JPH09295912A - Production of antimicrobial ceramics - Google Patents

Production of antimicrobial ceramics

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JPH09295912A
JPH09295912A JP8134212A JP13421296A JPH09295912A JP H09295912 A JPH09295912 A JP H09295912A JP 8134212 A JP8134212 A JP 8134212A JP 13421296 A JP13421296 A JP 13421296A JP H09295912 A JPH09295912 A JP H09295912A
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JP
Japan
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antibacterial
zeolite
ceramics
antimicrobial
fly ash
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JP8134212A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuyoshi Fujimoto
津佳 藤本
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Harima Ceramic Co Ltd
Original Assignee
Harima Ceramic Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To economically obtain antimicrobial ceramics excellent in persistence of antimicrobial effects and strength by blending a specific amount of a specified ingredient therein. SOLUTION: The antimicrobial ceramics are obtained by granulating a blend containing 100 pts.wt. fly ash and 1-15 pts.wt. pulverized coal, baking the resultant granulated blend, then converting the surface layer of the prepared ceramics into a zeolite according to an alkali hydrothermal synthesis and further supporting an antimicrobial metallic ion (e.g. silver) thereon by the ion exchange. The resultant antimicrobial ceramics are a spherical product having 1-20mm diameter. When the alkali hydrothermal synthesis is carried out, a zeolite- forming assistant (e.g. sodium aluminate) is preferably added into an aqueous solution of an alkali (e.g. NaOH). The ion exchange reaction is preferably conducted in a reactional solution at 40-80 deg.C and about pH7 for 5-24hr. The content of the antimicrobial metallic ion in the zeolite support material is preferably about 0.5-15wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に抗菌効果の持
続性および強度に優れた抗菌性セラミックスを製造する
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing antibacterial ceramics having excellent durability and strength of antibacterial effect.

【0002】[0002]

【従来の技術】銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンなどの
金属イオンに強い抗菌性があり、この性質はオリゴジナ
ミー効果(oligodynamic effect)
として知られている。そして、この抗菌性金属イオンを
ゼオライトに担持させることにより、安全かつ広範囲の
用途に使用できる抗菌性セラミクスが開発されている。
例えば、特開昭59−37956号、特開昭60−18
1002号などに見られるとおりである。
2. Description of the Related Art It has a strong antibacterial property against metal ions such as silver ion, copper ion and zinc ion, and this property has an oligodynamic effect.
Also known as Then, by supporting this antibacterial metal ion on zeolite, an antibacterial ceramics that can be used safely and in a wide range of applications has been developed.
For example, JP-A-59-37956 and JP-A-60-18
As it can be seen in 1002.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】抗菌性セラミックスに
は、単に高い抗菌効果のみでなく、その抗菌効果が長期
間にわたって持続することが要求される。しかし、従来
のゼオライト系抗菌性セラミックスは使用初期の抗菌効
果には優れても、抗菌効果の持続性に劣る問題があっ
た。
The antibacterial ceramics are required to have not only a high antibacterial effect but also the antibacterial effect lasting for a long period of time. However, although the conventional zeolite-based antibacterial ceramics are excellent in the antibacterial effect at the initial stage of use, there is a problem that the antibacterial effect is inferior in sustainability.

【0004】ゼオライトには、天然ゼオライトと合成ゼ
オライトがある。天然ゼオライトには、合成ゼオライト
に比較してイオン交換機能など劣る。一方、合成ゼオラ
イトは一般に、出発原料としてケイ酸ナトリウムとアル
ミン酸ナトリウムとが使用されるため、製造コストは極
めて高いものとなる。
Zeolites include natural zeolites and synthetic zeolites. Natural zeolite is inferior in ion exchange function to synthetic zeolite. On the other hand, synthetic zeolite generally uses sodium silicate and sodium aluminate as starting materials, so that the manufacturing cost is extremely high.

