Изделие из керамики, используемое в условиях контакта с водой, и способ его обработки для придания устойчивости к загрязнению

Изделие из керамики, используемое в условиях контакта с водой, и способ его обработки для придания устойчивости к загрязнению

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к изделию из керамики, используемому в условиях контакта с водой, например, в домашнем туалете, кухне или уборной. Такими изделиями являются промывные унитазы, умывальники и т.п. Кроме того, изобретение относится к способу обработки изделия из керамики для придания устойчивости к загрязнению.

Уровень техники

Изделия из керамики типа, например, промывных унитазов при их применении входят в контакт с человеческими испражнениями, водным раствором мыла, чистящей жидкостью, шампунем, губной помадой, краской для волос и т.п., а также с водой. С учетом этого обстоятельства на внутренней и других поверхностях изделия из керамики формируют стекловидный глазурованный слой, чтобы загрязнение, такое как человеческие испражнения, можно было легко устранить. Кроме того, в последнее время для предотвращения образования липкой грязи и мочевого камня, получающихся из таких загрязнений, к глазурованному слою стали применять антибактериальную обработку, вызывающую олигодинамическую реакцию. Далее, следует иметь в виду, что человеческие испражнения, мыльная жидкость, чистящая жидкость, шампунь, краска для волос и т.п. представляют собой водную систему. Они прилипают к внутренней поверхности изделия из керамики вместе с водой и затем при высыхании превращаются в грязь. С учетом этого для предотвращения скопления остатков на глазурованной поверхности к ней применяют обработку, придающую водоотталкивающие свойства.

Сущность изобретения

Однако результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что загрязнение изделия из керамики представляет собой не высушенный человеческий экскремент и т.п., остающийся на глазурованной поверхности, а комбинацию гидроксильной группы, присутствующей на глазурованной поверхности, с компонентами человеческих испражнений и т.п. Указанная комбинация образуется между гидроксилом и металлическим ионом в воде за счет дегидратации или дегидрирования. Под такими металлическими ионами обычно подразумевают растворимый кремнезем, способный внедряться в загрязнение и выпадающий в осадок в виде кремниевой кислоты с сетчатой структурой или солей, содержащих кремний.

Согласно результатам исследования, проведенного авторами изобретения, разновидности технической и минеральной воды, полученные по всей Японии и обычно считающиеся свободными от загрязнений, в действительности содержат в среднем приблизительно 10 м.д. растворимого кремнезема, как показано в следующих далее Таблицах 1-4 (данные представлены в м.д.).

Таблица 1
№	Классификация	Максимум	Минимум	Среднее
1	Техническая вода	23	12	16
2	Техническая вода	17	12	15
3	Техническая вода	16	12	14
4	Техническая вода	20	18	19
5	Техническая вода	25	18	21
6	Техническая вода			16,4
7	Техническая вода			38,7
8	Минеральная вода			42,7
9	Минеральная вода			24,7
10	Техническая вода	19	15	17
11	Техническая вода	18	15	17
12	Техническая вода	24	19	22
13	Минеральная вода	12,3	7,8	10,5
14	Минеральная вода			15,3
15	Техническая вода			21
16	Техническая вода			23
17	Техническая вода			14
18	Техническая вода			23
19	Техническая вода			23
20	Техническая вода			21
21	Техническая вода			14
22	Техническая вода			20
23	Техническая вода			16

Таблица 2
№	Классификация	Максимум	Минимум	Среднее
24	Техническая вода			20
25	Техническая вода	17	9	12
26	Техническая вода	17	9	12
27	Техническая вода	26	24	25
28	Техническая вода	22	19	20
29	Техническая вода	21	13	18
30	Техническая вода	20	15	16
31	Минеральная вода			32
32	Техническая вода	30	25	27,5
33	Техническая вода	29,3	24	26,7
34	Техническая вода	28,1	21,7	25
35	Техническая вода	24	20	21
36	Техническая вода	22	16	20
37	Минеральная вода			28,7
38	Минеральная вода			26,9
39	Минеральная вода	15,7	11,5	13,6
40	Минеральная вода			21,9
41	Минеральная вода			5,6
42	Минеральная вода			16
43	Минеральная вода			21,4
44	Минеральная вода			15
45	Минеральная вода			35,1
46	Техническая вода	11	10	11

