【陶瓷材料】瓷砖的人性化设计与研发

【taocicailiao】2010-11-28发表: 瓷砖的人性化设计与研发

(接上期)4、瓷砖功能保健性设计与研发4.1、负离子保健性随着人们生活水平的不断提高，人们对居住环境的环保意识越来越强，不仅要求生活环境卫生而且要舒适具有保健功能，负离子保健陶瓷应运而生。负

瓷砖的人性化设计与研发

4、瓷砖功能保健性设计与研发4.1、负离子保健性

随着人们生活水平的不断提高，人们对居住环境的环保意识越来越强，不仅要求生活环境卫生而且要舒适具有保健功能，负离子保健陶瓷应运而生。负离子陶瓷是一种以电气石为主要原料所制备的新型功能环境健康材料，其显著特征是永久释放负离子，具有电自极化性能，极化能量来自温度的变化，在光源条件下产生的负离子，可吸附水中的重金属，调节水的ph值至中性或弱碱性，并有活化水分子的作用。因此，负离子陶瓷材料的开发应用，对保护生态环境、保障人体健康具有重要的意义。把负离子的这种特征充分的运用在瓷砖上，不仅能提升陶瓷制品的整体品质，更能提高人们的生活质量。空气负离子对健康的作用已被众多的研究证明，负离子的含量与健康的关系如表9所示：

国内较早从事抗菌及负离子釉面内墙砖（e>10%）和釉面地砖（6

表9 负离子的含量与人体健康的关系

4.2、远红外保健性

远红外陶瓷是新型陶瓷的一个分支，与传统陶瓷采用氧化硅、氧化铝等高岭土成分组成的普通陶瓷不同，远红外陶瓷是以20余种无机化合物及微量金属或特定的天然矿石分别以不同的比例配合，再经1200～1600℃高温煅烧而成，能辐射出特定波长远红外线的特种陶瓷材料。

红外线是在所有太阳光中最能够深入皮肤和皮下组织的一种射线。由于远红外线与人体内细胞分子的振动频率接近，“生命光波”渗入体内之后，便会引起人体细胞的原子和分子的共振，透过共鸣吸收，分子之间摩擦生热形成热反应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，有利于清除血管囤积物及体内有害物质，将妨害新陈代谢的障碍清除，重新使组织复活，促进酵素生成，达到活化组织细胞、防止老化、强化免疫系统的目的。所以远红外线对于血液循环和微循环障碍引起的多种疾病均具有改善和防治作用。远红外瓷砖的保健性能将为人居生活增加更多的健康元素，使瓷砖的高附加值得以昭显。

陶瓷材料发射的是由极性振动的非谐振效应的二声子和多声子产生的辐射。高辐射陶瓷材料如碳化硅、金属氧化物、硼化物等均存在极强的红外激活极性振动，这些极性振动由于具有极强的非谐效应，其双频和频区的吸收系数，一般具有102-103cm-1数量级，相当于中等强度吸收区在这个区域剩余反射带的反射率较低，因此，有利于形成一个较平坦的强辐射带。一般说来，具有高热辐射效率的辐射带，大致是从强共振波长延伸到短波整个二声子组合和频区域，包括部分多声子组合区域，这是多数高辐射陶瓷材料辐射带的共同特点，可以说，强辐射带主要源于该波段的二声子组合辐射。除少数例外，一般辐射陶瓷的辐射带集中在大于5μm的二声子、三声子区。因此，对于红外辐射陶瓷而言，1-5μm波段的辐射，主要来自于自由载流子的带内跃迁或电子从杂质能级到导带的直接跃迁，大于5μm波段的辐射主要归于二声子组合辐。

远红外陶瓷以能够辐射出比正常物体更多的远红外线(红外辐射率更高)为主要特征功能。利用这一特殊性能，远红外陶瓷的应用主要分为2个方面：高温区的应用和常温区的应用。在高温区主要应用于锅炉的加热，烤漆，木材、食品的加热和干燥等;在常温区主要应用于制造各种远红外保暖材料，如远红外陶瓷粉、远红外陶瓷纤维、远红外陶瓷聚酯，以及远红外功能陶瓷等。如目前一些远红外陶瓷材料已经开始应用于运动训练康复、燃油炉灶节能、室内空气净化以及人体保健方面。利用远红外陶瓷材料对燃油进行红外辐射，可以使燃油的粘度和表面张力降低，利于雾化和充分燃烧。清华大学杨金龙教授研制的远红外陶瓷材料，可制成直径为2-3mm的微珠，用于接触式人体红外保健产品。利用远红外陶瓷制成的蜂窝状、网状或管状元件，用于燃油汽车、船舶、炉灶，节能效果可达到5%以上，对削减燃油污染有一定意义。远红外陶瓷涂料(含纳米氧化钛涂料)具有催化氧化功能，在太阳光(尤其是紫外线)照射下，生成oh-，能有效除去室内的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质，并具有杀菌功能。各类远红外陶瓷涂料在居室、公共建筑物、交通工具上推广应用，将会改善人们的生活环境。

