CZ2009377A3 - Antibakteriální@anorganické@pokrytí@na@bázi@geopolymeru@a@zpusob@jeho@výroby - Google Patents

Antibakteriální@anorganické@pokrytí@na@bázi@geopolymeru@a@zpusob@jeho@výroby Download PDF

Info

Publication number
CZ2009377A3
CZ2009377A3 CZ20090377A CZ2009377A CZ2009377A3 CZ 2009377 A3 CZ2009377 A3 CZ 2009377A3 CZ 20090377 A CZ20090377 A CZ 20090377A CZ 2009377 A CZ2009377 A CZ 2009377A CZ 2009377 A3 CZ2009377 A3 CZ 2009377A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
antibacterial
geopolymer
inorganic coating
mixture
sio
Prior art date
Application number
CZ20090377A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ302987B6 (cs
Inventor
Bortnovsky@Oleg
Dvoráková@Karla
Sobalík@Zdenek
Dedecek@Jirí
Tvaružková@Zdenka
Original Assignee
Výzkumný@ústav@anorganické@chemie@@a@@s
Ústav@fyzikální@chemie@J@@Heyrovského@AV@CR@@v@v@i@
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Výzkumný@ústav@anorganické@chemie@@a@@s, Ústav@fyzikální@chemie@J@@Heyrovského@AV@CR@@v@v@i@ filed Critical Výzkumný@ústav@anorganické@chemie@@a@@s
Priority to CZ20090377A priority Critical patent/CZ302987B6/cs
Publication of CZ2009377A3 publication Critical patent/CZ2009377A3/cs
Publication of CZ302987B6 publication Critical patent/CZ302987B6/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Zpusob@výroby@antibakteriálního@anorganického@pokrytí@na@bázi@geopolymeru@spocívá@v@tom@@že@smes@pred@vytvrzením@nebo@vytvrzený@geopolymer@v@sodné@@draselné@@draselnovápenaté@nebo@sodnovápenaté@forme@obsahující@alkalický@aktivátor@a@hlinitokremicitan@@se@upraví@iontovou@výmenou@nebo@pridáním@roztoku@obsahujícího@kationty@kovu@s@antibakteriálními@úcinky@@napr@@soli@stríbra@nebo@medi@@a@pak@se@nanáší@na@podklad@@Výhodný@zpusob@výroby@antibakteriálního@anorganického@pokrytí@na@bázi@geopolymeru@spocívá@v@tom@že@se@ke@smesi@pred@vytvrzením@pridajíplniva

Description

Antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru a způsob jeho výroby
Oblast techniky
Vynález se týká antibakteriálního anorganického pokrytí na bázi geopolymeru obsahujícího stříbro a/nebo měď a způsobu jeho výroby.
Dosavadní stav techniky
Používají se antibakteriální přípravky na bázi práškových anorganických nosičů, např. zeolity, amorfní hlinitokřemičitany, oxid titaničitý, oxid hlinitý, oxid křemičitý v rozličných formách, přírodní hlinitokřemičitany, apod. Nevýhodou všech těchto přípravků je, že pro jejich nanesení na povrch je zapotřebí použít další pojivo zpravidla na organické bázi.
Patenty CZ 287920 a CZ 295751 popisuji antibakteriální přípravky na bázi stříbra a/nebo halogenidu stříbra naneseného na anorganický nosič o velikosti částic 0,1 až 30 pm a do 0,1 pm.
Patent JP 9157119 popisuje antibakteriální přípravek připravený iontovou výměnou kationtu kovu s antibakteriálními vlastnostmi a aniontu Cl' na anorganickém nosiče na bázi křemičitanu hořečnatého, křemičitanu vápenatého, oxidu hlinitého, fosforečnanu vápenatého nebo titaničitanu draselného.
Patent JP 8157119 uvádí antibakteriální přípravek připravený smícháním vytvrzených a rozemletých částic vodního skla s ultra jemnými částicemi kovu, např. zlata, stříbra a zinku nebo kationtu kovu, a např. oxidu titaničitého nebo oxidu hořečnatého s antibakteriálními vlastnostmi. Pro přípravu vytvrzeného vodního skla se používá tvrdidlo na bázi síranu vápenatého, thiosulfátu vápenatého nebo oxidu hořečnatého. Velikost částic vytvrzeného vodního skla je 1 nm až 48 pm. Přípravek může být použit jako nátěrová hmota přidáním organického pojivá.
