澳门新萄京最大平台, 随着制冷行业的竞争激烈,冷柜市场出现了冷柜可以抗菌的热潮。于是形形式式的抗菌冷柜相继登场,由于现行冷柜的产品标准无法对此——“新生事物”作出判定和考核。有说抑菌的,也有说杀菌的,更有模棱两可的抗菌。以致说法越来越模糊,概念却越来越不明确。下面我们就和冷柜价格一起来分析一下,究竟是怎么回事吧。

随着现代非织造技术的发展,非织造材料在医疗用品、卫生保健用品、日常使用物品、室内装潢织物、汽车内饰和各种公共场所应用越来越多,但非织造材料容易沾染细菌的短板一直是业界的一块”心病”,尤其是与人体接触的衣物、手术衣等可能附着人体产生的汗液、皮脂等代谢物更适合细菌的生长,因此,对相关领域使用的非织造材料进行抗菌加工刻不容缓。其中,一直处于发展弱势地位的抗菌剂成为提升非织造材料抗菌功能的首要任务。

塑料材料在医疗卫生、建筑材料、包装材料、玩具制造、电子电器、日常生活等行业得到了广泛的应用,但塑料材料在其表面容易受到细菌的污染,而有些细菌是具有致病性的,当人们接触带细菌的塑料材料后,会给人们的身体健康带来危害。在塑料材料中添加抗菌剂制得具有杀菌、抑菌的塑料材料,能保障人们在使用塑料材料的过程中使用安全。所以抗菌剂在塑料的使用中保障人们使用安全,提高人们的生活品质具有重要意义,特别是在环保、健康意识日益增强的今天,为健康使用塑料材料提供新的技术支持。

 首先抗菌主体和抗菌方法不清:在塑料或其它材料的表面涂层中掺入某些微量元素(有的直接说加入“抗菌剂”),据称能抗菌,但令人疑惑的有两点。首先,抗菌主体不明确,所谓的抗菌抗的是哪儿的菌?是食物中的菌,还是冷柜产品塑料内胆或涂层表面易产生的霉菌。其次,抗菌方法不清楚。就冷柜而言,使用习惯告诉我们,食物与内胆一般是不直接接触的,而是通过容器、包裹材料等介质才与内胆接触的。那么,抗菌剂是如何发挥抗菌作用的,是通过物理方法还是化学方法?抗菌冷柜对此交代不清。 

英国伦敦大学研究人员最近在《化学科学》杂志上发表论文称,已经研发出一种新型非织造光催化抗菌剂–纳米二氧化钛。这种材料在光照条件下对细菌产生致命效果,在黑暗环境中则具有很好的抗菌作用,现代医院如广泛使用这种抗菌材料,可有效降低院内感染。

塑料用抗菌剂的分类及原理

   
其次是抗菌时效性不明:即使抗菌冷柜果真有其宣称的那些抗菌效果,那么,这些“抗菌剂”的抗菌时效又如何?是否能与其产品本身的使用寿命周期同步?对此,谁能证实?

三种晶体结构共同实现抗菌效果

从目前的技术发展情况来看,塑料用抗菌剂主要可分为无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂及复合抗菌剂四种类型。不同抗菌剂对同种病原菌的抗菌作用机理和有效性的不同,同种抗菌剂对于不同的病原菌的抗菌作用机制和抑制范围也不同。

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与普通抗菌性相比,纳米TiO2光催化材料具有耐高温性能,并且在安全性、抗药性、耐候性及耐热加工型等方面也较好,可以广泛应用于抗菌织物及非织造布等领域。同时,TiO2光催化材料也可将甲醛、氨、苯、二甲苯、二氧化硫、氮的氧化物等有害气体和有机物分解,实现抗菌和净化空气、水的作用。近光催化抗菌剂整理的非织造布的抗菌机理使用与再生原理,及在光照条件会圆圆护短的产生抗菌物质,保证抗菌的长效性。

