ИЗДЕЛИЕ ИЗ КЕРАМИКИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ В УСЛОВИЯХ КОНТАКТА С ВОДОЙ, И СПОСОБ ЕГО ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПРИДАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ К ЗАГРЯЗНЕНИЮ Российский патент 2005 года по МПК C04B41/84 C09D183/08 

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№КлассификацияМаксимумМинимумСреднее1Техническая вода2312162Техническая вода1712153Техническая вода1612144Техническая вода2018195Техническая вода2518216Техническая вода  16,47Техническая вода  38,78Минеральная вода  42,79Минеральная вода  24,710Техническая вода19151711Техническая вода18151712Техническая вода24192213Минеральная вода12,37,810,514Минеральная вода  15,315Техническая вода  2116Техническая вода  2317Техническая вода  1418Техническая вода  2319Техническая вода  2320Техническая вода  2121Техническая вода  1422Техническая вода  2023Техническая вода  16

Таблица 2№КлассификацияМаксимумМинимумСреднее24Техническая вода  2025Техническая вода1791226Техническая вода1791227Техническая вода26242528Техническая вода22192029Техническая вода21131830Техническая вода20151631Минеральная вода  3232Техническая вода302527,533Техническая вода29,32426,734Техническая вода28,121,72535Техническая вода24202136Техническая вода22162037Минеральная вода  28,738Минеральная вода  26,939Минеральная вода15,711,513,640Минеральная вода  21,941Минеральная вода  5,642Минеральная вода  1643Минеральная вода  21,444Минеральная вода  1545Минеральная вода  35,146Техническая вода111011

Таблица 3№КлассификацияМаксимумМинимумСреднее47Техническая вода11101148Техническая вода11101149Техническая вода11111150Минеральная вода  50,151Техническая вода  1452Техническая вода  11.453Минеральная вода  13,554Минеральная вода  2555Минеральная вода  28,256Минеральная вода  22,657Минеральная вода  18,658Минеральная вода  10,759Техническая вода17,210,113,960Техническая вода1710,914,161Техническая вода22101662Техническая вода1291163Минеральная вода  7,164Техническая вода15,312,914,165Техническая вода18,113,31566Техническая вода3121,62667Техническая вода277,812,368Техническая вода15,413,514,769Техническая вода35,622,829,2

Таблица 4№КлассификацияМаксимумМинимумСреднее70Минеральная вода  54,271Минеральная вода67,252,264,272Техническая вода59,355,357,273Техническая вода62,657,459,474Техническая вода56,451,253,275Техническая вода56,653,454,776Техническая вода57,853,154,977Минеральная вода  43,478Минеральная вода  55,979Минеральная вода  50,380Техническая вода108116281Минеральная 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 Отложение
солейГубная помадаКраска для волосИзносЩелочьНеобработ.×O×--Пример 1OΔO-13(108→95)-17(108→91)Пример 2ΔΔΔ-22(107→85)-3(109→106)Пример 3ΔΔΔ-35(106→71)-15(111→96)Пример 4×ΔΔ-35(107→72)-22(112→90)Пример 5×ΔΔ-47(109→62)-18(111→93)Пример 6×Δ×-12(83→71)-34(82→48)Пример 7×ΔΔ-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 10OΔO-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 14OΔO-11(112→101)-14(113→99)Пример 15O×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 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. Кроме того, содержащая кремний функциональная группа придающего устойчивость к загрязнению агента имеет такую же высокую стойкость, как и кремнезем в глазурованной поверхности изделия из керамики.

Согласно примерам 11-13 испытаний, если содержащие кремний функциональные группы придающего устойчивость к загрязнению агента 2 взаимодействуют друг с другом, количество кремнезема увеличивается настолько, что кремниевая кислота с сетчатой структурой осаждается на слой. Можно полагать, что загрязнение соединяется с указанной кислотой. С другой стороны, согласно примерам 1-10, 14 и 15, высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи можно достичь, когда примененный придающий устойчивость к загрязнению агент 2 не содержит содержащую кремний функциональную группу, взаимодействующую с другой содержащей кремний функциональной группой.