Таблица 3
№	Классификация	Максимум	Минимум	Среднее
47	Техническая вода	11	10	11
48	Техническая вода	11	10	11
49	Техническая вода	11	11	11
50	Минеральная вода			50,1
51	Техническая вода			14
52	Техническая вода			11.4
53	Минеральная вода			13,5
54	Минеральная вода			25
55	Минеральная вода			28,2
56	Минеральная вода			22,6
57	Минеральная вода			18,6
58	Минеральная вода			10,7
59	Техническая вода	17,2	10,1	13,9
60	Техническая вода	17	10,9	14,1
61	Техническая вода	22	10	16
62	Техническая вода	12	9	11
63	Минеральная вода			7,1
64	Техническая вода	15,3	12,9	14,1
65	Техническая вода	18,1	13,3	15
66	Техническая вода	31	21,6	26
67	Техническая вода	27	7,8	12,3
68	Техническая вода	15,4	13,5	14,7
69	Техническая вода	35,6	22,8	29,2

Таблица 4
№	Классификация	Максимум	Минимум	Среднее
70	Минеральная вода			54,2
71	Минеральная вода	67,2	52,2	64,2
72	Техническая вода	59,3	55,3	57,2
73	Техническая вода	62,6	57,4	59,4
74	Техническая вода	56,4	51,2	53,2
75	Техническая вода	56,6	53,4	54,7
76	Техническая вода	57,8	53,1	54,9
77	Минеральная вода			43,4
78	Минеральная вода			55,9
79	Минеральная вода			50,3
80	Техническая вода	108	11	62
81	Минеральная вода			5,3

Указанное выше изделие из керамики используют в условиях контакта с водой, содержащей в большом количестве металлический ион, такой как растворимый кремнезем, при этом загрязнение, например человеческое испражнение, способно прилипать к изделию из керамики. Это затрудняет очистку изделия из керамики.

Настоящее изобретение создавалось с учетом предшествующих разработок, и задача, на решение которой оно направлено, заключается, во-первых, в получении изделия из керамики, которое при своем применении подвергается воздействию воды и в высокой степени обладает способностью предотвращать загрязнение, а, во-вторых, в разработке способа обработки, приложенной к изделию из керамики, для придания ему устойчивости к загрязнению.

Для решения указанных выше проблем изобретение предлагает изделие из керамики, имеющее обработанную поверхность, которая подвержена неоднократному увлажнению и высушиванию при использовании изделия и сформирована слоем, содержащим придающий устойчивость к загрязнению агент, который предотвращает отложение солей на изделии. Указанный агент включает в себя кремнийсодержащие функциональные группы, связанные за счет дегидратации или дегидрирования с гидроксильными группами, присутствовавшими на обрабатываемой поверхности изделия и обладающими способностью к соединению с растворимым кремнеземом.

Изобретение предлагает также способ обработки изделия из керамики для придания устойчивости к загрязнению. Изделие предназначено для использования в условиях контакта с водой и имеет обрабатываемую поверхность с присутствующими на ней гидроксильными группами, которые обладают способностью к соединению с растворимым кремнеземом. Поверхность подвержена неоднократному увлажнению и высушиванию при использовании изделия. Согласно предлагаемому способу на обрабатываемую поверхность наносят придающий устойчивость к загрязнению агент, включающий в себя кремнийсодержащие функциональные группы, с обеспечением связывания этих кремнийсодержащих функциональных групп за счет дегидратации или дегидрирования с указанными гидроксильными группами.

В настоящем изобретении придающий устойчивость к загрязнению агент включает в себя содержащую кремний функциональную группу (X-Si-O-), которая за счет дегидратации или дегидрирования связывается с гидроксильной группой (-ОН), присутствующей на обрабатываемой поверхности типа глазури, и таким образом экранирует гидроксильную группу. В соответствии с этим даже в том случае, когда использованная вода содержит большое количество металлического иона, такого как растворимый кремнезем, гидроксильная группа, приведенная к этому моменту в недееспособное и неэффективное состояние, не взаимодействует с каким-либо металлическим ионом и, вследствие этого, с любым компонентом человеческих испражнений и т.п. В частности, даже когда использованная вода в качестве металлического иона содержит растворимый кремнезем, он не осаждается или не способен осаждаться в виде кремниевой кислоты с сетчатой структурой, в результате чего загрязнение не может внедриться в поверхность. Таким образом, если придающий устойчивость к загрязнению агент имеет содержащую кремний функциональную группу, прилипание загрязнения типа человеческих испражнений к изделию из керамики предотвращается даже в том случае, когда указанное изделие используют в условиях контакта с водой, содержащей большое количество какого-либо металлического иона типа растворимого кремнезема. В результате изделие из керамики можно легко очистить.

