防滑抗菌瓷磚及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防滑抗菌瓷磚及其制備工藝，屬于建筑陶瓷技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑裝飾用瓷磚因能夠賦予裝飾空間美觀、整潔和優(yōu)雅的氛圍，近年來(lái)備受消費(fèi)者的青睞，相比于其它地面裝飾材料，瓷磚在裝飾效果的實(shí)現(xiàn)和家居衛(wèi)生的保潔方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是在噴墨打印機(jī)被廣泛應(yīng)用于瓷磚生產(chǎn)之后，瓷磚的裝飾圖案、紋理和花色顯得非常逼真，在極大程度上滿足了消費(fèi)者對(duì)裝飾效果的追求。隨著人們生活水平的提高，對(duì)裝飾瓷磚的功能需求也越來(lái)越高，如抗菌、防滑、空氣凈化和人體保健等方面，瓷磚行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)人員也對(duì)以下幾個(gè)方面展開了研究和開發(fā):
[0003](1)抗菌、空氣凈化和保健方面:該類功能在室內(nèi)環(huán)境，尤其是在人流量大、空間較封閉的醫(yī)院、學(xué)校和商場(chǎng)等環(huán)境中的要求更高，通過(guò)在釉料中添加光催化觸媒，瓷磚在紫外光下會(huì)具有滅菌效果，而在自然光或室內(nèi)燈光環(huán)境中的抗菌效果尚不能夠達(dá)到理想效果，因此，研究人員多傾向于在釉料中直接加入或以載體承載的方式來(lái)引入金屬離子，經(jīng)燒制后得到的抗菌瓷磚主要是利用銀、銅和鋅等離子來(lái)實(shí)現(xiàn)殺菌效果，但這類離子在高溫?zé)蓵r(shí)易揮發(fā)、不耐高溫，使得瓷磚的抗菌性能大幅度降低；在瓷磚表面施加含麥飯石或電氣石的釉料時(shí)，經(jīng)燒成而制得的瓷磚能釋放負(fù)離子來(lái)凈化空氣，同時(shí)具有遠(yuǎn)紅外保健的功能。到目前為止，通過(guò)在釉料中添加稀土元素來(lái)激活納米復(fù)合耐高溫材料的抗菌性能，使得生產(chǎn)的瓷磚具有抗菌、空氣凈化和遠(yuǎn)紅外保健功能的研究尚未見有報(bào)道；
[0004](2)防滑方面:拋光磚和仿古瓷磚的表面平整、色彩鮮艷，非常受到消費(fèi)者的歡迎，但當(dāng)其表面有水膜存在時(shí)，光滑表面的摩擦系數(shù)小，容易導(dǎo)致行人摔倒或跌傷，由此帶來(lái)巨大的安全隱患。目前，防滑瓷磚通常采用表面凹凸的設(shè)計(jì)或預(yù)設(shè)紋路等方法來(lái)增大鞋底與瓷磚的接觸面積，以提高兩者之間的摩擦力，但是鞋底的磨肩以及由此產(chǎn)生的粉塵和污物容易在表面不平處吸附聚集，形成衛(wèi)生死角后造成瓷磚的裝飾效果降低、保潔工作難度增大，同時(shí)出現(xiàn)細(xì)菌增生問(wèn)題。
[0005]由此可見，目前生產(chǎn)的裝飾瓷磚的功能較為單一，難以滿足消費(fèi)者在裝飾、功能和安全方面的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種防滑抗菌瓷磚，解決了瓷磚在自然光或室內(nèi)燈光下的抗菌效果差、表面摩擦系數(shù)小的問(wèn)題，具有防滑抗污、抗菌和遠(yuǎn)紅外保健的功能；本發(fā)明同時(shí)提供其制備工藝。
[0007]本發(fā)明所述的防滑抗菌瓷磚，是由坯體料粒層、裝飾釉料層和功能釉料層組成，功能釉料層中含有納米復(fù)合耐高溫抗菌顆粒、止滑釉和釉料油膏。
