[发明专利]一种具有纳米自洁釉面的卫生洁具及其制造方法

说明书

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。

背景技术

一般卫生洁具的瓷坯不是白色的，为了满足公众的需求，生产白色的或者流行颜色的卫生洁具，釉料中需要使用含硅酸锆的乳浊剂和色剂，因此这种釉的玻璃相中含有乳浊相和结晶相的粒子，在电子显微镜下，这种釉面是凹凸不平的；尤其是这种釉的高温粘度大，即高温流动性差，造成釉面缺陷多而显得粗糙，使这种卫生洁具的防污抗菌能力差。

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。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术的缺点，提出一种具有纳米复合抗菌剂的自洁釉面的卫生洁具及其制造方法。

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：