Предпочтительно, чтобы кремнийсодержащие функциональные группы не находились в соединении друг с другом. Согласно результатам экспериментов, проведенных авторами изобретения, возможно достичь большей устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи. Если указанные группы агента, придающего устойчивость к загрязнению, соединяются друг с другом, количество кремнезема увеличивается настолько, что кремниевая кислота с сетчатой структурой осаждается на слой. Есть основания полагать, что загрязнение соединяется с ней в одно целое.

Кроме того, в глазурованной поверхности изделия из керамики содержащая кремний функциональная группа обсуждаемого агента имеет такую же высокую стойкость, как и кремнезем.

Агент, придающий устойчивость к загрязнению, предпочтительно содержит концевые фторуглеродные группы, находящиеся в соединении с кремнийсодержащими функциональными группами. Результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что устойчивость к загрязнению проявляется также в виде отталкивания воды за счет небольшого критического поверхностного натяжения фторуглеродной группы. Таким образом, можно получить высокую устойчивость по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи.

Фторуглеродной группой предпочтительно является -C_nF_2n+1, где n - целое число в интервале 1≤n≤12. Результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что повышение n увеличивает количество фторида и, соответственно, фторсилана. Таким образом, возможно достичь высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи.

Придающий устойчивость к загрязнению агент предпочтительно содержит концевые алкильные группы, находящиеся в соединении с указанными кремнийсодержащими функциональными группами. Результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что за счет небольшого критического поверхностного натяжения алкильной группы устойчивость к загрязнению проявляется также в виде противодействия загрязнению губной помадой и щелочью.

Предпочтительно, чтобы придающий устойчивость к загрязнению агент не содержал какой бы то ни было концевой щелочной группы, находящейся в соединении с функциональной группой, содержащей кремний. Результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что при соблюдении этого условия возможно достичь значительной устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи.

С точки зрения износостойкости в качестве алкильной группы может быть применена метильная группа. С другой стороны, для щелочи в этом же качестве можно использовать пропильную или гексильную группу. Результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что когда алкильной группой являются пропильная или гексильная группа, количество алкильных групп увеличивается. При этом придающий устойчивость к загрязнению агент выгоден в плане устойчивости к щелочи, однако неблагоприятен с точки зрения износостойкости. С другой стороны, когда алкильной группой являются метильная группа, придающий устойчивость к загрязнению агент выгоден в плане износостойкости, однако неблагоприятен с точки зрения придания устойчивости к щелочи.

Предпочтительно, чтобы в том случае, когда придающий устойчивость к загрязнению агент содержит концевые фторуглеродные и алкильные группы, находящиеся в соединении с кремнийсодержащими функциональными группами, количество алкильных групп превышало количество фторуглеродных групп. Результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что состав агента, придающего устойчивость к загрязнению, не ограничен только перфторалкилсиланом. Следовательно, он придает значительную устойчивость по отношению к загрязнению губной помадой и износу.

Однако, с другой точки зрения, когда придающий устойчивость к загрязнению агент содержит концевые фторуглеродные и алкильные группы, находящиеся в соединении с кремнийсодержащими функциональными группами, предпочтительно, чтобы количество фторуглеродных групп превышало количество алкильных групп. Результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что при этом увеличивается количество перфторалкилсилана, что выражается в высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи.

Предпочтительно, чтобы кремнийсодержащие функциональные группы были связаны с алкильными группами посредством диметилсилоксана. (O-Si(СН₃)₂). Результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что это выражается в высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи. Диметилсилоксан предпочтительно содержит прямоцепную или кольцевую комбинацию кремнийсодержащей функциональной группы и алкильной группы. Результаты экспериментов, проведенных авторами изобретения, показывают, что это выражается в неизменно высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи.

В качестве примера прямоцепной комбинации функциональной группы, содержащей кремний, и алкильной группы можно указать на описанный в патентной публикации Японии № 8-209118 (1996) придающий устойчивость к загрязнению агент, содержащий смесь первого и второго агентов. Первый агент представляет собой продукт совместного гидролиза органического кремниевого соединения, содержащего перфторалкильную группу, и метилполисилоксанового соединения, содержащего гидролитическую группу, в гидрофильном растворителе. Второй агент является смесью органополисилоксана и сильной кислоты. Говоря более конкретно, первый агент представляет собой продукт совместного гидролиза С₈F₁₇СН₂СН₂Si(ОСH₃)₃ и Si(СН₃О)₃СН₂СН₂-(Si(СН₃)₂O)₁₀-Si(СН₃)₂СН₂СН₂Si(ОСН₃)₃ в гидрофильном растворителе, содержащем раствор 0,1 N-соляной кислоты, t-бутанола и гексана. Второй агент является смесью НО-(Si(СН₃)₂O)₃₀-Si(СН₃)₂OН и метансульфокислоты.