[0008]其中:
[0009]所述的納米復(fù)合耐高溫抗菌顆粒是由含鍶離子、層狀粘土和稀土離子的水溶液球磨12~18h后，在80-110°C下干燥12~24h而制得。
[0010]所述的層狀粘土為膨潤(rùn)土或蒙脫土，稀土離子為鈰離子或餌離子；水溶液中鍶離子的濃度為2.3-5mmol/L，層狀粘土的濃度為20_40g/L，稀土離子的濃度為2.3-18mmol/L0
[0011]所述的止滑釉為剛玉與透明料粒按照質(zhì)量百分比為50-80:20-50的比例混合而得到，粒度為180-200目；釉料油膏的作用是調(diào)整燒成后釉面層的透明程度。
[0012]所述的透明料粒的制備過(guò)程是將長(zhǎng)石、石英、堿土金屬氧化物、氧化鋁按照質(zhì)量百分比為20-40:15-30:10-20:20-40的比例混合，在1500_1680°C下熔制6_12h，得到高溫透明熔塊，經(jīng)破碎后而制得。
[0013]所述的防滑抗菌瓷磚的制備工藝，包括以下步驟:
[0014](1)原料制備:
[0015]a)、將高嶺土、石英和長(zhǎng)石按照質(zhì)量百分比為50:30:20的比例混合后放入球磨機(jī)中濕法球磨36h，經(jīng)噴霧造粒、陳腐24h后得到坯體料粒；
[0016]b)、按照預(yù)選圖案將裝飾釉料加入到噴墨打印機(jī)中；
[0017]c)、將納米復(fù)合耐高溫抗菌顆粒、止滑釉和釉料油膏混合后進(jìn)行球磨，經(jīng)過(guò)篩后得到功能釉料料漿；
[0018](2)坯體成型:
[0019]將步驟a)中的得到的坯體料粒放入模具中，在200MPa壓力下進(jìn)行壓制成型后得到瓷磚生坯，然后采用噴墨打印工藝將裝飾釉料施于瓷磚生坯上，再將步驟c)中得到的功能釉料料漿施于瓷磚生坯裝飾釉料層的上面，得到由坯體料粒層、裝飾釉料層和功能釉料層構(gòu)成的瓷磚坯體；
[0020](3)瓷磚燒制:
[0021]將步驟⑵中得到的瓷磚坯體經(jīng)1170°C燒成，燒成周期為70min，得到防滑抗菌瓷磚。
[0022]其中:
[0023]步驟c)中納米復(fù)合耐高溫抗菌顆粒、止滑釉和釉料油膏的質(zhì)量百分比為1-5:60-80:15-39 ;過(guò)篩目數(shù)為 100 目。
[0024]步驟⑵中坯體料粒層的厚度為10-12mm，裝飾釉料層的厚度為0.5-0.8mm，功能釉料層的厚度為0.2-0.5mm。
[0025]本發(fā)明的有益效果如下:
[0026](1)所述的防滑抗菌瓷磚因施加了含有納米復(fù)合耐高溫抗菌顆粒的釉料，具有抗菌、負(fù)離子發(fā)生和遠(yuǎn)紅外保健的功能，其制備工藝簡(jiǎn)單易行；
[0027](2)納米復(fù)合耐高溫抗菌顆粒中的層狀粘土能夠?qū)㈡J離子和稀土離子吸附至粘土晶層之間，實(shí)現(xiàn)了由稀土離子激活的抗菌效果，同時(shí)也大幅度提高了納米復(fù)合耐高溫抗菌顆粒的耐熱性能；
[0028](3)通過(guò)在釉料中加入剛玉、透明料粒和釉料油膏，經(jīng)燒成后的瓷磚表面防滑性能優(yōu)異，即使是瓷磚表面有水存在時(shí)，其與鞋底部的摩擦力也較大，能起到防滑作用，同時(shí)釉層內(nèi)均勻分布的化學(xué)組分、表面致密無(wú)細(xì)孔的結(jié)構(gòu)使得瓷磚的防污性能也有很好的保障；
[0029](4)透明料粒和釉料油膏的使用能夠保障施加的釉料層的透明度高，對(duì)底部裝飾層的遮蓋力非常小，使得瓷磚具有極佳的裝飾效果。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0031]實(shí)施例1