Patent JP 6134290 popisuje antibakteriální přípravek v kombinaci se syntetickou pryskyřicí obsahující stříbro v porézním anorganickém nosiči nerozpustném ve vodě. Nejdříve se stříbro nanese iontovou výměnou na fosfát zirkoničitý, poté se připraví jeho suspenze v roztoku obsahujícím alkalický křemičitan a alkalický hydroxid. V dalším kroku se k připravené suspenzi přidá alespoň jedna složka z výčtu, obsahujícího alkalický křemičitan, alkalický uhličitan, alkalický fosforečnan, alkalický síran, halogenid nebo dusičnan kovu alkalických zemin. Poté se přidá organické rozpouštědlo s nízkou rozpustností ve vodě za vzniku emulze. V posledním kroku dochází k vysrážení anorganického nosiče obsahujícího stříbro přidáním vodního roztoku, např. chloridu vápenatého.
Patent JP 3190805 popisuje přípravu antibakteriálního přípravku s vysokými sorpčními schopnostmi kontinuálním srážením ve vodě rozpustné soli kovu s antibakteriálním účinkem, např. stříbra, mědi nebo zinku, přídavkem alkalického křemičitanu. Pak se vytvořený gel separuje a suší.
Patent JP 2008148726 popisuje přípravu antibakteriálního prostředku obsahujícího oxid titaničitý s nanesenými dvěma nebo více kovy, např. stříbrem, mědí, zinkem, cínem, kobaltem, niklem a manganem, uloženými na vnější povrch krystalického hlinitokřemičitanu.
Patent JP 10025419 popisuje polymerní kompozici s antibakteriálním účinkem obsahující pórovitý silikagel s tenkou hlinitokřemičitanovou vrstvou obsahující ionty nejméně jednoho kovu z výčtu obsahujícího stříbro, měď a zinek, a druhý antibakteriální přípravek zahrnující krystalický oxid křemičitý obsahující ionty nejméně jednoho kovu z výčtu obsahujícího stříbro, měď a zinek, dále polymer a alespoň dvě aditiva na organické bázi.
Patent JP 1303119 popisuje antibakteriální přípravek ve formě prášku na bázi zeolitů nebo jiného hlinitokřemičitanu, připravovaný výměnou amonného kationtu za kationt kovu s antibakteriálním účinkem.
Patent JP 1167212 popisuje přípravu antibakteriálního amorfního hlinitokřemičitanu pomocí iontové výměny amonného kationtu za kationt kovu s antibakteriálním účinkem, např. stříbra, mědi nebo zinku.
Používají se antibakteriální pokryti na bází rozličných typů vodních skel a stříbra anebo dalších prvků s antibakteriálními vlastnostmi. Nevýhodou je, že pro stabilizaci těchto pokrytí je zapotřebí je zahřát na vysoké teploty nebo použít pro jejich vytvrzení speciální tvrdidla.
Například patent JP 2001226139 popisuje přípravu antibakteriálního skla obsahujícího stříbro na bázi borosilikátu obsahujícího 20 až 60 % oxidu alkalických zemin a až 10 % oxidu alkalického kovu.
Patent JP 8060040 popisuje přípravu antibakteriálního anorganického pokrytí na bázi vrstvy vytvrzené pomocí speciálního tvrdidla vodního skla. Ta spočívá ve smíchání křemičitanu vápenatého nebo fosforečnanu zinečnatého s alkalickým křemičitanem a smícháním této směsi s přírodním sklem, anorganickým plnivem na bázi kolemanitu nebo ulexitu ve formě vloček o průměru 30 gm a tloušťce max. 1 gm s malým množstvím antibakteriálního oxidu, např. oxidu stříbra nebo mědi.
Nevýhodou všech těchto antibakteriálních prostředkuje nutnost použít další pojivo, zpravidla na organické bázi, při výrobě antibakteriálního pokrytí nebo v případě antibakteriálních pokrytí na bázi skel nutnost jejich zahřátí na vysoké teploty nebo použití speciálních tvrdidel pro jejich vytvrzení.
