ITMI20111373A1 - Smalti interamente ceramici antibatterici ed autopulenti e membrane ceramiche fotocatalitiche - Google Patents

Description

Descrizione di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:

“SMALTI INTERAMENTE CERAMICI ANTIBATTERICI ED AUTOPULENTI E MEMBRANE CERAMICHE FOTOCATALITICHEâ€

STATO DELL'ARTE

Le problematiche del trattamento degli scarichi, sia liquidi che solidi o gassosi, sono oggi esacerbate da due fattori: quantità e tossicità. La quantità degli scarichi à ̈ in continuo aumento, soprattutto nei paesi sviluppati industrialmente. L'inquinamento dovuto a scarichi tossico-nocivi inorganici ed organici à ̈ divenuto assai rilevante a causa della loro potenzialità. La contaminazione dell'ambiente acquatico con insetticidi, pesticidi, e sostanze chimiche in generale, particolarmente con sostanze organiche clorurate, sta causando, e già da tempo, una preoccupazione sempre crescente. Persino acque naturali inizialmente esenti da composti clorurati organici possono inquinarsi durante il processo di clorazione, che viene usato per potabilizzarle, in conseguenza della reazione tra gli acidi umici e fulvici naturali di tali acque ed il cloro stesso, se la potabilizzazione viene eseguita con questo metodo. L'efficacia della fotocatalisi eterogenea per l'ossidazione totale dei contaminanti organici ed alogeno-organici presenti nell'acqua à ̈ stata estesamente indagata da oltre venti anni. Tra i processi di fotocatalisi primeggiano, in quanto a rendimenti energetici, quelli basati sull’immobilizzo del foto catalizzatore in membrane, ed in particolare in membrane polimeriche composite. Per quanto riguarda le membrane fotocatalitiche polimeriche composite, si à ̈ infatti trovato, e ciò ha costituito l'oggetto di precedenti invenzioni (Brevetti Italiani N. 1.189.074, N. 1237084, N. 1.256.303), che le membrane foto catalitiche in cui si immobilizzi il semiconduttore / fotocatalizzatore, (operazione questa che può venire eseguita molto convenientemente e senza perdita apprezzabile della sua attività, se si segue questa metodologia di preparazione delle membrane) sono in grado di facilitare enormemente la tecnologia, perché in queste membrane non si perde l'area superficiale attiva del semiconduttore, per merito del processo molto rapido che viene impiegato per la sua immobilizzazione. Membrane immobilizzanti fino a circa 40% di semiconduttore (tipicamente biossido di titanio) possono venire preparate con il processo compiutamente descritto nel Brevetto Italiano N. 1.189.074 e nel Brevetto Italiano N. 1.237.084. Questo processo consiste nell'innesto e nella polimerizzazione fotoindotti di una miscela delle specie che devono venire immobilizzate (nel caso specifico, il semiconduttore/fotocatalizzatore) con monomeri e/o prepolimeri adeguatamente scelti, in presenza di un sistema di fotoiniziazione, che impieghi almeno un composto organo-metallico, nel quale l'atomo centrale coordinato à ̈ un elemento di transizione ed i ligandi sono coordinati all'atomo centrale mediante almeno un elemento scelto tra C, N, P, As, Sb, O, S, Se, Te, B, e/o ioni uninegativi semplici, come idruro, fluoruro, cloruro, bromuro, ioduro, essendo detti fotocatalizzatori organo-metallici in rapporto di almeno 0,01% rispetto al monomero insaturo che deve venire fotoinnestato al supporto, e che impieghi anche almeno un fotosensibilizzatore e/o fotoiniziatore di tipo noto nella letteratura scientifica e tecnologica. Il processo di cui sopra à ̈ indispensabile per la tecnologia di fabbricazione delle membrane, in quanto, a causa della presenza di quantità così elevate di semiconduttore, quale il biossido di titanio, che assorbe la radiazione ultravioletta, nessun fotoinnesto e nessuna fotopolimerizzazione potrebbe avvenire con i fotoiniziatori convenzionali nei tempi così brevi come quelli che occorrono per l'effettuazione del processo (con tempi più lunghi, e con procedure di polimerizzazione più lente, la maggior parte dell'area superficiale attiva del semiconduttore andrebbe persa). Le membrane di cui sopra vengono fotoinnestate su idonei supporti, che possono essere di materiale polimerico, di qualsiasi sorta e forma, oppure di materiale polimerico composito, preparato con agenti di rinforzo, come fibre di vetro, fibre ceramiche, fibre di carbonio, oppure di materiale tessile, o simile, di qualsiasi natura, tessuto o non tessuto, oppure di materiale persino metallico, purché la superficie metallica venga appropriatamente trattata allo scopo di creare legami chimici con lo strato di membrana che si fotoinnesta. A seconda della natura fisico-chimica ed a seconda della porosità del supporto, a seconda delle proprietà fisico-chimiche e chimiche della miscela di monomeri e/o prepolimeri contenente il semiconduttore / fotocatalizzatore ed il sistema di foto iniziatore / fotosensibilizzatore ad esso aggiunto, ed a seconda dello spessore della membrana fotoinnestata, la porosità delle membrane può venire regolata entro intervalli assai estesi, che vanno da qualche nanometro fino a diverse decine di micrometri. Inoltre, utilizzando questo metodo di preparazione delle membrane foto catalitiche, ossia quello del foto innesto (photo grafting), l’attività foto catalitica può essere anche notevolmente incrementata usando e coimmobilizzando, assieme al foto catalizzatore / semiconduttore, appropriati foto promotori, descritti nel Brevetto Italiano N.1.256.303.

