本发明涉及建筑材料
技术领域：
，具体涉及一种抗菌耐磨环保瓷砖及其制备方法。
背景技术：
：陶瓷砖是由粘土、石英砂以及其他无机非金属原料，经配料、球磨、制粉、成型、烧结等工艺生产的板状或块状陶瓷制品，广泛应用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。随着房地产业的迅速发展，使得瓷砖的生产和消费都获得了较大的发展，然而目前市场上的陶瓷砖仅仅用作装饰，并无保健功能，如果能开发一种应用于家庭中或者办公场所的保健瓷砖，用于提高人们的身体素质和净化环境，将具有巨大的社会效益和经济利益。随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求也越来越高。但是，目前的内墙砖产品仍然存在着隔热保温效果差，吸水率高，强度低，易龟裂等许多不足之处，且无环保特性，对人体等存在不良影响，无法达到净化空气，完全不符合现代墙体材料的发展方向。另一方面，传统喷釉瓷砖的制备方法，一般是先制备好砖体，再在砖体上喷釉，这样制得的成品，具有釉层跟砖体层，由于砖体层材料较为普通，再加上釉层很薄，釉层被划破后就会直接露出砖体层，砖体层与釉层具有两种不同颜色，这样，当使用一定时间后，砖体层暴露出来，造成产品很不美观，而为了改变这种状况，通常需要对使用一定时间后的喷釉瓷砖进行再加工，才能使釉层再次被补充上去，而加工上又需要投入人力以及物力，不仅消耗资料，同时也花费了多余的精力。技术实现要素：针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种抗菌耐磨环保瓷砖，该瓷砖具有强度高、吸水率低、抗震防裂性好、耐酸碱腐蚀，耐老化、使用寿命长的优点，此外还有较强的杀菌和净化空气的性能；同时本发明的抗菌耐磨环保瓷砖的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。本发明解决技术问题采用如下技术方案：本发明提供了一种抗菌耐磨环保瓷砖，包括以下重量份的原料：硅酸钠溶液15-25份、活性炭4-8份、纳米氧化锌2-4份、纳米氢氧化铝1-3份、玻璃纤维7-9份、玻璃微珠5-9份、竹炭2-4份、改性粘土25-35份、透明粒料8-14份、稀土离子水溶液10-14份、矿石粉末20-30份。优选地，所述抗菌耐磨环保瓷砖包括以下重量份的原料：硅酸钠溶液20份、活性炭6份、纳米氧化锌3份、纳米氢氧化铝2份、玻璃纤维8份、玻璃微珠7份、竹炭3份、改性粘土30份、透明粒料11份、稀土离子水溶液12份、矿石粉末25份。优选地，所述硅酸钠为na2o·3sio2，硅酸钠在硅酸钠水溶液中的质量浓度为24-26％。优选地，所述玻璃纤维的长度为2-4毫米；所述玻璃微珠的粒度为40-50微米，壁厚1-2微米。优选地，所述改性粘土为改性高岭土、改性膨润土、改性凹凸棒土，按照重量比1:2:4组成的混合物，所述改性粘土的制备方法如下：按质量比称取凹凸棒土、高岭土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为33-37%的粘土浆液，再用浓度为18-22%的硫酸溶液调节浆液ph至4-5，水浴加热至88-92℃，搅拌2-4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440-480℃煅烧2-3h，粉碎，过200-300目筛。优选地，所述稀土离子水溶液的稀土离子为铽离子或铒离子，所述稀土离子水溶液的浓度为3-5%。优选地，所述透明粒料为长石、石英、碱土金属氧化物、氧化铝按照质量百分比为3:2:1:3的比例混合后进行熔制，得到高温透明熔块，经破碎后过300筛而制得。优选地，所述矿石粉末为焦宝石、砭石、石榴石按照重量比2:3:1组成的混合物，所述矿石粉的规格为过200目。