本发明专利技术公开了一种节省成本和实用的抗菌釉体系和上釉方法。该抗菌釉／瓷釉可包含至少两层：基层和顶层。该基层可包含广泛用于卫生洁具的常用的或普通的釉，该基层含有低含量的氧化锌。基层釉可直接喷涂于粘土坯体表面。薄的顶层釉层喷涂于基层釉层的顶部，该顶层可包含高含量的氧化锌。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】引入作为参考这里引用或参考的所有文献(“这里引用的文献”)，和在这里引用的文献中引用或参考的所有文献，连同任何制造者的教导、说明、产品介绍和这里提到的或在这里引用作为参考的任何文献中任何产品的产品手册，均在这里引入作为参考，也可在本专利技术的实践中被使用。专利
本专利技术涉及一种抗菌卫生洁具，尤其是陶瓷釉层。本专利技术提供了一种节省成本和实用的抗菌釉体系和上釉方法。专利技术背景微动力效应(oligodynamic effect)定义为少量重金属能够对细菌产生致命效应(来自希腊语：oligos，small；dynamis，power)。重金属作为抗菌剂的功效被认为是由于细胞蛋白质对金属离子的高亲和力。细菌细胞死亡是由于细胞内离子的累积效应，即使离子在溶液中的浓度是微小的。通常显示强微动力效应的金属是(按能力降低的顺序)Hg＞Ag＞Cu＞Zn＞Fe＞Pb＞Bi。在这些金属之中，银和锌已被用于各种应用和工业的材料，如用于医疗器械、食品加工产品、纺织物和卫生洁具的材料。除了银和锌之外的微动力元素，由于人体毒性或与目标基质材料的某种不相容性(如颜色变化)很少用作材料应用中的抗菌剂。与锌相比，银及其盐对普通菌如金黄葡萄球菌和大肠杆菌产生更强的抗菌效应。但是，氧化锌在对抗各种霉菌时通常显示比银更好的功效。从制造角度看，另一个实际因素是银远比锌贵，与锌相比，银每单位重量的市场价格高超过100倍。美国专利5,807,641和5,882,808涉及通过向陶瓷釉层中添加银化合物而生产的抗菌卫生洁具。银以盐或氧化物的形式添加到釉浆料中。该釉浆料施加于陶瓷体并在通常超过1100℃温度下烧制。该方法可提供良好的抗菌功效，但实际上，需要达到该效果所需的银的含量导致釉价格上的不能接受的大增长。例-->如，常用的马桶和箱结合包含约6.51bs釉。由于银和它的化合物在高于1200℃的相对高的蒸气压，至少需要2wt％的抗菌银化合物赋予烧制卫生洁具体强抗菌功效。抗菌银化合物的成本大约$100/lb，2％填料结果导致每个马桶和箱组合额外成本$13。该成本需要抗菌卫生洁具升高价格，而该价格超过美国和欧洲很多消费者愿意为此特性负担的费用。此外，釉中的一大部分银蒸发和冷凝在窑壁上，随着时间的过去会增大麻烦程度并导致制造停工，从而进一步增加制造这些物品的成本。因此，为了这些市场，需要一种比使用银制造抗菌卫生洁具更节省成本的方法。在具有强微动力效应的其它金属中，锌最适于用在卫生洁具方面。汞、铅和铋显示了毒性和/或环境问题，而铁和铜化合物会消除生产白色物品的可能性。氧化锌已在一些卫生洁具釉体系中用作助熔剂，尽管其含量太低以至于不能产生任何显著的抗菌效应。例如，日本专利申请10-227686涉及一种抗菌釉配方，其包含6-20wt％锌化合物，按氧化锌测定。专利技术人陈述至少需要6wt％锌化合物来得到稳定的抗菌功效。在卫生洁具釉体系中使用这样大量的锌，尽管它可能在比使用银化合物低得多的成本的情况下提供抗菌性质，但是呈现出严重限制该方法可行的制造方面的问题。这样的卫生洁具釉体系含有多于6wt％的氧化锌将会遭受严重的点蚀和表面不规律缺陷。这些缺陷会因窑中的空气循环不足而变得更加严重。类似的需要和问题存在于抗菌搪瓷体系中。然而釉是施加到陶瓷衬底(体)的玻璃涂料，搪瓷是施加到在金属基体上的这种玻璃涂料的通常术语。例如，搪瓷广泛应用于制造水池、澡盆、热水器、炊具和一些用具的钢铁和铸铁体。专利技术概述因此仍然需要节省成本和实用(从制造观点)的方法来提供具有抗菌性质的卫生洁具。这里描述的本专利技术提供解决该问题的方法。节省成本和实用的抗菌釉/搪瓷(enamel)体系和上釉方法可通过这里描述的上釉技术，使用至少两个釉层来实现。本专利技术的抗菌釉/搪瓷由至少两层制成；一个基层和一个顶层。基层由广泛用于卫生洁具制造的常用的釉材料组成。基层釉直接喷射到粘土坯体表面。顶层包含高含量氧化锌(ZnO)。氧化锌在顶层中的含量为约8.0wt％-约35.0wt％，-->优选约10.0wt％-约25.0wt％。为了达到良好的釉品质，顶层厚度为约25μm-约250μm，优选约25μm-约150μm。如下详细描述公开或明显可知或包含这些和其他实施方式。附图简要说明通过结合附图阅读如下详细说明来说明和描述这些和其他目标及性质，其中：图1是一个相对于没有顶层的对比瓷砖比较具有薄顶釉层且层中含6.0、10.0和15.0重量％的氧化锌的瓷砖样品相对于没有顶层的对比瓷砖的抗菌功效图。在图1中比较的样品顶层釉层的厚度约150μm。图2是比较具有含10.0重量％的氧化锌，厚度为150μm和300μm的顶层的瓷砖样品的抗菌功效测试结果图。