一种抗菌搪瓷材料、抗菌搪瓷湿釉的制备方法及使用方法与流程

本发明涉及搪瓷材料的，尤其是涉及一种抗菌搪瓷材料、抗菌搪瓷湿釉的制备方法及使用方法。

背景技术：

1、搪瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料，一般具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。抗菌搪瓷材料主要是通过添加抗菌物质、表面处理、调整结构的方式，抑制细菌的生长和繁殖，从而实现抗菌效果。

2、目前，公开号为cn109592189a，公开日为2019年04月09日的中国发明专利申请提出了一种纳米银负离子抑菌杀菌内胆搪瓷容器，其包括重量分数为7～12%的氧化钠、0～5%的氧化钾、1～6%的氧化钙、0～12%的氧化铝、5～10%的氧化硼、50～75%的氧化硅、3～10%的氧化锆、0.1～2%的纳米银粉以及0.5～5%的负离子粉，纳米银载体为二氧化硅二氧化钛复合载体，纳米银的银含量为1～30％，纳米银粒径1～100nm。

3、其抗菌的原理是依靠不断释放银离子，通过银离子进入菌体内部，导致细菌死亡；同时，通过银离子的催化作用，将氧气分解成活性氧o，杀灭细菌。但由于银离子在水中溶出释放，会必然导致抗菌能力逐渐下降；特别是在遇到氢氧化钠溶液和生理盐水浸洗后，抗菌效果迅速劣化。

4、公开号为cn114351142a，公开日为2022年04月15日的中国发明专利申请提出了一种抗菌搪瓷内胆的制备方法，其中抗菌材料包括纳米二氧化钛。

5、其抗菌原理为，纳米二氧化钛作为一种光触媒，其在近紫外光波的照射下，能够产生羟基自由基和活性氧，进而杀灭细菌。但是由于纳米二氧化钛对自然光的敏感度低，使得抗菌材料中必须一定量的银离子以补偿自然光照下的杀菌效果，如此仍不能彻底解决银离子释放而导致的抗菌能力逐渐下降的问题；并且需在搪瓷内胆中设置紫外灯，以确保搪瓷内胆的杀菌效果，这又极大的限制了搪瓷材料的使用条件。

6、由此可见，目前已有的抗菌搪瓷材料在使用时都具有较大局限性。

技术实现思路

1、为了能够降低抗菌搪瓷材料使用的局限性，本发明提供一种抗菌搪瓷材料、抗菌搪瓷湿釉的制备方法及使用方法。

2、第一方面，本发明提供的一种抗菌搪瓷材料，采用如下的技术方案：

3、一种抗菌搪瓷材料，组成的重量百分比包括：二氧化硅30.0～45.0%、二氧化钛12.0～18.0%、氧化铝10.0～18.0%、氧化钠2.5～4.5%、氧化钾0～0.5%、氧化硼12.0～20.0%、氧化钙2.0～5.0%、氧化锌2.0～6.0%、氧化亚铜2.0～4.0%、纳米二氧化钛1.0～2.5%、粘接剂0.5%～1.0%，余量为稀土氧化物及不可避免的杂质，且二氧化硅与氧化硼的含量比为2.2～2.5:1，所述粘接剂为聚酰亚胺粉末、聚偏氟乙烯粉末、聚醚醚酮粉末中的至少一种。

4、通过采用上述技术方案，通过向搪瓷材料中加入氧化亚铜以及纳米二氧化钛，使氧化亚铜与纳米二氧化钛形成组合体，在正常光照时，氧化亚铜上会产生电子和空穴，电子和空穴会再转移到纳米二氧化钛上，使得纳米二氧化钛在正常光照时也具有杀菌效果，如此降低了搪瓷材料的使用局限性，而且该杀菌效果不依赖于物质的析出，使得搪瓷材料具有长时效的杀菌效果，降低了抗菌搪瓷材料使用的局限性。

5、第二方面，本发明提供的一种抗菌搪瓷湿釉的制备方法，采用如下的技术方案：

6、一种抗菌搪瓷湿釉的制备方法，包括以下步骤：

7、a.选用原料的质量份数：二氧化硅30.0～45.0、二氧化钛12.0～18.0、氧化铝10.0～18.0、氧化钠2.5～8.0、氧化钾0～0.5、氧化硼12.0～20.0、氧化钙2.0～5.0、氧化锌2.0～6.0；按照上述化学组成，将各种成分按照公知常识换算成石英、钛白粉、冰晶、长石、硼砂、煅烧重质氧化锌，称量混合，在1100℃～1200℃下熔化，粹冷获得搪瓷熔块，之后放入球磨机中球磨，并通过1000目过筛，制成搪瓷釉基釉；

8、b.将抗菌剂置于搪瓷釉基釉中混合，制得抗菌搪瓷材料，其中，抗菌剂中各原料的质量份数为：氧化亚铜粉末2.0～4.0、纳米二氧化钛粉末1.0～2.5、粘接剂0.5%～1.0%；

9、c.将抗菌搪瓷材料以及悬浮剂混合，其中，抗菌搪瓷材料占质量百分比为90～93%，余量为悬浮剂，之后置入水中制成抗菌搪瓷湿釉，搪瓷湿釉的密度为1.65～1.85 g/cm³。

10、通过采用上述技术方案，将氧化亚铜粉末和纳米二氧化钛粉末作为抗菌剂，并且在制得搪瓷釉基釉后添加，之后再混合，如此可使氧化亚铜粉末以及二氧化钛粉末沾附在搪瓷釉基釉的表面上，如此可减少抗菌剂的用量，降低成本。

