抗菌陶瓷原理 抗菌技术在陶瓷上的应用现状及发展趋势

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彭威

佛山市陶瓷研究所检测有限公司    528000

。目前我国的陶瓷行业市场正趋于同质化，功能性的陶瓷产品势必会成为一种发展趋势。在陶瓷上应用抗菌技术，不仅对于我国的科技事业来讲，还是对于我国各大陶瓷企业来讲都是一个巨大的利好，从长远来看，抗菌技术的引进和添加必然能够为陶瓷行业带来希冀，增强企业生命力。

引言：

据《中国产业调研网发布的中国卫生陶瓷市场调查研究与发展前景预测报告（2020-2026年）》中分析指出，近年来，随着中国城镇改造、房地产开发不断深入，卫生陶瓷行业迎来了一个新的黄金发展时期，越来越多的陶瓷生产企业加入到这一行列中，产业规模迅速扩张，出现了前所未有的“繁荣”景象[1]。与此同时，随着我国国民对于健康的不断追求，全民健康的理念早已深入人心，将抗菌技术应用到陶瓷市场，不仅有利于行业的整体发展，同时能够满足人民健康生活的美好需求，笔者主要结合我国目前抗菌技术在陶瓷行业中卫生陶瓷市场的应用原理，以及发展趋势进行概述。

1.我国陶瓷行业的现状分析

“十二五”规划提出后，我国社会主义新农村的建设脚步不断增速，与此同时，我国城镇化进程依旧在不断加快，促进了我国总体各行各业的发展。其中对陶瓷行业的发展极具冲击，在我国陶瓷行业中常见的、普遍的就是卫生陶瓷，笔者在本文中主要就卫生陶瓷进行分析。由于政策导向因素造成很长的一段时期内，由于城镇化以及新农村建设的不断践行，从而促进了我国建筑行业的不断发展，进而大大提升了对于卫生陶瓷的整体需求。卫生陶瓷的应用十分广泛，达到公共建筑，小到居民住宅，甚至包括我国大量的基础设施建设都离不开对卫生陶瓷的需求。由于需求量大，加上我国卫生陶瓷行业起步又并不早，尽管我国是瓷器大国，然而在卫生陶瓷的这里领域很大程度上，做的并不够完善，尽管在未来我国卫生陶瓷行业的总体发展前景十分广阔，然而目前的卫生陶瓷市场始终还是存在一些弊端。无论是在技术上、创新概念上相较其他发达国家仍旧存在一定差距，因此，扭转目前困顿局势，引用创新概念在整个卫生陶瓷市场中具有十分重要的意义。由于一方面我国的卫生陶瓷行业需要整合多方技术进行系统化优化和升级，另一方面加上2020年疫情以来我国卫生陶瓷市场的总体需求，多方表明将抗菌技术引用到我国卫生陶瓷行业当中十分必要。

2.抗菌卫生陶瓷技术的应用原理

2.1应用原理概述

根据中国制釉集团、大鸿制釉高级工程师李家铎的分析研究表明[2]，目前的卫生陶瓷抗菌技术总体上和医疗领域的灭菌大致无二，在卫生陶瓷产品中用用抗菌技术的办法有很多，高温、紫外线、化学试剂等等都有可以作为抗菌的主要途径。近年来尤其是当后疫情时代的到来后，全民对于抗菌的讨论从未停止，而抗菌卫生陶瓷产品中的主打概念往往是抑菌和抗菌两个概念。其中，抑菌概念指的是抗菌卫生陶瓷产品由于其本身的材质不利于细菌等微生物的生存，因此可以起到抑菌的作用，相比于其他材质更加抑菌，这也就是为什么人民在日常生活中的厨卫装修材料中常见陶瓷材料的用具而非其他；而对于抗菌这个概念来讲主要是由于卫生陶瓷产品在制作工艺流程之中由于添加了一些特殊的材料，因此具备了一定的杀灭细菌功能。就目前市场的主流抗菌卫生陶瓷产品来看，大多数抗菌卫生陶瓷产品走的都是重金属离子灭菌和辐射灭菌两条技术路线。当然，不排除有更新更优质的抗菌技术的产生。据相关人士表明，对于抗菌卫生陶瓷的技术原理来讲，值得就是是在陶瓷的表面增添一层无机抗菌釉层[2]，一旦病菌与砖面进行接触，抗菌离子这一类有益成分就会从无机抗菌釉层中被释放出来，因此来达到抑菌、抗菌的作用。