4.3、抗菌性

抗菌陶瓷是一种环保型功能材料，它是在陶瓷釉料中添加无机抗菌剂制备而成。抗菌陶瓷制品既保持了原有陶瓷制品的使用功能和装饰效果，同时又增加了消毒、灭菌、除臭等功能。卫生陶瓷如坐便器、浴缸、瓷盆和瓷砖等，经常与人体接触，如果上面滋生病菌，将会传染疾病，严重危害人体健康。因此，使卫生陶瓷具备杀菌功能，有效杀灭危害人体的大肠肝菌和其它有害细菌，既十分必要又非常迫切。另外，开发抗菌、自洁卫生陶瓷制品，还具有重要的现实意义。我国有600多个城市缺水，日缺水量为1600万m3。据调查，城市居民75%左右的用水消耗在卫生间的坐便器及附属设施的日常清洗。而抗菌自洁型卫生陶瓷，可使细菌(尿酶)不能繁殖，从而有效抑制尿素分解，达到减少臭味、防止污垢产生，实现节水的目标。

目前人们使用的内墙砖、地砖等在使用时经常接触带菌的人体，从而在这些陶瓷的表面可沾染和滋生各种致病菌和条件致病菌，人们与之接触后很容易受到感染。伴随科技进步和人民生活水平的提高，改善生存环境、提高生活质量、珍爱身体健康的要求日益增长，开发和生产具有抗菌功能的建筑陶瓷、日用陶瓷等就是在这种条件下发展起来的。抗菌陶瓷是一种保护关爱人类的新型功能材料，技术含量高，它在保持陶瓷制品原有使用功能和装饰效果的同时增加抗菌及化学降解的功能，从而能够广泛用于卫生、医疗、家庭居室、民用或工业建筑，有着广阔的市场前景，己成为高新技术产品研究开发的热点之一。

目前，我国陶瓷砖抗菌性能检测按建材行业标准jc/t897-2002《抗菌陶瓷制品抗菌性能》，中国有多个企业研发和生产抗菌陶瓷砖，按阿联酋rak公司生产和销售医院用抗菌釉面内墙砖，意大利iris公司今年也向市场推出这类产品，抗菌陶瓷洁具日本的一些公司做的较好，抗菌陶瓷墙地砖是今后一个重要的发展趋势。在有釉墙砖或地砖釉料或印花釉中，通过引入抗菌剂(例如：ag+等)，使陶瓷墙地砖具有抗菌功能。

5. 中国人性化瓷砖发展现状

总体上看，中国人性化瓷砖及功能性瓷砖研发设计多，而真正能大规模生产和销售的少，但是发展的积极性高，前景好。

6. 结语

6.1、人性化设计是设计的最高境界，充分体现设计以人为本的理念，是未来的发展方向。

6.2、瓷砖的人性化设计，首先是人身安全放在第一位，装饰性放在第二位，功能及保健性设计放在第三位。无论从产品自身和应用方面，都应该加强陶瓷砖的安全性设计。

6.3、必须加强陶瓷砖产品有关安全性标准的推广和应用，不断完善相关立法制度。

6.4、瓷砖的装饰性满足人们审美需求，满足精神享受，装饰性设计是人性化设计的重要体现和重要的组成部分，中国现阶段重点仍应该做好瓷砖的装饰性设计。

6.5、科技进步促进人性化设计的实现;新材料的开发与使用，使瓷砖人性化得到更充分的表现。瓷砖多引入人性化设计的理念，产品的附加值也会提升。

6.6、瓷砖的色彩及冷暖设计直接影响到人们的心理，也是瓷砖销售好坏的关键因素之一，各国各地各民族对色彩及冷暖审美标准不一，针对不同消费人群设计瓷砖的色彩及冷暖是人性化的具体表现。

6.7、瓷砖的人性化设计还必须充分体现文化的特征，将传统文化、民族特征、时代审美相结合，才可以创造出优秀的瓷砖作品。

6.8、我国应该向发达国家学习人性化设计的理念，不断提高陶瓷砖人性化设计水平，研发生产更多的人性化产品，人性化及功能化产品的市场将会逐渐增大。

伴随着科学技术的进步，材料设备的不断推陈出新，工艺技术的日益成熟完善，瓷砖的设计越来越人性化，瓷砖带给人们的不仅仅是简单的建筑装饰材料，而是充满灵性和科技含量的艺术精品，相信不久的将来，更多人性化的瓷砖进入人们的日常工作与生活。