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一種具有保健功能的日用陶瓷制品的制作方法

文檔序號:11823682閱讀:245來源:國知局

本發(fā)明涉及日用陶瓷技術領域,尤其涉及一種具有保健功能的日用陶瓷制品。



背景技術:

我國不僅礦產資源豐富,同時也是世界上最大的煤炭生產國和煤炭消費國,近年來,我國火力發(fā)電發(fā)展迅速,其中大多數以煤炭為燃料,發(fā)電量達1.3億kW?h,火力發(fā)電所占比例達到了79.6%,由此導致粉煤灰排放量逐年增加。2010年底,排放量達到近3億噸,大量粉煤灰的排放收到了越來越廣泛的關注。我國自1987年開始就對如何利用粉煤灰作為資源綜合利用的突破口,對其進行綜合利用,成為經濟和社會發(fā)展的一項長遠方針。廢玻璃類物質其化學穩(wěn)定性極強,不腐爛、不燃燒、不能降解,大量的廢玻璃既占地,又污染環(huán)境,回收和利用是節(jié)約能源、保護環(huán)境的最佳途徑,而且具有很好的經濟性,玻璃的主要成分是二氧化硅,能夠促進陶瓷的燒結。在陶瓷生產中,燒成溫度越高,燒成時間越長,能耗就越高,據熱平衡計算,燒成溫度每降低100℃,則單位產品熱耗可降低10%以上,燒成時間每縮短10%,則產量增加10%,熱耗降低4%,所以降低燒成溫度和時間具有顯著的節(jié)能減排社會意義。

近20年來,陶瓷行業(yè)進入了日新月異的發(fā)展階段,新技術、新設備的大量使用,陶瓷產量也有較大幅度增長。新型陶瓷作為一種新材料,以其優(yōu)異的性能在材料領域獨樹一幟,受到人們的高度重視。日用陶瓷作為傳統(tǒng)陶瓷材料在材料領域占有重要的地位,因為它涉及到人們生活的方方面面,日用陶瓷的發(fā)展隨著人們生活水平的提高提出了更多的要求,其中抗菌是目前提出最普遍的要求。由于瓷器的大量需求,瓷土資源的大量開采正以驚人的速度減少,并且是不可再生資源,如果找不到替代資源,人們有可能以后會面臨無資源可采的尷尬局面。楊玉衛(wèi)等人在《利用粉煤灰等工業(yè)廢料制備日用陶瓷的研究》一文中指出,利用火電廠排放的粉煤灰、陶瓷工業(yè)產生的大量廢匣缽、廢瓷粉利用正交試驗設計配方,研制出清潔生產日用陶瓷的配方,其中粉煤灰、廢匣缽、廢瓷粉的含量分別是10%、10%、8%,應用此技術可以為企業(yè)帶來可觀的經濟效益,為粉煤灰的資源化利用找到出口,雖然提高了社會效益和經濟效益,但是很多性能沒有達到人們的要求,例如抗菌、抗高溫、抗凍等性能不高、使用壽命不長的缺點。



技術實現要素:

本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷,提供一種具有保健功能的日用陶瓷制品。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:

一種具有保健功能的日用陶瓷制品,由以下重量份的原料制備制成:電氣石16-18、天青石13-15、鉀長石17-20、鈉長石9-11、碳酸鍶3-4、蒙脫土10-13、硅溶膠3-4、丙烯醇1-2、粉煤灰40-45、白釉球35-40、廢玻璃6-8、麥飯石10-14、綠茶21-25、橙子皮14-17、貝殼粉6-8、蝦殼粉4-6、聚乙烯醇0.2-0.3、磷酸三丁酯0.2-0.3、去離子水適量。

所述一種具有保健功能的日用陶瓷制品,由下列具體步驟制備制成:

(1)將硅溶膠、蒙脫土和丙烯醇攪拌均勻,再加入濃度均為0.2mol/L的硝酸銅、硝酸銀溶液,其中蒙脫土與硝酸銅、硝酸銀固液比為1:2-3:1-2,升高溫度在50-60℃條件下攪拌反應2-3h,繼續(xù)升高溫度在60-70℃下保持30-40min,然后干燥、研磨、洗滌、過濾再經干燥后備用;

(2)將麥飯石洗凈烘干后磨成細粉,將綠茶、橙子皮、貝殼粉、蝦殼粉混合加到75%的乙醇溶液中,在50-60℃時煎煮20-30min,繼續(xù)升溫至90-100℃時煎煮10-20min,冷卻至室溫后進行離心分離,取其上清液濃縮后和聚乙烯醇、麥飯石粉、磷酸三丁酯球磨30-40min,結束后一邊用直流電動攪拌機對漿料不斷攪拌,一邊噴霧干燥制成納米麥飯石微球備用;

(3)將廢玻璃清洗干凈后烘干進行破碎,然后加到膠體磨中研磨過100-200目篩,將玻璃粉與粉煤灰、電氣石、天青石、鉀長石混合得到干物料,加入占干物料總質量40-50%的去離子水,經過球磨粉碎得到過300-400目的漿料;