无机抗菌剂

   
第三是抗菌材料有无副作用不详:有些工程塑料因性能原因,其表面本身就易染上某种细菌微生物。添加一种或几种元素后,使塑料的化学性能更趋稳定,也不排除在其表面或许真能对某种细菌微生物产生抑制作用,但对这一新材料的认识是否也有盲区?事物在其两面性,对一些看不见的副作用,是否做过验证试验。是否会在冷柜内产生新的污染危害?反过来影响到储藏的食物。对化学材料而言,一时不能了解和暂时看不出后果的问题本身就不少。所以,与食物接触、事关健康的化学材料,有待琢磨的东西就更不可有任何的忽视。恳望厂家提供标明出处、令人信服的验证结论。

伦敦大学Jackson教授指出,光催化无机抗菌剂是利用半导体材料的光催化性能实现抗菌作用的新型抗菌剂。半导体材料的能带结构,一般由低能的夹带和高能的导带构成,价带和导带之间存在禁带。半导体的禁带宽度一般在3.0eV一下。当能接受能量大于或等于能隙的照射时,半导体材料吸收光可产生电子-空穴对。由于半导体材料的能带间缺少连续区域光生电子-空穴对一般有皮秒级的寿命,足以是光生电子和光生空穴对经由禁带向来自溶液或气相的吸附在半导体表面的物种转移电荷。TiO2有三种晶体结构分别是金红石型、板钛矿和锐钛矿型,三种晶体结构可以共同实现抗菌效果。其中,锐钛矿型的TiO2的禁带宽度为3.2eV,相当于波长为387.5nm的光子能量。同时TiO2颗粒的大小对其抗菌效果也有一定的影响,TiO2颗粒越小,灭杀细菌的效果越好,目前常用的TiO2抗菌剂的颗粒多为超细TiO2,处于纳米量级的TiO2则具有更加的抗菌性。

无机抗菌剂主要包括成分、氧化物和多种化合物,目前已开发应用的无机抗菌剂主要以银、铜、锌等离子和一些纳米材料为主。对于银、铜、锌金属而言,它们主要是以离子状态存在的,通过离子交换或其他形式与载体结合,由于这些金属离子有着与细菌或霉菌的活性酶中心强有力的结合能力,因而具有抗菌能力。在这些金属离子当中,银的抗菌能力最好,而且银的杀菌作用与它的价态有关,—般来说正三价的银离子抗菌能力最强,正一价银离子抗菌能力最弱。银的化学结构决定了它具有很好的抗菌能力,在一定波长光的照射下,银能起到催化活性中心的作用,可以使周围空间产生原子氧,而原子氧可杀菌,银离子可强烈地吸引细菌组织中的巯基,破坏细胞合成酶的活性,细菌就会被杀死,并且银离子能从死菌体中游离出来,继续与其他细菌接触,进行杀菌,重复进行上述过程,循环利用,所以它具有持久性。

  最后抗菌冷柜宣传模糊化不行:抗菌冷柜的宣传用语有个共同的特点是,喜用定性分析和推论来阐述问题,而无定量分析,更无科学的对比实验数据来佐证。假定掺入的“抗菌剂”真的能对食物中的细菌有杀灭或抑制作用,那么,应该用验证的结论来为消费者释疑解惑,而不应是似是而非、模棱两可和迷惑不解的推论。

纳米TiO2抗菌剂发展具有四趋势

纳米二氧化钛是一种光催化杀菌机理,其氧化活性高,对人体无害,光照后能在短时间内杀死与其接触的细菌。二氧化钛的禁带宽为3.2eV,它吸收了波长小于387.5nm的近紫外光波后,价带中的电子就会被发到导带,形成带负电荷的高活性电子,同时在价带上也产生带有正电荷的空穴。在电场作用下,电子-空穴对发生分离而迁移到二氧化钛表面上的不同位置。分布在二氧化钛表面的空穴与吸附在表面的OH—,H2O氧化成•OH自由基。而高活性电子则具有强的还原能力,可将二氧化钛表面的氧还原成O2—,也将水中的金属离子还原。•OH自由基的氧化能力最强可不加选择地使有机物全部氧化降解,包括穿透细胞膜,破坏膜结构使细菌和病毒分解,又能降解细胞产生的毒素,这是一般的抗菌剂没有的功能。由于纳米二氧化钛可以作用于一切有机物质,因此其抗菌谱比金属离子的抗菌谱更广。

