[发明专利]一种光催化抗菌瓷釉料

说明书

技术领域

本发明涉及一种光催化抗菌瓷釉料，属于陶瓷制备技术领域。

背景技术

瓷釉，又称陶瓷釉，是覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的玻璃态薄层。人们在瓷釉中添加抗菌剂制成抗菌釉，已达到抗菌的目的。目前用于陶瓷制品的抗菌剂，按成分可以分为有机和无机两大类，其中无机抗菌剂以其广谱抗菌性、持效性、耐水、耐酸耐洗涤、耐热耐光性、安全性受到研究者的重视。

无机抗菌剂主要是将具有抗菌能力的金属或金属离子负载于有机物载体上的制剂。目前抗菌釉常用的无机抗菌剂主要有两类：银系抗菌剂和氧化钛系半导体光催化抗菌剂。银系抗菌剂中含有银化合物或载银抗菌材料，其中银离子具有抗菌活性，可以杀死或者抑制细菌、病毒、藻类和真菌。氧化钛系光触抗菌剂中含有的氧化钛、氧化锌、二氧化三铁、氧化铝等半导体材料，其受光照时钛原子上的电子被光激发, 其运行轨道出现变化,从而产生极强的氧化能力。这种氧化能力能使有机物分解成二氧化碳和水分子,也能分解部分无机化合物，从而具有很强的氧化能力。

但是上述抗菌剂在使用过程中，还具有很多缺点：以银做为主要抗菌元素的陶瓷釉料生产成本较高，从而影响它在大范围的推广使用。另外，银、铁等元素对热和光比较敏感，特别是釉料经紫外线照射后容易变黑，从而影响白色或浅色陶瓷的外观。二氧化钛系抗菌材料需要紫外光照射，在光线暗处或无紫外线的环境下抗菌性能差。还有部分抗菌剂不能很好地和釉料结合，从而形成的釉层不光洁、美观，容易隐藏细菌。

氧化锌同样具有上述二氧化钛抗菌的特性，但其吸收的光范围包括紫外光和可见光。纳米氧化锌同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性，起抗菌活性和吸光特性都优于传统氧化锌，并且由于其颗粒细、活性高，可以降低玻璃和陶瓷的烧结温度，此外利用纳米氧化锌制备的陶瓷釉面更加光洁，而且具有抗菌、防酶、除臭等功效。但是与传统氧化锌产品相比，由于纳米氧化锌具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，这就极大地限制了其纳米效应的发挥。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中抗菌陶瓷釉表面颜色失真、变色；抗菌持效性较差；釉层质量不好，表面不完整、不光洁；并且必须在紫外光的条件下才能起作用的问题，提供一种抗菌性能良好、陶瓷釉面光洁、适用光照范围广的抗菌瓷釉。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种光催化抗菌瓷釉料，包括以下重量组成的组分：

SiO₂ 73 -88份，Al ₂O₃ 15-22份，CaCO₃ 13-20份，改性纳米氧化锌 0.3-6份，CuO 2-7份，MgO 3-10份，MnO 8-12 份，C₆₀ 1-2份，BaO 1-6份，B₂O₃ 1-8份，Na₂SiO₃ 4-12份。

上述光催化抗菌瓷釉料，优选的，包括以下重量组成的组分：

SiO₂ 75 -80份，Al ₂O₃ 16-20份，CaCO₃ 15-18份，改性纳米氧化锌 0.5-5份，CuO 2-5份，MgO 5-8份，MnO 10-11 份，C₆₀ 1-2份，BaO 3-5份，B₂O₃ 2-5份，Na₂SiO₃ 6-9份。

上述光催化抗菌瓷釉料，最优的，包括以下重量组成的组分：

SiO₂ 77份，Al ₂O₃ 18份，CaCO₃ 18份，改性纳米氧化锌 1份，CuO 5份，MgO 5份，MnO 10份，C₆₀ 1份，BaO 3份，B₂O₃ 5份，Na₂SiO₃ 7份。

上述光催化抗菌瓷釉料，所述改性纳米氧化锌的制备方法为：

（1）将柠檬酸与水按质量体积比为1.1-1.3g ：10mL混合配置柠檬酸溶液，调节溶液pH为4-5，加入纳米氧化锌，搅拌；