[发明专利]一种表面抗菌陶瓷的制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种表面抗菌陶瓷的制备方法和应用，属于陶瓷技术领域。本发明在含有抗菌金属元素银、铜、锌的分散溶液中，加入钛盐，通过控制水解反应进程，得到纳米复合抗菌溶液，最后涂覆于陶瓷表面得到一种表面抗菌陶瓷。本方法制得的表面抗菌陶瓷制品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率≥99％，经耐久性洗刷试验处理后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率≥99％，同时不降低陶瓷制品表面质量，性能持久、稳定、高效。

技术领域

本发明属于陶瓷技术领域，具体涉及一种表面抗菌陶瓷的制备方法和应用。

背景技术

陶瓷，传统上是以天然粘土及各种天然矿物为主要原料，经过配料、成型和干燥、煅烧等工艺制得的各种器物的统称，属于硅酸盐工业范畴。也是陶器、炻器和瓷器的总称，而陶与瓷的根本区别在于原料土和加工温度的不同。随着近代科学技术的发展，近百年来又出现了许多新的陶瓷品种，有些不再使用或很少使用粘土、长石、石英等传统陶瓷原料，甚至扩大到非硅酸盐，非氧化物的范围，并且出现了许多新的工艺。欧美国家一些文献中已将“Ceramic”理解为各种无机非金属固体材料的通称。

陶瓷材料及制品具有硬度高、尺寸稳定性好、耐磨、耐氧化、耐高温等优点，广泛应用于卫生、医疗、生活家居、民用及工业建筑等行业。随着社会发展和生活水平的提高，人们对生活质量和生存环境的要求也越来越高，2002年的非典疫情和近年肆虐的禽流感，使人们认识到生存环境健康卫生的重要性。抗菌陶瓷是一种环保新型功能材料，是抗菌物质、抗菌技术与陶瓷材料结合的产物。它在保持陶瓷制品本身固有的使用功能和装饰效果的同时，能够抑制或杀灭附着于其表面的有害微生物，具有抗菌、除臭、自洁等功能，受到消费者的欢迎，有着广阔的市场前景，而抗菌陶瓷技术的研究开发也成为抗菌领域的热点。

早在20世纪80年代末，发达国家就在医院、餐厅、高级住宅率先使用抗菌建筑卫生陶瓷制品。日本是研制和应用抗菌陶瓷的先驱者。1999年，日本最大制陶公司INAX研制出一种含银的Kilamic抗菌陶瓷，可以较好的抑制制品表面细菌的增长。日本TOTO及赛纳公司也实现了纳米抗菌保洁陶瓷的批量生产。目前，日本抗菌陶瓷及瓷砖大多具有抗菌性能，已实现商品化，被广泛应用于医院、学校及食品加工等场所，并行销全球。美国、德国、韩国也相继在建筑卫生陶瓷、日用陶瓷等方面引入抗菌材料。如韩国的赛拉米克公司与庆南大学合作制得抗菌瓷砖已批量投放国内外市场。美国早在20世纪80年代就投入2.4亿美元展开抗菌陶瓷的研究。

我国自20世纪90年代开始抗菌材料的研究，经过近20年的发展，取得了一系列成果，但与发达国家相比，我国在抗菌陶瓷产业化方面仍存在较大差距。

陶瓷生产过程复杂，包括选料、坯釉料制备、成型、生坯干燥、施釉、烧成等工序。陶瓷生产厂家通常在确定原料及工艺后，很少改变烧成工艺，多采用调整坯釉配方的形式进行产品的研发改性，因此抗菌釉是制备抗菌陶瓷的关键。陶瓷产业的加工特性对抗菌剂提出了更高的性能要求，具体体现在：抗菌能力强，抗菌长期有效性，具有很强的耐高温能力，安全，适应陶瓷制备工艺，对陶瓷制品外观、质量、机械物理性能无影响等。目前，常用抗菌剂分为有机抗菌剂和无机抗菌剂两大类，无机抗菌剂具有耐高温、安全、广谱抗菌、持久等优点，因此成为抗菌陶瓷用抗菌剂的首选。目前，国内外用于抗菌陶瓷制品中的无机抗菌剂主要有三类：金属离子掺杂型、光催化型以及稀土元素激活银系、光催化系抗菌剂。