【0005】また、抗菌性セラミックスをフィルターや
担体などの分野で利用するには微粉末状のゼオライトを
造粒する必要がある。しかし、造粒の際に添加されるバ
インダーの混在によってゼオライト組織がもつ細孔の閉
塞で抗菌効果が劣化すると共に、造粒物の強度の点でも
問題があった。
Further, in order to use the antibacterial ceramics in the fields of filters and carriers, it is necessary to granulate fine powdery zeolite. However, mixing of the binder added during granulation causes a problem in that the antibacterial effect is deteriorated due to the blockage of the pores of the zeolite structure and the strength of the granulated product.

【0006】本発明は、抗菌効果の持続性および強度に
優れ、しかも安価な抗菌性セラミックスを得る方法を提
供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a method for obtaining inexpensive antibacterial ceramics which is excellent in durability and strength of antibacterial effect.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、フライアッシ
ュ100重量部と微粉炭1〜15重量部を含む配合物を
球状に造粒後、焼成して得た球状セラミックスをアルカ
リ水熱合成によって表面層をゼオライト化し、さらにイ
オン交換により抗菌性金属イオンを担持させることを特
徴とした抗菌性セラミックスの製造方法である。
According to the present invention, a spherical ceramic obtained by granulating a mixture containing 100 parts by weight of fly ash and 1 to 15 parts by weight of pulverized coal into spherical particles and firing the mixture is subjected to alkaline hydrothermal synthesis. This is a method for producing antibacterial ceramics, characterized in that the surface layer is made into zeolite and the antibacterial metal ions are carried by ion exchange.

【0008】フライアッシュは、主に石炭火力発電所の
微粉炭燃焼ボイラーの電気集塵機で捕集して得られる石
炭灰である。SiO2およびAl23を主成分とし、高
温で溶融されたガラス化した球状の微細粒子である。
Fly ash is mainly coal ash obtained by collecting with an electric dust collector of a pulverized coal combustion boiler of a coal-fired power plant. These are vitrified, spherical fine particles containing SiO 2 and Al 2 O 3 as main components and melted at high temperature.

【0009】本発明は、このフライアッシュに特定量の
微粉炭を配合して造粒後、焼成して得たセラミックスを
ゼオライト化し、さらに抗菌性金属イオンを担持させた
ことで、抗菌効果の持続性、強度および経済性を兼ね備
えた抗菌性セラミックスを得たものである。
According to the present invention, the fly ash is blended with a specific amount of pulverized coal, granulated, and then fired to form a ceramic, which is then made into zeolite, and further, an antibacterial metal ion is carried, thereby maintaining the antibacterial effect. The antibacterial ceramics having the properties, strength and economy are obtained.

【0010】本発明では、造粒物に配合した微粉炭が造
粒物を焼成する際に燃焼し、造粒物の焼結を促進する作
用をもつ。それにより、本発明により得られる抗菌性セ
ラミックスは使用中に外力を受けても容易に破損しない
優れた強度を発揮する。
In the present invention, the pulverized coal blended in the granulated material burns when firing the granulated material, and has the function of promoting the sintering of the granulated material. As a result, the antibacterial ceramics obtained according to the present invention exhibits excellent strength that is not easily damaged even when an external force is applied during use.

【0011】また、造粒物の焼成工程において、微粉炭
の焼失で多数の微細孔が生成される。ゼオライト化後も
この気孔が維持される。微粉炭を含まないフライアッシ
ュをゼオライト化ものも微細孔が存在するが、これに比
べて微粉炭の焼失で形成される微細孔の口径の方が大き
い。
Further, in the firing step of the granulated product, a large number of fine pores are generated due to the burning of the pulverized coal. These pores are maintained even after the formation of zeolite. The fly ash that does not contain pulverized coal also has fine pores, but the fine pores formed by the burning of pulverized coal have a larger diameter.