I fondamenti scientifici e tecnologici sui quali si basa la tecnica di preparazione di questo tipo di membrane sono stati ampiamente passati in rassegna, e sono quindi ben noti nella letteratura tradizionale. Il processo di fotodegradazione che impiega le membrane fotocatalitiche si produce sulla superficie del fotocatalizzatore immobilizzato, sulla quale si adsorbono le specie da degradare, durante la loro permeazione attraverso le membrane. Per effetto dell'irraggiamento si generano radicali idrossilici dall'acqua sulle particelle di semiconduttore e di fotocatalizzatore immobilizzato. La degrazione fotocatalitica, come à ̈ noto, trasforma il carbonio e l'idrogeno degli inquinanti organici in biossido di carbonio ed acqua, integralmente, mentre gli elementi alogenici eventualmente presenti vengono convertiti in ioni alogenuro. Anche alcuni inquinanti inorganici, particolarmente quelli a basso stato di ossidazione, vengono ossidati molto rapidamente, dai radicali idrossilici, allo stato di ossidazione più alto; così i solfiti ed i solfuri danno solfati, e gli ioni cianuro vengono fotodegradati a biossido di carbonio ed ioni ammonio.

Dato che i fotopromotori, nelle membrane polimeriche, possono venire immobilizzati mediante fotoinnesto su una grande varietà di supporti, come si à ̈ detto, ne risulta una estrema flessibilità di processo, la sola limitazione essendo rappresentata dal composito polimerico con cui si prepara solitamente la membrana, piuttosto che, ovviamente, dal supporto. I legami chimici, che vengono a stabilirsi, per effetto del fotoinnesto, tra la membrana ed il suo supporto garantiscono stabilità meccanica ed aderenza. Ciò consente, inoltre, una vita media assai elevata per la membrana stessa.

Gli svantaggi e gli inconvenienti principali delle membrane polimeriche composite note, tuttavia, sono dati:

- dalla scarsa resistenza dei polimeri alle radiazioni ultraviolette, il che comporta una sostituzione più o meno frequente delle membrane, accompagnata dai costi relativi; - dalla cessione di prodotti di degradazione dei polimeri nei mezzi in cui vengono trattati, il che comporta dei limiti nel raggiungimento di elevati rendimenti di purificazione per i microinquinanti che devono venire rimossi.

OGGETTO DELL’INVENZIONE

Oggetto della presente invenzione à ̈ eliminare radicalmente tutti gli svantaggi e i limiti evidenziati dalle tecnologie precedenti, mediante un nuovo metodo di produzione delle membrane foto catalitiche, che ricorra a materiali di massima resistenza alle radiazioni, e di massima stabilità chimica.

