防滑抗菌瓷磚及其制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種防滑抗菌瓷磚及其制備工藝，屬于建筑陶瓷技術領域。
【背景技術】
[0002]建筑裝飾用瓷磚因能夠賦予裝飾空間美觀、整潔和優雅的氛圍，近年來備受消費者的青睞，相比于其它地面裝飾材料，瓷磚在裝飾效果的實現和家居衛生的保潔方面具有明顯的優勢，尤其是在噴墨打印機被廣泛應用于瓷磚生產之后，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者對裝飾效果的追求。隨著人們生活水平的提高，對裝飾瓷磚的功能需求也越來越高，如抗菌、防滑、空氣凈化和人體保健等方面，瓷磚行業的生產技術人員也對以下幾個方面展開了研究和開發:
[0003](1)抗菌、空氣凈化和保健方面:該類功能在室內環境，尤其是在人流量大、空間較封閉的醫院、學校和商場等環境中的要求更高，通過在釉料中添加光催化觸媒，瓷磚在紫外光下會具有滅菌效果，而在自然光或室內燈光環境中的抗菌效果尚不能夠達到理想效果，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引入金屬離子，經燒制后得到的抗菌瓷磚主要是利用銀、銅和鋅等離子來實現殺菌效果，但這類離子在高溫燒成時易揮發、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，經燒成而制得的瓷磚能釋放負離子來凈化空氣，同時具有遠紅外保健的功能。到目前為止，通過在釉料中添加稀土元素來激活納米復合耐高溫材料的抗菌性能，使得生產的瓷磚具有抗菌、空氣凈化和遠紅外保健功能的研究尚未見有報道；
[0004](2)防滑方面:拋光磚和仿古瓷磚的表面平整、色彩鮮艷，非常受到消費者的歡迎，但當其表面有水膜存在時，光滑表面的摩擦系數小，容易導致行人摔倒或跌傷，由此帶來巨大的安全隱患。目前，防滑瓷磚通常采用表面凹凸的設計或預設紋路等方法來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生的粉塵和污物容易在表面不平處吸附聚集，形成衛生死角后造成瓷磚的裝飾效果降低、保潔工作難度增大，同時出現細菌增生問題。
[0005]由此可見，目前生產的裝飾瓷磚的功能較為單一，難以滿足消費者在裝飾、功能和安全方面的需求。
【發明內容】
[0006]本發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燈光下的抗菌效果差、表面摩擦系數小的問題，具有防滑抗污、抗菌和遠紅外保健的功能；本發明同時提供其制備工藝。
[0007]本發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整燒成后釉面層的透明程度。
[0012]所述的透明料粒的制備過程是將長石、石英、堿土金屬氧化物、氧化鋁按照質量百分比為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、石英和長石按照質量百分比為50:30:20的比例混合后放入球磨機中濕法球磨36h，經噴霧造粒、陳腐24h后得到坯體料粒；
[0016]b)、按照預選圖案將裝飾釉料加入到噴墨打印機中；
[0017]c)、將納米復合耐高溫抗菌顆粒、止滑釉和釉料油膏混合后進行球磨，經過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)中納米復合耐高溫抗菌顆粒、止滑釉和釉料油膏的質量百分比為1-5:60-80:15-39 ;過篩目數為 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合耐高溫抗菌顆粒的釉料，具有抗菌、負離子發生和遠紅外保健的功能，其制備工藝簡單易行；
[0027](2)納米復合耐高溫抗菌顆粒中的層狀粘土能夠將鍶離子和稀土離子吸附至粘土晶層之間，實現了由稀土離子激活的抗菌效果，同時也大幅度提高了納米復合耐高溫抗菌顆粒的耐熱性能；
[0028](3)通過在釉料中加入剛玉、透明料粒和釉料油膏，經燒成后的瓷磚表面防滑性能優異，即使是瓷磚表面有水存在時，其與鞋底部的摩擦力也較大，能起到防滑作用，同時釉層內均勻分布的化學組分、表面致密無細孔的結構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。
【具體實施方式】
[0030]以下結合實施例對本發明做進一步描述。
[0031]實施例1
[0032]防滑抗菌瓷磚的制備工藝，包括以下步驟:
[0033](1)原料準備:
[0034]a)將高嶺土、石英和長石按照質量百分比為50:30:20的比例配料，然后在球磨機內濕法球磨36h，經噴霧造粒并陳腐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；
[0036]c)將鍶離子濃度為2.3mmol/L、膨潤土濃度為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，得到納米復合耐高溫抗菌顆粒；
[0037]d)將長石、石英、堿土金屬氧化物和氧化鋁按照質量百分比為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)將納米復合耐高溫抗菌顆粒、止滑釉和釉料油膏按照質量百分比為3:72:25的比例混合，球磨6h后過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絲網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1170°C燒成，燒成周期為70min，得到防滑抗菌瓷磚。
[0043]經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于室內地面，測量上午、下午和晚上三個時間段的空氣中負離子的數目，結果表明負離子數量有明顯增加，平均增量為180個/cm3，而在同樣條件下的普通瓷磚表面空氣中負離子的數量平均減少14個/cm3;經檢測，防滑抗菌瓷磚的法向全發射率為0.84。
[0044]防滑性能測試結果表明，防滑抗菌瓷磚的干摩擦和濕摩擦系數大，即使瓷磚的表面含有水膜時，行人在上面行走時也不會有打滑的感覺，其止滑系數達到11級，而普通瓷磚在相同測試條件下的止滑系數僅為6-7級，同時在防滑抗菌瓷磚表面用油性筆涂畫后，利用濕抹布能夠將涂畫輕松擦掉。
[0045]經中國建筑材料工業環境監測中心檢驗，防滑抗菌瓷磚對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的24小時殺菌率達到98.35%和97.6%。
[0046]實施例2
[0047]防滑抗菌瓷磚的制備工藝，包括以下步驟:
[0048](1)原料準備:
[0049]a)將高嶺土、石英和長石按照質量百