【0012】金属イオンによる抗菌性セラミックスは、
使用することでゼオライトに担持された金属イオンの一
部が金属塩を生成する。この金属塩は抗菌性を持たず、
ゼオライトの微細気孔に徐々に堆積して気孔内の抗菌性
金属イオンの拡散を阻害する。本発明により得られる抗
菌セラミックスは、微粉炭の焼失で形成された微細気孔
の口径が大きいことで、金属塩の堆積による微細気孔目
詰まりが生じ難くなり、抗菌性金属イオンの拡散が安定
して継続することが、抗菌効果の持続性に作用している
ものと思われる。
Antibacterial ceramics based on metal ions are
When used, a part of the metal ions supported on the zeolite forms a metal salt. This metal salt has no antibacterial properties,
It gradually accumulates in the fine pores of zeolite and inhibits the diffusion of antibacterial metal ions in the pores. The antibacterial ceramics obtained by the present invention has a large pore size of fine pores formed by burning of pulverized coal, which makes it difficult to cause clogging of fine pores due to the deposition of metal salts and stabilizes the diffusion of antibacterial metal ions. Continuation seems to affect the persistence of the antibacterial effect.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明で出発原料として使用する
フライアッシュは、石炭の産地あるいはその選鉱状態で
異なるが、一般的にはSiO2:40〜70wt%、A
23:20〜40wt%、Fe23:5〜10wt
%、その他の微量成分:Na2O、K2O、CaO、Mg
Oなどを含む化学成分を有している。その粒径は15〜
70μmである。なお、JIS−6201では44μm
の標準篩を75%が通過するものをフライアッシュとし
て定義しているが、本発明はフライアッシュを造粒して
使用することからこれに限らず、44μmの標準篩を通
過しないものでも使用できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The fly ash used as a starting material in the present invention varies depending on the place of coal production or the state of beneficiate, but generally, SiO 2 : 40 to 70 wt%, A
l 2 O 3: 20~40wt%, Fe 2 O 3: 5~10wt
%, Other minor components: Na 2 O, K 2 O, CaO, Mg
It has chemical components including O and the like. The particle size is 15 ~
70 μm. According to JIS-6201, 44 μm
In the present invention, 75% of which passes through the standard sieve is defined as fly ash. However, the present invention is not limited to this because the fly ash is granulated and used, and fly ash that does not pass through the standard sieve of 44 μm can also be used. .

【0014】このフライアッシュ100重部%に対し、
微粉炭1〜15重量部、さらに好ましくは3〜6重量部
配合して造粒する。この造粒にはつなぎとして例えば水
分を配合物全体に対して外掛け1〜5重量%程度添加
し、シンプソンミル、フレット、メランジャなどのホイ
ール形混練機で混練した後、転動法、加圧法などの任意
の方法で成形する。
With respect to 100 parts by weight of this fly ash,
Pulverized coal is blended in an amount of 1 to 15 parts by weight, more preferably 3 to 6 parts by weight, and granulated. For this granulation, for example, water is added as a binder to the entire mixture by about 1 to 5% by weight, and the mixture is kneaded with a wheel type kneader such as a Simpson mill, fret or melanger, and then rolled or pressurized. Mold by any method such as.

【0015】微粉炭の粒径は前記のフライアッシュの粒
径と同程度が好ましく、例えば1〜100μmする。粒
径大き過ぎるとセラミックの気孔が大きくなって強度に
劣るために好ましくない。造粒物の形状・寸法は抗菌剤
の用途等によって任意に定めることができ、例えば直径
1〜20mmの球状品とする
The particle size of the pulverized coal is preferably about the same as the particle size of the fly ash, for example, 1 to 100 μm. If the particle size is too large, the pores of the ceramic become large and the strength becomes poor, which is not preferable. The shape and size of the granulated product can be arbitrarily determined depending on the use of the antibacterial agent, for example, a spherical product having a diameter of 1 to 20 mm.

【0016】また、造粒物の焼成は、焼成温度を例えば
1000℃以上、好ましくは1200℃とし、微粉炭の
自然発火を促して自燃焼結を行う。
The granulated material is calcined at a calcining temperature of, for example, 1000 ° C. or higher, preferably 1200 ° C., and spontaneous combustion of pulverized coal is promoted to effect self-combustion.

【0017】フライアッシュをアルカリ水熱合成によっ
てゼオライト化する方法は特開昭59−35019号、
特開昭64−24014号、特開平2−229709号
などで知られている。本発明において、フライアッシュ
の造粒品を焼成して得られたセラミックスの表面層をゼ
オライト化する方法は、この公知のアルカリ水熱合成法
を適応することができる。
A method for making fly ash into zeolite by alkali hydrothermal synthesis is disclosed in JP-A-59-35019,
It is known from JP-A 64-24014 and JP-A 2-229709. In the present invention, this known alkaline hydrothermal synthesis method can be applied to the method of making the surface layer of the ceramic obtained by firing the granulated product of fly ash into zeolite.

