專利名稱：在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法及納米薄膜鍍膜機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法及納米薄膜鍍膜機(jī)，屬于陶瓷釉面磚技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陶瓷釉面磚包括陶瓷內(nèi)墻磚、外墻磚及陶瓷地磚等，是建筑上常用的傳統(tǒng)裝飾裝修材料，例如陶瓷內(nèi)墻磚主要用于廚房及衛(wèi)生間的墻面，能保持室內(nèi)美觀和整潔，容易清洗。如果在陶瓷表面上鍍一層納米薄膜，賦予傳統(tǒng)陶瓷新的功能，則能大大增加其使用價(jià)值，如進(jìn)行TiO2鍍膜，可以起到抗菌、自潔、凈化室內(nèi)空氣的作用。目前，在其它基材基體上鍍敷TiO2納米薄膜采用的是溶膠凝膠法，使用浸漬提拉技術(shù)，是將清潔的基板浸入溶膠中，然后以一定的速度將基板垂直提起至脫離液面，溶膠在基板表面形成凝膠薄膜，經(jīng)過(guò)干燥及熱處理得到相應(yīng)的功能膜，適宜雙面鍍膜。但是在實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)在陶瓷磚表面鍍膜存在如下問(wèn)題(1)由于陶瓷側(cè)面及背面具有一定吸水率，不能與溶膠接觸，因此無(wú)法采用通常的浸漬提拉溶膠凝膠法進(jìn)行大面積鍍膜；(2)將溶膠采用涂刷、噴涂、滾涂、刮涂、印刷等鍍膜方法時(shí)，鍍膜厚度的均勻性不好掌握，由于TiO2的折射率很高，厚度的微小變化也會(huì)出現(xiàn)異常干涉色，致使鍍膜質(zhì)量不易保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法，科學(xué)合理，簡(jiǎn)單易行；同時(shí)提供配用的納米薄膜鍍膜機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，操作容易。
本發(fā)明所述的在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法，是將陶瓷釉面磚附設(shè)在溶膠浸池壁上，向溶膠浸池中充入溶膠，然后再?gòu)娜苣z浸池底部將溶膠放出，陶瓷釉面磚表面即附上一層溶膠膜，將附有溶膠膜的陶瓷釉面磚進(jìn)行干燥、熱處理等后處理，即可使陶瓷釉面磚上附上一層納米薄膜。
可以將陶瓷釉面磚附設(shè)在溶膠浸池的密封門內(nèi)側(cè)，簡(jiǎn)單易行。
溶膠凝膠法的浸漬提拉過(guò)程是液體靜止、基板向上運(yùn)動(dòng)，形成雙面鍍膜，與溶膠凝膠法的浸漬提拉法相比，本發(fā)明方法采用了逆向思維的方式，固定陶瓷釉面磚不動(dòng)，使溶膠液體液面平穩(wěn)地向下流動(dòng)，形成鍍膜。通過(guò)控制溶膠的濃度或粘度及液體的流動(dòng)速度，可以獲得不同膜厚的均勻薄膜，也可以通過(guò)多次鍍膜獲得較厚的薄膜，解決了陶瓷釉面磚大面積鍍膜的問(wèn)題。
配合上述方法，所用納米薄膜鍍膜機(jī)，有一用邊框和密封門構(gòu)成的溶膠浸池，密封門內(nèi)側(cè)面上設(shè)有陶瓷釉面磚固定件，以便將陶瓷釉面磚固定在上面，如插槽、托板和別鉤等，在邊框的下邊框上設(shè)溶膠進(jìn)出口。溶膠進(jìn)出口也可以是分別設(shè)置，溶膠進(jìn)口可以設(shè)在上部或頂部。
其中的密封門可以是游離的門，也可以是固定在邊框上的開(kāi)關(guān)門，由折頁(yè)軸連接等。