本发明还提供一种抗菌耐磨环保瓷砖的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将透明粒料、稀土离子水溶液混合加入超声波分散机中，在分散频率为24-26khz下，分散10-20分钟得到混合料浆a；步骤三，将硅酸钠溶液、活性炭、纳米氧化锌、纳米氢氧化铝、玻璃纤维、玻璃微珠、竹炭、改性粘土，加入高速搅拌机中，在温度为55-60℃下，搅拌25-35分钟，搅拌转速为400-500r/min，将混合均匀的粉料送到成型机在90-100mpa下压制成瓷砖生坯，将步骤二制备的混合料浆a涂抹在生坯表面，得到瓷砖坯体b；步骤四，将瓷砖坯体b送至干燥窑中干燥至含水量为2-3%的干坯；将干坯以12-14℃/min的速率升温至1080-1090℃，保温1-2h，再以7-9℃/min的速率降温至730-750℃，保温0.5-1h，然后以9-11℃/min的速率升温至1250-1270℃，保温2-3h，再以5-10℃/min的速率降温至850-870℃，保温0.5-1h，冷却至常温，经磨边、包装即得发明的抗菌耐磨环保瓷砖。优选地，所述抗菌耐磨环保瓷砖的制备步骤为：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将透明粒料、稀土离子水溶液混合加入超声波分散机中，在分散频率为25khz下，分散15分钟得到混合料浆a；步骤三，将硅酸钠溶液、活性炭、纳米氧化锌、纳米氢氧化铝、玻璃纤维、玻璃微珠、竹炭、改性粘土，加入高速搅拌机中，在温度为58℃下，搅拌30分钟，搅拌转速为450r/min，将混合均匀的粉料送到成型机在95mpa下压制成瓷砖生坯，将步骤二制备的混合料浆a涂抹在生坯表面，得到瓷砖坯体b；步骤四，将瓷砖坯体b送至干燥窑中干燥至含水量为2.5%的干坯；将干坯以13℃/min的速率升温至1070℃，保温1.5h，再以8℃/min的速率降温至740℃，保温0.8h，然后以10℃/min的速率升温至1260℃，保温2.5h，再以8℃/min的速率降温至860℃，保温0.8h，冷却至常温，经磨边、包装即得发明的抗菌耐磨环保瓷砖。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：（1）本发明的一种抗菌耐磨环保瓷砖在生坯表面涂抹了一层釉料，主要由稀土离子和透明粒料构成，其中透明粒料为长石、石英、碱土金属氧化物、氧化铝的混合物，具有抗菌、负离子发生和远红外保健的功能，此外，经烧成后的瓷砖表面防滑性能优异，即使是瓷砖表面有水存在时，其与鞋底部的摩擦力也较大，能起到防滑作用，同时釉层内均匀分布的化学组分、表面致密无细孔的结构使得瓷砖的防污性能也有很好的保障。（2）本发明的一种抗菌耐磨环保瓷砖添加的活性炭和竹炭，具有较好的吸收空气污染物的性能，能去除异味，净化空气，安全环保。（3）本发明的一种抗菌耐磨环保瓷砖添加的纳米氧化锌具有良好的杀菌作用，对各类霉菌有较好的抑制作用，安全性较好，对人体无毒无害；添加的玻璃纤维能有效提高瓷砖的强度；添加的玻璃微珠具有质轻、低导热、较高的强度、良好的化学稳定性等优点，使得制备的瓷砖具有质轻，隔热保温性能突出，强度高，吸水率低，抗震防裂性好，使用寿命长的优点。（4）本发明的一种抗菌耐磨环保瓷砖中添加了改性粘土，主要为改性高岭土、改性膨润土、改性凹凸棒土，通过改性后大大提高了各自的比表面积，能够有效吸收空气中的污染物，达到了净化空气的作用，提高了发明的瓷砖的环保效果。（5）本发明的一种抗菌耐磨环保瓷砖具有强度高、吸水率低、抗震防裂性好、耐酸碱腐蚀，耐老化、使用寿命长的优点，此外还有较强的杀菌和净化空气的性能；同时本发明的抗菌耐磨环保瓷砖的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1.本实施例的一种抗菌耐磨环保瓷砖，包括以下重量份的原料：硅酸钠溶液15份、活性炭4份、纳米氧化锌2份、纳米氢氧化铝1份、玻璃纤维7份、玻璃微珠5份、竹炭2份、改性粘土25份、透明粒料8份、稀土离子水溶液10份、矿石粉末20份。