法是將銀、鋅等金屬離子添加到釉料中再經(jīng)過800—1380℃燒成工序燒制而成。其關(guān)鍵在于抗菌釉料的制備，不僅要求抗菌釉料在經(jīng)過800～1380℃的高溫?zé)坪笃渲械目咕行С煞植槐黄茐模源_保產(chǎn)品抗菌性能的實(shí)現(xiàn)。還要求抗菌釉料的力學(xué)、熱力學(xué)性能要能與坯體匹配，以確保燒制的抗菌陶瓷制品不會(huì)因?yàn)榱W(xué)、熱力學(xué)性能不匹配而出現(xiàn)裂紋、不光滑等。另外，還要確?？咕粤系氖褂貌挥绊懱沾芍破返纳群屯庥^，不增加陶瓷制品的生產(chǎn)工藝，如燒結(jié)次數(shù)等，但是該方法在高溫?zé)七^程中容易造成金屬離子揮發(fā)減少，無形中金屬離子使用成本增加。
光催化表面鍍膜型制備方法是在已制好的陶瓷成品表面鍍上一層TiO2或TiO2摻金屬離子溶膠凝膠薄膜，再經(jīng)過低溫(約500℃左右)燒結(jié)實(shí)現(xiàn)。其要點(diǎn)在于熱處理后薄膜材料與陶瓷結(jié)合牢固且保持抗菌性能。目前，陶瓷薄膜制備技術(shù)范圍廣、方法多，主要有CVD、PVD、等離子體濺射沉積以及溶膠凝膠(Sol-Gel)等技術(shù)，鍍膜方式具備短期的抗菌效果，通過長時(shí)間的使用摩擦或者通過鋼絲絨耐磨試驗(yàn)后，抗菌效果大幅降低。
本發(fā)明的前期研究通過離子交換方式將含Na2O和K2O的基礎(chǔ)白色陶瓷進(jìn)行預(yù)熱后，放入熔融態(tài)硫酸銅、硫酸鈉與硫酸鉀的混合熔鹽中抗菌熔鹽中進(jìn)行離子交換，冷卻，得到白色抗菌陶瓷；使陶瓷表面獲得銅離子，具有抗菌性能，抗菌活性值R≥3，并且抗菌前后△E≤1。該技術(shù)方案熔鹽銅含量較高，離子交換溫度要求高，生產(chǎn)成本高。該技術(shù)方案在釉料施釉均勻的情況下抗菌前后△E≤1，當(dāng)制備釉料厚度不均的抗菌陶瓷制品時(shí)候，則依然容易出現(xiàn)因施釉不均導(dǎo)致的變色問題，例如陶瓷容器中容器口邊緣、容器內(nèi)底部，容器外底部因?yàn)槭┯陨偃菀壮霈F(xiàn)變色問題。
發(fā)明內(nèi)容
本申請的目的在于提供一種抗菌陶瓷及其制備方法，一定程度上解決陶瓷制品因表面施釉厚度不均導(dǎo)致抗菌離子交換后出現(xiàn)變色的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述申請目的，本申請采用的技術(shù)方案如下：
一方面本發(fā)明提供一種抗菌陶瓷，包括坯體與設(shè)于坯體表面的釉層，抗菌陶瓷通過離子交換使釉層表面延伸至一定深度的含Ag+區(qū)域，所述抗菌陶瓷中含Ag+區(qū)域的深度與陶瓷柸體表面釉層厚度比為0.01-0.1，所述抗菌陶瓷離子交換前后色差值△E≤0.5(該色差值意味著極細(xì)微的變色，無法通過肉眼辨認(rèn))。
進(jìn)一步的，所述抗菌陶瓷中銀離子含量為0.001-0.3wt％。
進(jìn)一步的，所述抗菌陶瓷銀含量的最大值為1.0-1.5at％，所述最大值分布在釉層表面0.1-0.3％深度處(該比值為釉層表面至最大值的深度處與釉層厚度的比值)，所述釉層厚度為0.1-0.3mm。
進(jìn)一步的，所述抗菌陶瓷的抗菌R值＞2。
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