CN1336352A - 二氧化钛光催化自洁陶瓷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及二氧化钛光催化自洁陶瓷及其制备方法。所述陶瓷包括陶瓷本体或陶瓷制成品,其关键是:在陶瓷本体上或陶瓷制成品的釉面上紧密复合有由纳米二氧化钛为主要成分的光催化薄膜和低温釉,将石英、石灰石、硼砂、氧化锌和锆英石混合烧成温度为950－1000℃的低温熔块釉,然后将高岭土、水和粘合剂混合均匀制成釉浆,采用已有施釉、烧成工艺和设备烧制到陶瓷本体上或陶瓷制成品的釉面上,将二氧化钛溶胶负载到陶瓷釉面,烧制成所需的二氧化钛光催化自洁陶瓷。本发明无须使用蒸馏水、丙酮等溶剂对陶瓷釉面进行清洗,可以简化工艺和降低工业成本。本发明所制备的陶瓷制品表面光洁美观、温润细腻,呈银白色或银黄色,耐酸碱,抗刮磨,不仅具有传统陶瓷细腻光洁的表观特性又具有自动去污、持久保持清洁美观。
Description
技术领域
本发明涉及二氧化钛光催化自洁陶瓷及其制备方法。
背景技术
陶瓷制品是广泛使用的建筑装饰材料，但由于工业的发展、汽车尾气的排放等原因空气污染致使传统陶瓷制品在使用过程中，表现逐渐沉积各种污染物而渐渐变暗、变脏而影响装饰效果。需要花费大量的人力、物力进行清洗。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种既可保持传统陶瓷细腻光洁的表观特性又能自动去污、持久保持清洁美的二氧化钛光催化自洁陶瓷及其制备方法。
本发明提供的技术方案是：二氧化钛光催化自洁陶瓷，包括陶瓷本体或陶瓷制成品，其关键是：在陶瓷本体上或陶瓷制成品的釉面上紧密复合有由纳米二氧化钛为主要成分的光催化薄膜和低温釉，低温釉的釉料配方为石英25-30份、石灰石4-5份、硼砂28-30份、氧化锌8-10份、锆英石5-8份，以上均为质量份数，将上述组份混合烧成温度为950-1000℃的低温熔块釉，以上述熔块92-96份、高岭土4-8份，加50-100份水、0-2份水溶性有机聚合物粘合剂(均为质量份数)混合均匀制成釉浆，采用已有施釉、烧成工艺和设备烧制到陶瓷本体上或陶瓷制成品的釉面上。所得釉面光滑、细腻、温润、美观，呈米黄色，微透明，耐酸碱，抗拉磨。
上述光催化薄膜可以以低碳(C1-4)醇如乙醇、丁醇等、钛酸脂或强酸氧钛盐、水为原料，按100∶5-20∶1.5体积百分比的比例混合制成二氧化钛溶胶，采用浸涂或喷涂法将二氧化钛溶胶负载到陶瓷釉面上来得到。
本发明还提供了上述二氧化钛光催化自洁陶瓷的制备方法，将25-30份石英、4-5份石灰石、28-30份硼砂、8-10份氧化锌、5-8份锆英石(以上均为质量份数)混合烧成温度为950-1000℃的低温熔块釉，以上述熔块92-96份、高岭土4-8份，加50-100份水、0-2份前述粘合剂混合均匀制成釉浆，采用已有施釉、烧成工艺和设备烧制到陶瓷本体上或陶催化瓷制成品的釉面上，二氧化钛负载复合到陶瓷釉面采用溶胶-凝胶技术，以钛酸脂类作为原料在pH＝3-4的酸度条件下，滴加到乙醇中缓慢水解，同时剧烈搅拌制备二氧化钛熔胶，采用浸涂或喷涂法将二氧化钛溶胶负载到陶瓷釉面，在500-700℃的温度下灼烧1-3小时，即可得到所需的二氧化钛光催化自洁陶瓷。
上述低温釉在烧制到陶瓷本体上或陶瓷制成品的釉面上，经冷却吹灰后立即进行浸涂或喷涂二氧化钛溶胶。以避免陶瓷釉面污染而使二氧化钛溶胶脱落或污染。本工艺无须使用蒸馏水、丙酮等溶剂对陶瓷釉面进行清洗，可以简化工艺和降低工业成本。
本发明所制备的陶瓷制品表面光洁美观、温润细腻，呈银白色或银黄色，耐酸碱，抗刮磨。在光的照射下，能降解沉积表面的各种有机物，同时具有超级亲水性，这种特性可以使水更好地浸润表面，利于洗脱表面物质。在通常情况下，陶瓷表面的污染物为有机物与无机尘埃颗粒混合物。本发明所制备的陶瓷制品可以在光照下(如太阳光白炽灯等)，有效降解其中的有机物，剩下的无机尘埃物在外来风力，自身重力，雨水冲刷力等作用下脱落而使表面保持清洁持久。大量使用还可净化空气。因而按本发明所得二氧化钛自洁陶瓷不仅具有传统陶瓷细腻光洁的表观特性又具有自动去污、持久保持清洁美观。
本发明可用于制作墙、地釉面砖，卫生瓷，日用瓷等陶瓷制品，用于装饰建筑物，公共设施，家庭居室，厕所，厨房等。
具体实施方式
实施例1：取石英30份、长石20份、石灰石5份、硼砂30份、氧化锌8份、锆英石8份(质量份数)，混合均匀后在1000℃下熔融、淬水、细磨后过200目筛；取此熔块釉粉末96份与高岭土4份、水60-70份(质量份数)，混合制成可流动的釉浆采用已有施釉技术如淋釉法施于熟坯表面，在960℃烧成待用。
