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文档简介

1、银及银锌复合抗菌剂及其应用李毕忠北京崇高纳米科技有限公司、概述抗菌剂是细菌、霉菌等微生物及病毒等病原体高度敏感的化学物质。通过研制和筛选适当的抗菌剂品种,我们只需将其少量添加于其它通用材料中,经适当加工工艺过程后, 便可制成符合特定使用要求的抗菌材料及制品。无机抗菌剂与有机类、天然类抗菌剂相比,具有安全性高、长效性好等优点,而且尤其是其优异的 耐热性(使用加工温度常可经受 >600-1000 C高温),使其成为在塑料、化纤、甚至陶瓷等材料中使用的 首选抗菌剂。无机抗菌剂一般含有银、锌、铜等金属离子成分负载在某些无机载体,如沸石、磷酸盐、 羟基磷灰石、可溶性玻璃等类型的结构中或表面层间,具

2、有缓释抗菌金属离子的作用,所以有优异的抗菌长效性。日本从1980年代开始重点投入开发无机抗菌剂,目前在无机抗菌剂的制备和应用中处于国际领先 地位。石冢硝子、品川燃料、东亚合成、钟纺等几大制造商的抗菌剂占有整个日本市场的80 %以上。1999年,日本无机抗菌剂产量为1000吨,销售额约为 60亿日元。1996年抗菌塑料约 35000吨,1999年约74,000吨( 6000亿日元)。欧美地区主要沿用有机抗菌剂,但Ciba、Dupont等公司近年来也有无机抗菌剂品种在销售。无机抗菌剂的主要有效成分为银、铜、锌金属离子,它们的使用安全性有科学评价的结论,已获得美国FDA和EPA的准许,同时也为人类长

3、期实践所检验。但是,无机抗菌剂的制备技术复杂,产品性 能和成本控制难度大。 其中,最为突出的是抗菌性很强的银化学性质活泼,易转变为棕色的氧化银或还原成黑色的单质银,即出现变色,而且银的使用成本高。所以,国际上始终将解决变色问题和降低成本问题视为无机抗菌剂制备技术的核心和两大难点。我国科学家从1990年代开始跟踪研究无机抗菌剂和抗菌防霉材料,如西北有色金属研究院、昆明 贵金属研究所、中国建筑材料研究院等。其中,具有代表性的是中国科学院化学研究所及其所属的工程塑料国家工程研究中心,在沸石基银及银锌复合无机抗菌剂的研制和应用中,发挥了学科交叉和 “产学研”结合的优势,开发出一种成本适中、耐变色的无机

4、抗菌剂,并获得中国发明专利1。这种无机抗菌剂在海尔等品牌家电产品中首先应用,带动了我国抗菌材料和抗菌产品的迅速发展,并荣获2000年度国家科技进步二等奖。统计,我国1998年塑料抗菌剂的产量 40吨,销售额300万元,抗菌制品产值30亿元;1999年抗菌剂产量150吨,销售额1200万元,抗菌制品100亿元。2000年抗菌剂销售量达 至IJ 200吨。2005年将发展到500吨抗菌剂,抗菌制品达 400亿元。2、制造技术无机抗菌剂按载体种类划分,可以列在表1中,分别是硅酸盐类、磷酸盐类、可溶性玻璃类等。表1 含银铜锌的无机抗菌剂的分类种类载体载体与有效成分结合方式含抗菌性的金属(银、铜、锌等)

5、的无机物硅酸盐类载体沸石离子交换粘土矿物离子交换硅胶吸附磷酸盐类载体磷酸错离子交换磷酸钙吸附其它可溶性玻璃玻璃成分活性碳吸附金属(合金)合金有机(金属)化合其中银沸石3是最早开发的抗菌剂,银通过离子交换结合在多孔沸石上。沸石是碱金属或碱土金属的铝硅酸盐化合物,其化学组成的通式为 xM 2/nO<Al 2O3*ySiO2«zH 2O,其中M代表钠、钙等金属离子,可被 Ag+、Cu2+、Zn2+等金属离子置换。沸石分子是由SiO2及AlO 4两种四面体通过共用氧原子构成的三维骨架环状结构,已知的有四、五、六、八和十二个氧 成键,成隧道状微孔,其孔径尺寸在 3-10 ?范围,能容纳结