L’invenzione consiste, infatti, nell’aver pensato di produrre smalti ceramici utilizzando come semiconduttori gli stessi materiali, assieme ai loro foto promotori, secondo quanto descritto dal Brevetto Italiano N. 1.256.303, ma sostituendo i monomeri ed i prepolimeri organici usati per il photografting con uno smalto ceramico, ottenuto con tecniche ben note e preparato direttamente in mulino, o con miscelazione meccanica per gli smalti più macinati. Tutto ciò con un duplice scopo:

- Produrre, mediante tali smalti, membrane ceramiche fotocataliche innovative, per ogni applicazione della fotocatalisi alla purificazione ed ultrapurificazione di aria ed acqua;

- Impiegare tali smalti, per utilizzarli, durante il processo di finitura di ogni tipo di materiale ceramico, per funzionalizzare tale materiale ceramico ed impartirgli proprietà autopulenti ed antibatteriche.

Tali smalti, infatti, esplicano la loro capacità antibatterica ed autopulente anche dopo una fase di monocottura a 1250°C.

Per quanto riguarda la prima di queste due tecnologie innovative della presente invenzione, gli impasti ceramici, base e supporto degli smalti, sono stati preparati secondo il ben noto processo industriale per il colaggio dei sanitari, e poi colati in appositi stampi. E’ poi seguito il rivestimento di tali supporti, in condizioni reologiche controllate, per regolarne la porosità, mediante lo smalto foto catalitico, per ottenere le membrane foto catalitiche. Le membrane, così ottenute, sono state essiccate con tecnologia ben nota. Gli smalti impiegati sono stati preparati appositamente a partire dalle materie prime ed additivati con diverse concentrazioni di un semiconduttore / foto catalizzatore, appropriatamente additivato, come descritto nei Brevetti Italiani N.

1237084, N.1.256.303.

Per la seconda di tali tecnologie, i materiali ceramici di partenza, siano essi sanitari o piastrelle, nello stadio finale della preparazione sono stati smaltati con gli smalti antibatterici e autopulenti e cotti in un forno industriale seguendo un ciclo di monocottura di 16 ore, con una temperatura massima di 1250°C.

Il processo di produzione degli smalti ceramici, sia quando da essi si debbano preparare le membrane ceramiche foto catalitiche, sia quando da essi si debbano produrre smalti autopulenti ed antibatterici, sinteticamente consiste nei seguenti passaggi.

Macinazione ad umido delle materie prime dello smalto, dopo un loro opportuno dosaggio; Un processo di setacciatura e deferrizzazione, prima e dopo, la fase finale di miscelazione - omogenizzazione dello smalto liquido. Lo smalto liquido così ottenuto viene additivato con il foto catalizzatore.

Il processo per ottenere le membrane ceramiche foto catalitiche, prevede inizialmente la creazione del supporto ceramico e infine la sua smaltatura con smalto autopulente ed antibatterico.

In dettaglio:

1) Scioglitura di prima fase: le argille, insieme con acqua e deflocculanti, vengono immesse in uno scioglitore. Per quanto possibile à ̈ bene utilizzare la totalità del deflocculante necessario all'impasto in questa prima fase di scioglitura in quanto à ̈ noto che la stessa quantità di deflocculante aggiunta secondo diverse modalità dà luogo a differenti comportamenti reologici della barbottina. La quantità di deflocculante da usare varia generalmente dallo 0,1 allo 0,5% sul peso secco dell'impasto dipendentemente dalla formulazione della barbottina e dal tipo di fluidificante utilizzato. E' quindi bene aggiungere il caolino nella parte finale della seconda fase di scioglitura. Anche la sequenza di immissione delle argille nello scioglitore à ̈ importante perché anche per queste materie prime un'eccessiva agitazione può alterare il comportamento reologico.

2) Setacciatura e deferrizzazione prima fase: la dispersione argillosa viene, prima di essere trasferita allo scioglitore di seconda fase, setacciata tramite vibrosetacci con una o più reti aventi aperture variabili da 125 a 90 micron. La barbottina setacciata viene fatta passare per delle elettrocalamite e/o dei magneti permanenti che possono essere anche montati direttamente sotto il setaccio che hanno la funzione di sottrarre all'impasto i materiali magnetici inquinanti (ferro) che possono essere presenti.