 

具有光催化特性的半导体材料有很多,有TiO2、WO3、ZrO、V2O3、ZnO、CdS、SeO2、GaP、SiC、SnO2、Fe2O3等,但是除了TiO2之外的其他材料都存在稳定性差易氧化、寿命短等缺点,所以在研究和应用上的重视程度不如TiO2。

有机抗菌剂

由TiO2光催化抗菌性能的特点及其应用前景,西北有色金属研究院研究者张建认为,TiO2光催化无机抗菌材料今后的研究与发展可能将体现在4个方面。一是TiO2光催化杀菌反应是紫外光激发下的反应,光催化活性氧类存在的时间非常短,生活空间能利用的紫外光较少,如果进一步提高其光激发波长范围,同时提高其对细菌的吸附性,大活性氧类与细菌的接触,使更多的光活性氧类物质得以产生,那么纳米二氧化钛抗菌剂将可以更多地参与光催化反应,大幅度提升非织造材料的整体功能;二是提高其施用性,低成本、高活性、耐候性、实施方便的光催化抗菌涂料将是今后开发的一个重要方向;三是由于釉面砖、玻璃等表面的TiO2光催化涂膜需要再次烧结,因此,有必要研究它们表面生产过程中的在线涂膜技术,从而避免涂膜工艺中基体的清洗过程,并使基体生产和涂膜工艺所需的烧结过程一步完成;四是由于并非所有的细菌都对人体有害,而TiO2光催化杀菌效应却是针对所有的细菌,因此如何提高其对细菌的选择杀灭性,也是研究者必须加以考虑的。

有机抗菌剂种类多达500多种,但常用的只有几十种。有机抗菌剂主要包括:有机金属类,如五氯酚锌;有机卤代物,如五氯酚钠;醇、酚、醚类,如乙醇、对硝基苯酚、乙二醇-甲基醚等;醛、酮、醌类,如戊二醛、邻羟基环戊烯二酮、四氯对醌;酸及盐类,如山梨酸;酯类,如富马酸二甲酯;腈类,如百菌清;胍类,如氯已啶;有机硝基化合物类,如呋喃西林;有机磷及有机砷类,如月桂胂。此外,还有呋喃类、吡咯类、咪唑类、噻唑啉类、苯并呋喃类、苯并噻唑类等杂环类抗菌剂。这些抗菌剂根据其用途,又可分为杀菌剂、防腐剂和防霉防藻剂。杀菌剂是指可效地杀死微生物的抗菌剂,主要有季铵盐、乙醇、双胍类化合物等,防塑料长霉生藻变质的抗菌剂,主要有吡啶、咪唑、卤代烷及碘化物等。有机抗菌剂用于塑料主要有如下不足:毒性安全性较差,会产生微生物耐药性;耐热性不佳,遇热、光等较易挥发,或氧化、分解,导致抗菌寿命短;在塑料高温、高压、高剪切加工条件下不稳定,效果降低乃至失效,甚至产生有毒副产物等。

行业标准制定工作刻不容缓

一般认为有机抗菌剂的作用机理有如下三个方面:一是作用于细胞壁和细胞膜系统;二是作用于生化反应酶或其他活性物质;三是作用于遗传物质或遗传微粒结构。细胞壁的合成等。对于透明抗菌塑料制品中常用的抗菌剂三氯新,其抗菌作用主要在细胞膜,可直接破坏细胞膜,当三氯新以高浓度存在时,可造成细胞中的蛋白质及核酸的不可逆转变,导致低分子量的细胞内容物渗出,致使细胞死亡。

