乌兰茶晶石作为一种熔剂性陶瓷原料,可加速成瓷反应,实现快速烧成,在一定条件下更易保证产品的规整度,不易变形;在烧成后能显著提高陶瓷材料的强度和抗热冲击性,可以用来生产强化瓷。而基于乌兰茶晶石生产的陶具则有硒溶出、远红外和负离子功能,可以用来生产营养功能的陶类产品。
此外,乌兰茶晶石原料用于陶瓷生产时, 可以生产抗菌釉料,抗菌熔块产品,可变色陶瓷产品,可用于生产导热性优良的耐热陶瓷产品。且乌兰茶晶石生产出的陶瓷产品具有远红外、抗菌、易洁功能。
        基于乌兰茶晶石标准化原料完成了多家涵盖日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷企业的工艺技术研究,产品性能及功能性指标均达到或超过了相应的标准要求。

乌兰茶晶石功能性陶瓷原料应用与国内外同类技术对比


       在日用陶瓷方面,以乌兰茶晶石标准化原料为主要原料研究强化抗菌骨质瓷、抗菌象牙瓷、强化抗菌硬质白瓷、远红外抗菌梦幻变色陶瓷、抗菌熔块及抗菌釉料,使上述产品满足相应标准(《日用瓷器》(附录)GB/T3532-2009,《食品安全国家标准陶瓷制品》(附录)GB4806.4-2016,《骨质瓷器》(附录)GB/T13522-2008)的同时,抗菌性能满足JC/T897-2014《抗菌陶瓷制品抗菌性能》抗菌率≥90%的检验要求。



      在建筑陶瓷方面,以乌兰茶晶石标准化原料为主要原料研究远红外抗菌陶瓷大板,使其在满足符合GB/T4100-2015《陶瓷砖》(附录)、GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准A类装饰材料要求的同时,抗菌性能满足JC/T897-2014《抗菌陶瓷制品抗菌性能》抗菌率≥90%的检验要求。研究远红外透光陶瓷板,使其远红外发射率、透光性高于普通陶瓷砖。

远红外抗菌陶瓷大板(900×1800×10.5mm)

       以乌兰茶晶石为主要原料,研究开发远红外陶瓷坯体、远红外面釉、远红外全抛釉,其中远红外面釉要求白度高且墨水发色效果好;透明釉要求釉层气泡少、耐磨性能好。在不额外增加成本、不引入抗菌剂、远红外添加剂的条件下通过添加乌兰茶晶石实现产品的远红外功能以及抗菌功能。在满足陶瓷砖产品标准的同时远红外发射率高于普通陶瓷砖,抗菌性能满足JC/T897-2014《抗菌陶瓷制品抗菌性能》抗菌率≥90%标准要求。产品经国家陶瓷及水暖卫浴产品质量监督检验中心检测,所检项目符合GB/T4100-2015《陶瓷砖》(附录)、GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准A类装饰材料要求,主要性能见下表。

     由于瓷砖本身含有多种氧化物,烧结后具有较高的远红外发射率,普通陶瓷砖8-14μm波段远红外发射率0.755-0.85,采用乌兰茶晶石制备的远红外陶瓷砖,8-14μm波段远红外发射率达到了0.88-0.916,远红外发射率得到了较明显提升,对比数据如下表所示。

       目前抗菌陶瓷砖主要通过在陶瓷釉料中添加抗菌剂(银离子抗菌剂、氧化锌光催化抗菌剂等)、涂覆抗菌蜡水等实现瓷砖的抗菌效果,抗菌效果对烧成制度、超洁亮稳定性比较敏感,抗菌效果波动比较大;下表为蒙娜丽莎集团普通陶瓷砖、添加纳米氧化锌抗菌剂陶瓷砖、添加进口抗菌剂陶瓷砖及添加乌兰茶晶石制备的远红外陶瓷砖的抗菌性能数据及特点对比。由表可知,普通陶瓷砖没有抗菌作用,实验的氧化锌抗菌剂抗菌率低,进口抗菌剂抗菌效果较好。


       为了验证以乌兰茶晶石为主要原料研发的远红外产品具有抗菌性能,将添加乌兰茶晶石制备的陶瓷大板分别送至佛山海关综合技术中心、广东省微生物分析检测中心检测,两家机构检测数据如下表所示,结果基本一致,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率均达到99%以上,满足JC/T897-2014《抗菌陶瓷制品抗菌性能》标准要求。

不同检测机构抗菌性能对比


       抗菌陶瓷是一种绿色环保产品,它既保持了陶瓷制品本有的使用功能,同时又增加了灭菌、抑菌除臭等功能。坐便器是我们日常与人体接触最密切的产品,如果上面滋生病菌,将会传染疾病,严重危害人体健康。因此开发抗菌卫生陶瓷制品,是有非常重要的意义。
       1996年,在日本发生的全国范围内的病原性大肠杆菌感染事件,曾一度引起整个日本乃至全世界的恐慌,之后各类抗菌制品应运而生。日本TOTO公司生产的卫生陶瓷绝大部分为抗菌制品,并畅销全球。我国自20世纪90年代开始对抗菌陶瓷进行研究,也进行了生产并投放市场。
远红外抗菌卫生陶瓷的制备技术:目前国内外抗菌陶瓷主要有两类,银系抗菌陶瓷和光催化系抗菌陶瓷。而我们研制的远红外抗菌技术是利用了天然矿物——乌兰茶晶石制备而成的。一般的抗菌剂在釉料中使用,而要起到更好的抗菌作用,坯体、釉料中都必须具备抗菌作用,才能从本质上起到抗菌作用。
       在卫生陶瓷方面,以乌兰茶晶石标准化原料为主要原料研究远红外抗菌卫生洁具,研制出抗菌指标符合JC/T897-2014《抗菌陶瓷制品抗菌性能》抗菌率≥90%的陶瓷坯料、釉料配方。