Termín geopolymer byl zaveden v roce 1979 Davidovitsem. Jedná se o anorganické materiály připravované obvykle reakcí různých typů hlinitokřemičitanů s hydroxidy, uhličitany nebo kremičitany alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Výsledkem je amorfní nebo semikrystalický monolitický materiál vykazující vysokou pevnost a odolnost vůči vysokým teplotám a chemikáliím. Příprava geopolymerů, na rozdíl od syntézy krystalických hlinitokřemičitanů neboli zeolitu, probíhá za normální nebo jen mírně zvýšené teploty a za normálního tlaku, přičemž dochází k vytvrzení celého objemu reakční směsi. Ačkoliv způsoby přípravy geopolymerů s použitím různých zdrojů hliníku a křemíku jsou již známy, využití těchto nebo podobných materiálů vzniklých alkalickou aktivací pro přípravu antibakteriálních pokrytí nebylo doposud popsáno. Pro sjednocení pojmů budou všechny materiály na bázi hlinitokřemičitanů, které vznikly jejich alkalickou aktivací a následným vytvrzením reakční směsi v celém objemu, označovány jako geopolymery pro odlišení od ostatních amorfních hlinitokřemičitanů. Pojivá na bázi vodních skel vytvrzovaných speciálními tvrdidly, především na bázi fosforečnanů, se rovněž liší od zde popisovaných geopolymerů.
Je popsáno použití geopolymerů jako stavebního materiálu (patenty FR 2490626, US 4509985) a konstrukčního (patenty US 4888311, US 5798307), dále je popsáno využití geopolymerů pro solidifikaci nebezpečných odpadů, především různých přechodových kovů (patent US 4859367), a použití geopolymerů jako sorbentů kationtů z odpadních vod (Journal of Colloid and Interface Science 300 (2006) 52-59). Poslední dvě oblasti použití geopolymerů se týkají nevratného zachycování kationtů přechodových kovů v geopolymemí struktuře, nikoliv jejich použití jako antibakteriálního pokrytí. Je známa velmi dobrá adheze geopolymerů k rozličným stavebním materiálům, např. k betonu nebo k přírodnímu pískovci, kovům, např. k oceli, dřevu, apod. (patent US 5925449, Geopolymer 2005 Proceedings, 173-176; Ceramic Engineering and Science Proceedings, Vol. 26, 3).
Výše uvedené nevýhody alespoň z části odstraňuje antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolyineru a způsob jeho výroby podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru je charakterizováno tím, že geopolymer obsahuje nejméně jeden kov s antibakteriálními účinky.
Výhodné antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru je charakterizováno tím, že geopolymer obsahuje stříbro.
Další výhodné antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru je charakterizováno tím, že geopolymer obsahuje měď.
Způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí na bázi geopolymeru je charakterizován tím, že směs o konzistenci z výčtu, zahrnujícího směs před vytvrzením a vytvrzený geopolymer, obsahující alespoň dvě složky, a to alespoň jeden alkalický aktivátor a alespoň jeden hlinitokřemičitan, se upraví alespoň přidáním alespoň jednoho činidla, kterým je roztok obsahující kationty kovu s antibakteriálními účinky.
Výhodný způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí na bázi geopolymeru je charakterizován tím, že ke směsi o konzistenci před vytvrzením se přidají jako další činidlo kationty nejméně jednoho kovu s antibakteriálními účinky ve formě soli.
Další výhodný způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí na bázi geopolymeru je charakterizován tím, že směs o konzistenci vytvrzený geopolymer v alespoň jedné formě z výčtu, obsahujícího sodnou, draselnou, draselnovápenatou a sodnovápenatou formu, se upraví alespoň iontovou výměnou.
Další výhodný způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí na bázi geopolymeru je charakterizován tím, že roztokem obsahujícím kationty kovu s antibakteriálními účinky je roztok soli stříbra.
Další výhodný způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí na bázi geopolymeru je charakterizován tím, že ke směsi o konzistenci před vytvrzením se přidá jako další složka nejméně jedno plnivo z výčtu, obsahujícího částicová plniva a vláknitá plniva.