尽管抗菌产品的市场具有广阔的应用前景,但是目前国内抗菌产品市场鱼龙混杂,产品质量良莠不齐,严重影响了抗菌产品市场的良性发展。此外,跨国公司的进入,对于我国抗菌产业的发展无疑是一个极大的挑战。全国卫生产业企业管理协会抗菌产业分会秘书处主任张迎增表示,以建材领域为例,虽然非织造抗菌产品在建材产品中的推广应用取得了丰硕的成果,但各地仍存在发展不均的情况,多数企业应用规模偏小,生产工艺也相对落后,产品档次、质量和经济效益较低,影响了行业发展。不仅如此,很多号称具有抗菌功能的产品存在虚假宣传、夸大宣传甚至以次充好的情况。一些产品在宣传时为了避免被查处,一般采用单方面宣传抗菌功能,而不是宣传抗菌产品的方式进行,目的就是偷换概念,打擦边球。

天然抗菌剂

张迎增认为,市场急需国家出台相关的行业标准,对行业发展进行规范,并且需要国家相关质检部门参与规范,由政府依据相关标准执法,使企业认同一定标识,对品牌企业有监督约束作用,为企业提供切实可行的生产指导,有效地规范国内市场,为消费者在选购非织造抗菌产品时提供一定的参考依据。

天然抗菌剂中属动物类的主要有甲壳质和壳聚糖,属植物类的有桧柏、艾蒿、芦荟等。甲壳质和壳聚糖主要是从蟹、虾壳、贝类和昆虫的外皮等中提炼精制而得,壳聚糖的抗菌机理主要是分子内含有活性基团—NH2它对多种菌类表现出抗菌性能。在酸性条件下,壳聚糖分子中的HN3+与细胞壁解离出的阴离子结合,阻碍细胞壁的生物合成,阻止细胞壁内外物质的输送,从而阻止细菌的大量繁殖。天然抗菌剂完全是从天然食物或植物中提取,可直接使用。在生产和使用过程中,对人畜或环境一般不产生污染,生物相容性好,因而受到青睐。但其抗菌功能有限,做不到长效;且耐热性较差,往往在150-180℃就开始碳化分解,应用范围受到极大限制。

专家视角

值得指出的是山梨酸是一种从植物中分离出来的天然物质,其分解温度在270℃以上,对细菌也有广潜的抑制性能。山梨酸的最低抑菌浓度为500-1000ppm,而且无毒无味无刺激性,可添加在聚氯乙烯中制备聚氯乙烯薄膜,用于食品包装。

挑选助剂须遵循非织造布用抗菌整理剂基本要求

复合抗菌剂

作为非织造抗菌材料最重要的助剂,目前可用于非织造整理的抗菌剂种类有很多。根据非织造布纤维原料、抗菌非织造布的最终使用不同,对使用的抗菌整理剂的要求也不仅相同。但总体上,用于非织造布抗菌整理的抗菌剂应满足以下要求。

复合抗菌剂是为了改善某种单一抗菌剂的抗菌性能缺点,结合其他抗菌剂抗菌性能方面的优点,将两者结合起来,使之具有更加强的抗菌功能并可延长材料的抗菌时间。如为了克服无机抗菌剂抗菌谱的局限性、离子变色问题及有机抗菌剂易洗脱、耐热性能等方面的不足,常采用有机和无机及亲水性物质复配的方式,制备复合抗菌剂。通常复合抗菌剂有无机/无机、无机/有机、有机/有机等多种复配方式。如我国海尔科化工程塑料国家工程研究中心开发的有机抗菌剂和无机抗菌剂复合的抗菌剂.克服了抗菌剂功能单一的问题。另外,在食品包装薄膜中可以将纳米二氧化钛添加到无机银系抗菌剂中,解决了银系抗菌剂的抗菌效果缓慢的问题。

1、抗菌效率高。及抗菌剂在低浓度时就具有良好的抗菌性能。可通过最小抑菌浓度(抑制细菌发育繁殖所需的最小抗菌剂浓度MIC)和最小杀菌浓度(傻妹细菌抗菌剂的最低浓度MBC)来衡量。MIC或MBC越小,表明抗菌剂的抗菌效率越高。