6、晶水和金属离子。沸石的这种 结构很稳定,无论发生吸附、脱附、脱水或离子交换均不会发生变化。将一定比表面积的沸 石置于AgNO3或Ag (NH3) 2+等溶液中,Ag+和Na+通过离子交换在沸石孔道中稳定结合, 经一段时间后取出洗净干燥得到银沸石络合物。通过沸石和金属离子的置换方法还可以制备其他金属离子的沸石络合物如铜沸石络合物、锌沸石络合物等。以往的实验测得,含银2.5%的银沸石抗菌剂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度分别为62.5ppm和125ppm。铜、锌沸石络合物也都有显著的抗菌效果,但其抗菌活型较银沸石络合物低,两者的最低抑菌浓度都在2000Ppm以上。银沸石的变色是限制其应用的

7、重要因素,中科院工程塑料国家工程研究中心经过对银沸石结构稳定性的研究, 用络合物孔径匹配、 银锌复合包覆等稳定技术获得了抗菌性好、耐变色、成本较低的沸石类抗菌剂。其制备过程图示如下:该技术系列沸石类抗菌剂经过使用和反复改进,目前市场上主要以海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司于1998年正式上市的FS-ZN抗菌剂和北京崇高纳米科技有限公司于2002年正式上市的安迪美? -AM系列抗菌剂产品为代表产品。目前,国内家电用 塑料,如冰箱内胆、门衬、把手等已大量采用抗菌沸石类抗菌剂应用技术,产生了良好的经 济和社会效益。抗菌剂在抗菌塑料等抗菌材料应用新生长起来是抗菌母粒制造技术。通过母粒配方成

8、 分的调节,可以进一步平衡各类无机有机抗菌剂的优缺点,使控制变色、成本、使用方便性抗菌母粒以其不可替代的产品形式,为越来越多等因素在制造母粒这一个环节中得到完善。 的塑料制品和化纤产品用户所欢迎。抗菌母粒的制造工艺流程图如下:近年来,崇高纳米公司致力与抗菌母粒产品系列化开发,代表了行业内抗菌母粒技术 和应用的领先水平。截止2003年底,该公司新上市的抗菌母粒及抗菌剂系列包括如下品种:1、安迪美-PG抗菌母粒(塑料通用型)这一产品的开发目的是抗菌效果满足一般抗菌产品要求,适用面广,各种通用塑料和各种塑料加工工艺均可使用,而且价格适中。所以,安迪美-PG可使用在PP、PE、HIPS、ABS、SPV

9、C等大部分通用塑料,以及注塑、挤出、吹塑等常规成型工艺。为了提高该母粒与各种 通用塑料的相容性,他们筛选出了分散剂和抗菌剂配方,使母粒基体与其它塑料具有广泛的良好的相容性。2、安迪美-PG1抗菌母粒(涉水塑料部件通用)开发目的是在保持安迪美-PG良好的性价比的同时, 使其抗菌部件的耐水性和持久性得到进一步提高。耐水持久性试验条件参照日本抗菌技术协议会的规范,为:样品在50+5?C的蒸储水中浸泡16小时处理后,抗菌性保持良好。安迪美-PG1广泛应用于洗衣机的波轮、内桶、外桶、饮水机涉水部件、大型塑料输水管等用途。3、专用抗菌母粒在一些加工难度大场合,对母粒制备要求很高,如纺丝用抗菌母粒。在另外一