【0018】セラミックスは、ゼオライト化する前に酸
性溶液で洗浄し、鉄分などの不純物を溶解除去しておく
ことが好ましい。この酸性溶液は塩酸以外のものを使用
する。塩酸で洗浄すると、フライアッシュ中に残存した
塩素がその後のイオン交換反応工程で塩化物を作り、抗
菌性を阻害するために好ましくない。
It is preferable that the ceramic is washed with an acidic solution to dissolve and remove impurities such as iron before it is made into zeolite. This acidic solution uses something other than hydrochloric acid. Washing with hydrochloric acid is not preferable because chlorine remaining in the fly ash forms a chloride in the subsequent ion exchange reaction step and inhibits antibacterial properties.

【0019】アルカリ水熱合成は、セラミックスをアル
カリ水溶液中で加温攪拌して行なう。アルカリ水溶液と
しては、例えば水酸化ナトリウム溶液を使用する。ま
た、ゼオライト化補助成分として、このアルカリ水溶液
にアルミン酸ナトリウムなどを添加してもよい。
The alkaline hydrothermal synthesis is carried out by heating and stirring ceramics in an alkaline aqueous solution. As the alkaline aqueous solution, for example, a sodium hydroxide solution is used. Further, sodium aluminate or the like may be added to this alkaline aqueous solution as a zeolite-forming auxiliary component.

【0020】ゼオライトは、結晶性アルミノケイ酸塩で
あり、その組成式はx(M2,M')O・Al23・ySi
2・zH2O(M,M’はそれぞれ1価,2価の金属、
x,y,zは各成分モル比)で示されるもので、その構
造は、SiO2四面体を母体とし、Siとその一部をA
lで置換した四面体が酸素原子を介して三次元網目構造
を作っている。その結合の仕方により特有の空洞や細孔
を形成し、その微細気孔径は3〜10Åである。そし
て、4価のSi4 +を中心とするSiO4四面体と、3価
のAl3 +を中心とするAlO4四面体とが結合したゼオ
ライトは、負の電荷を帯びたAlO4四面体部分を中和
するために当量の陽イオンが結合し易くなって、陽イオ
ン交換機能を発揮する。
Zeolite is a crystalline aluminosilicate, and its composition formula is x (M 2 , M ') O.Al 2 O 3 .ySi.
O 2 · zH 2 O (M and M ′ are monovalent and divalent metals,
x, y, and z are represented by the molar ratio of each component), and the structure is such that a SiO 2 tetrahedron is a matrix and Si and a part thereof are A
The tetrahedron substituted with l forms a three-dimensional network structure via oxygen atoms. Peculiar cavities and pores are formed depending on the bonding method, and the fine pore diameter is 3 to 10 Å. Then, a zeolite in which a tetravalent SiO 4 tetrahedron centered at tetravalent Si 4 + and an AlO 4 tetrahedron centered at trivalent Al 3 + are bonded is a negatively charged AlO 4 tetrahedron part. In order to neutralize the cations, the equivalent amount of cations is easily bound, and the cation exchange function is exerted.

【0021】ゼオライト化はセラミックス組織の全域で
はなく、アルカリ水溶液と接する深さ1mm程度の表面
層で起こる。したがって、内部はフライアッシュ質、表
面層はゼオライトという二重構造となる。
Zeolization occurs not in the whole area of the ceramic structure but in the surface layer having a depth of about 1 mm in contact with the alkaline aqueous solution. Therefore, the inside has a double structure of fly ash and the surface layer is zeolite.

【0022】このゼオライト化されたセラミックスに、
抗菌性金属イオンを担持させる。抗菌性金属イオンは、
例えば、銀、銅、亜鉛、水銀、錫、鉛、ビスマス、カド
ミウム、クロム、タリウムなどがある。高抗菌性と安全
性の面から、銀、銅、亜鉛のイオンが好ましい。
In this zeolite-made ceramic,
Supports antibacterial metal ions. Antibacterial metal ions are
Examples include silver, copper, zinc, mercury, tin, lead, bismuth, cadmium, chromium and thallium. From the viewpoint of high antibacterial property and safety, silver, copper and zinc ions are preferable.

