1、微孔抗菌球介绍 1.1 抗菌原理 微孔抗菌球微孔比表面积达到近500平方米/克,无机抗菌剂呈弥散状态分布于整个球体外表面和球体内部,形成了上千万个抗菌抑菌触点。当球体与水接触时,水会由外表面进入球体内部孔道。根据抗菌原理,接触面积越大,抗菌效果越好。经测算,微孔抗菌球比普通银离子抗菌球增加了近万倍抗菌触点,所以具有高效抗菌性能且持久。 微孔抗菌球引入金属离子、金属化合物和电极性矿物材料,其中添加的Ce+4/Ce+3等稀土元素,具有较高的电极电位,可以减轻银、铜、锌等抗菌性金属离子因容易被氧化而降低抗菌效力的倾向,并可使抗菌元素在材料中呈弥散分布状态,提高材料的抗菌效率,微孔抗菌球自身辐射的远红外线与水分子团协同震荡,可降低水分子缔合度、促进羟基自由基的产生,从而强化材料的抗菌性能。同时达到较高的活化水效果。 1.2 性能指标 微孔抗菌球主要成分为:矿物复合吸附材料70-95份,光催化降解材料3-25份,无机抗菌材料2-15份。矿物复合吸附材料由海泡石、硅藻土、麦饭石和凹凸棒石制成;光催化降解材料由氧化钛、电气石和远红外陶瓷粉制成;无机抗菌材料由氧化锌、氧化铈和氧化银制成。 表1 微孔抗菌球性能指标 产品规格 1~20mm 堆积密度(g/m3 ) 0.74~0.78 比表面积(m2/g) >500 表观密度(g/cm3) 1.3~1.55 吸附有机物 99%以上 吸附重金属 99%以上 除氯、氟 99%以上 钙镁离子交换能力 55%以上 抗菌功能 95%以上 活水功能 60-80赫兹
1.3产品对比 目前市售纳米银抗菌球、银离子抗菌球,高效银抗菌球等产品,它们多以粘土、高岭土等陶瓷材料为基材,通过添加银粉或银化物等材料经高温烧制而成的实体球。银离子抗菌球抗菌触面有限,抗菌效果较差。微孔抗菌球与银离子球各项指标对比见表2。 表2 微孔抗菌球与银离子抗菌球对比 微 孔 抗 菌 球 银 离 子 抗 菌 球 外观 外观比较 外观规整,微孔结构。置于水中,气泡产生丰富,水质清澈。 外观规整,实体结构,置于水中,无气泡产生,水质清澈。 比表面积 以直径5毫米球体计算。每颗球的比表面积可达到500-800平方米。 以直径5毫米球体计算,每颗球比表面积达到0.05-0.06平方米。 抗菌功能 经国家级部门检测,微孔抗菌球对金黄色葡萄球菌的杀抑率达到96%以上;对大肠杆菌的杀抑率可到98%以上。 检测数据不祥。 使用量 加湿器用量:30-50克/升水。 净水器用量:每公斤微孔球可净化过滤100吨自来水。 加湿器用量:80-100克/升水。 净水器用量:每公斤球可净化过滤10吨自来水。
2、微孔抗菌球功能 2.1抗菌功能 微孔抗菌陶瓷球的特点是球体具有超微孔性,这使得无机抗菌剂呈弥散状态分布整个球体表面和内部微孔内,形成了无数个有效抗菌点,当球体与水接触时,水会进入到球体内部微孔,根据接触性抗菌原理,球体微孔可大大加强抗菌效果。经测算微孔抗菌球比普通银离子抗菌球增大了近万倍的抗菌接触点,所以微孔抗菌球具有高效抗菌性能且持久。微孔抗菌球经国家建筑材料工业环境监测中心检验,产品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(24小时)杀抑率达到95%以上。 2.2净化功能 微孔抗菌球比表面积可达到500平方米/克。当水流经微孔球体时,水会进入微孔球孔道和微孔内。微孔球可吸附水中余氯等有机物和微生物,同时与水中重金属离子置换从而起到去除重金属离子的作用。微孔抗菌球对各种重金属离子、细菌、亚硝酸盐、有机余氯等具有显著的吸附性能。其吸附性表现在具有多孔状和海绵状结构,比表面积大,对极性较高的分子如CO2、 NH4+等也具有较强的吸附能力。 3.3 活水功能 微孔抗菌球具有较强的远红外线辐射,当普通水分子与其接触的瞬间,该产品辐射的强远红外线对水分子团结构进行激烈震荡,使其氢键破坏、断裂,大的水分子团簇,变成只含5~6个水分子的小水分子团。 北京大学测试中心对微孔抗菌球进行不同数量和不同时间浸泡后,分别测试其O17的半峰宽。并在浸泡5分钟后取出球,测试水经过150h后的小分子还原性。共测试九组数据,最高值为91.17Hz,最小值为66.62Hz。普通自来水的半峰宽为124.2 Hz。证实该产品能够使普通自来水在短时间内活化变成小分子水,至少保持150小时以上不还原。 表3 北京大学测试中心对微孔抗菌球测试 sample 3m 3min 20min 150h后 30g/L 87.04Hz 86.79Hz 69.70Hz 50g/L 81.17Hz 84.45Hz 74.79Hz 80g/L 80.35Hz 79.36Hz 66.62Hz
4、微孔抗菌球检测 为了更好进行测试数据分析和对比,我们选取木齐牌微孔抗菌球、市售银离子抗菌球和电气石陶瓷球一起测试。其中微孔抗菌球外观呈粉红色,银离子抗菌球呈白色,电气石陶瓷球为灰黑色,三种球体直径均为4-5毫米。 4.1抗菌性能测试 我国生活饮用水卫生标准中规定生活饮用水的细菌菌落总数1ml中不得超过100CFU。我们称取微孔抗菌球、银离子抗菌球和电气石陶瓷球各300克,分别装入3台同样型号的超滤净水器后置滤芯内,接入同等压力状态下的自来水,分别检测三台净水器制出水的细菌菌落数量。实验结果如表4 表4 水中细菌检测结果 菌落总数(cfu) 饮用水标准(cfu) 检验结果 空白对照样 126 ---- ---- 自来水对照样 51 100个/ml 合格 微孔抗菌球 7 100个/ml 合格 银离子抗菌球 48 100个/ml 合格 电气石陶瓷球 89 100个/ml 合格
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