10、些场合,对制品外观光洁度、 透明度等有很高的要求, 或者对抗菌剂的抗菌性、稳定性有特殊要求。为了满足客户的需要,崇高纳米公司开发出了一系列特殊配方的抗菌母粒。例如:a)安迪美-PP:专用于BOPP多层膜的表面层。b)安迪美-PE:专用于PE流延薄膜(如保鲜膜、卫生巾用打孔膜) 。c) 安迪美-PP-T:透明PP注塑制品或压延片。d)安迪美-ABS:特殊ABS制品,如高性能冰箱板材、高性能 ABS制件。e)安迪美-PS-T:透明PS制品。本产品采用无机抗菌剂,抗菌性能好且稳定,不变 色,对PS透明件的雾度仅有微小影响。用于高光HIPS冰箱板材。f) 安迪美-PC:透明和一般 PC制品。g) 安迪

11、美-PGAG :银系通用抗菌母粒,可用于 POM、PBT、PA、PET等工程塑料制 品。h) 安迪美-PP-P : PP-R给水管专用。i) 安迪美-PE-P :给水PE管、铝塑管专用。4、熔纺纤维专用抗菌母粒a)安迪美-PP-F :丙纶、熔喷无纺布用抗菌母粒,采用无机抗菌剂。b)安迪美-PE-F:乙纶、ES纤维、无纺布等用途,采用无机抗菌剂。c)安迪美-PA-F :尼龙用,可用于牙刷毛,采用无机抗菌剂。d)安迪美-PET-F :聚酯纤维(长丝、短纤),服装、产业用,采用无机抗菌剂。5、溶液纺纤维纺制专用抗菌母液a)安迪美-AC-F :睛纶纤维用,采用无机/有机复合抗菌剂。b)安迪美-VIS-

12、F :粘胶纤维用,采用无机/有机复合抗菌剂。6、抗菌剂系列产品抗菌母粒是预分散性良好的浓缩抗菌组分,除了在塑料制品或抗菌纤维生产加工环节使用外,也可以在生产抗菌塑料时加入,共混造粒。一般说来,通过抗菌母粒制造的抗菌塑料,抗菌剂在塑料中的分散性程度大大好于用抗菌剂共混得到的抗菌塑料,从而可以提高抗菌剂的抗菌效率的发挥,产品质量更稳定,可降低物料成本和售后服务成本。不过,在许多场合也是可以直接使用抗菌剂,如塑料粉料(如 PVC)与抗菌剂混合就 比较充分。当然,良好的抗菌剂表面处理技术是有利于其分散的。而纺织品的抗菌后整理则需要使用抗菌剂,或抗菌剂的预分散浓缩液。a)安迪美-AM : 一种银锌复合通

13、用抗菌剂,有较好的透明性,适用于油漆、环氧树脂、 不饱和树脂。b)安迪美-AM1 : 一种银锌复合通用抗菌剂,一般用途,适用于环氧粉末涂料。c)安迪美-AM2 : 一种银锌复合通用抗菌剂,有较好的耐水性,适用于 PVC给水管。d)安迪美-AMK : 一种银系抗菌剂,适用于各种塑料一般用途,抗菌性、长效性兼优。e)安迪美-AMS : 一种银系抗菌剂,较高性能,适用于透明塑料,抗菌性、长效性兼优。f) 安迪美-TT (安迪美-TT1 ,安迪美-TT2):棉、毛等天然纤维织物的抗菌整理剂,有较好的耐洗性,无皮肤刺激性。TT1为普通级,TT2为医用级。g)安迪美-CC:陶瓷釉用抗菌剂,耐 1300?C

14、高温,用于餐具、瓷砖、卫生陶瓷。h)安迪美-CAL-1 :用于PVC薄膜、软质PVC的抗菌剂,如用于一次性医用手套。i) 安迪美-CAL :水性乳胶漆、涂料用抗菌剂,主要用于内墙,无 VOC、无刺激性, 安全性高,抑杀革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌作用强,具有防霉作用。j) 安迪美-TT-SP :鞋材处理剂,无皮肤刺激性,可用于喷雾处理。k) 安迪美-SR-3:油性鞋胶用。l) 安迪美-SR-4:水性鞋胶用。三、特性1、抗菌机理抗菌剂的抗菌作用必须在有足够的浓度与微生物直接接触的情况下才表现出来。抗菌 剂的抗菌作用在于影响微生物菌丝的生长、抱子萌发、各种子实体的形成、细胞的透性、有丝分裂、呼吸作用