Další výhodný způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí na bázi geopolymeru je charakterizován tím, že další úprava spočívá v jeho nanesení na podklad nejméně jedním způsobem z vyčtu, obsahujícího máčení, polévání, stříkání, válečkovaní, nanesení štětcem a nanesení špachtlí.
Bylo zjištěno, že připravené geopolymery, obsahující kationty alkalických kovu nebo kovů alkalických zemin, např. sodík, draslík a vápník, lze iontovou výměnou téměř kvantitativně převést do kationtové formy, kde kationtem je kationt přechodového kovu. Dále bylo zjištěno, že vlastnosti těchto kationtů přechodových kovů v amorfní geopolymemí mřížce odpovídají vlastnostem kationtů přechodových kovů v kationtových pozicích v krystalických hlinitokřemičitanech neboli zeolitech. V případě, že se kationt přechodového kovu přidá do směsi obsahující alkalický aktivátor a reaktivní hlinitokřemičitan, kterým může být jakákoliv reaktivní kaolinová surovina kalcinovaná při teplotě 550 až 800 °C, např. metakaolin, kalcinovaný lupek nebo jiné reaktivní hlinitokřemičitany, např. vysokopecní struska, popílek, mikrosilika apod., pak výsledná geopolymemí struktura rovněž obsahuje část přidaných přechodových kovů v kationtových pozicích a rovněž obsahuje část kovu ve formě jemně dispergovaných oxidů kovů. Obě tyto formy kovu se mohou podílet na výsledném antibakteriálním účinku.
Na rozdíl od zeolitu se geopolymery vyznačují vysokou teplotní odolností, přičemž nedochází ke kolapsu struktury, jak je známo v případě zeolitu. Geopolymery rovněž vykazují vysokou adhezi a přilnavost k většině anorganických a části organických povrchů.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Antibakteriální pokrytí na bázi geopolymeru má molámi poměr SiO2 : A12O3 = 22 : 1 a obsahuje 745 ppm stříbra.
Výchozí geopolymemí pojivo v draselné formě bylo připraveno smícháním 1,5 g metakaolinu o obsahu 42,8 % hmotn. A12O3 a 54,5 % hmotn. SiO2 s 10 g mikrosiliky o obsahu 93,8 % hmotn. SiO2 a 2,9 % hmotn. A12O3 a se 7,7 g alkalického aktivátoru o obsahu 15,56 % SiO2 a 24,39 % K2O. Molámi poměry ve směsi pro přípravu geopolymeru byly tedy: SiO2: A12O3 = 22,2 : 1, K2O : A12O3 = 2,38 : 1, K2O : SiO2 - 0,46 : 1 a H2O : K2O = 12,4 : 1. Geopolymemí pojivo bylo naneseno ve vrstvě o tloušťce 120 pm nanášecím pravítkem na odmaštěné vysušené sklíčko pro optickou mikroskopii. Vzorek byl ponechán na vzduchu při laboratorní teplotě po dobu 24 h a pak byl po dobu 90 h sušen při teplotě 85 °C.
Vzorek geopolymeru na sklíčku byl ponořen do destilované vody na dobu 24 h. Poté byl vzorek usušen a bylo na nej naneseno stříbro opakovaným sprejovánim 0,36M roztoku AgNOj. Nakonec byl vzorek po dobu 72 h exponován na denním světle a sušen na vzduchu.
Přiklad 2
Antibakteriální pokrytí na bázi geopolymeru má molámí poměr SiO2: A12O3 = 10 ; 1 a obsahuje 360 ppm stříbra.
Výchozí geopolymemí pojivo v draselné formě bylo připraveno smícháním 5 g metakaolinu o obsahu 42,8 % hmotn. A12O3 a 54,5 % hmotn. SiO2 s 10 g mikrosiliky o obsahu 93,8 % hmotn. SiO2 a 2,9 % hmotn. A12O3 a s 11,8 g alkalického aktivátoru o obsahu 15,56 % SiO2 a 24,39 % K2O. Molámí poměry ve směsi pro přípravu geopolymeru byly tedy: SiO2: A12O3 = 9,8 : 1, K2O : A12O3 = 1,34 : 1, K2O : SiO2 = 0,64 : 1 a H2O : K2O = 13,0 : 1. Geopolymemí pojivo bylo naneseno ve vrstvě o tloušťce 30 pm nanášecím pravítkem na odmaštěné vysušené sklíčko pro optickou mikroskopii. Vzorek byl ponechán na vzduchu při laboratorní teplotě po dobu 24 h a pak byl po dobu 90 h sušen při teplotě 85 °C.
