银瓷茶罐制备及其存储黑茶品质分析

现代研究已经证实，银可抑制如大肠杆菌、金色葡萄球菌、白色念珠菌、枯草芽孢杆菌等等[1-2]。良好的防腐、抑菌作用且对人和动物安全[3-4]，使其作为餐具、茶具等有广泛用途，如制成银茶罐应能更好的储存茶叶。但纯银容器用银量较大成本较高，当前热点集中于添加纳米银的含银材料的开发，以提高其抑菌性能且降低成本[5]，但银的添加量少亦会削弱其抗菌性。将纯银与陶瓷结合即可发挥银的抑菌作用，同时陶瓷器皿成本低廉，可降低使用成本。纯银与陶瓷结合的常用工艺有镶嵌法，银片直接镶嵌或粘合到陶瓷上，该法成品在使用中由于反复受热冷却贵金属片易脱落；鎏银法，该法用汞做溶剂，有汞残留超标风险；电镀或化学镀法，此类方法会产生大量废液废水，环境污染大；银浆法[6]，该法将银粉分散到有机溶剂中制成银浆，涂于陶瓷表面，再通过烧结使银附着，现有银浆有机溶剂使用量大，在银浆制备、烧结过程中会有大量VOC产生，对环境和人们的健康造成有害影响。另市售银浆多为电子浆料，银含量较低，且含有其他重金属，不适宜用作食品容器或包装。以水为分散溶剂，与油性组分形成稳定的分散体系，可制备水性银浆，即降低VOC排放，同时提高烧结后银层银含量，去除有害重金属。将该银浆涂布于陶瓷茶罐内壁然后烧结结合，制备新型、安全的银瓷茶罐，充分发挥银的防腐、抑菌及装饰作用，并量化考察其存储茶叶对茶叶品质的影响，以期为人们健康生活开发新的产品。

1 实 验

1.1 材料与试剂

球形银粉(00100CP-20，D50<4.2 μm，杂质<150 ppm)，广东风华高新科技股份有限公司；片状银粉(SF1023D，D50≤12 μm，杂质<150 ppm)，广东风华高新科技股份有限公司；无铅玻璃粉(平均粒径(23 μm))，自制，黑茶(市售)，产地安化，陶瓷茶罐(市售)，海藻酸钠、聚乙二醇(400)、蔗糖异丁酸酯、松香酸、松醇油均为市售分析纯，蒸馏水自制。

1.2 仪器与设备

S65三滚研磨机，常州自力化工机械有限公司；ATX124分析天平，日本SHIMADZU岛津公司；箱式电阻炉，天津市电炉制造总厂实验电炉厂。

1.3 方 法

银浆的制备，按设计比例将银粉、玻璃粉加入水中 ，于20 rpm搅拌下加入海藻酸钠和聚乙二醇(400)，继续搅拌15 min，记为A液；将松香酸溶解在松醇油中，再加入蔗糖异丁酸酯，搅拌均匀，记为B液；将B液加入A液中，20 rpm搅拌20 min[7]，之后用三辊研磨机进行研磨4次，直至浆料细腻均匀，无明显粗大颗粒，即得所需烧结银浆。

银瓷茶罐制备，取适量银浆于烧杯中，用油画笔将银浆涂布在清洁的陶瓷茶罐内表面。将涂银浆的茶罐置于箱式电阻炉中，按设计升温程序烧结，再随炉冷却至室温，取出对银层抛光，即得银瓷茶罐。表征附着力用银瓷片制备同上。

银层附着性评价，参考GBT 9286[8]，将银层由玛瑙刀手工抛光得到有金属光泽的光亮银膜。用壁纸刀尖垂直对银层进行90°网格线划刻，各方向划线6条，间隔1 mm。划刻后用宽25 mm，粘着力(10±1) N/25 mm的透明胶带剥离，观察进行评级，其中未划刻穿透银层时记为0级，切割边缘完全平滑无一格脱落记为0级，在切口交叉处有少许涂层脱落但交叉切割面积受影响不明显大于5%记为1级，0、1级均为合格；在切口交叉处和或沿切口边缘有涂层脱落受影响的交叉切割面积明显大于5%记为不合格。

银瓷茶罐存茶效果评价，以黑茶为例，取黑茶等量，分别储存于原包装纸袋内记为普通储存黑茶；存储于银瓷茶罐内加盖记为银瓷存储黑茶，所有样品一并置于阴凉干燥通风处，存放10个月后按GBT8312进行咖啡碱测定[9]，按GBT8313进行茶多酚含量测定[10]，按GBT8314进行游离氨基酸总量的测定[11]。

银瓷茶罐安全性评价，有害元素参考GB/T -2011 饰品有害元素的测定光谱法检测[12]。

2 结果与讨论

2.1 银粉含量对银浆性能的影响

银浆中银粉含量决定了烧结膜的含银量，同时影响烧结膜的品质与性能。固定片状银粉占银粉含量40%，玻璃粉含量占银浆6%，调整银粉在银浆中的含量，分别为65%、70%、75%、80%，随之改变载体的含量，具体银浆配比及烧结后银层附着性评价见表1，所有含量均为质量百分数，下同。干燥升温程序，80 ℃干燥15 min，150 ℃干燥5 min，200 ℃干燥15 min，350 ℃干燥15 min。干燥段之后温度升至640 ℃烧结保温5 min后随炉降温。

如表1所见，增加银粉烧结后银层附着强度在一定程度上减小，可能随银粉含量增加，玻璃粉含量相对不足，导致粘结力下降所致。另外，随着银粉含量的增加，银浆的流动性逐渐变差，粘度不断增加，过高的粘度导致涂布流平时无法使银浆较好的分散均匀，这是由于银粉含量过多，而玻璃粉含量保持不变，相当于银浆的固含量增大，相应载体含量降低，导致银浆的黏度过大，烧结后很难形成连续致密的银膜[13]。抛光时，在银含量为65%时，抛光流畅。随着银粉含量增加，抛光过程难度逐渐增大，当银含量增加至80%时，抛光过程困难。综合考虑涂布、烧结与抛光，确定银粉含量为70%。

文章来源：《烧结球团》 网址: http://www.sjqtzz.cn/qikandaodu/2021/0207/332.html