15、、细胞膨胀、细胞原生质体的解体和细胞壁受损坏等,使微生物细胞相关 的生理、生化反应和代谢活动受到干扰和破坏,杀死或抑制微生物的生长繁殖。无机抗菌剂一般具有广谱的特点, 它不只对特定的某种类细菌、 病毒有抗菌作用,而是对许多种微生物 一般都有效。抗菌剂的抗菌作用分为杀菌和抑菌作用。杀菌作用是把细菌杀死,抑菌作用是将微生 物的生命活动中的某一过程阻止而抑制其生长繁殖。浓度和作用时间对抗菌作用有很大影 响。银、铜、汞等金属离子、强氧化剂主要表现杀菌作用,有机抗菌剂主要起抑菌作用。同 一抗菌剂往往在低浓度时表现抑菌作用,高浓度则是杀菌的。抗菌作用机理对于不同的抗菌剂是不同的,抗菌剂可以作用于菌体的各个

16、部分,从细 胞壁直至核糖核蛋白质。抗菌剂不仅作用于一个部位, 也可以作用于几个部位。 同一种抗菌剂在不同的环境条件下, 甚至可能呈现不同的抗菌作用机理。迄今所发现的抗菌剂种类较多,抗菌作用机理差别很大,综合已有的研究结果,银锌复合抗菌剂的抗菌作用机理包含以下几 种过程:金属离子接触反应这是无机抗菌剂最普遍的抗菌作用机理。金属离子带有正电荷,当微量金属离子接触到微生物的细胞膜时,与带负电荷的细胞膜发生库仑吸引,使两者牢固结合,金属离子穿透细胞膜进入细菌内与细菌体内蛋白质上的疏基、氨基等发生反应。细胞合成酶的活性中心由含前基、氨基、羟基等功能基团组成,与金属离子结合后该蛋白质活性中心的结构被破坏,

17、造 成微生物死亡或丧失分裂增殖能力。例如,银离子与蛋白质疏基的结合破坏了微生物的电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。SH+SAg + 2Ag -> 酶 +2HSHSAg金属离子杀灭和抑制细菌的活性按下列顺序递减:Ag+ >Hg2+>Cu2+ >Cd2+ >Cr3+ >Ni 2+ >Pb2+ >Co4+ >Zn2+ >Fe3+Ag+处于第一位的原因是它具有较高的氧化还原电位(土0.798eV, 25C),除了其它金属离子所具有的络合反应外,它还具有很强的氧化还原反应活性,通过氧化还原反应达到其结构稳定状态,所以,Ag +的抗菌作用是最

18、强的。催化激化有些微量的金属元素,能起到催化活性中心的作用,如银、钛、锌。该活性中心能吸收 环境的能量,如紫外光,激活空气或水中的氧, 产生羟自由基 OH)和活性氧离子(。2)。 它们能氧化或使细菌细胞中的蛋白质、不饱和脂肪酸、糖甘等发生反应,破坏其正常结构, 从而使其死亡或丧失增殖能力。阳离子固定细菌由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核构成,细胞壁和细胞膜由磷脂双分子层组成, 在中性条件下带负电荷。带负电荷的细菌会被抗菌材料上的阳离子(如有机季胺盐基团) 所吸引,束缚细菌的活动自由,抑制其呼吸机能,即发生“接触死亡”。另外,细菌在电场引力的作用下,细胞壁和细胞膜上的负电荷分布不均匀造成变形,发生

