一种防滑抗菌陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及建材领域，特别涉及一种陶瓷砖及其制备方法。
背景技术
陶瓷建材广泛应用在各种场所的装饰中，其具有防水的特点，因此也广泛应用做浴室地砖。由于浴室对地砖的防滑性要求比较高，因此浴室用砖一般选用防滑性能好的仿古砖，但是仿古砖防滑主要依靠陶瓷砖表面粗糙实现。然而，陶瓷砖表面粗糙就会出现以下问题：第一表面容易吸尘，清理困难；第二表面粗糙容易生长细菌，影响人们身体健康；第三现有的抗菌防滑陶瓷砖的表面处理工艺较为复杂，往往需要特殊的设备或特殊的抗菌液、腐蚀性防滑液，导致生产效率低、生产成本高、环保性较低等弊端。此外，现有的陶瓷砖的导热系数大概为2W/mK，脚部直接与地砖接触后热量会快速传走，导致体感冰凉、舒适感欠佳。因此如何有效降低浴室地砖的导热系数，提高脚部与地砖接触的舒适度，又能兼具优异的抗菌防滑性能，成为行业亟需解决的一大难题。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种防滑抗菌陶瓷砖及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：一种防滑抗菌陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，所述胶水由胶水基料与纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒光触媒空心陶瓷微珠，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，经后处理，得成品。
具体地，本发明通过引入光触媒空心陶瓷微珠，第一是利用其颗粒特性提高砖坯表面粗糙度，从而使陶瓷砖具有防滑功能；第二是利用其表面附着的光催化材料，赋予陶瓷砖抗菌和自清洁的功能，从而提高陶瓷砖的抗菌、防污性能；第三是利用其空心陶瓷微珠具有耐高温的特性，有效地降低了陶瓷砖表面的导热系数，从而降低脚部与陶瓷砖表面接触时的热量传递速度，大大提高了脚部舒适感。同时，本发明步骤1)中所述的胶水基料为普通、市售的陶瓷喷墨打印胶水，其与所述的纳米长石颗粒进行物理混合，形成了发明中采用的特殊的胶水。其中胶水基料用于陶瓷砖高温烧成前期对所述光触媒空心陶瓷微珠进行吸附和粘连，随着高温烧成过程中温度的不断升高，胶水基料中的有机物因碳化而失去粘性，此时由熔融的纳米长石颗粒对光触媒空心陶瓷微珠起黏连和吸附作用，从而避免所述的光触媒空心陶瓷微珠在高温烧成过程中被窑炉内的气流吹落，以保证经高温烧成后的产品仍能有效降低表面的导热系数和兼具优异的抗菌、防滑、防污性能。
作为上述方案的进一步改进，步骤1)中所述纳米长石颗粒的添加量为胶水总重量的1～3％。具体地，要使所述纳米长石颗粒在胶水中均匀分散需要考虑分散性问题，且过多过少的纳米长石颗粒都不利于后期烧成过程中对光触媒空心陶瓷微珠黏连吸附作用和产品成型后的防滑抗菌效果，因此本发明中对纳米长石颗粒的添加量的限定有利于适配本发明的制备工艺以进一步提高产品的综合性能。
作为上述方案的进一步改进，步骤2)中所述光触媒空心陶瓷微珠的粒径为0.5～1.5mm。具体地，本发明光触媒空心陶瓷微珠的粒径与最终制备所得陶瓷砖产品的各项表面性能直接相关，因而合适的粒径限定是进一步提高产品最终性能的中重要因素。
作为上述方案的进一步改进，步骤2)中所述喷洒光触媒空心陶瓷微珠的施加量为5～50g/m3。具体地，施加量不足无法获得理想的防滑抗菌效果，施加量过多则造成原料浪费，因此本发明对所述光触媒空心陶瓷微珠的喷砂施加量进一步限定以适配制备工艺。
作为上述方案的进一步改进，步骤2)中所述的光触媒空心陶瓷微珠为纳米二氧化钛空心陶瓷微珠。
作为上述方案的进一步改进，步骤3)中所述高温烧成的烧成温度为1210～1230℃，其为陶瓷砖同类产品的烧成温度，即本发明的制备方法无需对陶瓷砖同类产品的烧成温度进行调整，可采用现在同类陶瓷砖的烧成工艺。
本发明步骤1中所述的陶瓷砖砖坯为带有装饰性图案纹理的坯体，所述装饰性图案纹理可通过施釉和喷墨印花的方式或通过其它常规陶瓷砖装饰工艺实现。本发明步骤3)中所述后处理为切割、磨边等常规陶瓷砖产品后处理工艺。
本发明的有益效果是：
本发明通过调整制备工艺及其重要工艺参数，引入光触媒空心陶瓷微珠，同时利用添加有纳米长石颗粒的特殊胶水对光触媒空心陶瓷微珠实现有效的吸附和粘连，在无需特殊的设备或特殊的抗菌液、腐蚀性防滑液的前提下，制备得到环保的防滑抗菌陶瓷砖，其兼具优异的抗菌、防滑、防污性能，并具有低导热系数的特点，有效地提高了陶瓷砖表面的体感舒适性。
本发明制备得到的抗菌防滑陶瓷砖，其在砖面形成特殊的抗菌层，赋予了该陶瓷砖表面优异的抗菌、防滑、防污性能，同时导热系数低，体感舒适。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。
本发明下述实施例中所采用的光触媒空心陶瓷微珠为购自上海汇精亚纳米新材料有限公司的商品，胶水基料为佛山市迈瑞思科技有限公司的陶瓷喷墨打印胶水商品，纳米长石颗粒是由1250目长石颗粒经砂磨机破碎至粒径为10～100nm的纳米长石颗粒。
实施例1
一种防滑抗菌陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，胶水成点状分布在砖面上，所述胶水由按原料重量百分比计97％的胶水基料与3％的纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒粒径为0.5mm的光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为50g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1210℃，经切割、磨边等后处理工艺，得实施例1成品。
对比例1
一种陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面涂覆面釉，所述面釉由按原料重量百分比计97％的普通陶瓷砖用透明面釉釉料与3％的粒径为0.5mm的纳米长石颗粒组成，形成面釉涂层；
2)于面釉涂层上均匀喷洒光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为50g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1210℃，经切割、磨边等后处理工艺，得对比例1成品。