Vzorek geopolymeru na sklíčku byl ponořen do destilované vody na dobu 24 h. Poté byl vzorek usušen a bylo na nej naneseno stříbro opakovaným sprejovánim 0,36M roztoku AgNO3. Nakonec byl vzorek po dobu 72 h exponován na denním světle a sušen na vzduchu.
Příklad 3
Antibakteriální pokryti na bázi geopolymeru má molámí poměr SiO2: A12O3 = 4 : 1 a obsahuje 700 ppm stříbra.
Výchozí geopolymemí pojivo v draselné formě bylo připraveno smícháním 9 g metakaolinu o obsahu 42,8 % hmotn. A12O3 a 54,5 % hmotn. SiO2 s 1 g mikrosiliky o obsahu 93,8% hmotn. SiO2 a 2,9 % hmotn. A12O3 a s 12,3 g alkalického aktivátoru o obsahu 19,0 % SiO2 a 29,7 % K2O. Molámí poměry ve směsi pro přípravu geopolymeru byly tedy: SiO2: A12O3 = 3,9 : 1, K2O : A12O3 = 1,14 : 1, K2O : SiO2 = 2,8 : 1 a H2O : K2O = 9,0 : 1. Geopolymemí pojivo bylo naneseno ve vrstvě o tloušťce 30 pm nanášecím pravítkem na odmaštěné vysušené sklíčko pro optickou mikroskopii. Vzorek byl ponechán na vzduchu při laboratorní teplotě po dobu 24 h a pak byl po dobu 90 h sušen při teplotě 85 °C.
Vzorek geopolymeru na sklíčku byl ponořen do destilované vody na dobu 24 h. Poté byl vzorek usušen a bylo na nej naneseno stříbro opakovaným sprejováním 0,36M roztoku AgNO3. Nakonec byl vzorek po dobu 72 h exponován na denním světle a sušen na vzduchu.
Příklad 4
Antibakteriální pokrytí na bázi geopolymeru má molámí poměr SiO2: AI2O3 = 4 : 1 a obsahuje 0,1 % hmotn. stříbra.
Výchozí geopolymemí pojivo v draselné formě bylo připraveno smícháním 9 g metakaolinu o obsahu 42,8 % hmotn. A12O3 a 54,5 % hmotn. SiO2 s 1 g mikrosiliky o obsahu 93,8 % hmotn. SiO2 a 2,9 % hmotn. A12O3 a se 12,3 g alkalického aktivátoru o obsahu 19,0 % S1O2 a 29,7 % K2O. Molámí poměry ve směsi pro přípravu geopolymeru byly tedy: SiO2:Al2O3 = 3,9:1, K2O : A12O3 = 1,14 :1, K2O : SiO2 = 2,8 : 1 a H2O:K2O= 9,0:1. Geopolymemí pojivo bylo naneseno ve vrstvě o tloušťce 30 pm nanášecím pravítkem na odmaštěné vysušené sklíčko pro optickou mikroskopii. Vzorek byl ponechán na vzduchu při laboratorní teplotě po dobu 24 h a pak byl po dobu 90 h sušen při teplotě 85 °C.
Vzorek geopolymeru na sklíčku byl ponořen do čisté destilované vody na dobu 24 h. Poté byl vzorek ponořen do 0,01M roztoku AgNO3 na dobu 24 h. Nakonec byl vzorek po dobu 72 h exponován na denním světle a sušen na vzduchu.
Příklad 5
Antibakteriální pokrytí na bázi geopolymeru má molámí poměr SiO2: A12O3 = 10 : 1 a obsahuje 170 ppm stříbra.