Значительный эффект можно получить в ситуации, когда обрабатываемую поверхность неоднократно смачивают и высушивают. На участке, подвергнутом такой процедуре, металлический ион в воде легко взаимодействует с гидроксильной группой, в результате чего имеет место тенденция к формированию загрязнения. В этом плане изделие из керамики по настоящему изобретению эффективно, когда оно представляет собой промывной унитаз в западном и японском стиле, промывной писсуар для мужчин или умывальник.

К участкам вне обработанной поверхности может быть применена антибактериальная обработка.

В том случае, когда придающую устойчивость к загрязнению обработку по настоящему изобретению применяют к бывшей в употреблении обработанной поверхности, изделие из керамики, не прошедшее такой обработки, можно превратить в обработанное изделие из керамики, или улучшить пониженный эффект устойчивости к загрязнению изделия из керамики.

Способ предпочтительно включает стадию очистки обрабатываемой поверхности для восстановления гидроксильных групп, предшествующую стадии нанесения придающего устойчивость к загрязнению агента. Вследствие этого формируемый слой может приобрести высокую стойкость. На указанной стадии обрабатываемую поверхность, которая ранее была в эксплуатации, можно протереть, используя абразив, или покрыть ее кислым фторидом аммония или фтористоводородной кислотой, а затем промыть, чтобы иметь возможность устранить загрязнение, вызванное кремниевой кислотой (загрязнение из-за отложения солей). Кроме того, указанная предшествующая стадия может включать в себя первый этап, на котором обрабатываемую поверхность промывают кислотной жидкостью, чтобы устранить загрязнение, вызванное мочой, и второй этап, на котором обрабатываемую поверхность после первого этапа протирают, используя абразив, или покрывают обрабатываемую поверхность кислым фторидом аммония или фтористоводородной кислотой, и после этого промывают ее, чтобы устранить загрязнение, вызванное кремниевой кислотой (загрязнение из-за отложения солей).

Перечень чертежей

Далее остальные задачи, особенности и преимущества настоящего изобретения будут разъяснены с помощью описания предпочтительных вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

на фиг.1А и 1В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 1;

на фиг.2А и 2В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 2;

на фиг.3А и 3В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 3;

на фиг.4А и 4В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 4;

на фиг.5А и 5В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 5;

на фиг.6А и 6В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 6;

на фиг.7А и 7В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 7;

на фиг.8А и 8В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 8;

на фиг.9А и 9В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 9;

на фиг.10А и 10В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 10;

на фиг.11А и 11В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 11;

на фиг.12А и 12В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 12;

на фиг.13А и 13В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 13;

на фиг.14А и 14В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 14;

на фиг.15А и 15В соответственно приведены химическая формула агента, придающего устойчивость к загрязнению, и схематическая структура слоя, содержащего такой агент, использованный в испытании 15;

фиг.16 представляет собой вид в разрезе промывного унитаза в западном стиле (первый вариант осуществления изобретения);

фиг.17 представляет собой вид в разрезе промывного унитаза в японском стиле (второй вариант осуществления изобретения);

фиг.18 представляет собой вид в перспективе промывного писсуара для мужчин (третий вариант осуществления изобретения);

фиг.19 представляет собой промывной писсуар для мужчин (вид сверху с частичным разрезом, третий вариант осуществления изобретения);

фиг.20 представляет собой вид сверху умывальника для уборной (четвертый вариант осуществления изобретения);

фиг.21 представляет собой вид спереди умывальника для уборной (четвертый вариант осуществления изобретения);

фиг.22 представляет собой график, демонстрирующий взаимосвязь между числом протираний и углом смачивания воды для пятого варианта осуществления и контрольного варианта 1.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

В первую очередь будут описаны примеры 1-15 испытаний и проведена их оценка.

Пример 1 испытания:

Вначале подготовили изделие из керамики, используемое в условиях контакта с водой и имеющее на своей поверхности глазурованный слой. Изделие из керамики представляет собой, например, промывной унитаз или раковину. Подлежащую обработке поверхность изделия, например его внутреннюю поверхность, очистили этанолом.