本实施例中的硅酸钠为na2o·3sio2，硅酸钠在硅酸钠水溶液中的质量浓度为24％。本实施例中的玻璃纤维的长度为2-4毫米；所述玻璃微珠的粒度为40-50微米，壁厚1-2微米。本实施例中的改性粘土为改性高岭土、改性膨润土、改性凹凸棒土，按照重量比1:2:4组成的混合物，所述改性粘土的制备方法如下：按质量比称取凹凸棒土、高岭土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为33%的粘土浆液，再用浓度为18%的硫酸溶液调节浆液ph至4，水浴加热至88℃，搅拌2h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440℃煅烧2h，粉碎，过200目筛。本实施例中的稀土离子水溶液的稀土离子为铽离子或铒离子，所述稀土离子水溶液的浓度为3%。本实施例中的透明粒料为长石、石英、碱土金属氧化物、氧化铝按照质量百分比为3:2:1:3的比例混合后进行熔制，得到高温透明熔块，经破碎后过300筛而制得。本实施例中的矿石粉末为焦宝石、砭石、石榴石按照重量比2:3:1组成的混合物，所述矿石粉的规格为过200目。本实施例的一种抗菌耐磨环保瓷砖的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将透明粒料、稀土离子水溶液混合加入超声波分散机中，在分散频率为24khz下，分散10分钟得到混合料浆a；步骤三，将硅酸钠溶液、活性炭、纳米氧化锌、纳米氢氧化铝、玻璃纤维、玻璃微珠、竹炭、改性粘土，加入高速搅拌机中，在温度为55℃下，搅拌25分钟，搅拌转速为400r/min，将混合均匀的粉料送到成型机在90mpa下压制成瓷砖生坯，将步骤二制备的混合料浆a涂抹在生坯表面，得到瓷砖坯体b；步骤四，将瓷砖坯体b送至干燥窑中干燥至含水量为2%的干坯；将干坯以12℃/min的速率升温至1080℃，保温1h，再以7℃/min的速率降温至730℃，保温0.5h，然后以9℃/min的速率升温至1250℃，保温2h，再以5℃/min的速率降温至850℃，保温0.5h，冷却至常温，经磨边、包装即得发明的抗菌耐磨环保瓷砖。实施例2.本实施例的一种抗菌耐磨环保瓷砖，包括以下重量份的原料：硅酸钠溶液25份、活性炭8份、纳米氧化锌4份、纳米氢氧化铝3份、玻璃纤维9份、玻璃微珠9份、竹炭4份、改性粘土35份、透明粒料14份、稀土离子水溶液14份、矿石粉末30份。本实施例中的硅酸钠为na2o·3sio2，硅酸钠在硅酸钠水溶液中的质量浓度为26％。本实施例中的玻璃纤维的长度为2-4毫米；所述玻璃微珠的粒度为40-50微米，壁厚1-2微米。本实施例中的改性粘土为改性高岭土、改性膨润土、改性凹凸棒土，按照重量比1:2:4组成的混合物，所述改性粘土的制备方法如下：按质量比称取凹凸棒土、高岭土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为37%的粘土浆液，再用浓度为22%的硫酸溶液调节浆液ph至5，水浴加热至92℃，搅拌4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，480℃煅烧3h，粉碎，过300目筛。本实施例中的稀土离子水溶液的稀土离子为铽离子或铒离子，所述稀土离子水溶液的浓度为5%。本实施例中的透明粒料为长石、石英、碱土金属氧化物、氧化铝按照质量百分比为3:2:1:3的比例混合后进行熔制，得到高温透明熔块，经破碎后过300筛而制得。本实施例中的矿石粉末为焦宝石、砭石、石榴石按照重量比2:3:1组成的混合物，所述矿石粉的规格为过200目。