国外塑料用抗菌剂研发进展

经抗菌剂整理的非织造布的抗菌效力的评价除了取决于抗菌剂的性质、抗菌整理剂的含量,还与非织造布的纤维性质、接触环境的微生物种类及数量等因素有关。

抗菌塑料的应用始于上个世纪八十年代初,日本在这方面属于发展较快的国家,1983年日本品川燃料公司率先推出无机抗菌剂的工业化产品,1984年后钟纺也推出抗菌剂,到上世纪九十年代初天然制品类抗菌防霉剂也开始在日本商品化。此后日本抗菌塑料进入一个快速发展时期,规模化生产银系抗菌剂。举例来说,1996年日本东亚公司合成公司的专利产品Novaron
AG为银系抗菌剂,适用于膜制品、纤维制品。目前,石冢硝子、品川燃料、东亚合成、锺纺和松下等几大制造商的抗菌剂产能很大。品川燃料的的塑料抗菌剂是是沸石负载的银等金属离子。

2、抗菌谱广。即对多种微生物和同种微生物不同菌株都具有抑制或杀灭作用。微生物的种类极多繁多,抗菌剂一般只能对部分待定的微生物种类表现出抗菌活性,而对其他微生物不表现出抗菌性。能对许多微生物同时表现抗菌活性的抗菌剂成为广谱抗菌剂;只对一种或少量微生物表现抗菌活性的抗菌剂成为特异性抗菌剂。抗菌剂能表现抗菌活性的微生物种类集合成为该抗菌剂的抗菌谱。非织造布在使用过程中,尤其是非一次性永平,在其使用过程会接触到多种微生物,因此需要使用的抗菌整理剂具有广谱抗菌性。但在实际应用中,要求抗菌剂对所有微生物都具有啥没醒或一致性是不现实的,可以根据非织造布的使用场合对抗菌剂的抗菌谱提出不同的要求,如存在与医院环境的主要致病菌有葡萄球菌、克雷伯氏菌、沙雷氏菌等。因此,医疗用非织造布的抗菌整理剂就需要有对上述喜剧的活性具有抑制作用。

2008年抗菌剂的年产能为2500t。化学品生产巨头东亚合成株式会社的的塑料用抗菌剂是银系无机亚微米颗粒,2008年年产能达800t。松下产品以载银氧化锌为主要成分,2008年年产量达650t。

3、稳定性好。抗菌整理剂的稳定性致抗菌剂本身物理化学能随时间或环境裱花保持稳定的能力,包括抗菌效果,抗菌剂的外观、颜色、物理性能等,要求抗菌剂在整理加工、使用、贮存以及其他加工过程中不受紫外线、可见光、热、水等环境的影响,与燃料等常用纺织助剂具有反应惰性,不影响非织造布的物理性能能和外观等。

目前,日本抗菌制品技术协议会抗菌剂和抗菌塑料的研制、生产和用户等企业会员已达250多家,抗菌塑料几乎覆盖所有主要塑料品种。日本已将今后发展的目光投到欧美抗菌塑料产品市场,预计海外市场将是其国内市场的20倍。他们也极大地关注中国抗菌塑料近来的迅速发展,纷纷准备抢滩中国市场。

4、安全好。安全性是对抗菌整理剂的一个重要要求。抗菌整理剂大多数为人工合成的有机或无机化合物,化学成分复杂,具有一定的机体毒性,在其生产和使用中可能对人体造成一定的危害。如早期使用的一些重金属化合物抗菌剂就因对机体的毒性而被禁用。