將釉面磚固定到密封門內(nèi)側(cè)面上，關(guān)上門，釉面磚構(gòu)成了一部分溶膠浸池壁，這時(shí)，從溶膠進(jìn)出口向溶膠浸池內(nèi)加入溶膠，至液面與釉面磚的上邊緣齊平，當(dāng)液面穩(wěn)定后，再?gòu)娜苣z進(jìn)出口放掉溶膠，溶膠浸池內(nèi)的液面穩(wěn)定平穩(wěn)下降，在釉面磚上附上一層均勻的溶膠膜，經(jīng)過(guò)烘干等后處理即可使陶瓷釉面磚上附上一層納米薄膜。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，操作容易。
在邊框的上邊框上設(shè)通氣口，保證溶膠的加入、排出暢通，防止產(chǎn)生氣泡，促進(jìn)均勻鍍膜。也可以不設(shè)上邊框，上部敞口即可。
在溶膠浸池邊框與密封門內(nèi)側(cè)之間加設(shè)密封圈，增強(qiáng)密封性能，密封圈可以設(shè)在邊框上，也可以設(shè)在密封門內(nèi)側(cè)，保證邊框與密封門間的良好密封即可。密封圈可用硅橡膠或耐酸耐溫的橡膠制作，將密封門設(shè)計(jì)有相對(duì)的兩個(gè)，甚至可以設(shè)計(jì)為相對(duì)的兩對(duì)，提高鍍膜效率。
在溶膠浸池的底部連接液位計(jì)，便于溶膠液位觀察，方便準(zhǔn)確操作。
本發(fā)明中，溶膠可以是行業(yè)通用的鍍膜溶膠，也可以是新研制的鍍膜溶膠。加入溶膠操作可以附設(shè)儲(chǔ)液罐，采取壓力注入方法。溶膠流出時(shí)的速度通過(guò)進(jìn)出口的口徑大小控制。鍍膜后的干燥、熱處理等后續(xù)處理同其它鍍膜方法一樣。與現(xiàn)有技術(shù)相同的技術(shù)內(nèi)容不再贅述。
以300×450mm的超平陶瓷釉面磚為例試驗(yàn)，成功地在陶瓷釉面磚表面上鍍出了表面光亮、無(wú)干涉色的納米TiO2抗菌薄膜。
本發(fā)明在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法，科學(xué)合理，簡(jiǎn)單易行；配用的納米薄膜鍍膜機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，操作容易，利于獲得高質(zhì)量的均勻鍍膜。本發(fā)明方法也可以在平板玻璃上進(jìn)行單面鍍膜。


圖1、本發(fā)明納米薄膜鍍膜機(jī)一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、通氣口 2、聚丙烯上邊框 3、硅橡膠密封圈 4、密封門 5、聚丙烯下邊框 6、溶膠進(jìn)出口 7、溶膠浸池 8、液位計(jì)。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合上述實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖所示，本發(fā)明所述的納米薄膜鍍膜機(jī)，有一用邊框2、5等和密封門4構(gòu)成的溶膠浸池7，密封門有相對(duì)的一對(duì)，用折頁(yè)固定在邊框上，密封門4內(nèi)側(cè)面上設(shè)有陶瓷釉面磚固定插槽，邊框的下邊框5上設(shè)有溶膠進(jìn)出口6，邊框的上邊框2上設(shè)有通氣口1，邊框上固定有密封圈3，溶膠浸池7的底部連接有簡(jiǎn)易的透明管液位計(jì)8。
操作過(guò)程1采用鈦酸丁酯為原料，乙醇EtOH為溶劑，按Ti(OBu)4∶EtOH∶H2O∶HNO3∶酰丙酮AcAc＝1∶18∶2∶0.2∶0.5的摩爾配比制備穩(wěn)定的溶膠，其中，酰丙酮AcAc為抑制劑，可延緩鈦酸丁酯的強(qiáng)烈水解。把300×450mm陶瓷釉面磚清洗干凈、烘干后安裝在密封門上，將門關(guān)上壓緊。溶膠通過(guò)進(jìn)出口進(jìn)入溶膠浸池，當(dāng)液位與釉面磚上邊緣齊平時(shí)，停止加入溶膠，液面穩(wěn)定后，通過(guò)溶膠進(jìn)出口以一定速度排出。打開(kāi)密封門，取下釉面磚，在80℃溫度下烘干2小時(shí)，在馬弗爐中以3-5℃的升溫速度升溫至500℃，保溫1小時(shí)，然后自然降溫至室溫，即獲得銳鈦礦型納米TiO2薄膜，得到表面光亮、無(wú)干涉色的納米TiO2抗菌薄膜抗菌釉面磚。