Výchozí geopolymemí pojivo v draselné formě bylo připraveno smícháním 5 g metakaolinu o obsahu 42,8 % hmotn. A12O3 a 54,5 % hmotn. SiO2 s 10 g mikrosiliky o obsahu 93,8 % hmotn. SiO2 a 2,9 % hmotn. A12O3 as 11,8 g alkalického aktivátoru o obsahu 15,56 % SiO2 a 24,39 % K2O. Molámí poměry ve směsi pro přípravu geopolymeru byly tedy: SiO2: A12O3 = 9,8 : 1, K2O : A12O3 = 1,34 : 1, K2O : SiO2 = 0,64 : 1 a H2O : K2O = 13,0 : 1. K takto připravenému geopolymemímu pojivu bylo prikapáno 0,8 ml 0,lM roztoku AgNO3. Geopolymemí pojivo s obsahem stříbra bylo naneseno ve vrstvě o tloušťce 60 pm nanášecím pravítkem na odmaštěné vysušené sklíčko pro optickou mikroskopii. Vzorek byl ponechán na vzduchu při laboratorní teplotě po dobu 24 h a pak byl po dobu 90 h sušen při teplotě 85 °C.
Před vlastním testováním antibakteriálních vlastností byl vzorek geopolymerů s obsahem stříbra na sklíčku ponořen do čisté destilované vody na dobu 24 h.
Příklad 6
Antibakteriální pokrytí ve formě malty na bázi geopolymerů má molámí poměr SiO2: A12O3 = 3,8 : 1 a obsahuje 0,32 % hmotn, Cu.
Výchozí geopolymer v sodnovápenaté formě byl připraven smícháním směsi obsahující 155 g kalcinovaných odprašků lupku a 135 g mleté granulované vysokopecní strusky se 225 g sodného vodního skla o obsahu 20,1 % SiO2 a 13,0 % Na2O. Molámí poměry v reakční směsi byly tedy následující: SiO2: A12O3 = 3,8 : 1, Na2O : A12O3 = 0,6 : 1, Na2O : SiO2 = 0,16 : 1, H2O: Na2O = 16,5 : 1. Ktéto směsí bylo přidáno 500 g mletého písku o velikosti částic < 80 pm a 35 g roztoku Cu(NO3)2 ve vodném roztoku amoniaku, čímž byla získána malta s antibakteriálním účinkem obsahující kationty mědi a disperzní oxid mědnatý. Malta byla nanesena špachtlí na betonové podloží a vytvrdla za pokojové teploty za dobu 7 dní.
Příklad 7
Antibakteriální pokrytí ve formě malty, obsahující sekaná čedičová vlákna, na bázi geopolymeru má molámí poměr SiO2: A12O3 = 3,8 : 1 a obsahuje 0,31 % hmotn. Cu a 30 ppm Ag.
Výchozí geopolymer v draselnovápenaté formě byl připraven smícháním směsi obsahující 50 g kalcinovaných odprašků lupku a 40 g mleté granulované vysokopecní strusky se 72 g draselného vodního skla o obsahu 20,1 % SiO2 a 19,7 % K2O. Molámí poměry v reakční směsi byly tedy následující: SiO2 : Ál2O3 = 3,8 : 1, K2O : A12O3 = 0,6 : 1, K2O : SiO2 = 0,16 : 1, H2O: K2O - 16,5 : 1. Ktéto směsí bylo přidáno 400 g mletého písku o velikosti částic < 80 pm a 30 g sekaných čedičových vláken o délce 3 až 6 mm a nakonec 28 g roztoku Cu(NO3)2 ve vodném roztoku amoniaku a 2 g 0,lM roztoku AgNO3, čímž vznikla malta vyztužená skelnými vlákny s antibakteriálním účinkem obsahující kationty mědi a stříbra a disperzní oxid mědnatý a oxid stříbrný. Malta byla nanesena špachtlí na betonové podloží a vytvrdla za pokojové teploty za dobu 7 dní.