而对于抗菌技术的抗菌机理来说，通常会通过干扰细胞壁的合成来损伤细胞膜，从而达到抑制蛋白质合成的方式来干扰核酸的合成。凭借对细菌生物体自身细胞结构的有效迫坏、大量抑制了细菌的繁殖和再生，从而起到了抑菌杀菌这样的功效。目前在我国的卫生陶瓷技术中应用的抗菌原理主要有以下三种抗菌机制：

2.2离子溶出机制

离子溶出机制的原理十分简单，由于一些金属离子携带正电荷，因此，在一定浓度情况下可以起到破坏细胞膜的作用[2]，通过将细菌内部的酶蛋白巯基进行吸附、结合，快速瓦解细菌，不仅大大降低了细菌的活性酶，而且还能阻断细菌的再生。

2.3活性氧机制

活性氧机制指的是一种氧化还原作用。当某些物质、空气和水在一定的环境下共存时，就会产生大量具有高活性的活性氧以及“自由基”，通过较强的氧化还原作用来迫坏细菌的产生。

2.4光催化机制

光催化机制的全过程指的是，某些物质通过光和紫外线光的刺激和催化，产生了一种叫做电子空穴对的分子结构，被叫做“光催化剂”，而这种分子结构于电子以及周围的物质互相作用时，就会产生有着很足的氧化还原功能的“自由基”，和活性氧机制相同，自由基往往能够起到有效的抗菌作用，大大降低了细胞的生成。

2.5抗菌卫生陶瓷技术特点

目前，从我国大多数的抗菌陶瓷原材料上来看，就抗菌卫生陶瓷产品中运用到的抗菌原材料来讲，想要起到抗菌作用，几乎都要做到两种以上的抗菌机制相结合[2]。而目前在我国的抗菌陶瓷技术的应用原理上，大多数应用的都是是兼具接触式和光催化两种机制的抗菌机理。首先，接触式抗菌指的是以纳米氧化锌作为介质，在Zn离子游离时，直接击穿细胞壁，进而与细菌中的蛋白质进行作用，从而达到破坏细菌细胞的生理活性；其次，光催化指的就是通过二氧化钛作为媒介，在光合作用下产生活性氧、羟基自由基等物质，然后通过氧化分解的作用来达到破坏细菌的细胞膜和蛋白质，最终达到杀灭细菌的作用。值得关注的一点是，抗菌产品的生物安全性和持久有效性并不是守恒不变的，在短期内达到良好的作用并不保证从长远上来看会一直具备这种高效杀菌的能力，这一难点目前也是我国科技发展所需要进行不断研究和探讨的一个方面。

3.抗菌陶瓷技术的发展趋势

目前我国的抗菌卫生陶瓷市场需求庞大，因此陶瓷企业对于产品的升级以及技术的升级需要进行不断地革新和优化，由于抗菌工艺的引进十分符合陶瓷行业的总体发展需求，因此抗菌卫生陶瓷技术的不断精进势必会为我国陶瓷行业的整体发展注入新的能量，抗菌能力强、耐高温、稳定性好、安全性好等特点[2]，是目前我国抗菌陶瓷技术中的一些优势，引进纳米光催化型抗菌陶瓷以及更多高科技新抗菌陶瓷应用新技术对于我国总体的抗菌陶瓷技术来讲是必然的发展趋势。

4.结束语

一项新技术的产生和发展必将带动一个行业或者是多个行业的发展，对于具有抗菌功能性陶瓷产品的开发以及广泛应用来说，对于整个陶瓷行业来讲无疑是一个重要举措。同时，一旦技术进行不断升级革新，很有可能带动和激发同行业的发展，从而不断推进我国高科技的发展，加快我国的城市化进程，同时进一步促进我国新农村的建设。因此不断发展抗菌陶瓷技术不仅是我国陶瓷技术发展的一个重点方向，同时也是推动我国总体社会主义市场经济发展的一个重要举措。

参考文献

[1]中国产业调查网.中国卫生陶瓷市场调查研究与发展前景预测报告（2020-2026年）.2020.（03）.

[2]罗志龙，黄岳元，车金萍.纳米抗菌陶瓷技术现状和发展.2018.（08）.