Далее, согласно примерам 1-8 и 10-14 испытаний, в том случае, когда придающий устойчивость к загрязнению агент 2 предпочтительно содержит концевую фторуглеродную группу, взаимодействующую с функциональной группой, содержащей кремний, устойчивость к загрязнению проявляется также в виде отталкивания воды за счет небольшого критического поверхностного натяжения фторуглеродной группы. Таким образом, возможно достичь высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи. В частности, когда фторуглеродной группой предпочтительно является -C_nF_2n+1, где n – целое положительное число в интервале 1≤n≤12, увеличивается процентное содержание фторида и, соответственно, объема фторсилана. В результате возможно достичь высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи. С точки зрения стоимости особенно предпочтительна группа C₈H₁₇ (т.е. n=8).

Согласно примерам 14 и 15 испытаний в том случае, когда придающий устойчивость к загрязнению агент 2 предпочтительно не содержит концевой алкильной группы, взаимодействующей с функциональной группой, содержащей кремний, возможно достичь высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос и щелочи.

С другой стороны, согласно примерам 1-13 испытаний в случае наличия в указанном агенте 2 концевой алкильной группы, взаимодействующей с функциональной группой, содержащей кремний, за счет небольшого критического поверхностного натяжения алкильной группы устойчивость к загрязнению также проявляется, но по отношению к губной помаде и износу. Согласно примерам 1-3 и 6-10 испытаний с точки зрения износостойкости в качестве алкильной группы можно использовать метильную группу. С другой стороны, в случае щелочи в этом качестве возможно использование пропильной или гексильной группы. Если алкильной группой является пропильная или гексильная группа, объем алкильной группы увеличивается. Придающий устойчивость к загрязнению агент выгоден в плане устойчивости к щелочи, однако неблагоприятен с точки зрения износостойкости. С другой стороны, когда алкильная группа является метильной группой, придающий устойчивость к загрязнению агент выгоден в плане устойчивости к износу, однако неблагоприятен по отношению к устойчивости к щелочи.

Согласно примеру 8 испытания, если придающий устойчивость к загрязнению агент 2 содержит концевые фторуглеродную и алкильную группы, взаимодействующие с функциональной группой, содержащей кремний, предпочтительно, чтобы количество алкильных групп превышало количество фторуглеродных групп. В результате указанный агент придает высокую устойчивость к загрязнению губной помадой и износу, поскольку состав агента не ограничен только перфторалкилсиланом.

С другой точки зрения, согласно примерам 3 и 5 испытания, если придающий устойчивость к загрязнению агент 2 содержит концевые фторуглеродную и алкильную группы, взаимодействующие с функциональной группой, содержащей кремний, предпочтительно, чтобы количество фторуглеродных групп превышало количество алкильных групп. При этом увеличивается количество перфторалкилсилана, что выражается в высокой устойчивости к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи.

Согласно примерам 1 и 10 испытания, в том случае, когда функциональная группа, содержащая кремний, и алкильная группа взаимодействуют друг с другом за счет диметилсилоксана, это приводит к высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи. В частности, в примерах 1 и 10 испытания диметилсилоксан содержит, соответственно, прямоцепную и кольцевую комбинации функциональной группы, содержащей кремний, и алкильной группы. Таким образом, можно достичь высокой устойчивости по отношению к отложению солей, краске для волос, износу и щелочи.

Варианты осуществления изобретения:

Далее будут описаны варианты 1-5 осуществления изобретения.

Первый вариант осуществления изобретения:

В первом варианте осуществления изделием из керамики является промывной унитаз 10 в западном стиле, показанный на фиг.16.

Промывной унитаз 10 включает в себя раковину 11, снабженную по ее верхнему краю кольцеобразным ободом 12. Обод 12 имеет канал 13 для воды, через который подают промывочную воду. Распределительное устройство обода 12 имеет несколько отверстий 14, образующих струи воды и выполненных на заданных интервалах друг от друга в нижней части обода. На верху задней части промывного унитаза 10 помещен бачок 15 для воды, накапливающий промывочную воду. Затем эту воду спускают в канал 13 для воды, находящийся в ободе 12. Далее промывочная вода из указанных отверстий 14 спускается внутрь раковины 11, таким образом очищая внутреннюю поверхность раковины 11.