Stanovení antibakteriálních vlastností geopolymemích pokrytí obsahujících Ag:
Pro stanovení účinnosti pokrytí na likvidaci kultivovatelných mikroorganismů při teplotě 37 °C byly vzorky ponořeny do 200 ml povrchové vody o koncentraci 8,0.103 KTJ/lml (KTJ je kolonii tvořící jednotka) na dobu 24 h dle normy ČSN EN ISO 6222. Výsledky těchto testů jsou uvedeny v následující tabulce 1. Pro porovnání jsou uvedeny účinnosti geopolymemího pokrytí neobsahující stříbro a slepý pokus.
Tabulka 1 Účinnost povrchu geopolymeru na likvidaci kultivovatelných mikroorganismů
označení vzorku stanoveno (KTJ/1 ml) 24 h 48 h tloušťka vrstvy (pm) Způsob vnesení Ag
Přiklad 1 0 0 120 Sprejování 0,36M roztokem AgNO3
Příklad 2 0 0 30 Sprejování 0,36M roztokem AgNO3
Příklad 3 0 0 30 Sprejování 0,36M roztokem AgNO3
Příklad 4 0 0 30 Ponoření do 0,01M roztoku AgNO3
Příklad 5 10 0 60 0,lM roztok AgNO3 do pojivá
Pojivo dle př. 2 1,65.104 1,0.104 30 Bez Ag
slepý pokus 8,0.10^ - - -
Je zřejmé, že v testech byla potvrzena vysoká antibakteriální účinnost připravených geopolymemích pokrytí obsahujících ionty Ag a vyloučena možná role látek vyluhovaných případně z vlastního geopolymemího materiálu.
Průmyslová využitelnost
Antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru obsahujícího stříbro a/nebo měď a způsob jeho výroby jsou průmyslově využitelné při takové úpravě povrchů, aby měly antibakteriální účinky, tedy zneškodňující mikroorganismy.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru, vyznačující se tím, že geopolymer obsahuje nejméně jeden kov s antibakteriálními účinky.
  2. 2. Antibakteriální anorganické pokrytí podle nároku 1, vyznačující se tím, že geopolymer obsahuje stříbro.
  3. 3. Antibakteriální anorganické pokrytí podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že geopolymer obsahuje měď.
  4. 4. Způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí na bázi geopolymeru, vyznačující se tím, že směs o konzistenci z výčtu, zahrnujícího směs před vytvrzením a vytvrzený geopolymer, obsahující alespoň dvě složky, a to alespoň jeden alkalický aktivátor a alespoň jeden hlinitokřemičitan, se upraví alespoň přidáním alespoň jednoho činidla, kterým je roztok obsahující kationty kovu s antibakteriálními účinky.
  5. 5. Způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí podle nároku 4, vyznačující se tím, že ke směsi o konzistenci před vytvrzením se přidají jako další činidlo kationty nejméně jednoho kovu s antibakteriálními účinky ve formě soli.
  6. 6. Způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí podle nároku 4, vyznačující se tím, že směs o konzistenci vytvrzený geopolymer v alespoň jedné formě z výčtu, obsahujícího sodnou, draselnou, draselnovápenatou a sodnovápenatou formu, se upraví alespoň iontovou výměnou.
  7. 7. Způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí podle nároku 4 nebo 6, vyznačující se tím, že roztokem obsahujícím kationty kovu s antibakteriálními účinky je roztok soli stříbra.
  8. 8. Způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí podle nároku 4 nebo 5 nebo 6 nebo 7, vyznačující se tím, že ke směsi o konzistenci před vytvrzením se přidá jako další složka nejméně jedno plnivo z výčtu, obsahujícího částicová plniva a vláknitá plniva.
  9. 9. Způsob výroby antibakteriálního anorganického pokrytí podle nároku 4 nebo 5 nebo 6 nebo 7 nebo 8, vyznačující se tím, že další úprava spočívá v jeho nanesení na podklad nejméně jedním způsobem z vyčtu, obsahujícího máčení, polévání, stříkání, válečkovaní, nanesení štětcem a nanesení špachtlí.