【0023】銀イオンは硝酸銀、硫酸銀、過塩素酸銀、
酢酸銀、ジアンミン銀硝酸塩、ジアンミン銀硫酸塩な
ど、銅イオンは硝酸銅、過塩素銅、酢酸銅、テトラシア
ノ銅酸カリウム、硫酸銅など、亜鉛イオンは硝酸亜鉛、
硫酸亜鉛、過塩素酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛
などである。
Silver ions are silver nitrate, silver sulfate, silver perchlorate,
Copper acetate, such as silver acetate, diammine silver nitrate, and diammine silver sulfate, copper nitrate, copper perchlorate, copper acetate, potassium tetracyanocuprate, copper sulfate, etc., zinc ion is zinc nitrate,
Examples include zinc sulfate, zinc perchlorate, zinc thiocyanate, and zinc acetate.

【0024】十分な抗菌性を得るためには、抗菌性金属
イオンはゼオライト担持体中に0.5〜15wt%程度
含有させることが適当である。また、イオン交換反応の
好ましい条件としては、pHが7前後、40〜80℃の
反応溶液中で5〜24時間反応させる。
In order to obtain a sufficient antibacterial property, it is appropriate that the antibacterial metal ion is contained in the zeolite carrier in an amount of about 0.5 to 15 wt%. Moreover, as a preferable condition of the ion exchange reaction, the reaction is carried out in a reaction solution having a pH of about 7 and 40 to 80 ° C. for 5 to 24 hours.

【0025】このイオン交換反応によって、ゼオライト
中のイオン交換可能な金属イオンの一部または全部を抗
菌性金属イオンで置換する。イオン交換反応終了後は、
常法に従って、ろ過、水洗および乾燥を行う。
By this ion exchange reaction, some or all of the ion-exchangeable metal ions in the zeolite are replaced with antibacterial metal ions. After the ion exchange reaction,
Filtration, washing with water and drying are carried out in the usual manner.

【0026】このようにして得られる抗菌性セラミック
スは、種々の分野で利用することができる。例えば、水
および培土の抗菌・防黴・防藻剤として利用できる。
The antibacterial ceramics thus obtained can be used in various fields. For example, it can be used as an antibacterial / mildew / algae control agent for water and soil.

【0027】具体的な用途としては、浄水器、クーリン
グタワー・水槽・タンク・鮮魚・養殖用の水質浄化剤、
鉢植え植物の培土、その土壌改良剤などが挙げられる
が、これに限るものではなく、一般細菌、真菌、黴、藻
などの微生物の発生・増殖防止を必要とするあらゆる分
野で利用可能である。
Specific applications include water purifiers, cooling towers, water tanks, tanks, fresh fish, water purification agents for aquaculture,
Examples thereof include cultivating soil for potted plants and soil improving agents therefor, but are not limited thereto, and can be used in all fields in which it is necessary to prevent the generation / proliferation of microorganisms such as general bacteria, fungi, fungi, and algae.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の実施例とその比較例を示す。
表1は、各例で使用した原料フライアッシュの化学成分
値である。
EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples are shown below.
Table 1 shows the chemical component values of the raw fly ash used in each example.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】実施例1 表1で示すフライアッシュA100重量部に微粉炭4重
量部よりなる配合物に水分を外掛け7wt%を添加し、
フレットで混練後、パン型の転動造粒にて平均粒径3m
mの球状に造粒した。この造粒物を、1200℃×1時
間焼成して球状セラミックを製造した。
Example 1 To 100 parts by weight of fly ash A shown in Table 1 was added 7 wt% by adding water to a composition consisting of 4 parts by weight of pulverized coal.
After kneading with frets, pan-type rolling granulation produces an average particle size of 3 m
It was granulated into a spherical shape of m. This granulated product was fired at 1200 ° C. for 1 hour to produce a spherical ceramic.

