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全面解析磷酸鋯載體,化學性質穩定,應用簡單方便

全面解析磷酸鋯載體,化學性質穩定,應用簡單方便

作者:
來源:
2019/12/31 16:27
【摘要】:
磷酸鋯是一種具有離子交換性能的無機載體,被廣泛應用于離子交換體。

自面世以來,磷酸鋯以其獨特的結構和超強吸附力,受到了市場的廣泛歡迎,在化工研究方面一直被青睞。在終端產品的應用上,也獲得各行各業的認同。

什么是磷酸鋯?磷酸鋯是一種具有離子交換性能的無機載體,被廣泛應用于離子交換體。

它呈白色粉末狀,密度一般在3.3g/ml(25度),化學穩定性較高,結構穩定,有較大的比表面積(物體所具有的表面積),表面電荷密度大(單位表面積上的電荷數),不溶于水和有機溶劑,能耐較強的酸和一定的堿度,是一種較強的固體酸。

 

 

磷酸鋯具有強大的吸附能力和對強堿的親和能力,能吸附在環境中的有害細菌、有害氣體,應用極其廣泛。

晉大磷酸鋯載體技術

市面上的磷酸鋯載體,通常是層狀的形式,在抗菌、環保方面都取得不錯的成績。晉大科技2007年成功研發出“納米層狀磷酸鋯載銀抗菌粉”,并拿下國家技術專利授權。產品的粒徑D50<1.2um,水分含量wt%≤0.8,PH值4.5±0.5,耐溫性>1000℃。可應用于抗菌產品生產,制備容易,不溶于水和有機溶劑,化學穩定性高,比表面積大,具有很高的離子交換率。

 

層狀磷酸鋯載銀抗菌粉電鏡圖

 

基于磷酸鋯載體產品的強大性能,晉大科技擴大對此產品技術的研發投入。2009年晉大成功研制國內首創的立方體磷酸鋯載銀技術,并獲得國家技術專利,可用于光學領域、催化領域、生物工程領域、國防科技、復合材料、抗菌材料等領域。該技術處于世界領先水平。2010年晉大擴大磷酸鋯載銀生產,建立了年產80噸磷酸鋯載銀抗菌粉生產基地。

 

銀離子被牢牢吸附在立方體磷酸鋯載體上

 

晉大立方體磷酸鋯載銀,把具有強抗菌作用的銀離子通過超細立方體狀磷酸鋯載體上進行離子交換而制得。該產品粒徑D50<2.0 um,水分含量wt%≤0.8,耐溫性>1000 ℃,灼燒減量≤1%,鋯含量≥48%;具有粒徑小,正態分布集中,安全性高,耐熱性好,理化結構穩定,抗菌效果持久等特性。廣譜殺菌且不產生耐藥性,無任何毒性反應,對皮膚無刺激等特性,解決了其他無機銀系材料易變色,遷移等問題,是一種理想的安全環保型抗菌產品添加劑。

最小抑菌濃度測試(MIC),晉大立方體磷酸鋯載銀對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌的最小抑菌濃度分別為120(mg/kg)、110(mg/kg)、130(mg/kg);并通過GB/T21510-2008抗菌性能測試,其抗菌效果遠大于市場其他抗菌材料。抗菌材料要通過安全性、耐熱性及耐藥性測試才可上市銷售。

晉大立方體磷酸鋯載銀具備極高的使用安全性、即使加熱到1000℃時也不會有任何揮發物揮發,其抗菌能力也無任何變化。

晉大立方體磷酸鋯載銀安全性試驗數據

晉大磷酸鋯載體應用

晉大科技的磷酸鋯載體具有很強穩定性, 強抗菌能力、高耐熱性、耐久性和安全性。可廣泛應用于紡織、建材、塑料、醫藥、日用品等民生用品中。我們舉幾個應用例子:

抗菌陶瓷制品應用

立方體載銀抗菌粉直接添加到陶瓷中的釉料(無需增加其他工藝),采用二次分散技術會使得抗菌陶瓷具有很好的抗菌性能且不影響原來釉面的外觀質量。(注意:在煅燒過程中,根據窯爐的溫度變化改變磷酸鋯載銀的添加量,晉大科技專業人員會根據產品特性提出精準的產品應用方案。)

以下是在1250℃下,立方體載銀抗菌粉添加量對24h抗菌率的影響:

 

由表可以看出:(1)抗菌粉在釉料中的添加量達到6%時,抗菌陶瓷表面的抗菌率即可達到90%以上,具有良好的抗菌性能。(2)長時間的高溫煅燒會使銀有部分流失,則使抗菌性能下降,所以在抗菌陶瓷制作中,添加抗菌粉體的比例也相應增加。

 

抗菌紡織品應用

 

2008年晉大科技自主研發了銀系抗菌防臭纖維(FreeCool)。該產品是將晉大紡絲級磷酸鋯載銀抗菌粉先制成滌綸抗菌母粒,然后再與其他普通紡絲母粒一起均勻混合制成可抗菌的吸濕排汗纖維。

 

 

前紡技術制成的纖維具有長效抗菌功能,可符合FZ/T73023-2006標準,耐洗滌性良好,安全無毒。纖維的表面是十字異型結構設計,具有較強的吸濕性能和導汗性能,已廣泛用于運動服、鞋內里襯、毛巾、襪子、家紡用品、內衣內褲、室內裝飾等。

 

晉大銀系抗菌防臭纖維(FreeCool)檢測報告

 

抗菌醫療用品應用

因為磷酸鋯載體具有強的抗菌功能,有像沸石一樣的擇形吸附和催化性能,還具高的熱穩定性和耐酸堿性;它的重復利用率很高,在醫療產品上有很大的用途。

 

1)醫療腎透析產品

 

 

添加磷酸鋯載銀材料的胃透析產品與傳統透析材料相比,可減少較為麻煩的消毒步驟,高比表面積對于人體內廢物的吸附具備更優良的效果,不僅可以吸附小分子微粒,對于蛋白質等大分子微粒也有較強的吸附功能。

 

2)傷口護理敷料產品

 

 

磷酸鋯復合敷料具有多層吸收、抗菌、防浸漬功能,綜合了吸附、保濕、防感染、減少疤痕形成、加快傷口愈合等作用于一身,具有更優的醫用性能,且其更具成本優勢。

用于糖尿病患者,燒燙傷、手術切口、供皮區治療及各類慢性潰瘍等的治療,大大節約了醫生的時間,減輕病人痛苦,縮短就治時間。成本相對較低,一旦形成量產化,將在醫用敷料市場占據重要主導地位。

 

 

磷酸鋯載體材料還可用于聚合物、催化劑等領域,應用廣泛,目前無機抗菌材料已被世界各國公認。從根本上可減少人與人、人與動物、物與物之間的致病交叉傳染,磷酸鋯載體材料的市場需求量極大。

2022年將建成的晉大納米新材料產業園,也將擴大磷酸鋯載體材料的研發、生產投入。相信不久后,晉大納米產業園將成為“健康中國2030”的重要抓手,為人們生活研制更多的綠色、健康的抗菌新材料。

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