3) Scioglitura di seconda fase: in essa vengono immessi in sequenza la dispersione argillosa di prima fase, il quarzo, il feldspato, il caolino e la chamotte. In alternativa può essere usato un turbodissolutore.

4) Setacciatura e deferrizzazione di seconda fase: si ripete l'operazione sopra descritta ma in questo caso l'apertura delle reti dei setacci à ̈ di solito più grande sia per la maggior grandezza dei grani di quarzo e feldspato rispetto alle argille, sia perchà ̈ il maggior peso specifico e la minore fluidità della barbottina renderebbero complicata la setacciatura con reti a maglia molto piccola: si usano reti con aperture che variano da 125 a 180 micron.

5) Miscelazione della barbottina finale: questa operazione viene eseguita in un pozzo dotato di agitatore meccanico a pale caratterizzato da una velocità di rotazione delle pale di circa 12÷16 giri/min.

6) Completata l'omogeneizzazione dell'impasto, si controllano le sue principali caratteristiche: peso specifico, viscosità, tissotropia, pH, temperatura. Se à ̈ necessario si apportano le opportune correzioni cercando di evitare sempre l'aggiunta di deflocculanti e/o di acqua: à ̈ preferibile modificare le caratteristiche dell'impasto aggiungendo della barbottina avente le opportune proprietà fisiche. 7) Smaltatura finale: le membrane, oppure i materiali ceramici da funzionalizzare, sono, infine, smaltati a spruzzo a mezzo idonei aerografi, sempre nell’intento di controllare il comportamento reologico, che condiziona la porosità.

Gli smalti potranno esser preparati con quantità assai variabili di semiconduttore e suoi foto promotori. Con un tipo di smalto, contenente dallo 0,01 al 10% di biossido di titanio nano polvere, assieme a suoi foto sensibilizzatori e foto promotori, come descritto nel capitolo precedente, si potranno produrre materiali per rivestire ad esempio, in monocottura, materiali ceramici, quali gli idrosanitari o le piastrelle ceramiche, per conferire loro, mediante tale funzionalizzazione, proprietà battericide ed autopulenti, proprietà che sono state chiaramente evidenziate e misurate, come verrà spiegato negli esempi. Con un’altra tipologia di smalto l’additivazione di semiconduttore e di suoi foto promotori potrà avvenire dal 10 al 40-50%, al fine di ottenere un materiale completamente ceramico per produrre membrane ceramiche dotate di proprietà foto catalitiche nel trattamento di aria ed acqua, allo scopo di raggiungere alti od altissimi livelli di purificazione (ad esempio acqua ultrapura con tenore di sostanze organiche inferiore a 0,1 ppb di TOC, Carbonio Organico Totale). Tali membrane ceramiche, da un lato, posseggono resistenza indefinita alle radiazioni ultraviolette, e quindi una durata illimitata nei reattori in cui vengono montate; dall’altro lato, durante l’irraggiamento in tali reattori, non possono produrre e non produrranno, dalla loro struttura, alcun prodotto di degradazione contenente carbonio organico, e per tale ragione saranno in grado di spingere al massimo il processo foto catalitico di ossidazione dei microinquinanti, sia nell’aria che nell’acqua, fino alla mineralizzazione completa.

La tecnologia della presente invenzione, sia per gli smalti ceramici, antibatterici ed autopulenti, che per le membrane fotocatalitiche interamente ceramiche, si presenta del tutto innovativa, rispetto a quanto noto dalla letteratura. Sono stati, infatti, sviluppati additivi, come à ̈ noto, che conferiscono proprietà antibatteriche agli smalti, ma soltanto con applicazioni in terzo fuoco, od addirittura a freddo, e non in monocottura.

Tali tecniche, diverse da quella descritta nella presente descrizione, comportano due problemi principali. I costi di produzione crescono notevolmente, sia per la necessità di introdurre nuove fasi nel processo produttivo, sia perché queste fasi comportano, tra l’altro, e soprattutto per i sanitari, notevoli manipolazioni. Inoltre la durata dell’effetto antibatterico ed autopulente à ̈ assai limitata nel tempo; infatti, sia gli additivi applicati in terzo fuoco, ma soprattutto quelli applicati a freddo, sono facilmente asportabili per abrasione durante l’uso. Tali inconvenienti, non di poco conto, mettono in risalto gli enormi vantaggi derivanti dalla presente invenzione, come sopra esposti.