对比例2
一种陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水基料，胶水基料成点状分布在砖面上，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为50g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1210℃，经切割、磨边等后处理工艺，得对比例2成品。
对比例3
一种陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，胶水成点状分布在砖面上，所述胶水由按原料重量百分比计93％的胶水基料与7％的纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒粒径为0.5mm的光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为50g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1210℃，经切割、磨边等后处理工艺，得对比例3成品。
对比例4
一种陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，胶水成点状分布在砖面上，所述胶水由按原料重量百分比计97％的胶水基料与3％的纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒粒径为0.5mm的光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为3g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1210℃，经切割、磨边等后处理工艺，得对比例4成品。
对比例5
一种防滑抗菌陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，胶水成点状分布在砖面上，所述胶水由按原料重量百分比计97％的胶水基料与3％的纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒粒径为0.1mm的光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为50g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1210℃，经切割、磨边等后处理工艺，得对比例5成品。
对比例6
一种防滑抗菌陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，胶水成点状分布在砖面上，所述胶水由按原料重量百分比计97％的胶水基料与3％的纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒粒径为3mm的光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为50g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1210℃，经切割、磨边等后处理工艺，得对比例6成品。
实施例2
一种防滑抗菌陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，胶水成点状分布在砖面上，所述胶水由按原料重量百分比计99％的胶水基料与1％的纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒粒径为1.5mm的光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为50g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1230℃，经切割、磨边等后处理工艺，得实施例2成品。
实施例3
一种防滑抗菌陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，胶水成点状分布在砖面上，所述胶水由按原料重量百分比计98％的胶水基料与2％的纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒粒径为1.0mm的光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为40g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1220℃，经切割、磨边等后处理工艺，得实施例3成品。
实施例4
一种防滑抗菌陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，胶水成点状分布在砖面上，所述胶水由按原料重量百分比计98％的胶水基料与2％的纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒粒径为1.2mm的光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为35g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1225℃，经切割、磨边等后处理工艺，得实施例4成品。
实施例5
一种防滑抗菌陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)在陶瓷砖生坯表面进行施釉、喷墨印花，形成带有装饰性图案纹理的陶瓷砖砖坯，于陶瓷砖砖坯表面喷涂胶水，胶水成点状分布在砖面上，所述胶水由按原料重量百分比计97.5％的胶水基料与2.5％的纳米长石颗粒组成，形成胶水涂层；
2)于胶水涂层上均匀喷洒粒径为0.8mm的光触媒空心陶瓷微珠，控制施加量为5g/m3，经吸尘装置去除多余光触媒空心陶瓷微珠后，形成抗菌涂层；
3)进入烧成窑中进行高温烧成，控制烧成温度为1220℃，经切割、磨边等后处理工艺，得实施例5成品。
实施例6：性能测试
分别对实施例1～5、对比例1～6所得成品和市售的普通抗菌陶瓷砖进行相关性能测试，其各项性能测试结果如下：
表1相关性能测试标准及结果
上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。