操作過(guò)程2采用四氯化鈦為原料，無(wú)水乙醇為溶劑，按1∶40的體積比，將四氯化鈦在攪拌條件下逐滴加入到乙醇中，密閉陳化一周后得到穩(wěn)定的溶膠。把300×450mm陶瓷釉面磚清洗干凈、烘干，安裝在密封門上，將門關(guān)上壓緊。溶膠通過(guò)進(jìn)出口進(jìn)入溶膠浸池，達(dá)到設(shè)定高度后停止加溶膠，液面穩(wěn)定后，通過(guò)溶膠進(jìn)出口以一定速度放出。打開(kāi)密封門，取下釉面磚，在80℃溫度下烘干，在500℃溫度下熱處理1小時(shí)，得到表面光亮、無(wú)干涉色的納米TiO2抗菌薄膜釉面磚。
權(quán)利要求
1.一種在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法，其特征在于將陶瓷釉面磚附設(shè)在溶膠浸池壁上，向溶膠浸池中充入溶膠，然后再?gòu)娜苣z浸池底部將溶膠放出，陶瓷釉面磚表面即附上一層溶膠膜，將附有溶膠膜的陶瓷釉面磚進(jìn)行干燥后處理，即可使陶瓷釉面磚上附上一層納米薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法，其特征在于陶瓷釉面磚附設(shè)在溶膠浸池的密封門內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法所用納米薄膜鍍膜機(jī)，其特征在于有一用邊框和密封門構(gòu)成的溶膠浸池，密封門內(nèi)側(cè)面上設(shè)有陶瓷釉面磚固定件，邊框的下邊框上設(shè)有溶膠進(jìn)出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米薄膜鍍膜機(jī)，其特征在于邊框的上邊框上設(shè)有通氣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米薄膜鍍膜機(jī)，其特征在于溶膠浸池邊框與密封門內(nèi)側(cè)之間設(shè)有密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米薄膜鍍膜機(jī)，其特征在于密封門有相對(duì)的兩個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5或6所述的納米薄膜鍍膜機(jī)，其特征在于溶膠浸池的底部連接有液位計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法及納米薄膜鍍膜機(jī)，屬于陶瓷釉面磚技術(shù)領(lǐng)域，制備納米薄膜的方法是將陶瓷釉面磚附設(shè)在溶膠浸池壁上，向溶膠浸池中充入溶膠，然后再?gòu)娜苣z浸池底部將溶膠放出，陶瓷釉面磚表面即附上一層溶膠膜，將附有溶膠膜的陶瓷釉面磚進(jìn)行干燥后處理，即可使陶瓷釉面磚上附上一層納米薄膜。納米薄膜鍍膜機(jī)有一用邊框和密封門構(gòu)成的溶膠浸池，密封門內(nèi)側(cè)面上設(shè)有陶瓷釉面磚固定件，邊框的下邊框上設(shè)有溶膠進(jìn)出口。本發(fā)明在陶瓷釉面磚上制備納米薄膜的方法，科學(xué)合理，簡(jiǎn)單易行；配用的納米薄膜鍍膜機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，操作容易，利于獲得高質(zhì)量的均勻鍍膜。本發(fā)明方法也可以在平板玻璃上進(jìn)行單面鍍膜。
文檔編號(hào)B05D3/00GK1986080SQ20051010460
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者陳玉清, 王美婷, 李世良, 陳方新, 侯和峰, 李春紅, 王連增, 劉興國(guó) 申請(qǐng)人:山東輕工業(yè)學(xué)院, 山東皇冠控股集團(tuán)有限公司