该功效是相对于没有顶层釉的对比瓷砖报告的。专利技术详述本专利技术的抗菌釉/搪瓷由至少两层构成：基层和顶层。基层由广泛用于卫生洁具制造的常用釉材料组成。基层釉直接喷涂到粘土坯体表面。顶层含高含量氧化锌(ZnO)。氧化锌在顶层中的含量为约8.0wt％-约35.0wt％，优选约10.0wt％-约25.0wt％。为了达到良好的釉品质，顶层厚度为约25μm-约250μm，优选约25μm-约150μm。常用的釉配方，例如表1中所列实例，被用作第一层(基层)，可直接喷涂到粘土坯体表面。基层釉层的厚度优选为约300μm-约600μm。基层中含约0wt％-约8.0wt％ZnO，制备的釉不存在坑和其他表面不规则缺陷。然后基层被干燥或烧制。烧制后，常用的基层釉层组成可如表2所示。表1：用于基层的常用釉配方 原料 配方(wt％) 长石 32.0-42.0 白垩 8.0-18.0 氧化锌 0-8.0 滑石 0-3.0 玻璃料 0-10.0--> 二氧化硅 13.0-23.0 遮光剂 7.0-15.0 粘土 0-12.0 其它 ＜10.0表2：烧制后基层釉的通常组成 化学组分配方(wt％) SiO2 40-70 Al2O3 0-15 ZrO2 0-15 ZnO 0-8 CaO 0-20 TiO2 0-20 B2O3 0-20 其它(例如K2O、Na2O、MgO、Li2O) 0-20基层干燥或烧制后，优选在低于约200℃的空气中干燥，片刻，比基层具有更高ZnO含量的顶部釉层喷涂到基层的顶部。为避免表面缺陷形成，顶部釉层的厚度维持在25μm-250μm。为了获得足够的抗菌功效，在顶部釉层的釉中的ZnO含量为约8.0wt％-约35.0wt％。烧制后顶部釉层配方的例子列在表3中。为了降低顶部釉层形成坑和其他表面缺陷的可能性，该层保持很薄并且更多暴露于空气循环中。顶部釉层的表面是光滑的，均匀的并具有高光泽。为了达到最佳效果、表面外观和光泽，顶层厚度需要为约25μm-约250μm，优选约100μm-约200μm。在完成顶部釉层的喷涂后，该部件可被送入窑中，在通常烧制温度，一般在约1200℃烧制。表3：顶层釉组成(烧制后) 原料配方(wt％) Al2O3 8 SiO2 61 ZnO 25--> 其它熔剂 6因为只有薄层包含高含量ZnO，在全部釉中的ZnO的总含量小于约5.0wt％。因为ZnO的成本约$1/lb，需要约5.0％ZnO的釉体系可以为含约2.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗菌釉／搪瓷，包含： 基层釉层；和 顶层釉层，其中顶层釉层含大于约８．０ｗｔ％且小于约３５．０ｗｔ％的氧化锌。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-5-9 60/679,6201.一种抗菌釉/搪瓷，包含：基层釉层；和顶层釉层，其中顶层釉层含大于约8.0wt％且小于约35.0wt％的氧化锌。2.如权利要求1的抗菌釉/搪瓷，其中基层釉层烧制后的厚度在约300μm和1000um之间。3.如权利要求1的抗菌釉/搪瓷，其中顶层釉层烧制后的厚度在约25μm和250μm之间。4.如权利要求3所述的抗菌釉/搪瓷，其中顶层釉层烧制后的厚度在约100μm和200μm之间。5.如权利要求1的抗菌釉/搪瓷，其中顶层釉层还包括Hg、Ag、Cu、Fe、Pb和/或Bi离子源。6.一种生产抗菌陶釉或搪瓷产品的方法，包括步骤：将基层釉材料施加到陶瓷体上形成基层釉层；将顶层釉材料施加到基层釉层上，其中顶层釉材料由大于约8.0wt％并小于约35.0wt％的氧化锌构成；以及在窑中烧制顶层釉材料以产生顶层釉层。7.如权利要求6的方法，其中基层釉层在施加顶层釉材料之前在窑中烧制。8.如权利要求6的方法，其中基层釉材料通过喷涂施加。9.如权利要求6的方法，其中施加基层釉材料，使烧制后厚度在约300μm和1000μm之间。10.如权利要求6的方法，其中顶层釉材料通过喷涂施加。11.如权利要求6的方法，其中施加顶层釉材料，使烧制后厚度在约25μm和250μm之间。12.如权利要求6的方法，其中施加顶层釉材料，使烧制后厚度在约100μm和200μm之间。13.如权利要求6的方法，其中基层釉材料在施加顶层釉材料之前进行空气干燥。14.如权利要求6的方法，其中顶层釉层还包含Hg、Ag、Cu、Fe、Pb、Bi和/或稀土元素离子源。15.一种抗菌釉/搪瓷，包括；基层釉层，其中基层釉层烧制后的厚度在约300μm和1000μm之间；以及顶层釉层，其中顶层釉层烧制后的厚度在约25μm和250μm之间，其中顶层釉层包含大于约8.0wt％并小于约35.0wt％的氧化锌。16.如权利要求15的抗菌釉/搪瓷，其中顶层釉层烧制后的厚...
【专利技术属性】
技术研发人员：Z陈，JM麦克黑尔，
申请(专利权)人：美标国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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