Раковина 11 включает в себя нижнюю часть, служащую в качестве резервуара 17 для воды, наполняемого промывочной водой до уровня поверхности воды 16. Указанный резервуар 17 присоединен к отстойному сифону 18. Уровень h промывочной воды, собранной в резервуаре 17, равен высоте от дна резервуара 17 до сливного участка 19 отстойного сифона 18. Раковина 11 около дна имеет отверстие 20, образующее струю, из которого промывочная вода впрыскивается в направлении отстойного сифона 18.

В промывном унитазе 10 на всей поверхности его керамического основания 21 за исключением участка, на котором помещен бачок 15 для воды, сформированы глазурованные слои 22 и 23. Антибактериальный агент не диспергирован в участке глазурованного слоя 22, сформированного на внутренней поверхности раковины 11 от верхнего ее края до глубины d (приблизительно 3 см) относительно водной поверхности 16, а также на участках этого же слоя, сформированного на дне и внутренней периферийной поверхности обода 12, и на верхней части промывного унитаза 10 за исключением бака 15 для воды. На другом участке глазурованного слоя 23 диспергирован антибактериальный агент. Он содержит серебро или соединение серебра, цинк, медь или соединение этих материалов, или переносящий их предварительно составленный носитель, хорошо известный специалистам в этой области.

В промывном унитазе 10 поверхность участков глазурованного слоя 22, не содержащих антибактериального агента, служит в качестве обработанной поверхности. Слой 24, содержащий придающий устойчивость к загрязнению агент, сформирован на обработанной поверхности таким же образом, как и в приведенном выше примере 1 испытания. Уровень h водной поверхности 16 повышается или понижается в результате испарения промывочной воды. Слой 24 сформирован на внутренней поверхности раковины 11, заканчиваясь на глубине d (приблизительно 3 см) относительно водной поверхности 16, так что слой 24 локализуется на уровне водной поверхности 16 или ниже его даже в том случае, когда эта поверхность понижается до минимальной высоты.

В обсуждаемом унитазе 10 слой 24, содержащий придающий устойчивость к загрязнению агент, формируют на глазурованном слое 22, который периодически увлажняется промывочной водой и высыхает. В соответствии с этим условием можно эффективно предотвратить образование загрязнения, вызванного взаимодействием металлического иона в воде с гидроксильной группой глазурованного слоя 22. Слой 24 сформирован преимущественно на нижней стороне, внутренней периферийной поверхности и верхней части обода 12. Таким образом, загрязнение на нижней стороне обода 12 и т.д. можно эффективно предотвратить даже в том случае, когда промывочная вода, распыляемая из форсунки устройства для ополаскивания интимных частей тела, которое является частью промывочного унитаза 10, создает брызги, прилипающие к нижней части обода 12 и т.д.

Антибактериальный агент не содержится в глазурованном слое 22, т.к. указанный агент легко покрывается слоем 24, что делает применение агента неэкономичным. С другой стороны, слой 24 сформирован на других участках раковины 11, включая дно собирающего воду резервуара 17, который обычно находится в воде, и отстойный сифон 18, являющийся непрерывным продолжением дна указанного резервуара 17. На этих участках в глазурованном слое 23 содержится антибактериальный агент. Основное загрязнение включает в себя компоненты, образованные мочой, экскрементами и органическими веществами, такими как бактерии, генерация и рост которых связаны с мочой и экскрементами, являющимися источником питания. Они разлагаются антибактериальным агентом в пределах глазурованного слоя 23.

Второй вариант осуществления изобретения

На фиг.17 показан второй вариант осуществления, в котором изделием из керамики является промывной унитаз 30 в японском стиле.

Промывной унитаз 30 также включает в себя раковину 31, снабженную кольцеобразным ободом 32 по всему ее верхнему краю за исключением фронтальной стенки. Обод 32 имеет канал 33 для воды, через который подают промывочную воду. Канал 33 присоединен к трубке, подающей воду (не показана), на фронтальном участке стенки. Обод 32 снабжен несколькими отверстиями 34, образующими струи воды и выполненными на заданных интервалах друг от друга в задней нижней части обода. Промывочная вода, поступающая из трубки, подающей воду, поступает в канал 33 для воды в ободе 32. Далее она впрыскивается из указанных отверстий 34 в направлении внутреннего объема раковины 31, таким образом очищая внутреннюю поверхность раковины 31. Раковина 31 включает в себя нижнюю часть, служащую в качестве резервуара 36, собирающего воду, который собирает промывочную воду в объеме ниже водной поверхности 35. Указанный резервуар 36 присоединен к отстойному сифону 37.