[0032]防滑抗菌瓷磚的制備工藝，包括以下步驟:
[0033](1)原料準(zhǔn)備:
[0034]a)將高嶺土、石英和長(zhǎng)石按照質(zhì)量百分比為50:30:20的比例配料，然后在球磨機(jī)內(nèi)濕法球磨36h，經(jīng)噴霧造粒并陳腐24h后得到坯體料粒；
[0035]b)按照仿大理石圖案將裝飾釉料加入噴墨打印機(jī)；
[0036]c)將鍶離子濃度為2.3mmol/L、膨潤(rùn)土濃度為20g/L、鈰離子濃度為2.3mmol/L的水溶液球磨12h，然后在80°C下干燥12h，得到納米復(fù)合耐高溫抗菌顆粒；
[0037]d)將長(zhǎng)石、石英、堿土金屬氧化物和氧化鋁按照質(zhì)量百分比為30:25:16:29的比例混合，在1650°C下熔制8h后得到高溫透明熔塊，經(jīng)破碎后得到粒度為180目的透明料粒，然后將粒度為180目的剛玉與透明料粒按照質(zhì)量百分比為75:25的比例均勻混合，得到止滑釉；
[0038]e)將納米復(fù)合耐高溫抗菌顆粒、止滑釉和釉料油膏按照質(zhì)量百分比為3:72:25的比例混合，球磨6h后過(guò)100目篩，得到功能釉料料漿；
[0039](2)坯體成型:
[0040]將步驟a)中得到的坯體料粒放入模具中，在200MPa壓力下壓制成型后得到瓷磚生坯，再將仿大理石裝飾釉料經(jīng)噴墨打印施于瓷磚生坯上，然后將步驟e)中得到的功能釉料料漿通過(guò)絲網(wǎng)印刷的方式施于瓷磚生坯的裝飾釉料層上面，使得坯體料粒層、裝飾釉料層和功能釉料層的厚度分別為12mm、0.8mm和0.2mm，得到瓷磚還體；
[0041](3)瓷磚燒成:
[0042]在輥道窯中將步驟⑵中得到的瓷磚坯體經(jīng)1170°C燒成，燒成周期為70min，得到防滑抗菌瓷磚。
[0043]經(jīng)燒成得到的防滑抗菌瓷磚底層裝飾圖案清晰可見、表面平整、顏色均勻，與天然大理石的圖案、色彩和紋理相近。將得到的防滑抗菌瓷磚鋪設(shè)于室內(nèi)地面，測(cè)量上午、下午和晚上三個(gè)時(shí)間段的空氣中負(fù)離子的數(shù)目，結(jié)果表明負(fù)離子數(shù)量有明顯增加，平均增量為180個(gè)/cm3，而在同樣條件下的普通瓷磚表面空氣中負(fù)離子的數(shù)量平均減少14個(gè)/cm3;經(jīng)檢測(cè)，防滑抗菌瓷磚的法向全發(fā)射率為0.84。
[0044]防滑性能測(cè)試結(jié)果表明，防滑抗菌瓷磚的干摩擦和濕摩擦系數(shù)大，即使瓷磚的表面含有水膜時(shí)，行人在上面行走時(shí)也不會(huì)有打滑的感覺(jué)，其止滑系數(shù)達(dá)到11級(jí)，而普通瓷磚在相同測(cè)試條件下的止滑系數(shù)僅為6-7級(jí)，同時(shí)在防滑抗菌瓷磚表面用油性筆涂畫后，利用濕抹布能夠?qū)⑼慨嬢p松擦掉。
[0045]經(jīng)中國(guó)建筑材料工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心檢驗(yàn)，防滑抗菌瓷磚對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的24小時(shí)殺菌率達(dá)到98.35%和97.6%。
[0046]實(shí)施例2
[0047]防滑抗菌瓷磚的制備工藝，包括以下步驟:
[0048](1)原料準(zhǔn)備:
[0049]a)將高嶺土、石英和長(zhǎng)石按照質(zhì)量百