陶瓷产品设计中环保用材的未来展望

曹小琴

摘要本文从绿色材料的角度分析了绿色陶瓷的未来适应性。

关键词绿色陶瓷用材环保

中图分类号:TQ174文献标识码:A

随着人们环保意识的不断增强,以崇尚自然、保护环境为核心的绿色技术、绿色产品、绿色设计等已受到人们的普遍重视和欢迎。

1绿色陶瓷释义

绿色陶瓷的定义目前还不成熟,有些商家认为使用无铅的釉下彩产品就是绿色陶瓷,并给消费者造成了用釉下彩即是绿色陶瓷的印象。这种理解未免过于简单,绿色陶瓷制品,应当指的是合理利用自然资源,在生产过程中环境负荷最低(即无环境污染)、能耗低,且在使用时有益于人类健康的产品。

绿色陶瓷包括:一是健康产品;二是节能产品;三是环保产品;四是多功能产品。绿色陶瓷的概念应源自于生态环境材料的概念。其主要特征首先是节约资源和能源;其次是减少环境污染;第三是容易回收和循环利用。

2 绿色陶瓷的环保应用

2.1 为节约能源而设计

2.1.1设计应实用且节能

从可持续发展的角度来看,当前全球最重要的就是能源问题。我们现在要首当其冲要做的便是节约能源、提高能源效率、降低能源消耗,另外还要注重开发新能源、可再生能源。如新型的多孔陶瓷制备的外墙材料就能解决寒冷的冬天或者酷热的夏天居住的不舒适性这个问题,它可以让房屋具有非常好的保温隔热效果,极大地节约了电能的消耗。

2.1.2耐久性材料节约成本

许多原先设计是可以使用多年的产品,现在已经被刻意设计为只有很短的使用寿命,“用后既抛”似乎成了一种消费的热点。延长产品寿命显然是一种减少浪费的良策,要做到这一点有许多不同的方法,如改善可靠性和耐久性便是一种获得再生的形式。一些先进的新型陶瓷材料便有很明显的环境效应。例如氧化铝陶瓷材料具有强度高、抗热的优势特性,用于发动机等产品的话,可以提高效能,从而节约能源。用于汽车车身及零部件生产,可以大大的降低整车质量、降低燃油消耗。

2.1.3回收性设计和循环设计

为了充分利用资源和减少废物,下一世纪的陶瓷生产厂家必须考虑的不仅是如何设计、生产优质的陶瓷产品,而且要考虑到如何用废弃的资源进行再设计。陶瓷行业生产依赖的是不可再生的土、矿等原材料。因此,陶瓷行业应在材质上动脑筋,考虑把废弃的瓷砖磨碎,变成可再利用的资源,把原材料的利用率提升到最高,而把消耗率降到最低。

我们应该遵循循环经济的观点,实现自然资源的低投入、高利用和废弃物的低排放,从而根本上消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。

2.2 为健康而设计

2.2.1医疗卫生方面,新型陶瓷骨植入人体替代断骨

随着人口的老龄化高峰期的到来,人体硬组织和器官修复以及替代材料的需求也会持续增长,人口老龄化对生物医学材料提出了新的需求。生物陶瓷是骨修复材料的重要组成部分,在人体硬组织的缺损修复及重建等方面起着重要的作用,目前的生物陶瓷骨修复材料已经广泛应用于人工牙、人工骨、人工关节、骨折固定等方面。

2.2.2居住健康方面,生产出预防病毒的消毒杀菌陶瓷

随着科技和经济的飞速发展,人类对健康和卫生更加关注,而且要求越来越高。抗菌陶瓷是能靠自身来杀灭表面细菌的陶瓷材料,它运用的是陶瓷产品表面光热效应及光催化原理,使其表面离子中产生电子和电负性等作用而取得杀菌的效果。而且能长期依靠自身杀灭陶瓷表面细菌和抑制其繁殖作用,可以大量应用于卫生洁具。

另一种方法是在建筑卫生陶瓷的釉料或涂料中,加入少量光催化剂、银铜离子型抗菌剂、稀土激活抗菌剂等,可制成具有抗菌、防霉功能的建筑卫生陶瓷和涂料,是有益人体健康的生态建材。目前有待解决的技术难题,是如何防止杀菌功能随着使用时间而逐渐下降,使材料在使用寿命期间始终具有有效的抗菌、防霉功能。

3 小结

近些年来,随着社会的发展,科学技术的进步,人们对居住、工作、出行等要求将越来越高,对陶瓷材料的功能与性质也将提出更高的要求。这就要求人类不断地研究开发具有更优良的性能,同与环境协调的各类陶瓷材料,在满足现代人日益增长的需求的同时,符合可持续发展的原则。