В промывном унитазе 30 на его керамическом основании 38 сформированы глазурованные слои 39 и 40. Антибактериальный агент не диспергирован в участке глазурованного слоя 39, сформированного на внутренней поверхности раковины 31, за исключением верхнего внутреннего края раковины, и диспергирован в другом участке глазурованного слоя 40. Поверхность участков глазурованного слоя 39, не содержащая антибактериального агента, служит в качестве обработанной поверхности. Слой 41, содержащий придающий устойчивость к загрязнению агент, сформирован на обработанной поверхности таким же способом, как и в приведенном выше примере 1 испытания.

Для промывного унитаза 30, сконструированного описанным выше образом, возможно получить такой же эффект, что и для промывного унитаза 10 в первом варианте осуществления изобретения.

Третий вариант осуществления изобретения

На фиг.18 и 19 показан третий вариант осуществления, в котором изделием из керамики является промывной водный писсуар 50 для мужчин.

Писсуар 50 включает в себя верхнюю секцию 51, впрыскивающую воду, и нижнюю раковину 52, выполненную в виде одного целого с указанной секцией.

Секция 51 включает в себя подающую воду камеру 54, соединенную через патрубок 54 с подающей воду трубкой (не показана), и впрыскивающую воду камеру 55, сообщающуюся с подающей воду камерой 54, как показано на фиг.19. Камера 55 сообщается с раковиной 52 посредством нескольких впрыскивающих воду отверстий 56, выполненных на заданных интервалах друг от друга.

Раковина 52 имеет обод 57, сформированный на ее правом, левом и нижнем переднем краях. Указанный обод 57 снабжен каналом 58 для воды, через который подают промывочную воду. Впрыскивающая воду секция 51 выполнена совместно с каналом 59 для воды, соединенным с подающей воду камерой 54. Указанные каналы 59 и 58 также соединены между собой. Нижняя сторона обода 57 также имеет несколько отверстий 56, образующих струи воды и выполненных на заданных интервалах друг от друга.

Промывочная вода, поступающая из подающей воду трубки, впрыскивается через камеру 54, подающую воду, и камеру 55, впрыскивающую воду соответствующей секции 51 из отверстий 56, образующих струи воды, по направлению к внутренней поверхности раковины 52, промывая таким образом указанную поверхность.

Глазурованные слои 62 и 63 сформированы в писсуаре 50 на всем его керамическом основании 61 за исключением задней стороны, как показано штриховкой на фиг.18. Антибактериальный агент не диспергирован в участках глазурованного слоя 62, сформированных на верхней внутренней поверхности раковины 52, которая локализована ниже образующих струи отверстий 56, а также сформированных на правом и левом концах внутренней поверхности раковины 52 и на фронтальном нижнем конце раковины 52. На остальной части глазурованного слоя 62 диспергирован антибактериальный агент. Он содержит серебро или соединение серебра, цинк, медь или соединение этих материалов, или переносящий их предварительно составленный носитель, хорошо известный специалистам в этой области. В промывном водном писсуаре 50 в качестве обработанной поверхности служит поверхность участков глазурованного слоя 62, не содержащих антибактериального агента. Слой 64, содержащий придающий устойчивость к загрязнению агент, сформирован на обработанной поверхности таким же образом, как и в приведенном выше примере 1 испытания.

Для промывного писсуара 50, сконструированного описанным выше образом, можно получить такой же эффект, что и для промывного унитаза 10 в первом варианте осуществления изобретения.

Четвертый вариант осуществления изобретения:

На фиг.20 и 21 показан четвертый вариант осуществления, в котором изделием из керамики является умывальник 71. Он встроен в корпус-подставку 70, составляя совместно с ним стойку для умывания.

Умывальник 71 имеет по существу горизонтальную плоскую поверхность 73, сформированную вокруг поверхности 72 раковины, и вертикальную поверхность 74, установленную позади плоской поверхности 73. На участке поверхности 73 со стороны вертикальной поверхности 74 установлены ручной переключатель 75 и водопроводный кран 76.