(4)將步驟(3)得到的漿料用磁選機進行磁選除鐵,使?jié){料中鐵的含量≤0.2%,將漿料加到成型機中干燥成型得到坯體,將坯體放入爐內溫度為100-200℃的燒結爐中,在1200-1280℃溫度下進行煅燒5-7h,冷卻至常溫后打磨刨光備用;

(5)將白釉球、碳酸鍶、鈉長石和步驟(1)得到的抗菌劑混合,加到球磨機中進行濕法球磨,加入物料總重量45-55%的去離子水,將球磨后的釉漿分別過200目、300目篩,去除雜質及粗顆粒,得到細釉漿,將釉漿施釉于步驟(4)制備的素坯上,在1100-1180℃下燒結4-5h;

(6)將步驟(2)制備的納米麥飯石微球和磷酸氫鋁粘結劑按照2-3:1比例混合,涂敷在步驟(5)制備的陶瓷表面,經陰干后在120-140℃下恒溫2h即可得到。

本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明利用廢棄資源粉煤灰作為陶瓷原料,降低了對環(huán)境的污染,并且其中氧化硅、氧化鋁含量較高,顆粒比表面積大呈多孔結構,容易研磨,可以降低制品的燒成溫度,達到節(jié)能的目的,廢棄的玻璃在與粉煤灰燒結過程中,在低溫下熔融,形成玻璃相,起到結合劑的作用,降低了燒成溫度,并且提高了陶瓷表面光滑、抗凍、易清潔、抗沖擊等方面的性能,將合成的抗菌劑和釉料混合施釉在陶瓷素坯表面,提高了陶瓷的抗菌性能,降低了人類患病的危險系數,并且采用綠茶、橙子皮、貝殼粉、蝦殼粉煎煮提取出微量元素用麥飯石包覆形成納米麥飯石微球,利用粘結劑粘結在陶瓷表面,通過長期受熱可溶出多種對人體有益的微量元素,為人們的機體提供營養(yǎng),強身健體,調節(jié)新陳代謝,對人體大有益處,本發(fā)明的日用陶瓷配方配料成本低,使用性能好,燒成時間短,溫度低,節(jié)約能源,具有明顯的經濟效益和社會效益,且具有良好的抗菌、殺菌、保健功效,可在炻瓷行業(yè)中廣泛推廣應用。

具體實施方式

一種具有保健功能的日用陶瓷制品,由以下重量份(公斤)的原料制備制成:電氣石16、天青石13、鉀長石17、鈉長石9、碳酸鍶3、蒙脫土10、硅溶膠3、丙烯醇1、粉煤灰40、白釉球35、廢玻璃6、麥飯石10、綠茶21、橙子皮14、貝殼粉6、蝦殼粉4、聚乙烯醇0.2、磷酸三丁酯0.2、去離子水適量。

所述一種具有保健功能的日用陶瓷制品,由下列具體步驟制備制成:

(1)將硅溶膠、蒙脫土和丙烯醇攪拌均勻,再加入濃度均為0.2mol/L的硝酸銅、硝酸銀溶液,其中蒙脫土與硝酸銅、硝酸銀固液比為1:2:1,升高溫度在50℃條件下攪拌反應2h,繼續(xù)升高溫度在60℃下保持30min,然后干燥、研磨、洗滌、過濾再經干燥后備用;

(2)將麥飯石洗凈烘干后磨成細粉,將綠茶、橙子皮、貝殼粉、蝦殼粉混合加到75%的乙醇溶液中,在50℃時煎煮20min,繼續(xù)升溫至90℃時煎煮10min,冷卻至室溫后進行離心分離,取其上清液濃縮后和聚乙烯醇、麥飯石粉、磷酸三丁酯球磨30min,結束后一邊用直流電動攪拌機對漿料不斷攪拌,一邊噴霧干燥制成納米麥飯石微球備用;

(3)將廢玻璃清洗干凈后烘干進行破碎,然后加到膠體磨中研磨過100目篩,將玻璃粉與粉煤灰、電氣石、天青石、鉀長石混合得到干物料,加入占干物料總質量40%的去離子水,經過球磨粉碎得到過300目的漿料;

(4)將步驟(3)得到的漿料用磁選機進行磁選除鐵,使?jié){料中鐵的含量≤0.2%,將漿料加到成型機中干燥成型得到坯體,將坯體放入爐內溫度為100℃的燒結爐中,在1200℃溫度下進行煅燒5h,冷卻至常溫后打磨刨光備用;

(5)將白釉球、碳酸鍶、鈉長石和步驟(1)得到的抗菌劑混合,加到球磨機中進行濕法球磨,加入物料總重量45%的去離子水,將球磨后的釉漿分別過200目、300目篩,去除雜質及粗顆粒,得到細釉漿,將釉漿施釉于步驟(4)制備的素坯上,在1100℃下燒結4h;

(6)將步驟(2)制備的納米麥飯石微球和磷酸氫鋁粘結劑按照2:1比例混合,涂敷在步驟(5)制備的陶瓷表面,經陰干后在120℃下恒溫2h即可得到。

試驗數據:

產品外觀規(guī)整,釉面平整;抗熱震性試驗達到200℃投入20℃水中熱交換一次不裂;機械強度≥140mp2;釉面維氏顯微硬度≥6.1GPa;太陽光下1小時的殺菌效率≥73%;抗沖擊強度≥1.5J/cm2。

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