Un'altra caratteristica, peculiare del processo della presente invenzione, merita di venire sottolineata, in particolare per le membrane interamente ceramiche dotate di proprietà fotocatalitiche. Nei processi di fotodegradazione che si basano sull'azione del solo perossido di idrogeno combinata a quella della radiazione ultravioletta, anche se in presenza di fotocatalizzatori solubili, i contenitori della lampada e le zone ad elevato flusso radiante si rivestono assai facilmente di prodotti peciosi, che ben presto riducono l'intensità del flusso ed il rendimento del processo. Tutte queste zone, quindi, necessitano di una pulizia in continuo, se non si fa uso di sorbenti granulari, che in ogni modo vanno filtrati continuativamente e rigenerati. Tutto ciò non avviene minimamente nel processo della presente invenzione, poiché la reazione di fotodegradazione, ed anche la decomposizione degli ossidanti in radicali reattivi, si produce, ed in modo altamente efficiente, allorché si impiegano idonei fotopromotori della fotocatalisi, ossia senza dar luogo ad apprezzabile formazione di residui carboniosi, soltanto sulla superficie della membrana. Di conseguenza, nessun dispositivo di pulizia, o similare, risulta necessario.

In modo del tutto generale, le applicazioni delle membrane ceramiche foto catalitiche rendono possibili i processi di degradazione fotochimica di composti organici a biossido di carbonio ed acqua ed a ioni alogenuro, solfato, nitrato e/o ammonio, se tali composti contengono nella loro molecola alogeni, solfo, o azoto rispettivamente, fino alla completa mineralizzazione, processi condotti in presenza di un semiconduttore fotocatalizzatore di tipo noto, come il biossido di titanio. Tali processi di degradazione possono anche coinvolgere ioni inorganici inquinanti e tossici (es. solfuri, solfiti, cianuri, ecc.) che vengono innocuizzati trasformandoli nel loro stato di ossidazione più elevato.

Le membrane ceramiche fotocatalitiche possono venir montate modularmente in qualsiasi appropriato tipo di fotoreattore, come un fotoreattore anulare, o di qualsiasi altro genere, ed utilizzate in operazioni continue, oppure discontinue, in circuito chiuso, o con ricircolazione parziale. In particolare, tali reattori possono venire applicati alla potabilizzazione dell'acqua, ivi compresa la rimozione integrale di composti organici clorurati, nonché alla produzione di acqua ultrapura. Nel campo della potabilizzazione delle acque naturali o del trattamento di reflui municipali, la rimozione di micro- o macro-inquinanti, mediante reattori con membrane ceramiche foto catalitiche, sia in stadio singolo, sia in operazioni a stadi multipli, può venire efficacemente raggiunta anche in combinazione con altri tipi di processi di disinquinamento, chimici, chimico-fisici, o biologici (processi a fanghi attivi). In quest’ultimo caso, scopo dei processi di cui nella presente invenzione à ̈ sia quello di indurre biodegradabilità integrale nelle acque reflue, allorché contengono inquinanti tossici, passando poi ad un impianto a fanghi attivi tradizionali, per la fase finale del trattamento complessivo, sia quello di post trattare, per lo stesso scopo, le acque provenienti da un impianto a fanghi attivi, in cui inquinanti chimici non biodegradabili permangano ancora, per effetto della mancata applicabilità del processo biochimico di trattamento.

ESEMPI DI APPLICAZIONI

Oltre alle applicazioni già menzionate ed a quelle indicate negli esempi che seguono, esempi che in nessun modo vanno considerati come limitativi, ed oltre alle applicazioni nel testo, virtualmente qualsiasi composto organico può venire fotodegradato con il processo della presente invenzione, purché si scelga in modo appropriato il fotopromotore da aggiungere al biossido di titanio semiconduttore. Anche molti inquinanti inorganici, particolarmente quelli a basso stato di ossidazione, come sopra riportato, possono venire degradati con il metodo che qui si descrive.