Глазурованные слои 78 и 79 сформированы на керамическом основании 77 умывальника 71. Антибактериальный агент не диспергирован в участках глазурованного слоя 78, сформированных на плоской поверхности 73 и вертикальной поверхности 74, и диспергирован в другом участке глазурованного слоя 79, включая основание 72 раковины. В умывальнике 71 поверхность глазурованного слоя 78, не содержащая антибактериального агента, служит в качестве обработанной поверхности. Слой 80, содержащий придающий устойчивость к загрязнению агент, сформирован на обработанной поверхности таким же образом, как и в приведенном выше примере 1 испытания.

Для умывальника 71, сконструированного описанным выше образом, можно получить такой же эффект, что и для промывного унитаза 10 в первом варианте осуществления изобретения.

Пятый вариант осуществления изобретения:

В пятом варианте осуществления обработку, придающую устойчивость к загрязнению, применяют к обработанной поверхности промывного унитаза в западном стиле, который уже был в употреблении, в результате чего имеет на своей поверхности прилипшее загрязнение типа кремниевой кислоты.

Прежде всего провели подготовительную работу, включающую в себя удаление сиденья из блока унитаза, и после этого опрыскали обрабатываемую поверхность, такую же, как и в первом варианте осуществления, красящим агентом, чтобы подтвердить наличие загрязнения, вызванного кремниевой кислотой. Далее провели предшествующую обработке стадию воспроизведения гидроксильной группы на обработанной поверхности. Эта стадия включает в себя первый этап, на котором кислотной жидкостью, содержащей, например, водный раствор соляной кислоты, опрыскали обрабатываемую поверхность. Затем указанную поверхность выдержали в течение заранее определенного периода времени, равного, например, 5-10 мин. В результате первого этапа загрязнение, вызванное мочой и представляющее собой содержащую кальций субстанцию, приклеившуюся к обработанной поверхности, растворяется в водном растворе соляной кислоты, отделяясь от обработанной поверхности. После этого указанную поверхность протерли влажной тряпкой. В этом варианте обрабатываемую поверхность можно отполировать щеткой из нейлона, содержащего абразив (торговое название “Tinex”, производитель Dupont).

Кислотная жидкость взаимодействует с гидроксильной группой на обработанной поверхности таким образом, что устраняется вызванное кремниевой кислотой загрязнение, которое нельзя удалить обычной очищающей процедурой. Для этой цели предшествующая обработке стадия дополнительно включает в себя второй этап, на котором обрабатываемую поверхность протерли абразивом, содержащим в виде главного компонента алюминиевый порошок. В этом варианте представляется эффективным сначала протереть обрабатываемую поверхность абразивом, а затем отполировать ее водостойкой полировальной бумагой (№ 1000). В результате на обработанной поверхности воспроизводится кремниевая кислота. Снова опрыскали обрабатываемую поверхность красящим агентом, чтобы удостовериться в удалении загрязнения, вызванного кремниевой кислотой. Затем смыли красящий агент, промыли обрабатываемую поверхность промывочной водой и протерли ее влажной тряпкой. Дополнительно протерли обрабатываемую поверхность сухой тряпкой. Спустили промывочную воду из бачка для воды и после этого высушили обрабатываемую поверхность с помощью сушилки или аналогичного средства. Далее протерли обрабатываемую поверхность, использовав органический растворитель, такой как этанол. Затем, чтобы испарить указанный растворитель, высушили обрабатываемую поверхность с помощью сушилки.

После проведения описанной выше стадии, предшествующей обработке, на поверхности, обработанной таким же образом, как в примере 1 испытания, сформировали слой, содержащий придающий устойчивость к загрязнению агент, в результате чего промывной унитаз в западном стиле оказался обработанным для придания устойчивости к загрязнению.