Далее, в качестве агента, придающего устойчивость к загрязнению, приготовили смесь первого и второго агентов, смешанных с весовым соотношением в интервале 1:1-5:1. Весовое соотношение выбирали в зависимости от свойств первого и второго агентов.

Для первого агента в качестве органического кремниевого соединения, содержащего перфторалкильную группу, и метилполисилоксанового соединения, содержащего гидролитическую группу, приготовили, соответственно, С₈F₁₇СН₂СН₂Si(ОСН₃)₃ и Si(СН₃О)₃СН₂СН₂-(Si(СН₃)₂O)₁₀-Si(СН₃)₂СН₂СН₂Si(ОСН₃)₃. Первый агент является продуктом их совместного гидролиза в гидрофильном растворителе, содержащем раствор 0,1N-соляной кислоты, t-бутанола и гексана. Можно предположить, что в результате и С₈F₁₇СН₂СН₂Si(ОСН₃)₃, и Si(СН₃О)₃СН₂СН₂-(Si(СН₃)₂O)₁₀-Si(СН₃)₂СН₂СН₂Si(ОСН₃)₃ будут содержать силанольную группу (Si-OH).

С другой стороны, второй агент является смесью органополисилоксана (НО-(Si(СН₃)₂O)₃₀-Si(СН₃)₂OН) и метансульфокиспоты, играющей роль сильной кислоты. В качестве сильной кислоты также возможно использовать, например, соляную или подобную ей кислоту.

При перемешивании указанных первого и второго агентов между собой силанольная группа в качестве продукта совместного гидролиза реагирует с органополисилоксаном и сильной кислотой таким образом, что вследствие дигидратации образуется силоксановая группировка (Si-O-Si). Можно предположить, что в результате этого силанольная группа образует аддукт, в котором множество молекул сложным образом сдвоены между собой. В соответствии с этим положением придающий устойчивость к загрязнению агент, содержащий смесь первого и второго агентов, не состоит из единичных молекул органического кремниевого соединения, содержащего перфторалкильную группу, метилполисилоксанового соединения, содержащего гидролитическую группу, органополисилоксана и т.д., но предположительно превращается в аддукт, в котором множество молекул сложным образом сдвоены между собой, т.е. является разновидностью полимера, как это показано на фиг.1А.

Рассмотренным выше придающим устойчивость к загрязнению агентом пропитывают тонкую оберточную бумагу или нетканый материал. Обрабатываемую поверхность протирают указанной бумагой и т.п. приблизительно десять раз, в результате чего обсуждаемый агент наносится на обрабатываемую поверхность. Нанесенный агент высушивают в течение десяти минут, в результате чего силанольная группа аддукта и гидроксильная группа на поверхности изделия из керамики за счет дегидратации взаимодействуют друг с другом с участием силоксановой группировки (Si-O-Si). В результате аддукт и обработанная поверхность изделия из керамики оказываются сильно связанными друг с другом. После этого непрореагировавшую часть придающего устойчивость к загрязнению агента, остающуюся на обработанной поверхности, удаляют этанолом.

Таким образом, на обработанной поверхности 1 изделия из керамики формируют слой, содержащий придающий устойчивость к загрязнению агент 2, т.е., как показано на фиг.1В, к поверхности применяют обработку, придающую устойчивость к загрязнению.

Пример 2 испытания:

Используют показанный на фиг.2А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.2В. На фиг.2А числа в скобках означают соотношения групп C₈F₁₇ и СН₃. Остальные обозначения и условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 3 испытания:

Используют показанный на фиг.3А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.3В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 4 испытания:

Используют показанный на фиг.4А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.4В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 5 испытания:

Используют показанный на фиг.5А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.5В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 6 испытания:

Используют показанный на фиг.6А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.6В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 7 испытания:

Используют показанный на фиг.7А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.7В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 8 испытания:

Используют показанный на фиг.8А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.8В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 9 испытания:

Используют показанный на фиг.9А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.9В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 10 испытания:

Используют два показанных на фиг.10А придающих устойчивость к загрязнению агента 2, формируя содержащий их слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.10В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 11 испытания:

Используют показанный на фиг.11А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.11В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 12 испытания:

Используют показанный на фиг.12А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.12В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 13 испытания:

Используют показанный на фиг.13А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.13В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 14 испытания:

Используют показанный на фиг.14А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.14В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Пример 15 испытания:

Используют показанный на фиг.15А придающий устойчивость к загрязнению агент 2, формируя содержащий его слой на обработанной поверхности изделия из керамики 1 в соответствии с фиг.15В. Остальные условия этого примера являются теми же, что и в первом примере испытания.

