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抗菌保健陶瓷

供稿:中陶网   日期:2014-04-18   浏览:87  

  抗菌陶瓷是一种环保型功能材料,它是在陶瓷釉料中添加无机抗菌剂制备而成。抗菌陶瓷制品既保持了原有陶瓷制品的使用功能和装饰效果,同时又增加了消毒、灭菌、除臭等功能。卫生陶瓷如坐便器、浴缸、瓷盆和瓷砖等,经常与人体接触,如果上面滋生病菌,将会传染疾病,严重危害人体健康。因此,使卫生陶瓷具备杀菌功能,有效杀灭危害人体的大肠肝菌和其它有害细菌,既十分必要又非常迫切。另外,开发抗菌、自洁卫生陶瓷制品,还具有重要的现实意义。我国有600多个城市缺水,日缺水量为1600万m3。据调查,城市居民用水的75%左右消耗在卫生间的坐便器及附属设施的日常清洗。而抗菌自洁型卫生陶瓷,可使细菌不能繁殖,从而有效抑制尿素分解,达到减少臭味、防止污垢产生,实现节水的目标。

  总结国内外抗菌剂的发展及应用,基本上可以把抗菌保健陶瓷分为四种。

  1、银系抗菌陶瓷

  将含有金属离子的无机物加入到釉料中通过适当的烧成制度制备抗菌釉,从而制成抗菌陶瓷制品。其抗菌机理是因为微量的银离子进入菌体内部,破坏了微生物细胞(细菌、病毒等)的呼吸系统及电子传输系统,引起了活性酶的破坏或氨基酸的坏死。另外,细菌和病毒接触到银离子、铜离子时,这些离子会进入微生物体内,引起它们的蛋白质的沉淀及破坏其内部结构,从而杀死细菌和病毒等。与此同时,银离子的催化作用,可将氧气或水中的溶解氧变成了活性氧,这种活性氧具有抗菌作用。研究表明,银系陶瓷制品的抗菌效果达到90%以上,而且化学稳定性良好,具有长期的抗菌功能。

  2、稀土激活银系、光触媒系复合抗菌素陶瓷

  指的是在银系、光触媒抗菌剂中加入稀土元素原料而制成的抗菌保健陶瓷。其激活抗菌机理是当含有紫外线的光照射到光触媒抗菌剂时,由于其外层价电子带的存在,即产生电子和空穴,产生电子的同时,便伴随产生空穴,稀土元素价电子带会俘获光催化电子,故加入稀土的抗菌剂所产生的电子—空穴浓度远远高于未加入稀土的抗菌剂;与此同时,跳跃到稀土元素价电子带的部分电子也极易被银原子所夺而形成负银离子。由于稀土元素的激活,使抗菌剂的表面活性增大,提高了抗菌、杀菌效果,产生保健、抗菌、净化空气的综合功效。该类产品对各类细菌杀灭率高达95%以上。

  3、光触媒钛系抗菌保健陶瓷

  也称光催化性抗菌陶瓷。指的是在基础釉中加入二氧化钛,或通过在普通卫生陶瓷表面采用高温溶胶—凝胶法被覆二氧化钛膜制备而成。这种陶瓷具有净化、白洁、杀菌功能。其作用机理是二氧化钛等光触媒剂是一种半导体,在大于其带隙能含有紫外线的光照射条件下,二氧化钛等光触剂不仅能完全降解环境中的有害有机物生成二氧化碳和水,而且可除去大气中低浓度的氮氧化物氮氧化物和含硫化合物硫化氢、二氧化硫等有毒气体。另外,光照下生成的过氧化氢和氢氧团具有杀菌作用。同时,还可以在二氧化钛中掺杂银系离子以提高其功效。银系离子加入后,一方面可为钛系半导体提供中间能量,使光的量子效率提高;另一方面可克服钛系触媒剂需要光照才能发挥的局限性,使该类制品在无光的情祝下也能发挥良好的抗菌效果。钛系抗菌陶瓷不仅能杀菌,而且可以分解油污,除去异味,净化环境。

  4、将远红外材料及其氧化物加入到光触媒抗菌剂中而制成的抗菌陶瓷

  该种产品在常温下能发射出8一18微米波长的远红外线,在医疗保健中能促进人体微循环,有利于人体健康。因此,这种材料在原有功能的基础上又增加了新的保健功能,更加受到人们的喜爱。但加入远红外材料后也有不利的一面。如二氧化锆的引入会降低杀菌效率,另外,过渡金属离子还会引起釉面不同的着色,故对日用陶瓷不宜引入。但对建筑卫生陶瓷,如内、外墙砖、地面砖可选择适量引入远红外材料。研究表明,含远红外原料的抗菌陶瓷较适用在白色荧光照明下使用。

  由于抗菌陶瓷产品既保持了陶瓷制品原有的使用功能和装饰效果,同时又具备抗菌杀菌、除臭净化、保健等功能,从而得到广泛应用。可以针对不同的使用场合选择不同品种的抗菌陶瓷制品。如医院、学校、幼儿园公共场所可选择银系、光触媒、稀土激活类抗菌陶瓷产品,它能有效地避免细菌交叉感染,杀死各类细菌、病毒;理疗保健室宜使用含有远红外材料的抗菌陶瓷;对于家庭居室如厨房、卫生间等可以使用光触媒钛系或稀土激活钛系的抗菌净化陶瓷,它不仅能杀死室内的各类细菌,防止各种微生物生长,而且能消除污垢、除去异味,净化室内空气等,有利于人们的身体健康。

  国家体育场、国家游泳中心、奥运村等奥运场馆普遍应用了具有抗菌、防污、防臭、自洁功能的内墙砖和卫生洁具等陶瓷制品,如具有瓷砖抗菌、防污功能的内墙砖借助于光等一些自然能源生成活性氧光触媒而产生分解力,达到亲水性效果。它能活性氧化分解各种有机物,抑制各种细菌滋生,防止污垢黏附,防止恶臭。具有的亲水性使水淋在瓷砖表面,水膜潜入污垢下面,使污垢浮起冲走,所特有的有机分解力对因臭味产生的杂菌等进行分解,对消除臭味及污垢有显著效果。

  可以确信,传统的陶瓷和环境功能一体化将是21世纪陶瓷领域主要研究方向之一,随着新技术的发展、一些基础性研究的深入、生产工艺的不断完善及市场占有率的增加,抗菌陶瓷将逐渐取代常规陶瓷进入千家万户,造福人民。

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来源:中陶网

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