Le proprietà fotocatalitiche e antibatteriche dei materiali ceramici preparati secondo la presente invenzione sono state testate attraverso misure di attività fotocatalitica e potere antibatterico secondo quanto descritto negli Esempi 1 e 2 rispettivamente. ESEMPIO 1

L’attività fotocatalitica à ̈ stata testata su membrane ceramiche foto catalitiche preparate su supporti ceramici.

In un primo esempio di realizzazione dell’invenzione sono stati preparati due campioni, colati con un impasto ceramico e smaltati con uno smalto bianco, additivato con due diverse concentrazioni di biossido di titanio dopato, pari a 0.3% nel campione 1/1 e pari a 0.5% nel campione 1/2, cotti in un forno industriale.

L’attività fotocatalitica dei campioni à ̈ stata testata. Nel test foto catalitico à ̈ stata seguita la cinetica di fotodegradazione di 650 mL di una soluzione contenente fenolo (121 ± 2 ppm) come molecola modello tipica di una specie tossica ed inquinante, in un reattore discontinuo, operante in batch, e munito di camicia refrigerante (in modo che la temperatura del reattore non superasse 30°C ) e di lampada UV a vapori di Hg, dalla potenza nominale di 125 W. La reazione à ̈ stata effettuata insufflando come agente donatore di ossigeno O2al flusso di 100 ml/min. I vari prelievi della reazione durante la cinetica, sono stati analizzati con uno strumento analizzatore del TOC (carbonio organico totale) (Shimadzu TOC-V CSH analyzer), determinando poi dalle curve cinetiche, rispetto al “bianco†, la velocità massima, (dC/dt)max, di trasformazione del carbonio del fenolo in biossido di carbonio, e quindi di distruzione ossidativa (mineralizzazione completa) della molecola dell’inquinante.

I risultati ottenuti per i due campioni preparati, come sopra citato, sono stati riassunti nella seguente tabella, che riporta i dati di velocità, calcolati tramite l’equazione della retta cinetica ricavata dall’interpolazione dei punti dell’analisi effettuata con il TOC.

Campione (dC/dt)max (mg di carbonio / L.min)

Bianco 0.076

Campione 1/1 0.948

Campione 1/2 0.994

Dalla tabella si nota anzitutto l’enorme differenza di velocità di mineralizzazione dell’inquinante, ossia di distruzione dello “sporco†presente sulla superficie del materiale ceramico, fra il “bianco†ed i campioni additivati. Il piccolissimo valore determinato nel “bianco†à ̈ dovuto alla debolissima azione esercitata dalla sola radiazione ultravioletta nei confronti dell’inquinante. In presenza dell’additivo, invece, la velocità à ̈ di 13 volte maggiore, segno della grande efficacia autopulente dei campioni additivati.

ESEMPIO 2

Il test antibatterico permette di valutare quantitativamente l’attività antimicrobica della superficie ceramica smaltata. L’Escherichia Coli viene scelto come batterio per il test, perché gli antimicrobici richiedono un contatto forte con le celle microbiali per espletare la massima attività.

Da una sospensione batterica di Escherichia coli, fatta crescere in adatto terreno di coltura per circa 24 h, viene prelevato 1.0 mL e posto in 100 mL di terreno agar in acqua deionizzata. 1.0 mL di questo terreno agar, inoculato con Escherichia coli, viene pipettato sulla superficie della piastra di ceramica smaltata in una apposita area delimitata da un cilindro di vetro. E’ necessario un campione di controllo per confermare le condizioni del batterio e da utilizzare come standard per il calcolo del rapporto di sopravvivenza. Dopo 24 h di contatto, 100 µL del terreno agararizzato, depositato sulle piastre smaltate, vengono prelevati ed inoculati su una piastra di Petri con agar a 37°C per 24 h. Il confronto del numero di batteri vivi permette di verificare la capacità antimicrobica dello smalto. La percentuale di sopravvivenza (%S) viene ottenuta dal confronto del numero dei batteri vivi sui due campioni esaminati (Ne) con quelli del campione del bianco (Nc) attraverso la relazione S= (Ne/Nc)x100.

I risultati ottenuti sono stati di un abbattimento superiore al 99% del batterio in esame. Nella seguente tabella sono riportati i valori ottenuti nella sperimentazione, sui due campioni analizzati.

