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全面解析磷酸锆载体,化学性质稳定,应用简单方便

全面解析磷酸锆载体,化学性质稳定,应用简单方便

作者:
来源:
2019/12/31 16:27
【摘要】:
磷酸锆是一种具有离子交换性能的无机载体,被广泛应用于离子交换体。

自面世以来,磷酸锆以其独特的结构和超强吸附力,受到了市场的广泛欢迎,在化工研究方面一直被青睐。在终端产品的应用上,也获得各行各业的认同。

什么是磷酸锆?磷酸锆是一种具有离子交换性能的无机载体,被广泛应用于离子交换体。

它呈白色粉末状,密度一般在3.3g/ml(25度),化学稳定性较高,结构稳定,有较大的比表面积(物体所具有的表面积),表面电荷密度大(单位表面积上的电荷数),不溶于水和有机溶剂,能耐较强的酸和一定的碱度,是一种较强的固体酸。

 

 

磷酸锆具有强大的吸附能力和对强碱的亲和能力,能吸附在环境中的有害细菌、有害气体,应用极其广泛。

晋大磷酸锆载体技术

市面上的磷酸锆载体,通常是层状的形式,在抗菌、环保方面都取得不错的成绩。晋大科技2007年成功研发出“纳米层状磷酸锆载银抗菌粉”,并拿下国家技术专利授权。产品的粒径D50<1.2um,水分含量wt%≤0.8,PH值4.5±0.5,耐温性>1000℃。可应用于抗菌产品生产,制备容易,不溶于水和有机溶剂,化学稳定性高,比表面积大,具有很高的离子交换率。

 

层状磷酸锆载银抗菌粉电镜图

 

基于磷酸锆载体产品的强大性能,晋大科技扩大对此产品技术的研发投入。2009年晋大成功研制国内首创的立方体磷酸锆载银技术,并获得国家技术专利,可用于光学领域、催化领域、生物工程领域、国防科技、复合材料、抗菌材料等领域。该技术处于世界领先水平。2010年晋大扩大磷酸锆载银生产,建立了年产80吨磷酸锆载银抗菌粉生产基地。

 

银离子被牢牢吸附在立方体磷酸锆载体上

 

晋大立方体磷酸锆载银,把具有强抗菌作用的银离子通过超细立方体状磷酸锆载体上进行离子交换而制得。该产品粒径D50<2.0 um,水分含量wt%≤0.8,耐温性>1000 ℃,灼烧减量≤1%,锆含量≥48%;具有粒径小,正态分布集中,安全性高,耐热性好,理化结构稳定,抗菌效果持久等特性。广谱杀菌且不产生耐药性,无任何毒性反应,对皮肤无刺激等特性,解决了其他无机银系材料易变色,迁移等问题,是一种理想的安全环保型抗菌产品添加剂。

最小抑菌浓度测试(MIC),晋大立方体磷酸锆载银对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的最小抑菌浓度分别为120(mg/kg)、110(mg/kg)、130(mg/kg);并通过GB/T21510-2008抗菌性能测试,其抗菌效果远大于市场其他抗菌材料。抗菌材料要通过安全性、耐热性及耐药性测试才可上市销售。

晋大立方体磷酸锆载银具备极高的使用安全性、即使加热到1000℃时也不会有任何挥发物挥发,其抗菌能力也无任何变化。

晋大立方体磷酸锆载银安全性试验数据

晋大磷酸锆载体应用

晋大科技的磷酸锆载体具有很强稳定性, 强抗菌能力、高耐热性、耐久性和安全性。可广泛应用于纺织、建材、塑料、医药、日用品等民生用品中。我们举几个应用例子:

抗菌陶瓷制品应用

立方体载银抗菌粉直接添加到陶瓷中的釉料(无需增加其他工艺),采用二次分散技术会使得抗菌陶瓷具有很好的抗菌性能且不影响原来釉面的外观质量。(注意:在煅烧过程中,根据窑炉的温度变化改变磷酸锆载银的添加量,晋大科技专业人员会根据产品特性提出精准的产品应用方案。)

以下是在1250℃下,立方体载银抗菌粉添加量对24h抗菌率的影响:

 

由表可以看出:(1)抗菌粉在釉料中的添加量达到6%时,抗菌陶瓷表面的抗菌率即可达到90%以上,具有良好的抗菌性能。(2)长时间的高温煅烧会使银有部分流失,则使抗菌性能下降,所以在抗菌陶瓷制作中,添加抗菌粉体的比例也相应增加。

 

抗菌纺织品应用

 

2008年晋大科技自主研发了银系抗菌防臭纤维(FreeCool)。该产品是将晋大纺丝级磷酸锆载银抗菌粉先制成涤纶抗菌母粒,然后再与其他普通纺丝母粒一起均匀混合制成可抗菌的吸湿排汗纤维。

 

 

前纺技术制成的纤维具有长效抗菌功能,可符合FZ/T73023-2006标准,耐洗涤性良好,安全无毒。纤维的表面是十字异型结构设计,具有较强的吸湿性能和导汗性能,已广泛用于运动服、鞋内里衬、毛巾、袜子、家纺用品、内衣内裤、室内装饰等。

 

晋大银系抗菌防臭纤维(FreeCool)检测报告

 

抗菌医疗用品应用

因为磷酸锆载体具有强的抗菌功能,有像沸石一样的择形吸附和催化性能,还具高的热稳定性和耐酸碱性;它的重复利用率很高,在医疗产品上有很大的用途。

 

1)医疗肾透析产品

 

 

添加磷酸锆载银材料的胃透析产品与传统透析材料相比,可减少较为麻烦的消毒步骤,高比表面积对于人体内废物的吸附具备更优良的效果,不仅可以吸附小分子微粒,对于蛋白质等大分子微粒也有较强的吸附功能。

 

2)伤口护理敷料产品

 

 

磷酸锆复合敷料具有多层吸收、抗菌、防浸渍功能,综合了吸附、保湿、防感染、减少疤痕形成、加快伤口愈合等作用于一身,具有更优的医用性能,且其更具成本优势。

用于糖尿病患者,烧烫伤、手术切口、供皮区治疗及各类慢性溃疡等的治疗,大大节约了医生的时间,减轻病人痛苦,缩短就治时间。成本相对较低,一旦形成量产化,将在医用敷料市场占据重要主导地位。

 

 

磷酸锆载体材料还可用于聚合物、催化剂等领域,应用广泛,目前无机抗菌材料已被世界各国公认。从根本上可减少人与人、人与动物、物与物之间的致病交叉传染,磷酸锆载体材料的市场需求量极大。

2022年将建成的晋大纳米新材料产业园,也将扩大磷酸锆载体材料的研发、生产投入。相信不久后,晋大纳米产业园将成为“健康中国2030”的重要抓手,为人们生活研制更多的绿色、健康的抗菌新材料。

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