实验设计本课题采用对比实验法,平行进行两组实验。第一组试验是将抗菌剂直接加入釉中,与釉料直接结合,制成200300的内墙砖,命为1样品。第二组试验采用了丝网印刷工艺,制成200300印花釉面砖,命为2样品。两组实验均采用一次快烧工艺,烧成温度为1140.比较这两种试样的抗菌功能优劣及经济成本的高低。
1样品的制备工艺流程如示。坯体干燥一次施釉(底釉)二次施釉(面釉)干燥烧成抗菌性能检测1样品制备工艺流程)坯体的化学组成如示。坯式的化学组成成分坯式底釉的化学组成如示。
2样品的制备工艺流程如示。抗菌剂+印膏坯体干燥一次施釉二次施釉丝网印花干燥烧成抗菌性能检测2样品制备工艺流程图其中:坯式和一次施釉及二次施釉的配方与1样品相同,印膏配比如示。抗菌性能检测对于抗菌陶瓷国家目前还没有统一的检验标准,本课题送检样品参照了FZ/T01021-92(织物抗菌性能试验方法),GB15979-1995(附录B-产品抑菌和杀菌性能与稳定性测试方法)和日本食品分析检测中心的塑料(陶瓷)抗菌试验FILM密着分析方法执行,抗菌性能由广东省微生物分析检测中心检测。
结果分析由可见,将抗菌剂与釉料直接结合时制得1样品的抗菌效果,不如用丝网印工艺引入抗菌剂制得2样品的抗菌效果好。造成此现象的原因,本文认为是由于采用丝网印刷工艺时,印膏对抗菌剂起到了良好的保护作用,使其在釉中的稳定性增加,减小了Ag在釉中向坯体扩散的趋势,保证了Ag元素在釉表层的富集量,充分发挥了银元素杀菌的作用。
众所周知,酶是一种大分子蛋白质,酶的催化是病原菌进行呼吸和新陈代谢的基础。载银无机抗菌剂中添加的金属银,在载体中保持相当高的活性,并可缓释出至表面。吸附病菌并与其中蛋白酶的活性部分发生作用。当蛋白酶沉淀或失去活性,能量和呼吸代谢被迫终止或中断时,病菌的生长和繁殖得到抑制,从而起到抗菌的作用。
此点与EPMA观察的结果相符。结果表明(所示)
以上计算可以看到,1样品成本增加值为0.57元,远远大于2样品的成本增加值0.006元,而抗菌功能却低于2样品,所以本课题研制的印花砖,确实是抗菌功能强、成本低的一种抗菌制品。
结论1)采用丝网印刷工艺研制的抗菌印花砖,抗菌效果优于使抗菌剂与釉料直接结合生产的抗菌釉面砖的抗菌功能。2)所研究制作的抗菌印花砖工艺已于2000年10月在生产厂经过工业中试并且通过了国家科委鉴定验收。解决了因成本问题使陶瓷抗菌瓷砖生产推广难的问题。3)所研究制作的抗菌印花砖工艺上能为厂家接受,成本上能为商家接受,确实是使抗菌陶瓷制品工业化的一条可取之路。