Оценка полученных данных:

Следующие испытания проводили для указанных выше изделий из керамики из примеров 1-15 испытания и необработанного изделия из керамики. Испытания включали в себя проверку на устойчивость по отношению к отложению солей, губной помаде, краске для волос, износу и щелочи, проведенную следующим образом.

Испытание на устойчивость по отношению к отложению солей:

Приготовили водный раствор, содержащий 200 м.д. силиката натрия и погрузили в него глазурованные слои соответствующих изделий при 70°С на три часа. После этого красящим агентом окрасили кремниевую кислоту, отложившуюся на поверхность, на которой оставалась вода, и обозначившую границу этой поверхности. Провели визуальную оценку изделий из керамики. Символами “O”, “Δ” и “×” обозначены, соответственно, изделия с лучшими, незначительно улучшенными и наихудшими свойствами.

Испытание на устойчивость по отношению к губной помаде:

Имеющуюся в продаже жирную (маслянистую) губную помаду нанесли на глазурованную поверхность каждого изделия. Каждое изделие выдержали в течение 48 часов и после этого нанесенную помаду стерли. Провели визуальную оценку изделий из керамики. Символами “O”, “Δ” и “×” обозначены, соответственно, изделия с лучшими, незначительно улучшенными и наихудшими свойствами.

Испытание на устойчивость по отношению к краске для волос:

Имеющуюся в продаже жидкую краску для волос нанесли на глазурованную поверхность каждого изделия. Каждое изделие выдержали в течение 48 часов и после этого нанесенную краску для волос стерли. Провели визуальную оценку изделий из керамики. Символами “O”, “Δ” и “×” обозначены, соответственно, изделия с лучшими, незначительно улучшенными и наихудшими свойствами.

Испытание на устойчивость к износу:

Кусок марли наложили на глазурованный слой каждого изделия с дополнительной нагрузкой приблизительно 17 г/см². Соблюдая это условие, 2000 раз двигали марлю, меняя направление на обратное, со скоростью 12 круговых движений в минуту. Измерили изменение угла смачивания воды в градусах (°).

Испытание на устойчивость по отношению к щелочи:

Глазурованный слой каждого изделия из керамики погрузили в водный раствор 0,05 мас.% NaOH на 24 часа и измерили изменение угла смачивания воды. Следующая далее Таблица 5 демонстрирует результаты испытаний.

Таблица 5
	Отложениесолей	Губная помада	Краска для волос	Износ	Щелочь
Необработ.	×	O	×	-	-
Пример 1	O	Δ	O	-13(108→95)	-17(108→91)
Пример 2	Δ	Δ	Δ	-22(107→85)	-3(109→106)
Пример 3	Δ	Δ	Δ	-35(106→71)	-15(111→96)
Пример 4	×	Δ	Δ	-35(107→72)	-22(112→90)
Пример 5	×	Δ	Δ	-47(109→62)	-18(111→93)
Пример 6	×	Δ	×	-12(83→71)	-34(82→48)
Пример 7	×	Δ	Δ	-12(110→98)	-36(101→65)
Пример 8	×	Δ	×	-12(104→92)	-41(104→63)
Пример 9	×	Δ	×	-11(106→95)	-37(100→63)
Пример 10	O	Δ	O	-12(100→88)	-12(103→91)
Пример 11	×	Δ	×	-37(93→56)	-16(101→85)
Пример 12	×	Δ	×	-37(80→43)	-47(90→43)
Пример 13	×	Δ	×	-50(104→54)	-25(80→55)
Пример 14	O	Δ	O	-11(112→101)	-14(113→99)
Пример 15	O	×	O	-31(107→76)	-17(107→90)

Из примеров 1-15 испытаний в Таблице 5 с очевидностью можно полагать, что придающий устойчивость к загрязнению агент 2 содержит функциональную группу, содержащую кремний, которая за счет дегидратации взаимодействует с гидроксильной группой, присутствующей на обработанной, например, глазурованной, поверхности, экранируя тем самым гидроксильную группу. Кроме того, предполагается, что даже в том случае, когда использованная вода содержит в большом количестве металлический ион, такой как растворимый кремнезем, гидроксильная группа уже недееспособна или неэффективна, т.е. не взаимодействует с каким-либо металлическим ионом. Соответственно, растворимый кремнезем не осаждается или не способен осаждаться в виде кремниевой кислоты с сетчатой структурой, в результате чего загрязнение не может внедриться в поверхность. Таким образом, если придающий устойч