Campione UFC/mL

Blank 5800000000

Campione Percentuale di sopravvivenza (%S)

Campione A 0.060

(3 mani di smalto additivato)

Campione B 0.0015

(1 mano di smalto additivato)

È da notare che le prove sono state effettuate senza ricorrere all’irraggiamento con lampade UV. Le quantità di additivo utilizzate variano dallo 0,3 allo 0,5% in peso in funzione del tipo di smalto e del ciclo di cottura. La sperimentazione à ̈ stata realizzata testando provini smaltati con tre applicazioni di smalto; in un primo test tutte e tre le applicazione sono state effettuato con smalto additivato. In un secondo test soltanto la terza applicazione à ̈ stata fatta con smalto additivato. I risultati ottenuti (vedi Tab.2) sono stati gli stessi: pertanto si può ridurre notevolmente il consumo di additivo (e quindi il costo) inserendo l'additivo soltanto nello smalto applicato nell'ultima smaltatura.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Processo per la preparazione di smalti ceramici antibatterici ed autopulenti che prevede una fase di macinazione ad umido, dopo il dosaggio delle materie, seguito da un processo di setacciatura e deferrizzazione, per ottenere lo smalto ceramico liquido; lo smalto così ottenuto, à ̈ caratterizzato dal fatto di essere additivato con un foto catalizzatore di tipo noto; il tutto miscelato, fino a completa omogeneizzazione, e applicato mediante aerografo o spruzzatura manuale su idonei supporti, cotti in forni industriali a temperatura elevata.
2. 2. Processo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di contenere concentrazioni dallo 0,01% al 10% di foto catalizzatore, additivato di foto sensibilizzatori e foto promotori, atto alla realizzazione di smalti da utilizzare in monocottura, sia per sanitari, che per piastrelle od ogni altro tipo di supporto.
3. 3. Processo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il semiconduttore foto catalizzatore di tipo noto viene attivato ed incrementato nel rendimento spettrale e nella sensibilità, utilizzando almeno un fotopromotore e/o fotosensibilizzatore stabilizzato, costituito da almeno un composto metallorganico, in cui l'atomo centrale coordinato à ̈ un elemento di transizione contenente uno, due o tre elettroni d in orbitali (n-1)d (n=numero quantico principale), ed in cui i ligandi sono coordinati all'atomo centrale mediante almeno uno degli elementi seguenti: C, N, P, As, Sb, O, S, Se, Te, B, e/o ioni uninegativi semplici degli elementi H, F, Cl, Br, I.
4. 4. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che per la creazione di membrane fotocatalitiche lo smalto foto catalitico viene applicato su un supporto ceramico poroso, ottenuto da un impasto ceramico appositamente preparato, colato in appositi stampi della forma desiderata e fatto essiccare, dopo sformatura; tali membrane ceramiche sono sottoposte a cottura in forno.
5. 5. Processo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l’impasto ceramico poroso, appositamente studiato nella miscelazione delle materie prime, à ̈ ottenuto mediante una prima fase di scioglitura delle argille, insieme con acqua e deflocculanti, setacciatura e deferrizzazione, seguita da una seconda fase di scioglitura nella quale la dispersione argillosa di prima fase viene additivata di quarzo, feldspato, caolino e chamotte; alla seconda fase segue un processo di setacciatura e deferrizzazione per ottenere, mediante miscelazione, la barbottina finale.
6. 6. Processo secondo una o più rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di contenere, per la produzione di membrane ceramiche porose foto catalitiche, oppure, dopo appropriata diluizione, di smalti ceramici antibatterici ed autopulenti, concentrazioni dal 10% al 50% di foto catalizzatore, additivato di foto sensibilizzatori e foto promotori.
7. 7. Processo secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto foto promotore à ̈ impiegato, immobilizzato nelle membrane ceramiche fotocatalitiche, in percentuale di almeno 0,01%, preferibilmente nell’intervallo dal 3% al 10%.
8. 8. Processo secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere utilizzato per la produzione di membrane ceramiche fotocatalitiche, additivate di sistemi di fotopromotori, preparate su qualsiasi tipo di supporto, sia ceramico che metallico, e con qualsiasi forma e configurazione possibile.