在陶瓷表面施釉的主要功能之一是不被污染,于清洗。若具有抗菌性,還能進(jìn)一步提高陶瓷的用功能。目前,陶瓷表面所用釉料不具抗菌性,近年來,已開發(fā)出各種有機(jī)和無機(jī)類抗菌劑。為生抗菌陶瓷,現(xiàn)一般采用在陶瓷制品表面表涂或在基體內(nèi)摻入抗菌劑的工藝。但在陶瓷釉表面涂抗菌劑,形成涂膜,會因清洗而剝落,耐久性差。在陶瓷基體內(nèi)摻人抗菌劑,耐久性雖不存在問題,但現(xiàn)在尚不能在釉料中摻用抗菌劑。其原因是釉料由玻璃成分配成,在高溫下熔融時,有機(jī)抗菌劑易被清除,耐熱性好的無機(jī)類抗菌劑又易被熔融玻璃成分侵蝕,而失去抗菌性。近來,國外一公司攻克釉料中不能摻用抗菌劑的技術(shù)難題,研制成功抗菌釉料。
制備抗菌釉料關(guān)鍵是要選用一種不易被熔融玻璃成分侵蝕的物質(zhì)。經(jīng)研制證明,含抗菌金屬的羥基磷灰石是一種制備抗菌釉料的理想材料?闺U屑可使用銀、銅、鋅中的一種或它們的復(fù)合材。在羥基基磷灰石中摻人鋁或氟離子,還可進(jìn)一步提高羥基陲磷灰石對熔融玻成分的耐蝕性,在更高溫度燒結(jié),也能使釉料具有抗菌性,也就是說,不摻鋁、氟離子,而僅含羥基磷灰石的釉料,抗菌性只在900℃下保持穩(wěn)定,而既含鋁、氟離子,又含羥基磷灰石的釉料,抗菌性在1300℃下也能保持穩(wěn)定。
為制備含抗菌金屬的羥基磷灰石,首先將PH值調(diào)至5--7,析出羥基磷灰石。這里為了獲得抗菌金屬,在達(dá)到一定PH值后,加入銀、銅或鋅的水溶性鹽,充分混合。羥基磷灰石中的抗菌金屬的摻量在10%以下,最好在0.001~5%范圍內(nèi)。其摻量少于0.001%,無法有效發(fā)揮抗菌功能。為了生成鋁、氟離子,在摻人抗菌金屬的同時,加入提供鋁、氟離子原料。提供鋁離子的原料以使用硝酸鋁、硫酸鋁佳。提供氟離子的原料以使用氟化鈉、氟化為佳。然后,將制得的含抗菌金屬、鋁、氟離子的羥基磷灰石充分洗滌,干燥成粉體。加入到釉料原料中混合,制備抗菌釉料?咕垠w的摻量為釉料原料重量的1~20%:小于1%,抗菌功能差,超過20%,損害釉料的特性。
用含抗菌金屬的羥基磷灰石制備釉料,它不僅具有良好的抗菌性,而且在高溫熔融狀態(tài)下,羥基磷灰石不被侵蝕,不會失去抗菌性。當(dāng)含有鋁、氟離子時,由于羥基磷灰石結(jié)晶更穩(wěn)定,熔融狀態(tài)釉料的耐蝕性進(jìn)一步提高,可在更高溫度下使用抗菌釉料。
該抗菌釉料的試驗進(jìn)一步證實了上述的評論。在各種條件下先合成制備羥基磷灰石(PH5--7),然后加人提供銀離子的原料,使其濃度達(dá)到羥基磷灰石重量的2%,再加入提供鋁、氟離子的原料,使其濃度分別達(dá)到羥基磷灰石重量的2%,制成含銀、鋁、氟離子的合成羥基磷灰石,干燥成粉體。在釉料原料中加入5%的粉體,制備抗’菌釉料(熔點(diǎn)1100℃),在1200℃和1300℃下熔融10分鐘,冷卻固化,粉碎,評定釉料粉碎體的抗菌性。評定標(biāo)準(zhǔn)是有無大腸桿菌生成繁殖,無此狀況評定為抗菌性良好。