生态建筑卫生陶瓷营造环保清新空间
摘要: ^^^^在所有人造材料中，建筑材料是产量最大、使用最多、资源和环境负荷最严重的材料，又是具有巨大节约潜力、大量消耗废弃物使之成为再生资源的材料。本章节仅以建筑卫生陶瓷为主，简介陶瓷材料在环境保护中起到的重 ...
^^^^在所有人造材料中，建筑材料是产量最大、使用最多、资源和环境负荷最严重的材料，又是具有巨大节约潜力、大量消耗废弃物使之成为再生资源的材料。本章节仅以建筑卫生陶瓷为主，简介陶瓷材料在环境保护中起到的重要作用，并呼吁传统建陶的生产者多开发富有可持续发展的的生态建陶，为人类创造健康、文明、舒适、美观的生存环境与工作空间。 ^^^^１ 保健抗菌陶瓷 ^^^^自然界中生态环境除了气、水、地环境以外，还包括微生物环境。但是微生物带给人类健康的隐患和威胁却不容忽视。世界卫生组织１９９８年统计的数字表明，１９９５年因细菌传染造成的死亡人数是１７００万人；１９９６年在日本发生的全国范围内的病原性大肠菌Ｏ－１５７感染事件，曾一度引起全世界恐慌。因此，日本掀起了“抗菌热”，不仅在医院、公共场所和住宅，就连生活用品和生产工具也逐步采用抗菌材料。日本最大的两家建筑用瓷和卫生陶瓷公司ＩＮＡＸ（株）和ＴＯＴＯ（株）的产品现已大部分改为抗菌制品。 ^^^^陶瓷需要在高温烧结，所以必须使用高温稳定的无机抗菌剂，一般是银系抗菌剂和ＴｉＯ２抗菌剂。抗菌陶瓷在瓷砖一次素烧坯体表面施加含无机抗菌剂的釉，再进行本烧，就得到抗菌瓷砖；在卫生陶瓷注浆成型后的干燥坯体上施加含无机抗菌剂的釉，再进行烧成，就获得抗菌卫生陶瓷。 ^^^^如果选择最适合的抗菌剂和分散剂，不仅可以保持抗菌陶瓷制品的优良质感、色彩不变，而且还具有最佳抗菌耐候性。此外，抗菌陶瓷的耐磨性、抗化学腐蚀性、耐气候性、抗龟裂性均不比一般陶瓷逊色。抗菌陶瓷的釉面不仅能够抑制附着在其表面的细菌繁殖，而且还能抑制尿碱的生成。所以目前抗菌陶瓷多用于厨房、浴室及卫生间。因为这些环境存在着大量由微生物产生的细菌和污垢等。 ^^^^目前，我国还研制了ＴｉＯ２薄膜抗菌净化陶瓷。采用溶胶－凝胶技术，在传统陶瓷表面制备一层内含金属离子的ＴｉＯ２光催化薄膜，使陶瓷材料具备抗菌、净化及自洁功能。研究认为，镀有Ａｇ－ＴｉＯ２薄膜的抗菌陶瓷具有较好的抑菌净化性能，其８小时杀菌率大于９０％。我国还研制了抗菌陶瓷釉面砖，以ＡｇＰＯ４和ＣｕＯ分别在釉中引人Ａｇ离子和Ｃｕ离子所制得的抗菌陶瓷釉面砖具有满意的抗菌效果，ＡｇＰＯ４的最佳加入量为２％左右。 ^^^^在生产抗菌陶瓷过程中，如果再加入远红外陶瓷粉，就可以制成具有复合功能的抗菌保健陶瓷，不论体表与这种材料接触与否，都会受到其红外线辐射，增加人体微循环血流量，并提高人体的抗寒、抗病及抗老化能力。目前，国内市场上已有多家陶瓷公司研制开发的多种抗菌保健建筑卫生陶瓷产品在销售。 ^^^^２ 空气净化陶瓷各种工业装置、设备所排放废气中的粉尘和有害气体是导致空气质量和环境恶化的主要原因。处理工业废气的重要环节是过滤分离过程。 ^^^^由于陶瓷微孔材料（多孔陶瓷）具有良好的耐热、耐化学侵蚀性及长寿命、免维护的特性，成为过滤材料发展的主要方向。尤其是高温工业烟气的处理，分离ＣＯ２、ＣＯ、ＮＯｘ、ＳＯ２、Ｏ２、Ｎ２等气体，必须使用新型超微孔陶瓷过滤材料。目前，各种规格的多孔性堇青石蜂窝陶瓷和多孔碳化硅陶瓷材料已广泛应用于轿车、摩托车、载重汽车的发动机及各种柴油机的排放尾气的净化过滤。另外，大气污染中，ＮＯｘ、ＳＯ２对生态环境的危害最为严重，是酸雨的重要成分。除了采取各种措施减少ＮＯｘ、ＳＯ２的排放外，研究和开发可以分解、消除ＮＯｘ、ＳＯ２的材料是各国科学家追求的目标。 ^^^^研究表明，一种载有ＴｉＯ２光催化剂和铜离子催化剂的新型陶瓷有可能在常温下直接分解 ＮＯ２成为Ｎ２、Ｏ２；另一种新型陶瓷可以吸收并固定ＳＯ２。日本、美国的材料专家已经研制成具有上述功能的墙地砖，并正进行室外使用性实验。 ^^^^３ 废弃物产建陶制品 ^^^^利用各种废弃物研制生产各种陶瓷质建材产品也是消除污染、净化环境、变废为用的重大举措，对可持续发展战略的实施具有重要意义。 ^^^^日本已经开发研制成利用下水污泥焚烧灰生产陶瓷透水砖的技术。陶瓷透水砖的焚烧灰用量占总量的４４．２％，作为骨料的废瓷砖用量占总量的４８．５％，该砖上层所用结合剂也是废釉，所以废弃物的总用量达９５％。该陶瓷透水砖内部形成许多微细连续气孔，强度较高，透水性能优良。 ^^^^日本还开发了利用铸件废弃物制造轻质高强发泡陶瓷，用作水耕栽培支撑材料、人造土壤及内装饰充填材料；利用铸件厂集尘制造烧结多孔陶瓷，用于水过滤、污物净化；利用铸件废砂、玻璃研磨砂浆等烧制瓷砖，其抗弯强度２１７（Ｎ／ｃｍ２），吸水率３％左右。其它还有利用陶瓷碎片制造吸音除ＮＯ２复合功能材料；利用电镀废液的污泥为原料制造陶瓷烧结体，并对其进行银载体处理而制得抗菌陶瓷；利用白硅石矿山排出废泥和低品位瓷石制作透水砖等多项技术。 陶瓷材料在环境保护中已起到了重要作用，是大有可为的。但是，今后还要开发更多富有可持续发展意义的生态化陶瓷技术和生态化陶瓷产品，并更加广泛地推广应用，对人类生存环境改善与保护做出更大贡献。 |