美国ARP(Allied Resinous
Products)公司开发的抗菌剂Bacticlean是一种有机抗菌剂,能在277℃的加工温度下与大多数塑料进行混合。用Bacticlean制成的制品,可用于防止大范围内的革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、真菌、酵母的生长。Bacticlean抗菌剂可通过迁移作用到达塑料制品的表面,形成抗细菌的保护层,从而在聚合物表面起到抗菌作用。在正常使用中,表面层被清洗后,Bacticlean会再迁移到表面,以达到平衡状态。美国杜邦公司推出了一种新的粉末型抗菌剂AMPs,商标为IvtcroFree,能满足纤维、塑料、化妆品和薄膜制品的抗菌需要。AMPs不同于有机添加剂和简单的表面处理,作为一种无机化学品,AMPs可以直接配到各种体系中,并提供长期的抗菌活性。AMPs利用一种独特的核—壳结构,使核微粒被一层特别的抗菌涂层包裹着,用于抑制微生物的繁殖。这种粉剂可应用于需要长期抗菌保护的塑料制品中。核微粒有效地增加了活性组分的表面积,从而减少了抗菌剂的用量这不仅对环境有利,而且更经济,而较低的抗菌剂用量也降低了抗菌剂对色泽和不透明度的影响。

为了安全使用抗菌剂,一般都需要对抗菌剂进行毒理学评价。毒理学评价除了做必要的分析检验外,通常通过动物毒性试验取得数据,现已经工人的重要标准有:急性毒性试验;亚急性毒性试验;慢性毒性试验。致癌性试验;致突变性试验;皮肤刺激性试验;眼刺激性试验;皮肤过敏性试验。其中急性毒性指标最重要,指机体一次接触外来化合物之后所引起的中毒效应,急性毒性可以初步估计该化合物对人类毒害的危险性,通常以半数致死量,即在是衍生物的群体中能引起半数生物死亡的计量来表述毒性大小,半数致死量越小其毒性悦达。更具半数致死量可以将化合物进行毒性分为剧毒、高度、中等毒、低毒微毒几类。

瑞士汽巴精细化学品公司最近推出了一种适合于食品包装用的银系无机抗菌剂,特别适合于透明制品,该产品的名称为Cibalrgaguard
B5000,已获美国食品和药物管理局的批准,可与食品直接接触。这种新型无机抗菌剂还满足美国环境保护局的联邦杀虫剂、杀菌剂和杀鼠剂法规的要求,可用于各种塑料制品,如塑料薄膜、塑料片材和板材、注塑制品、涂层和复合制品。

抗菌剂的毒性除了与物质本身化学结构和理化性质有关外,还与使用浓度、作用时间、接触途径和部位、物质的相互作用与集体的机能状态等条件有关。

国内塑料用抗菌剂的研发进展

5、相容性好、适于整理加工。抗菌剂需要结合非织布才能支撑相应的制品使用,所以选择的抗菌剂要与相应的非织造布纤维有良好的相容性,并且能否适应整理加工工艺要求。抗菌剂与非织布纤维之间良好的相容性和较强的结合力,也是保证抗菌剂在使用过程中不会造成过度的流失、提高抗菌持久性的要求。

我国从事塑料用抗菌剂的研究始于上世纪九十年代中期,在抗菌剂应用取得突破性进展是在上世纪九十年代末。1998年中科院化学所工程塑料国家工程研究中心与海尔集团合作,合资成立海尔科化工程塑料国家工程研究中心有限公司,使工程中心在材料科学和生命科学、化学等多学科交叉领域经过多年潜心研究取得的抗菌材料成果进一步完善,并推向市场。经过五年多在抗菌剂、抗菌塑料和抗菌家电的系列研究后,终于在海尔集团得到了成功应用,率先推出中国抗菌家电制品。

6、价格适宜。价格也是在选择抗菌剂是需要考虑的一个因素。经抗菌剂整理的非织造产品的生产成本会有一定的增加,这种成本的增加应与抗菌佛纳甘能的增加给产品带来的经济效率的提升相匹配,而不应该导致产品因成本带来市场的萎缩。