Было проведено сопоставление эффекта устойчивости к загрязнению для промывного унитаза в западном стиле по пятому варианту осуществления изобретения, промывного унитаза в западном стиле из контрольного варианта 1, в котором слой, содержащий придающий устойчивость к загрязнению агент, сформирован на обработанной поверхности без проведения стадии, предшествующей обработке, и промывного унитаза в западном стиле из контрольного варианта 2, в котором не проводилась ни предшествующая обработке стадия, ни обработка, придающая устойчивость к загрязнению. При сравнении искусственно инициировали прилипание загрязнения, вызванного кремниевой кислотой, к каждому унитазу. С целью обеспечения этого искусственного прилипания кремниевой кислоты приготовили водный раствор, содержащий 200 м.д. силиката натрия, и глазурованные слои соответствующих изделий погрузили в указанный раствор при 70°С на три часа таким же образом, что и в описанном выше испытании на устойчивость к накипи. В результате загрязнение, вызванное кремниевой кислотой, не прилипло к промывному унитазу в западном стиле по пятому варианту осуществления. Напротив, указанное прилипание имело место для каждого унитаза в западном стиле из контрольных вариантов 1 и 2.

Далее, провели сравнительную оценку долговечности слоев промывного унитаза по пятому варианту осуществления изобретения и контрольного варианта 1. При проведении оценки одинаковый участок каждого слоя протерли серийно выпускаемой щеткой таким же образом, как и в описанном выше испытании на устойчивость к износу. Исследовали взаимосвязь между числом протираний и углом смачивания воды. Полученные результаты представлены на фиг.22.

Из данных фиг.22 следует, что для промывного унитаза по пятому варианту осуществления отталкивание воды слоем даже при увеличении числа протираний почти не уменьшается. Кроме того, эти данные показывают, что в промывном унитазе из контрольного варианта 1 отталкивание воды слоем даже при небольшом числе протираний резко понижается. Например, в случае, когда каждый слой протирают десять раз за один цикл очистки, проводимой четыре раза в неделю, один и тот же участок слоя в течение приблизительно 50 недель за один год протирают 2000 раз. Соответственно, когда число протираний равно 5000 и 10000, период использования составляет, соответственно, 2,5 года и 5 лет. Таким образом, для слоя промывного унитаза по пятому варианту осуществления можно получить высокую долговечность.

Хотя для удаления загрязнения, вызванного кремниевой кислотой, в описанных выше вариантах осуществления применяют абразивный агент, на обрабатываемую поверхность можно также нанести кислый фторид аммония или фтористоводородную кислоту. После этого обрабатываемая поверхность может быть промыта.

Описанные варианты осуществления носят только иллюстративный характер, и настоящее изобретение можно осуществить в различных формах, модифицированных без выхода за пределы его формулы.

Таким образом, для изделия из керамики согласно настоящему изобретению возможно достичь высокой эффективности предотвращения загрязнения. Кроме того, способ обработки, придающий устойчивость к загрязнению, согласно настоящему изобретению может обеспечить изделию из керамики высокую эффективность предотвращения загрязнения.

Описывается 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, при этом указанный агент включает в себя кремнийсодержащие функциональные группы, связанные за счет дегидратации или дегидрирования с гидроксильными группами, присутствующими на обрабатываемой поверхности изделия, и способ обработки изделия из керамики. Техническим результатом является придание высокой устойчивости к загрязнению. 2 с. и 20 з.п. ф-лы, 22 ил., 5 табл.

