[发明专利]一种不粘锅的抗菌陶瓷涂层、制备方法及其不粘锅

说明书

技术领域

本发明涉及一种不粘炊具，具体的说，涉及一种不粘锅的抗菌陶瓷涂层、制备方法及其不粘锅。

背景技术

长期以来人们一直使用传统的金属锅(铸铁、不锈钢、铝以及铝合金)烹饪食品，但是在烹饪过程中时常发生食物粘锅现象。这不仅破坏了食物外形，而且粘锅的食物容易发生焦糊，甚至产生有害物质，影响人体健康。此外也增加了炊具洗刷难度，给烹饪带来不便。因此不粘锅自发明以来就因为其易清洗、可轻松煎、炒食物而不粘锅，能最大限度的减少油烟，符合现代人们追求绿色食品，低脂肪、低热量的需要的性能而备受大众的喜爱。

但是目前市场主流的不粘锅都是依靠在表面喷涂一层聚氟树脂类的不粘涂料，依靠其强疏水性和低摩擦系数的特性，来实现食物不粘的，它的确能满足人们烹饪过程中不发生食物粘锅的要求，不过它也存在许多缺陷。首先是聚四氟乙烯涂层的强度较差，容易脱落和损坏，而且烹饪过程中会发生软化，只能用木铲，也不能烹饪较硬的食物；同时这种不粘锅也不宜烹饪酸性食物，否则会影响不粘锅的使用寿命；此外聚四氟乙烯涂层的使用温度一般不能超过250℃，人们在使用时难以严格控制，容易因干烧而损坏。对于聚四氟乙烯涂层不粘锅在使用过程中对人体健康是否存在危害也一直存在争议，不断引发争端；而且一旦不粘涂料脱落，就会导致不粘性能的大大降低。

随着中国厨卫革命的兴起，“安全、健康、节能、绿色、环保”等成为备受消费者广泛关注和2l世纪厨卫革命发展的主流。厨房水、电、气等配套设施的改善，抗菌环保炊具的发展己成为炊具行业的亮点和热点。从整体上看，目前我国家庭厨房中抗菌不粘锅市场尚处于刚刚起步阶段。据调查，城市家庭的拥有率还非常低，不足l％，农村基本上处于空白。因此，炊具产品的节能化、自动化、智能化、美观化将是炊具行业的又一发展趋势。

纳米银粒子具有很强的杀菌能力，目前已有很多报道将纳米银粒子加入复合物中，赋予复合物抗菌性能的报道。基于上述需求，本发明提供一种不粘锅的抗菌陶瓷涂层及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种不粘锅的抗菌陶瓷涂层及其制备方法。

本发明所述的不粘锅的抗菌陶瓷涂层包括以下重量比的组分：银：三氧化二铝：二氧化硅为4.4-6.5:10-13:22-30。

本发明所述的不粘锅的抗菌陶瓷涂层的厚度为10-50μm；优选20-30μm。

本发明还提供上述不粘锅的抗菌陶瓷涂层的制备方法。

本发明所述的抗菌陶瓷涂层制备方法，依次按照以下步骤进行：

1)将硝酸银、硝酸铝、和水按照(7-10)：(75-90)：(180-220)的重量比混合，充分溶解成为溶液；

2)正硅酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水按照(80-100)：(20-40)：(20-40)的重量比配制成水解溶液；

3)将上述溶液和水解溶液充分混合，并加入酸作为催化剂，调节其pH值为1-3，搅拌2-3小时，然后放置在60-90℃恒温环境下凝胶；

4)将凝胶后的胶体置于150-200℃干燥箱中干燥，然后煅烧制得复合陶瓷粉体，煅烧温度1100-1200℃，保温时间1.5-3小时；

5)将复合陶瓷粉体加入蒸馏水中配成料浆，涂敷在不粘锅基体表面，经600-900℃下处理1.5-3小时，在350-450℃处理1-2小时获得复合陶瓷涂层。

其中：硝酸银、硝酸铝、和正硅酸乙酯均为分纯，硝酸银的重量含量≥99.0％，硝酸铝为带9个结晶水的分析纯化合物，重量含量≥99.0％；正硅酸乙酯的重量含量≥98.0％，硝酸银还可以使用其他锂化合物代替，硝酸铝可以由其他铝盐代替。

本发明是利用硝酸银、硝酸铝和二氧化硅之间的反应，二氧化硅是以正硅酸乙酯的形式引入的，反应中以无水乙醇作为共熔剂，加入酸液作为催化剂，通过硅醇盐的水解、缩聚形成二氧化硅溶胶，由于溶胶为纳米网络结构，使两种反应物均匀分散在凝胶中，通过高温煅烧发生两种反应物间的固相反应，合成复相陶瓷材料粉体，其颗粒均匀，粒径在1~200纳米之间，在空气及通常气氛下非常稳定，由于金属含量高，该复相陶瓷材料粉体的导热性较好，同时具有很好的耐高温性、耐磨性和耐蚀性，非常适合用作不粘锅的涂层材料。

步骤3）中，所述的酸可采用常用的无机酸，如盐酸，硫酸等，其摩尔浓度优选0.1-2mol/l，更优选0.1-0.5mol/l；酸的浓度较低，制备的复相陶瓷材料粉体的粒径较小；

步骤5)中，所述涂敷如下进行：将料浆喷涂或均匀涂抹在不粘锅锅底；所述涂覆的面积优选为锅底面积的20-80%。