成都交大晶宇科技公司依托西南交通大学高分子材料研究所和四川省低维复合材料工程技术研究中心,在国内率先研制成了氧化锌晶须/纳米复合抗菌剂;该抗菌剂不仅具有高效广谱的抗菌效果,而且具有高温加工不变色的优点。并研发出AT系列抗菌塑料母粒。该抗菌剂对塑料薄膜等制品的颜色和透明度均无任何影响,耐温性可达250℃以上。中科院江苏泰兴纳米材料厂研发了以磷酸复盐为载体的银系无机抗菌剂,产品为白色粉末状,粒径小于0.5μm,比表面积大。其特点是高效广谱抗菌性、高度透明性、耐高温,与树脂的相容性好于沸石型和硅胶型抗菌剂,且毒性低。

□庄旭品

北京赛特瑞科技发展公司与中国科学院和中国纺织科学研究院合作,研发了纳米层状银系无机抗菌复合功能母粒。母粒在成品中的相容性、分散性良好,添加量少。采用该种母粒共混纺丝的纤维耐洗涤、耐光照、耐高温,可染性、可纺性好,广谱抗菌、抗菌持久。抗菌母粒的粉体添加量为20%、15%、10%等不同比例,品种有塑料母粒及纺丝母粒两大类,如PP、PE、PS、abs、涤纶、锦纶、丙纶等。

技术指南

华东理工大学材料工程学院也推出了自主研制的抗菌剂FUMAT系列产品,以及系列抗菌母料。这种抗菌剂以锌、银、铜为主要原料,以无机填料为载体,产品呈白色粉体,具有广谱抗菌性、耐光照不变色、安全无毒等特点。

无机银系抗菌剂的效果最好

北京燕山石化高新公司在固态离子交换法对沸石进行改性的基础上,发明了一种通过固相体系交换金属离子的新方法,使银一氨络合物能有效地嵌入沸石微孔内部,弱化了银离子的光敏效应。与此同时,固相方法的引入克服了传统溶液体系交换中的热力学平衡障碍,使金属离子的交换度得到较大程度的提高。实验表明,本方法得到的抗菌剂具有抗菌性强、对热和紫外线比较稳定的特点。

在后整理工艺生产抗菌非织造材料时,最需要注意的就是抗菌剂的选择。抗菌整理中所用到的抗菌剂要求对不受欢迎的微生物有选择活性,抗菌效果佳,无耐药性,耐洗涤,耐消毒和灭菌处理等。另外,大多非织造抗菌产品都是用于医疗、医药产品和个人卫生产品等方面,因此要求对皮肤无刺激性、无毒性、不产生致病物质等。单从抗菌抑菌效果来讲,无机抗菌剂特别是银系抗菌剂的效果最好,有机抗菌剂要差些。

广州NCM公司研究出无机抗菌剂NR,它以银或锌为抗菌活性物质,离子交换树脂为载体,具有广谱抗菌功效、稳定性高、变色性小等特点。它与传统的有机和银基无机抗菌剂比较,抗菌时效长,毒性低,具有优异的热稳定性、化学稳定性以及与塑料原料优异的相容性。

同时,由于抗菌剂的组成和分子结构不一样,对整理方法的适应性也不尽相同,因此,在工艺选择方面也十分有讲究:应用无机类抗菌剂限制条件比较少;应用有机抗菌剂时就应该注意温度、PH值等对抗菌剂性能的影响。比如有的抗菌剂在高温或PH值不同时失效或者抑菌效果降低。

石家庄神威包装有限公司采用分子组装抗菌技术,试制成功国内首批可用于食品、化妆品、药品等多种包装领域的抗菌塑料瓶。分子组装抗菌技术属于第三代的抗菌技术,可避免重金属污染、耐热性差、抗菌持续时间短等弊端;具有高效广谱、安全无毒、效果持久、成本低等特点。

此外,几种工艺同时进行时各种助剂间的匹配原则也十分重要。在对同一非织造材料进行多种功能整理时要注意各种助剂间的匹配原则,避免互相影响而降低效果。如同浴进行抗菌和染色整理时,就要考虑到粘合剂、涂料、渗透剂、消泡剂等助剂间的拮抗作用和对抗菌剂抗菌效果的影响,以避免出现阴离子型助剂和阳离子型助剂同浴产生沉淀和各种助剂搭配不合理导致抗菌效果降低等情况。