【0031】このセラミックは、1Kgを80℃に加温
した希硫酸(容量10%)1.5リットル中に入れて3
時間放置し、その後、溶解成分を水洗除去した。次い
で、この洗浄後の球状フライアッシュ1Kgと3Nの水
酸化ナトリウム水溶液1リットルとを混合攪拌後、この
溶液を85℃に加温し、3時間水熱合成反応を行い、ゼ
オライト化を図った。ゼオライト化後は、ろ別、水洗お
よび乾燥した。
1 kg of this ceramic was put in 1.5 liters of diluted sulfuric acid (volume: 10%) heated to 80 ° C.
After allowing to stand for a period of time, the dissolved components were washed off with water. Next, 1 Kg of the washed spherical fly ash and 1 liter of a 3N sodium hydroxide aqueous solution were mixed and stirred, and then the solution was heated to 85 ° C. to carry out hydrothermal synthesis reaction for 3 hours to achieve zeolite formation. After being made into zeolite, it was filtered, washed with water and dried.

【0032】次いで、このゼオライト化後のセラミック
ス1Kgに水1リットルを加え、さらに、濃硝酸を加え
てpHを7に調整した。さらに、この溶液に濃度0.2
mol/リットルの硝酸銀水溶液0.75リットルを添
加し、70℃の加温下で8時間攪拌し、イオン交換によ
り、セラミックスに銀イオンを担持させた。その後は、
ろ別、水洗し、さらに120℃で乾燥した。
Next, 1 liter of water was added to 1 kg of the ceramic after the zeolite formation, and further concentrated nitric acid was added to adjust the pH to 7. Furthermore, the concentration of 0.2
0.75 liter of a mol / liter silver nitrate aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 8 hours, and silver ions were supported on the ceramics by ion exchange. After that,
It was filtered, washed with water, and dried at 120 ° C.

【0033】実施例2 表1で示すフライアッシュB100重量部に対して微粉
炭10重量部よりなる配合物に外掛けで水分を10重量
%添加し、フレットで混練後、パン型の転動造粒にて平
均粒径8mmの球状に造粒した。後は前記の実施例1と
同様の条件にて焼成し、さらにゼオライト化および銀イ
オンの担持によって抗菌性セラミックスを得た。
Example 2 10% by weight of water was externally added to a mixture of 100 parts by weight of fly ash B shown in Table 1 and 10 parts by weight of pulverized coal, and the mixture was kneaded with frets, followed by rolling in a pan mold. The particles were granulated into a spherical shape having an average particle size of 8 mm. After that, firing was carried out under the same conditions as in Example 1 above, and further, an antibacterial ceramic was obtained by making zeolite and carrying silver ions.

【0034】実施例3 実施例1において、3Nの水酸化ナトリウム水溶液1リ
ットルに対し、さらにゼオライト化補助成分として、ア
ルミン酸ナトリウム250gを水1.2リットルに溶解
したものを攪拌しながら添加した。これをゼオライト化
に使用するアルカリ水溶液とし、他は同条件で抗菌性セ
ラミックスを得た。
Example 3 In Example 1, to 1 liter of a 3N sodium hydroxide aqueous solution, 250 g of sodium aluminate dissolved in 1.2 liter of water was further added as a zeolite-forming auxiliary component with stirring. An antibacterial ceramic was obtained under the same conditions except that this was used as an alkaline aqueous solution used for zeolite formation.

【0035】比較例1 表1で示すフライアッシュAに外掛けで水分7重量%を
添加し(微粉炭を配合せず)、後は前記の実施例1と同
様の条件にて混練、成形、さらにゼオライト化および銀
イオンの担持によって抗菌性セラミックスを得た。
Comparative Example 1 Fly ash A shown in Table 1 was externally added with 7% by weight of water (without blending pulverized coal), and then kneaded and molded under the same conditions as in Example 1 above. Furthermore, antibacterial ceramics were obtained by making zeolite and supporting silver ions.

