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超细、安全、 高效、强力无机抗菌材料项目

 

一、简要技术说明及主要技术性能指标

    本项目包括“超细、安全、强力无机抗菌材料”和“抗菌制品(日用资、建筑瓷)中试生产研究”两个题的内容。现研究工作已圆满完成。

    技术说明:

    1、无机抗菌材料是将无机材料固有的稳定性和抗菌成分的高效性和广谱性相结合的,具有安全性高、持久性好、抗菌性能优良、耐热性突出的抗菌剂。抗菌金属的离化或在载体中的状况以及载体自身状况和不同的载体,其抗菌效果及其它性能如耐高温特性,抗菌的耐久性等会产生很大的差别。所以我们采用AL2O3、SiO2、、TiO2、ZrO2、ZnO、CaO、MgO等氧化物,或磷酸盐、硅铝酸盐等层状晶体结构材料,或两者的复合材料作为抗菌材料载体,通过掺杂抗菌率较好的Ag+、Cu2+、Zn2+、等金属离子,利用湿法和固相合成方法,将载体和抗菌离子有机组合和优化,制备了两个系列的近十种无机抗菌材料。同时利用物理、化学方法分析了材料的结构特性;利用细菌实验和动物毒性检测实验等对这些无菌材料送行了抗菌性能、毒性和耐久性的分析与检测。

    2、抗菌日用瓷、建筑瓷是具有抗菌、灭菌功能而又对人体、环境无毒副作用的陶瓷制品。采用选取适当的抗茵剂加入原有釉而制备的抗菌釉的方案。针对不同陶瓷制品制得了不同的抗菌釉,获得了抗菌釉的较佳配方及制备工艺。同时根据抗茵作用主要在表面的原理提出了在坯体施普通釉后再施抗菌釉的二次施釉方案,并经多次摸索、试验,完善了抗菌釉配方。通过对抗菌釉进行充分研究和选择后,实现了抗菌制品的一次烧成工艺,并以此获得了抗菌性能好的高档抗菌日用瓷和建筑瓷制品。在此基础上,在国内率先实现这些抗菌日用瓷和建筑瓷的中试生产。

    3、依据国内的有关标准和法规,以及日本的行业试验法,制订出了抗菌材料、抗菌制品的企业检测、评价标准。

    主要技术性能指标:

    1、超细、安全、强力无机抗菌材料的主要性能指标:
   MIC值(最小抑菌浓度)<=75ppm(对大肠杆菌、金黄葡萄球菌);
    LDjo(半致死量)>l00OOmg/kg(对小白鼠);
    亚急性申毒及致畸变量>240mg/g·日;耐1350C高温;耐酸碱。
    以上指标均超过国家相关标准和优于日前国际上已报道的最好指标。

    2、抗菌日用瓷、建筑瓷
    抗菌效果好,对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、霉菌的抗菌率均大于99%;抗菌涂层与陶瓷制品融为一体,耐洗刷,耐酸碱,可长时间保持抗菌特性,抗菌制品批量生产已初具规模,抗菌碗2000支/批,抗菌地砖1000m2/日,批量成品率平均为95%以上。

    3、所获得的技术,已申请三项国家发明专利:
    (1)高温无机抗菌剂,申请号为:00108801.7
    (2)抗菌陶瓷制品的制作方法,申请号为:00106679.X
    (3)一种抗菌日用瓷制品,申请号为:00119369.4
    已发表了两篇论文,并有八篇待发。

二、推广应用前景与措施

    目前环境污染和可持续发展已成为各国关注的主题,环境恶化和生态平衡的破坏,已成为人类社会面临的严重威胁之一。环境的污染和恶化,打破了我们周围的微生物和细菌的生态平衡,污染给各种病菌、细菌的繁衍生存创造了条件,使有害细菌无处不在,防不胜防。有害病菌引起的各种传染病、疾病严重危害着人类健康、甚至导致死亡。这方面的报导时常见诸报刊,有时甚至引起人们的恐慌·据世界卫生组织1998年统计数字表明:1995年因细菌污染造成死亡的人数为1700万人。1996年,在日本发生的全国范围内的病原性大肠杆菌0-157感染事件,曾一度引起整个世界的震惊,由此在日本掀起了抗菌热。再如,1997年上海乙肝病流行,200多万人受感染,经济损失惨重。另据报导,2000年11月中旬南方某大学由于肠道病菌感染导致近200人住院,学生和家长忧心忡忡,在社会上造成了恶劣的影响。

    此外,最近的研究表明,室内的真菌等还是引起眼充血、慢性鼻炎、哮喘的元凶;同时,微主物还对建筑物等产生危害。由此可见,在环境治理方面,已不仅只是清除空气、水等物质中的有害物质,还包括抗菌、灭菌的工作。所以,研究开发具有抗菌、灭菌功能的“抗菌材料”,并应用于生产各种抗菌制品,已成为高技术、新材料研究和开发的热点之一。

    抗菌材料分为有机抗菌材料和无机抗菌材料,有机系抗菌材料在抗菌方面是非常有效的,但其时效短、不耐高温,且分解反应的产物有可能对人体有害和带来二次污染。近年来为获得更高的性能,人们以陶瓷为载体,利用具有抗菌活性的银、铜等金属离子及陶瓷本身作为制作抗菌材料的原料,研制出了无机系抗菌材料。银系等无机抗菌材料有抗菌广谱、耐热性好、化学稳定性高、安全、抗菌时效长、不易获得耐药性、使用方便等诸多优点,因而一出现就受到人们的广泛关注,被认为是一代新型保健和环境治理材料,将这类抗菌材料用于建筑材料、日用陶瓷、塑料、纸、纺织品、木材等方面,可以生产出具有抗菌功能的各种制品。抗菌材料具有广阔的应用前景和良好的社会经济及生态环保效益,产业关联度大。利用无机抗菌材料可开发各种抗菌陶瓷和抗菌塑料制品(如玩具、家用塑料制品、食品包装等)、抗菌涂料(用于建筑等)、油漆(用于各类家具、办公桌椅等)、抗菌织物(衣服、被褥、桌布、地毯等)、抗菌纸制品(食品包装、高级档案用纸(防霉)、文化用品等儿各种抗菌制品的开发生产,不仅可形成一批新的产业,还将使传统产品上档次,提高科技含量,增强产品竞争力,促进传统产业的改造升级,从而带来巨大的社会经济效益。


    联系人:李春生
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