将75份乙醇(体积份数，下同)与1.5份二次蒸馏水在搅拌下滴加硝酸调节pH＝3-4，然后将10份钛酸正丁脂与26份乙醇混合均匀后在强烈搅拌下滴加到前述溶液中，得淡黄色透明溶胶。
采用现有技术中的浸渍提拉法，将新烧制出来的陶瓷制品(无须清洗)以5-15cm/min的速度垂直提拉出液面；需多次涂膜时，可将样品在室温下放置20-40min后再次浸渍提拉涂膜；最后室温无尘放置样品约12小时后，在600℃下灼烧2小时，冷却，取出即得表面光洁美观、温润细腻、呈银白色或银黄色、耐酸碱、抗刮磨、具有自洁去污、超级亲水等特性的自洁功能陶瓷制品。
实施例2：取石英25份、长石20份、石灰石4份、硼砂28份、氧化锌10份、锆英石6份(质量份数)，混合均匀后在950℃下熔融、淬水、细磨后过200目筛；取此熔块釉粉末92份与高岭土8份、水60-70份、聚乙烯醇1份(质量份数)，混合制成可流动的釉浆采用已有施釉技术如淋釉法施于熟坯表面，在1000℃烧成待用。
将75份丁醇(体积份数，下同)与1.5份二次蒸馏水在搅拌下滴加硝酸调节pH＝3-4，然后将15份硫酸氧钛25份丁醇混合均匀后在强烈搅拌下滴加到前述溶液中，得淡黄色透明溶胶。
采用现有技术中的浸渍提拉法，将新烧制出来的陶瓷制品(无须清洗)以5-15cm/min的速度垂直提拉出液面；需多次涂膜时，可将样品在室温下放置20-40min后再次浸渍提拉涂膜；最后室温无尘放置样品约12小时后，在500℃下灼烧3小时，冷却，取出即得表面光洁美观、温润细腻、呈银白色或银黄色、耐酸碱、抗刮磨、具有自洁去污、超级亲水等特性的自洁功能陶瓷制品。
实施例3：取石英28份、长石18份、石灰石5份、硼砂29份、氧化锌8份、锆英石5份(质量份数)，混合均匀后在980℃下熔融、淬水、细磨后过200目筛；取此熔块釉粉末94份与高岭土6份、水60-70份、聚二醇1.5份(质量份数)，混合制成可流动的釉浆采用已有施釉技术如淋釉法施于熟坯表面，在980℃烧成待用。
将75份甲醇(体积份数，下同)与1.5份二次蒸馏水在搅拌下滴加硝酸调节pH＝3-4，然后将5份钛酸乙脂与25份甲醇混合均匀后在强烈搅拌下滴加到前述溶液中，得淡黄色透明溶胶。
采用现有技术中的浸渍提拉法，将新烧制出来的陶瓷制品(无须清洗)以5-15cm/min的速度垂直提拉出液面；需多次涂膜时，可将样品在室温下放置20-40min后再次浸渍提拉涂膜；最后室温无尘放置样品约12小时后，在700℃下灼烧1小时，冷却，取出即得表面光洁美观、温润细腻、呈银白色或银黄色、耐酸碱、抗刮磨、具有自洁去污、超级亲水等特性的自洁功能陶瓷制品。
Claims (4)
1.二氧化钛光催化自洁陶瓷，包括陶瓷本体或陶瓷制成品，其特征是：在陶瓷本体上或陶瓷制成品的釉面上紧密复合有由纳米二氧化钛为主要成分的光催化薄膜和低温釉，低温釉的釉料配方为石英25-30份石灰石4-5份、硼砂28-30份、氧化锌8-10份、锆英石5-8份，以上均为质量份数，将上述组份混合烧成温度为950-1000℃的低温熔块釉，以上述熔块92-96份、高岭土4-8份，加50-100份水、0-2份水溶性有机聚合物粘合剂混合均匀制成釉浆，采用已有施釉、烧成工艺和设备烧制到陶瓷本体上或陶瓷制成品的釉面上。
2.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征是：上述光催化薄膜是以低碳醇、钛酸脂或强酸氧钛盐、水为原料，按100∶5-20∶1.5体积百分比的比例混合制成二氧化钛溶胶，采用浸涂或喷涂法将二氧化钛溶胶负载到陶瓷釉面上。
3.权利要求1所述的陶瓷的制备方法，按权利要求1所述配制釉浆，采用已有施釉、烧成工艺和设备烧制到陶瓷本体上或陶瓷制成品的釉面上，二氧化钛负载复合到陶瓷釉面采用溶胶-凝胶技术，以钛酸脂或强酸氧钛盐作为原料在pH＝3-4的酸度条件下，滴加到低碳醇中缓慢水解，同时剧烈搅拌制备二氧化钛熔胶，采用浸涂或喷涂法将二氧化钛溶胶负载到陶瓷釉面，在500-700℃的温度下灼烧1-3小时，即可得到所需的二氧化钛光催化自洁陶瓷。
4.根据权利要求3所述的陶瓷的制备方法，其特征是：低温釉在烧制到陶瓷本体上或陶瓷制成品的釉面上，经冷却吹灰后立即进行浸涂或喷涂二氧化钛溶胶。
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