【0036】比較例2 表1で示すフライアッシュA100重量部に対して微粉
炭0.5重量部を添加した配合物に外掛けで水分7重量
%を添加し、後は前記の実施例1と同様の条件にて混
練、成形、さらにゼオライト化および銀イオンの担持に
よって抗菌性セラミックスを得た。
Comparative Example 2 Water was added in an amount of 7% by weight to a composition prepared by adding 0.5 parts by weight of pulverized coal to 100 parts by weight of fly ash A shown in Table 1, and the same procedure as in Example 1 was followed. Under the same conditions, antibacterial ceramics were obtained by kneading, molding, forming zeolite and supporting silver ions.

【0037】比較例3 表1で示すフライアッシュA100重量部に対して微粉
炭20重量部を添加した配合物に外掛けで水分7重量%
を添加し、後は前記の実施例1と同様の条件にて混練、
成形、さらにゼオライト化および銀イオンの担持によっ
て抗菌性セラミックスを得た。
Comparative Example 3 Moisture 7% by weight by external application to a composition prepared by adding 20 parts by weight of pulverized coal to 100 parts by weight of fly ash A shown in Table 1.
And then kneading under the same conditions as in Example 1 above.
An antibacterial ceramic was obtained by molding, further forming zeolite and supporting silver ions.

【0038】比較例4 市販の球状合成ゼオライト(東ソー(株)製、A型、4
〜8mesh)を使用し、これに実施例1と同様の条件
にてイオン交換による銀イオンの担持を行い、球状の抗
菌性セラミックスを得た。
Comparative Example 4 Commercially available spherical synthetic zeolite (A type, 4 manufactured by Tosoh Corp.)
.About.8 mesh) was used to carry silver ions by ion exchange under the same conditions as in Example 1 to obtain spherical antibacterial ceramics.

【0039】表2は未作用品、表3は1年間作用後のも
のについて抗菌力を評価したものである。表2の未作用
品の抗菌力の評価は、シェークフラスコ法により行なっ
た。すなわち、各例で得られた抗菌性セラミックス0.
25gをリン酸緩衝液250mlの入った三角フラスコ
に入れ、これに試験菌懸濁液を105CFU/mlにな
るように加えた後、この三角フラスコを25±5℃で振
とうし、各経時後に生菌数を測定した。
Table 2 shows the antibacterial activity of the non-acting product and Table 3 shows the antibacterial activity of the product after 1 year of action. The evaluation of the antibacterial activity of the non-acting products in Table 2 was performed by the shake flask method. That is, the antibacterial ceramics 0.
25 g was put in an Erlenmeyer flask containing 250 ml of phosphate buffer, and the test bacterial suspension was added to this at 10 5 CFU / ml, and the Erlenmeyer flask was shaken at 25 ± 5 ° C. After the passage of time, the number of viable bacteria was measured.

【0040】表3の抗菌効果の持続性評価は、水道水
(0.4ppmの塩素含有)に、各例で得た球状抗菌性
セラミックスを1年間通水させた。その後、ろ過、水
洗、および乾燥した球状抗菌性セラミックスを、前記の
シェークフラスコ法により試験した。
In order to evaluate the sustainability of the antibacterial effect shown in Table 3, the spherical antibacterial ceramics obtained in each example were passed through tap water (containing 0.4 ppm of chlorine) for one year. Thereafter, the filtered, washed and dried spherical antibacterial ceramics were tested by the shake flask method described above.

【0041】なお、この試験で使用した菌株はエシェリ
ヒア・コリ〔Escherichia coli〕IF
O−12734で、培地はミュラー・ヒントン・ツー
〔Mueller Hinton 2〕(BBL)であ
る。表4は、未作用品の微細気孔と、1年間通水後品の
強度について試験した結果である。微細気孔は水銀圧入
法で測定した。強度は崩壊の有無を目視で観察した。
The strain used in this test was Escherichia coli IF.
O-12734, the medium is Mueller Hinton 2 (BBL). Table 4 shows the results of testing the fine pores of the non-acting product and the strength of the product after passing water for one year. The fine pores were measured by mercury porosimetry. For strength, the presence or absence of disintegration was visually observed.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】[0044]

【表4】 [Table 4]