1. 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, при этом указанный агент включает в себя кремнийсодержащие функциональные группы, связанные за счет дегидратации или дегидрирования с гидроксильными группами, присутствовавшими на обработанной поверхности изделия и обладавшими способностью к соединению с кремнеземом.2. Изделие из керамики по п.1, отличающееся тем, что кремнийсодержащие функциональные группы не находятся в сочетании с друг с другом.3. Изделие из керамики по п.1 или 2, отличающееся тем, что придающий устойчивость к загрязнению агент содержит концевую фторуглеродную группу, находящуюся в сочетании с кремнийсодержащей функциональной группой.4. Изделие из керамики по п.3, отличающееся тем, что фторуглеродная группа представляет собой C_nF_2n+1, где n целое число в интервале 1≤n≤12.5. Изделие из керамики по п.1 или 2, отличающееся тем, что придающий устойчивость к загрязнению агент содержит концевые фторуглеродные группы, находящиеся в сочетании с кремнийсодержащими функциональными группами, и концевые алкильные группы, находящиеся в сочетании с указанными кремнийсодержащими функциональными группами, причем количество концевых алкильных групп превышает количество концевых фторуглеродных групп.6. Изделие из керамики по п.1 или 2, отличающееся тем, что придающий устойчивость к загрязнению агент содержит концевые фторуглеродные группы, находящиеся в сочетании с кремнийсодержащими функциональными группами, и концевые алкильные группы, находящиеся в сочетании с указанными кремнийсодержащими функциональными группами, причем количество концевых фторуглеродных групп превышает количество концевых алкильных групп.7. Изделие из керамики по п.5, отличающееся тем, что кремнийсодержащие функциональные группы связаны с алкильными группами посредством диметилсилоксана.8. Изделие из керамики по п.6, отличающееся тем, что кремнийсодержащие функциональные группы связаны с алкильными группами посредством диметилсилоксана.9. Изделие из керамики по п.7, отличающееся тем, что придающий устойчивость к загрязнению агент представляет собой смесь первого агента и второго агента, при этом указанный первый агент является продуктом совместного гидролиза органического кремниевого соединения, содержащего перфторалкильную группу, и метилполисилоксанового соединения, содержащего гидролитическую группу, в гидрофильном растворителе, а указанный второй агент является смесью органополисилоксана и сильной кислоты.10. Изделие из керамики по п.9, отличающееся тем, что диметилсилоксан содержит прямоцепную комбинацию кремнийсодержащей функциональной группы и алкильной группы.11. Способ обработки изделия из керамики для придания устойчивости к загрязнению, предназначенного для использования в условиях контакта с водой и имеющего обрабатываемую поверхность с присутствующими на ней гидроксильными группами, которые обладают способностью к соединению с растворимым кремнеземом, причем указанная поверхность подвержена неоднократному увлажнению и высушиванию при использовании изделия, заключающийся в том, что 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.12. Способ по п.11, отличающийся тем, что кремнийсодержащие функциональные группы не находятся в сочетании с друг с другом.13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что придающий устойчивость к загрязнению агент содержит концевую фторуглеродную группу, находящуюся в сочетании с кремнийсодержащей функциональной группой.14. Способ по п.13, отличающийся тем, что фторуглеродная группа представляет собой C_nF_2n+1, где n целое число в интервале 1≤n≤12.15. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что придающий устойчивость к загрязнению агент содержит концевые фторуглеродные группы, находящиеся в сочетании с кремнийсодержащими функциональными группами, и концевые алкильные группы, находящиеся в сочетании с указанными кремнийсодержащими функциональными группами, причем количество концевых алкильных групп превышает количество концевых фторуглеродных групп.16. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что придающий устойчивость к загрязнению агент содержит концевые фторуглеродные группы, находящиеся в сочетании с кремнийсодержащими функциональными группами, и концевые алкильные группы, находящиеся в сочетании с указанными кремнийсодержащими функциональными группами, причем количество концевых фторуглеродных групп превышает количество концевых алкильных групп.17. Способ по п.15, отличающийся тем, что кремнийсодержащие функциональные группы связаны с алкильными группами посредством диметилсилоксана.18. Способ по п.16, отличающийся тем, что кремнийсодержащие функциональные группы связаны с алкильными группами посредством диметилсилоксана.19. Способ по п.17, отличающийся тем, что придающий устойчивость к загрязнению агент представляет собой смесь первого агента и второго агента, при этом указанный первый агент является продуктом совместного гидролиза органического кремниевого соединения, содержащего перфторалкильную группу, и метилполисилоксанового соединения, содержащего гидролитическую группу, в гидрофильном растворителе, а указанный второй агент является смесью органополисилоксана и сильной кислоты.20. Способ по п.19, отличающийся тем, что диметилсилоксан содержит прямоцепную комбинацию кремнийсодержащей группы и алкильной группы.21. Способ по п.11, отличающийся тем, что обрабатываемая поверхность, на которую наносят придающий устойчивость к загрязнению агент, ранее была в эксплуатации, в результате чего на ней присутствуют загрязнения.22. Способ по п.21, отличающийся тем, что дополнительно содержит стадию очистки обрабатываемой поверхности для восстановления гидроксильных групп, предшествующую стадии нанесения придающего устойчивость к загрязнению агента.