西南科技大学冯起明等发明了一种载Cu2+系列多孔非金属矿抗菌剂,并对PP塑料材料进行了应用研究,取得了较好的效果。

根据设备的不同和产品用途的不同,采用后整理方法加工非织造抗菌材料还有其他的方法,如对抗菌效果要求不太高的产品可以采用喷洒抗菌剂的方法,对于单面抗菌材料可以采用单面涂层工艺,而消毒湿巾生产则等采取直接浸渍的方法等等。

结语

□王旭

塑料用抗菌剂作为一种新型的塑料添加剂,其应用量在迅速增加,从目前的情况来看,日本、欧美处于领先地位,国内相关研究单位及生产企业正在奋起直追,而且发展迅速。展望塑料用抗菌剂的发展趋势,研究生产出理想的塑料用抗菌剂,具有即效、广谱、长效、稳定及安全的抗菌效果,而且要适应塑料成型加工的高温高压的条件及较低的成本成为重中之重。

热定型工艺确保永久抗菌性能

然而,现有的塑料抗菌剂,无论是无机、有机抗菌剂,还是天然或复合抗菌剂,均没有达到理想的要求。未来发展的主要方向是复合抗菌剂及高分子抗菌剂的研发,即将具有不同特点的抗菌剂进行复配,使其发挥各自的协同效应,高分子抗菌剂是将具有抗菌功能的基团与高分子进行接技或嵌段共聚,形成具有永久抗菌效果的材料,该材料可以直接加工成制品或与其它树脂共混得到抗菌塑料。

非织造材料后整理抗菌技术差异很大,应用要求也完全不同,根据抗菌技术、产品最终用途和抗菌剂的作用机理,可选择各种不同的应用方法和步骤,如在聚合物熔体中、在纤维加工过程中加入抗菌剂,或对织物或产品进行后整理。在聚合物成纤后,抗菌剂可加到拉伸油剂和纺纱油剂中,需要注意的是要解决抗菌剂和油剂相容性和均匀性能的问题以及保持纺丝整理的性能。

目前,抗菌塑料的研究在我国正面临着重大的机遇和挑战。2003年,我国曾遭受到较严重的SARS病毒感染,2009年我国大部分省市经历了甲流病毒的威胁。病毒给人们的健康造成了严重威胁,面对这样的灾害,如何研发出性能更优越的塑料用抗菌剂,满足市场对抗菌塑料的需要仍是大家面临的重要课题。

抗菌整理可以在拉伸工序后的每一道工序中进行,在有卷曲油剂或无卷曲油剂时都可在卷曲工序中加入抗菌剂,利用热定型工艺保证抗菌剂能永久粘合在纤维表面。在使用AEM5700/5772活性硅烷抗菌剂时,需进行粘合反应,以提高抗菌效果的耐久性。一些可以与纤维进行反应或粘合在纤维上的抗菌剂可加入到纺粘非织造布产品中,通过喷雾或浸轧粘合在纤维网上。这些操作可在纤维生产厂或在预处理阶段完成。该方法可以在纤维表面进行抗菌处理,同时也可提供加工过程和最终产品所需的相容性和安全性。如果要将抗菌剂加在最后的非织造布衬底表面上,这可以用喷雾技术和浸轧工艺完成。

此外,在聚合物熔体中加入抗菌剂,必须评估聚合物熔融时所产生的一些问题,例如,抗菌剂如何均匀地混入聚合物中;在230℃温度下加工2~3
min,对于可能产生的抗菌剂挥发、纤维性能改变、对颜色或反射率产生负效应、过滤器堵塞以及加工的纤维出现发臭、雾化、粉化或表面盐析化等问题如何解决。此外,还需要考虑抗菌剂是否会影响生产线上的工人和消费者的健康、不会污染环境。