【0045】表2および表3の結果が示すとおり、本発
明実施例より得られた抗菌性セラミックスは優れた抗菌
作用を示すと共に、その持続性において格段に優れてい
る。また、表4の強度試験結果から、水中での長期使用
に耐えうる強度がある。これに対し造粒物に微粉炭が配
合されていない比較例1、微粉炭が配合割合が本発明の
範囲より少ない比較例2は、共に抗菌効果の持続性に劣
る。比較例1は、強度にも劣る。
As shown in the results of Tables 2 and 3, the antibacterial ceramics obtained from the examples of the present invention show an excellent antibacterial action and, at the same time, are remarkably excellent in durability. Also, from the strength test results in Table 4, there is strength that can withstand long-term use in water. On the other hand, Comparative Example 1 in which the pulverized coal is not blended in the granulated product and Comparative Example 2 in which the blending ratio of the pulverized coal is less than the range of the present invention are both inferior in sustainability of the antibacterial effect. Comparative Example 1 is also inferior in strength.

【0046】微粉炭の割合が本発明の限定範囲より多い
比較例3は、多孔化が過多の組織となって強度に劣る。
比較例4は合成ゼオライトを使用したものであり、抗菌
効果の持続性および強度に劣る。
In Comparative Example 3 in which the proportion of pulverized coal is more than the limited range of the present invention, the structure is excessively porous and the strength is poor.
Comparative Example 4 uses a synthetic zeolite and is inferior in durability and strength of antibacterial effect.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上の実施例の結果が示すように、本発
明により得られるセラミックスは優れた抗菌力に加え、
その抗菌作用の持続性に優れた効果を発揮する。しか
も、水中での長期使用後も強度を保つ。したがって、例
えば水分と接する場所での長期使用に適した抗菌性セラ
ミックスを提供することができる。また、出発原料がフ
ライアッシュであり、産業廃棄物であることから製造コ
ストを低減できるのみならず、省資源・リサイクルと言
った点でも好ましい。
As shown by the results of the above examples, the ceramics obtained by the present invention have excellent antibacterial activity,
The antibacterial effect is excellent in durability. Moreover, it maintains its strength even after long-term use in water. Therefore, for example, it is possible to provide an antibacterial ceramic suitable for long-term use in a place in contact with moisture. Further, since the starting material is fly ash, which is an industrial waste, not only can the manufacturing cost be reduced, but it is also preferable in terms of resource saving and recycling.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 35/00 V ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location C04B 35/00 V

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フライアッシュ100重量部と微粉炭1
〜15重量部を含む配合物を造粒後、焼成して得たセラ
ミックスをアルカリ水熱合成によって表面層をゼオライ
ト化し、さらにイオン交換により抗菌性金属イオンを担
持させることを特徴とした抗菌性セラミックスの製造方
法。
1. Fly ash 100 parts by weight and pulverized coal 1
Antibacterial ceramics characterized by granulating a mixture containing ˜15 parts by weight and firing the resulting ceramic to make the surface layer into a zeolite by alkali hydrothermal synthesis, and further carrying antibacterial metal ions by ion exchange. Manufacturing method.
【請求項2】 アルカリ水熱合成を行なうアルカリ水溶
液中にゼオライト化助成剤を加える請求項1に記載の抗
菌性セラミックスの製造方法。
2. The method for producing an antibacterial ceramic according to claim 1, wherein a zeolite-forming promoter is added to an alkaline aqueous solution for performing alkaline hydrothermal synthesis.
【請求項3】 セラミックスが直径1〜20mmの球状
品である請求項1または2記載の抗菌性セラミックスの
製造方法。
3. The method for producing an antibacterial ceramic according to claim 1, wherein the ceramic is a spherical product having a diameter of 1 to 20 mm.
JP8134212A 1996-04-30 1996-04-30 Production of antimicrobial ceramics Pending JPH09295912A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6554888B1 (en) * 2000-01-12 2003-04-29 The Board Of Trustees Of Southern Illinois University Stabilization of coal wastes and coal combustion byproducts
JP2007332131A (en) * 2006-05-15 2007-12-27 Tottori Univ Gradually disintegrating antibacterial agent, antibacterial liquid by using the same and device for forming the antibacterial liquid
EP3568021A4 (en) * 2017-01-11 2020-10-28 Escobedo, Frank Antimicrobial agricultural products, manufacturing methods and application thereof

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