11、可选的，步骤b中，氧化亚铜的制作方式为，将氧化铜粉末与铜粉末按摩尔比例为1:1.05～1.1的比例混合均匀，在800～900℃的温度下隔绝氧气煅烧6h制得。

12、通过采用上述技术方案，由于向氧化铜粉末中加入了过量的铜粉末，使得氧化铜得以充分的反应，减少了制得的氧化亚铜中氧化铜杂质的含量，进而减轻了氧化铜对光敏的减弱作用，提高了光的利用率；同时，过量的铜也可以提高纳米二氧化钛的活性，进而提高杀菌效果。

13、可选的，步骤b中，先将氧化亚铜、粘接剂置于高能球磨机中球磨12～24h，球磨速度为100～300转/分，之后向高能球磨机中加入纳米二氧化钛球磨6～12h。

14、通过采用上述技术方案，在高能球磨机的球磨作用下，使粘接剂上产生静电，并沾附在氧化亚铜上，之后加入纳米二氧化钛，使纳米二氧化钛沾附在粘接剂上，如此纳米二氧化钛便附着在氧化亚铜上，便于氧化亚铜将电子和空穴会再转移到纳米二氧化钛上，提高了光催化效率。

15、可选的，步骤b中，在球磨时还缓慢加入无水乙醇，球磨完毕后真空干燥，干燥时间为8～10h。

16、通过采用上述技术方案，通过加入无水乙醇，可以使化亚铜粉末以及纳米二氧化钛分散的更加均与，之后通过真空干燥的模式进行干燥，即去除了无水乙醇，而且在去除无水乙醇时能够拍出无水乙醇中的气泡，降低了粘接剂上的电子被气泡带走逸散的概率，维持了氧化亚铜与纳米二氧化钛之间的粘接性能。

17、可选的，步骤c中，还加入三乙醇胺，将抗菌搪瓷材料、三乙醇胺以及悬浮剂混合，其中抗菌搪瓷材料与三乙醇胺的质量占比为90～93%：0.2～0.5%，余量为悬浮剂。

18、通过采用上述技术方案，加入三乙醇胺后，氧化亚铜与纳米二氧化钛组成的粒子可以与搪瓷基釉混合的更加均匀，降低了氧化亚铜和二氧化钛发生结块现象的概率。

19、第三方面，本发明提供的一种抗菌搪瓷湿釉的使用方法，采用如下的技术方案：

20、d.将搪瓷湿釉均匀的涂覆在器具上；

21、e.在700～900℃下进行搪烧，进而得到搪瓷器具。

22、通过采用上述技术方案，由于抗菌搪瓷材料中，减少了氧化钠和氧化钾的含量，并且将氧化硼的含量设置为12.0～20.0%，使得抗菌搪瓷材料具有良好的热稳定性，在700～900℃的温度下时，使得搪瓷釉基釉可以发生软化，此时氧化亚铜和纳米二氧化钛便会浸入到搪瓷釉基釉的表面，如此搪瓷器具便可具有抗菌效果。

23、可选地，步骤e中，先在700～800℃下进行搪烧，之后在800～900℃下搪烧30min，进而得到搪瓷器具。

24、通过采用上述技术方案，在700～800℃下进行搪烧时，使得氧化亚铜和纳米二氧化钛可以充分的进入到搪瓷釉基釉内，之后再升温至800～900℃搪烧30min，使得部分纳米二氧化钛从锐钛矿型二氧化钛朝金红石型二氧化钛转变，如此可提高锐钛矿型二氧化钛的光催化效率，进而提高杀菌性能。

25、可选地，步骤e中，搪烧在隔绝氧气的环境下进行。

26、通过采用上述技术方案，在进行搪烧时，能够降低氧化亚铜朝氧化铜发生转变的可能，维持了搪瓷图层上氧化亚铜的含量，进而维持了搪瓷涂层的抗菌能力。

27、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

28、1.通过氧化亚铜以及纳米二氧化钛的设置，在正常光照时，氧化亚铜上会产生电子和空穴，电子和空穴会再转移到纳米二氧化钛上，使得纳米二氧化钛在正常光照时也具有杀菌效果，如此降低了搪瓷材料的使用局限性，而且该杀菌效果不依赖于物质的析出，使得搪瓷材料具有长时效的杀菌效果。

29、2.在制备氧化亚铜时，将氧化铜粉末与铜粉末按摩尔比例为1:1.05～1.1的比例混合均匀，使得氧化铜得以充分的反应，减少了制得的氧化亚铜中氧化铜杂质的含量，进而减轻了氧化铜对光敏的减弱作用，提高了光的利用率；同时，过量的铜也可以提高纳米二氧化钛的活性，进而提高杀菌效果。

30、3.通过将氧化亚铜与纳米二氧化钛置于高能球磨机中球磨，使得纳米二氧化钛能够良好的附着在氧化亚铜上，如此便于氧化亚铜将电子和空穴会再转移到纳米二氧化钛上，提高了光催化效率。

31、4.通过先在700～800℃下进行搪烧，之后在800～900℃下搪烧30min，使得氧化亚铜和纳米二氧化钛可以充分的进入到搪瓷釉基釉内，之后再升温至800～900℃搪烧30min，使得部分纳米二氧化钛从锐钛矿型二氧化钛朝金红石型二氧化钛转变，如此可提高锐钛矿型二氧化钛的光催化效率，进而提高杀菌性能。