CZ20090377A 2009-06-11 2009-06-11 Antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru a zpusob jeho výroby CZ302987B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20090377A CZ302987B6 (cs) 2009-06-11 2009-06-11 Antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru a zpusob jeho výroby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20090377A CZ302987B6 (cs) 2009-06-11 2009-06-11 Antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru a zpusob jeho výroby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2009377A3 true CZ2009377A3 (cs) 2010-12-22
CZ302987B6 CZ302987B6 (cs) 2012-02-08

Family

ID=43352903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20090377A CZ302987B6 (cs) 2009-06-11 2009-06-11 Antibakteriální anorganické pokrytí na bázi geopolymeru a zpusob jeho výroby

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ302987B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309720B6 (cs) * 2022-04-20 2023-08-16 Technická univerzita v Liberci Geopolymerní kompozit pro speciální aplikace, vytvořený na bázi geopolymerního cementu

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019173905A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 The University Of British Columbia Composite structural material compositions resistant to biodegradation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA001141B1 (ru) * 1997-06-20 2000-10-30 Эвермайн Лимитед Материал поверхностного покрытия
JPH11157907A (ja) * 1997-11-19 1999-06-15 Yamafuji Kensetsu Kk 表面仕上用抗菌セメントモルタル材料
US6797278B2 (en) * 2001-12-21 2004-09-28 Milliken & Company Antimicrobial sol-gel films comprising specific metal-containing antimicrobial agents
MXPA02012236A (es) * 2002-12-10 2004-07-16 Cemex Trademarks Worldwide Ltd Pisos y recubrimientos prefabricados con actividad antimicrobiana.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309720B6 (cs) * 2022-04-20 2023-08-16 Technická univerzita v Liberci Geopolymerní kompozit pro speciální aplikace, vytvořený na bázi geopolymerního cementu

Also Published As

Publication number Publication date
CZ302987B6 (cs) 2012-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Davidovits Geopolymers: inorganic polymeric new materials
JP6465976B2 (ja) 鋳造用無機バインダー組成物
AU2017100110A4 (en) Nanosized core-shell structured organic-inorganic composite concrete-protecting agent and preparation method and use thereof
AU2016223349B2 (en) Particulate compositions for the formation of geopolymers, their use and methods for forming geopolymers therewith, and geopolymers obtained therefrom
US20210061712A1 (en) Composite structural material compositions resistant to biodegradation
Mahboubi et al. Evaluation of durability behavior of geopolymer concrete containing Nano-silica and Nano-clay additives in acidic media
Usha et al. Geopolymer binder from industrial wastes: A review
CZ2009377A3 (cs) Antibakteriální@anorganické@pokrytí@na@bázi@geopolymeru@a@zpusob@jeho@výroby
PL226104B1 (pl) Tworzywo geopolimerowe oraz sposob wytwarzania tworzywa geopolimerowego
Mazlan et al. Geopolymer: A review on physical properties of inorganic aluminosilicate coating materials
KR20210132551A (ko) 광촉매 장치의 제조 방법 및 이에 의하여 제작된 광촉매 장치
Tognonvi et al. Durability of tubular geopolymer reinforced with silica sand
JP4462605B2 (ja) 水系シリカ分散液
CA2969066C (en) Chemically inert concrete composition and method of providing same
KR101225500B1 (ko) 내수성이 우수한 상온 경화형 수용성 무기 도료 조성물 및 그 제조방법
JP2002302637A (ja) 親水性塗膜形成用組成物、それを用いる複合材料の製造方法及び複合材料
JP2004315343A (ja) シリカ分散液
KR101587270B1 (ko) 초발수성 나노 코팅제 접착용 저융점 유리 프릿 조성물 및 이를 이용한 초발수성 나노 코팅 기재
JP2018535919A (ja) 無機高分子のセラミック様の材料を提供するためのプロセス
KR101049418B1 (ko) 산화질소 방지용 광물 조성물과 이를 적용한 친환경성 무기 도장재 조성물
Kawai et al. Highly esthetic, deodorant, and antibacterial tile with natural zeolite set via a blast furnace slag-based geopolymer
FR3096366A1 (fr) Composition pour la formation de composite a matrice geopolymere, procede de fabrication de ce composite et ses utilisations
Rubio-Avalos et al. Antimicrobial alkali-activated materials
JP7477526B2 (ja) 断熱材とその適用方法
JP3791807B2 (ja) セメント系硬化物の表面劣化防止剤

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20140611