本实施例的一种抗菌耐磨环保瓷砖的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将透明粒料、稀土离子水溶液混合加入超声波分散机中，在分散频率为26khz下，分散20分钟得到混合料浆a；步骤三，将硅酸钠溶液、活性炭、纳米氧化锌、纳米氢氧化铝、玻璃纤维、玻璃微珠、竹炭、改性粘土，加入高速搅拌机中，在温度为60℃下，搅拌35分钟，搅拌转速为500r/min，将混合均匀的粉料送到成型机在100mpa下压制成瓷砖生坯，将步骤二制备的混合料浆a涂抹在生坯表面，得到瓷砖坯体b；步骤四，将瓷砖坯体b送至干燥窑中干燥至含水量为3%的干坯；将干坯以14℃/min的速率升温至1090℃，保温2h，再以9℃/min的速率降温至750℃，保温1h，然后以11℃/min的速率升温至1270℃，保温3h，再以10℃/min的速率降温至870℃，保温1h，冷却至常温，经磨边、包装即得发明的抗菌耐磨环保瓷砖。实施例3.本实施例的一种抗菌耐磨环保瓷砖，包括以下重量份的原料：硅酸钠溶液20份、活性炭6份、纳米氧化锌3份、纳米氢氧化铝2份、玻璃纤维8份、玻璃微珠7份、竹炭3份、改性粘土30份、透明粒料11份、稀土离子水溶液12份、矿石粉末25份。本实施例中的硅酸钠为na2o·3sio2，硅酸钠在硅酸钠水溶液中的质量浓度为25％。本实施例中的玻璃纤维的长度为2-4毫米；所述玻璃微珠的粒度为40-50微米，壁厚1-2微米。本实施例中的改性粘土为改性高岭土、改性膨润土、改性凹凸棒土，按照重量比1:2:4组成的混合物，所述改性粘土的制备方法如下：按质量比称取凹凸棒土、高岭土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为35%的粘土浆液，再用浓度为20%的硫酸溶液调节浆液ph至5，水浴加热至90℃，搅拌3h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，460℃煅烧2.5h，粉碎，过200-300目筛。本实施例中的稀土离子水溶液的稀土离子为铽离子或铒离子，所述稀土离子水溶液的浓度为4%。本实施例中的透明粒料为长石、石英、碱土金属氧化物、氧化铝按照质量百分比为3:2:1:3的比例混合后进行熔制，得到高温透明熔块，经破碎后过300筛而制得。本实施例中的矿石粉末为焦宝石、砭石、石榴石按照重量比2:3:1组成的混合物，所述矿石粉的规格为过200目。本实施例的一种抗菌耐磨环保瓷砖的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将透明粒料、稀土离子水溶液混合加入超声波分散机中，在分散频率为25khz下，分散15分钟得到混合料浆a；步骤三，将硅酸钠溶液、活性炭、纳米氧化锌、纳米氢氧化铝、玻璃纤维、玻璃微珠、竹炭、改性粘土，加入高速搅拌机中，在温度为58℃下，搅拌30分钟，搅拌转速为450r/min，将混合均匀的粉料送到成型机在95mpa下压制成瓷砖生坯，将步骤二制备的混合料浆a涂抹在生坯表面，得到瓷砖坯体b；步骤四，将瓷砖坯体b送至干燥窑中干燥至含水量为2.5%的干坯；将干坯以13℃/min的速率升温至1070℃，保温1.5h，再以8℃/min的速率降温至740℃，保温0.8h，然后以10℃/min的速率升温至1260℃，保温2.5h，再以8℃/min的速率降温至860℃，保温0.8h，冷却至常温，经磨边、包装即得发明的抗菌耐磨环保瓷砖。以上各实施例中制备的抗菌耐磨环保瓷砖的性能测试结果如下：吸水率%抗折强度mpa对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的24小时杀菌率%实施例12.118.698.1实施例12.817.297.9实施例12.418.198.2对比例6.116.6无本发明的一种抗菌耐磨环保瓷砖具有强度高、吸水率低、抗震防裂性好、耐酸碱腐蚀，耐老化、使用寿命长的优点，此外还有较强的杀菌和净化空气的性能；同时本发明的抗菌耐磨环保瓷砖的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12