光化学杀菌制品及其制造工艺 本发明涉及光化学催化制品,属于B01J21/02类,利用锐钛型二氧化钛的杀菌、分解有机物性能所制成的光化学杀菌制品及制造工艺。
1994年以来有文献报导:采用二氧化钛粉放在水中用太阳光照射进行水消毒实验,(参见Bactericidal Activity of TiO2 Photocatalystin Aqueous Media:Toward a Solar-Assisted Water DisinfectionSystem《Environ.Scl.Technol.》Vol.28,No.5,1994)也有学者采用上述方法对水中有机物进行消除实验,都是以悬浮物方式使用,(参见Solarcatalytic Inactivation of ESCHERICHIA COLI in AqueousSolutions using TiO2 as Catalyst《Chemosphere》Vol.28,No.3,pp.607-611,1994)只是证明二氧化钛在紫外光作用下进行的氧化还原反应有杀菌效果,还没有进入应用状态;这表明目前国际该课题研究的大多数处于采用二氧化钛粉对水中有机物进行杀菌试验的理论探索阶段。94年日本ToTo公司与东京大学工学部藤屿昭教授研制出了抗菌瓷砖和卫生陶器用于预防医院内感染及食品厂内的装修建材,但是文中指出二氧化钛为粉未状的物质,不能直接烧固在陶瓷表面。(参见光催化剂抗菌陶瓷-抗菌瓷砖《世界发明》1995,4,p16-17)该公司的生产工艺为:将氧化钛液体原料喷涂在烧好的瓷砖表面,然后烧制固定。在固定的氧化钛层上再喷镀一层铜、银离子水。该抗菌陶瓷砖的生产工艺总计为二次喷镀、三次烧制而成。
本发明的目的是提供一种系列光化学杀菌制品,如搪瓷、陶瓷、塑料制品,及这些制品的制造工艺。
本发明的技术方案如下:
光化学杀菌制品包括光化学催化剂搪瓷颗粒、光化学杀菌搪瓷、陶瓷、塑料制品,其特征在于所述的搪、陶瓷制品所用的釉料成份配比按干重量百分比为:以二氧化硅、硼砂为主的普通硅酸盐类釉料40-70%、二氧化钛30-60%、氧化铜精粉2-5%;其制造工艺概述为将搪瓷釉料搪于铁坯表层,置于850-900℃炉中烧3-5分钟,分为一次烧结搪瓷制品和搪、陶瓷成品的喷涂烧结工艺。
本发明的光化学杀菌制品应用于对饮用水和废水、空气的消毒,可杀灭细菌、对水中的有机物起到分解作用。该类制品可以包括生活日用品的餐饮具、卫生洁具、医疗器皿及各种容器。该制品在水消毒应用中有良好地杀菌效果;实验如下:用该制品制成的容器,容积100L,盛装含大肠杆菌106的水,采用光源是长波紫外线125W的灯照射,5分钟内大肠杆菌为零,达到国家饮用水标准。在无光源照射条件下,在2.5个小时内也可达到规范消毒效果。该类制品可以满足对器皿表面、空气、饮用水和废水消毒的需要,并且不存在磨耗、老化问题,可长期持久地起到杀菌作用。以最低成本即可保障人民的身体健康,能免除现行的各种消毒作业、器具、化学药品等人力、物力消耗,并可以节约大量能源,对饮用水消毒效果可靠,符合中华人民共和国国家饮用水标准。尤其用搪瓷制的光化学杀菌催化剂是未见报导的。该制品的工艺也具有显著的优点,仅用该工艺加工的成品陶瓷光化学杀菌制品与日本的抗菌陶瓷砖相比,比其工艺少1-2个程序,成本低;杀菌效果也明显好。对同种细菌在杀菌时间上短10-15分钟,表面杀菌率在99.9%以上。这种杀菌效果是目前国内外所报导的实验效果所不能达到的。
实施例:
光化学杀菌制品包括光化学催化剂搪瓷颗粒、光化学杀菌搪瓷、陶瓷、塑料制品,其特征在于所述的光化学杀菌催化剂颗粒搪瓷制品的釉料配比,按干重比为:以二氧化硅、硼砂为主的普通搪瓷釉料40%、二氧化钛55-60%、氧化铜精粉3-5%;其制造工艺是,将二氧化钛和氧化铜原料球磨至300目的精粉,按配比投料,加水混合成糊状,搪于无锈铁皮上,厚度达3mm,自然干燥,置于850-900℃炉中烧3-5分钟,取出放冷,将釉料层与铁皮分离,粉碎成1-3mm粒径的颗粒。
光化学杀菌搪瓷制品的釉料配比,按干重比为:普通硅酸盐类搪瓷釉料57-67%、二氧化钛30-40%,并加入氧化铜3-5%,用于一次烧结的该搪瓷制品;其工艺为按配比混料后置于1200-1500℃炉中熔化后,放入冷水中炸成颗粒,将颗粒球磨至300目;将此釉料加水调成糊状搪于制品的铁坯表层,自然干燥后置于850-900℃炉中烧3-5分钟,自然冷却,制出成品。
光化学杀菌搪瓷、陶瓷制品在原成品表层喷涂的釉料配比,按干重比为:釉料10-30%、二氧化钛精粉,50-60%,细度达300目、氧化铜精粉,2-5%,细度达300目,用于将普通搪、陶瓷制品加工成该制品的烧结工艺;其工艺为:按上述的配比研磨、加水混合成稀糊状釉料,喷涂于普通搪瓷、陶瓷成品表层,厚度为2-5μ,置于850-900℃炉中烧3-5分钟,自然冷却后即为成品。
光化学杀菌塑料制品的原料配比,按量重比为:塑料原料;如聚乙烯、ABS,70-90%,二氧化钛精粉,10-30%,细度达300目;在溶塑料原料时,加入二氧化钛精粉,混合均匀,制成成品。