知识点---抗菌陶瓷

抗菌陶瓷主要指在洁具陶瓷、瓷砖的釉中或釉面上加入或在其表面上浸渍、喷涂或滚印上无机抗菌剂制成的陶瓷件。目前抗菌陶瓷主要分为：金属离子掺杂型抗菌陶瓷及光催化型抗菌陶瓷两种。其中金属离子掺杂型抗菌陶瓷是直接将含有银、锌、铜等金属离子的抗菌剂直接加入到陶瓷釉料中烧制而成；光催化型抗菌陶瓷则是采取溶胶‑凝胶法或浸渍提拉法在陶瓷表面涂覆二氧化钛或氧化锌抗菌薄膜。

知识点---抗菌陶瓷的技术问题

1、银系抗菌剂和二氧化钛(TiO2)抗菌剂对于建筑卫生陶瓷，往往烧成温度越高，得到的陶瓷抗菌率越低。高温下釉会与抗菌剂成分发生化学反应，从而破坏抗菌剂的结构，降低其抗菌性能，此外也存在抗菌剂中某物质析出等问题。

2、载银抗菌陶瓷在卫生洁具及地砖中应用都存在长期与水接触的缓释问题，尤其在氢氧化钠和生理盐水浸洗后，抗菌效果都会有所降低，从而大大缩短了抗菌材料的使用寿命。

3、TiO2抗菌剂镀膜抗菌陶瓷存在与坯体结合性问题，易脱落，且存在膜厚不均，镀膜设备要求严格等问题

4、银体系、锌体系和铜体系等金属离子抗菌剂是陶瓷领域广泛使用的抗菌剂，但鉴于银和铜体系金属离子抗菌存在釉面着色的缺陷以及成本高的问题，导致一般优先考虑锌体系抗菌剂。锌体系的抗菌剂不仅对釉面影响小而且氧化锌本身为提高釉光透过率的常用成分，因此，它更适合作为陶瓷釉料的抗菌剂，但是它的抗菌性能低于银体系，所以陶瓷釉料中一般采用银锌复合抗菌，比如磷酸锆载银锌抗菌剂作为高温领域陶瓷釉料的抗菌剂，但避免不了后期银离子着色对釉面的影响。

5、在日用陶瓷的烧制过程中，不仅要求烧成温度高(1280℃以上)、烧成时间长(8小时以上)，而且对产品装饰性能要求非常高，磷酸锆载银锌抗菌剂显然不是最佳选择。而现有的稀土抗菌陶瓷釉料，通常采用氧化锌、稀土元素镧和铈为原料先制备抗菌剂，再与基础釉料按照适合重量比复配而制得，但该类抗菌陶瓷釉料如直接应用于日用陶瓷的高温烧成时，抗菌成分易熔于玻璃相中，导致抗菌性能下降。

6、银离子由于不够耐高温的问题，其在烧成过程中容易挥发，从而导致陶瓷砖抗菌效果不够稳定。铜作为抗菌剂，其本身有黄色色调，容易造成釉面成黄色色调从而影响美观。二氧化钛作为抗菌剂，由于其具有乳浊的作用，容易造成釉面失透从而影响透感。而氧化锌作为主要抗菌剂使用时，需要严格制定釉料配方，因为氧化锌作为一种常用提高釉料烧成范围的材料，极易同其他组分结合形成耐磨度较高的锌铝尖晶体，从而大大降低了氧化锌抗菌的作用。

7、当釉料中氧化钛添加量为5wt％时具有高的表面硬度和良好的亲水自清洁性。将氧化钛添加到釉料中的不足之处是：1、氧化钛高温热处理工艺中转变为光催化活性较差的金红石型，分布于表面的氧化钛含量和数量少，容易团聚，而且表面容易形成大量针孔；2、常温釉料体系随着温度升高、水分散失后会形成多孔体系，内部大量气孔的存在也是釉料表面不平整和后期气孔及针眼较多的主要原因。

CN112279517B中改进的技术原理 （江苏同曦集团）

利用传统金属氧化物与纳米银复合抗菌材料的协同作用，增强了抗菌防霉抗病毒性能，其原因在于当银颗粒与氧化锌距离足够近时，在氧化锌表面受光激发产生电子与空穴分离后，由于银表面能带较低，电子向银表面转移，从而减少氧化锌表面电子‑空穴的复合几率，电子空穴增加能使氧化锌与水反应，产生更多的·OH；在银表面，从氧化锌表面得到的电子与吸附在银表面的O2反应，产生·O2‑，·O2‑本身就会直接作用于细菌，同时还是所有氧自由基的前身，可进一步转化为破坏性更强的·OH，·OH是已知的最强的氧化剂，反应性极强，他几乎可以和所有细胞成分发生反应，从而使细菌死亡。

抗菌效果