抗菌陶瓷技术

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1、抗菌陶瓷技术1抗菌陶瓷的国内外发展概况目前，随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们的环保意识不断增强，同吋，巾于环境恶化、地球变暖促使细菌滋生、传染病的感染、发病率也逐步上升。尤其是近W年的SARS病毒、禽流感的肆虐更让人们认识到居家环境的净化、清洁的室外空气、冇效的保护水资源等都与健康息息相关，也催生了环保抗菌用品的大市场。对于陶瓷行业而言，这一抗菌材料和制品就是抗菌陶瓷。抗菌陶瓷是指在卫生陶瓷的釉屮或釉而上加入或在其表而上浸渍、喷涂或滚印上无机抗菌剂，从而使陶瓷制品表面上的致病细菌控制在必要的水平之下的抗菌环保自洁陶瓷。早在上世纪

2、80年代末，工业发达W家就在医院、餐厅、高级住宅首先开始使用抗菌建筑:H生陶瓷制品。近年来，普通家庭逐步开始使用抗菌陶瓷。在研制使用抗菌陶瓷方面最早首推是日本，生产抗蘭材料的厂家现已超过100家，特别是1996年日本发生全国范围内病原性人肠杆菌0157感染事件之沿，掀起了抗苘陶瓷热。口本最人的制陶公司NAX公司研发屮心的研究人员于1999年研制成功一种称之为Kilamie抗菌陶瓷，该陶瓷釉屮含银，它可以较好地抑制陶瓷制品表而细菌的增长，特别适用丁•卫生间的坐便器与浴缸。H木东陶(T0T0)公司也将光催化抗菌瓷砖和卫生瓷商品化生产，用丁•

3、医院、食品加工等场所。另外一些厂家，如大阪住友水泥株式会社研发岀一系列载银抗蘭釉已申请多项专利。韩国赛拉米克公司研究的二氧化钛含银、铜等离子瓷砖，即使在弱光照射下也能起光催化作用，抗菌效果显著，适用于医院、厨房、卫生间等场合。美国、德国、韩国相继在建筑卫生陶瓷、日用陶瓷、涂料等方血使用。我国自从20世纪90年代开始对抗菌材料进行研究。在抗菌材料方面研究首先取先取得突破的冇中国建材研究院、景德镇陶瓷学院、武汉工业大学等；国家超细粉末工程研究中心及清平、浙江大学等均成功地研制出纳米抗菌材料；上海泰谷科技冇限公司、浙江金地亚等公司均已生产出成

4、品，并在江苏宜兴联陶、福建豪盛等公司生产出墙地砖和卫生陶瓷样品，冇的已批量投产。国内很多高校相继开发成了抗菌或易洁陶瓷技术，山东淄博博纳科技发展冇限公司开发的无机复合抗菌剂，成功应用于山东淄博平光陶瓷股份冇限公司，该抗菌陶瓷经中国疾病预防控制中心和国家建筑材料工业环境监测中心检测，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀抑率高达96%以上，成为我鬧抗菌口用陶瓷的领头羊。中南大学和中科院广州能源所用溶胶一凝胶法制备了陶瓷基纳米二氧化钦抗菌薄膜。该材料在紫外光照射下具有较好的抗菌和空气净化功能。南京理工大学化工学院开发的以钛酸丁酯为主要原料，采用金属

5、离子掺杂、复合半导体等方法制备不同的纳米二氧化钛复合材料，应用其制备的陶瓷对大肠杆茼和金黄葡萄球茼的杀抑率均在99%以上，具有较高的抗菌效果。2.抗菌陶瓷的分类总结国A外抗茼剂的发展及应用，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屮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Y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D

6、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，银离了•的催化作用，可将氧气或水中的溶解氧变成了活性氧，这种活性氧具冇抗菌作用。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K期的抗菌功能。(2)光触媒钛系抗菌保健陶瓷也称光催化性抗菌陶瓷。指的是在基础籼中加入二氧化钦，或通过在普通卫生陶瓷表面釆用高温溶胶一凝胶法被覆Ti02膜制备而成。这种陶瓷兵有净化、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

7、生成CO2和H2O,而且uj除去大气中低浓度的氮氧化物NOx和含硫化合物H2S、SO2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Ti02屮掺杂银系离子以提高其功效。银系离了加入—方面可为钛系半导体提供中间能量，使光的量子效率提高；另一方而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茼效果。钛系抗茼陶瓷不仪能杀茼，而且可以分解油污，除去异味，净化环境。(3)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十元素原料而制成的抗菌保健瓷。其激活抗菌机理

8、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，产生电子的同吋，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一空穴浓度远远高于未加入