19、物理性破裂,使细胞的内脏物如水、蛋白质等渗出体外,发生“溶菌”现象而死亡。2、银锌复合抗菌剂的性能抗菌剂的抗菌性能主要从两个方面体现,即抗菌剂本身和抗菌剂应用的制品(如抗菌塑料),重点要体现在抗菌制品的性能上。应用抗菌剂制得的抗菌塑料首先要保持塑料材料基本性能。抗菌塑料的常规物理机械性能,如熔体流动速率、拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、缺口冲击强度、弯曲强度、弯曲 模量、硬度、色度、表面光洁度等均按国家有关塑料测试标准和产品标准执行。抗菌剂和抗 菌塑料还要达到规定的卫生安全性,抗菌塑料成品无毒、无异味、对环境无害。在抗菌剂和抗菌塑料的应用中,抗菌性是其特殊的功能,要求高效、广谱、长效,在相 关

20、环境中适用。下面以安迪美? -AM的试验结果进行说明。1)抗菌谱抗菌谱是指抗菌剂对细菌、真菌、霉菌、酵母、藻类等各种微生物的抗菌有效面。但是,仅在住宅空间中就有 80属60种类、建筑物有120属120种类的霉菌,一般说来不能对所有 的菌种逐一测试,而是选择有代表性的菌株进行实验。通常是选择大肠埃希氏菌(Escherichiacoli ,革兰氏阴性菌 卜金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,革兰氏阳性菌 卜白色念珠菌(白假丝酵母,Candida albicans,真菌)等进行试验。另外,还经常选用肺炎克雷伯氏菌 (Klebsiella pneumoniae)、沙门氏杆菌 (

21、Salmonella typhimurium)、绿脓杆菌 (Pseudmonas aeruginosa)、枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)等。对霉菌一般选择黑曲霉(Aspergillus niger),土曲霉(Aspergillus terreus),出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans),宛氏拟青霉(Paceilomyces varioti),绳状青霉 (Penicillium funicolosum),绿色木霉( Trichoderma viride ),赭绿青霉 (Penicillium ochrochloron ),柄帚霉(Trichoderma

22、 viride )等作防霉试验。安迪美 -AM 抗菌 剂具有广谱抗菌和防霉作用。2)抗菌剂最低抑菌浓度一种抗菌剂的抗菌能力强弱,可以用最低抑菌浓度( minimum inhibitory concentration , 即MIC)来衡量。将抗菌剂稀释为不同浓度,作用于菌株,定量测定一定作用时间的抑菌 效果,得到MIC值。最低抑菌浓度数值越小,抗菌剂的抗菌性越强。安迪美 -AM抗菌剂对 大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度( MIC值)为150ppm,达到国际著名抗菌剂产 品的MIC值处于同一水平(日本产品MIC报道值通常为125-300ppm)。添加抗菌剂的抗菌塑料抗菌性(1)、抗菌塑料抗细

23、菌性抗菌材料的种类多、材料中组分多、性质差别大、制成品的形态各异,如抗菌塑料制成 抗菌冰箱内胆、果蔬盒、抗菌空调过滤网、抗菌电话外壳,还有抗菌陶瓷制成卫生洁具、餐 具,抗菌纤维制成抗菌地毯、内衣等。因此,抗菌材料和抗菌制品的抗菌性检验方法及评价 标准的确定事关重大,但长期以来,抗菌性能检测方法和标准制定的滞后却不能适应市场的发展需求。经过业内多年努力,2003年我国制定和颁布了轻工行业标准QB/T2591-2003抗菌塑料一一抗菌性能试验方法及抗菌效果。该标准是由中国科学院工程塑料国家工程研究中心企业标准Q/02GZS 001 (1998)抗菌塑料修订升级而来的。该试验方法基本上参照了日 本国

24、家工业标准 JIS Z 2801-2000抗菌产品一一抗菌行为及抗菌效果试验方法制定。该方法是测定抗菌塑料抗菌性的定量试验方法。它反映了抗菌塑料的接触抗菌原理,并在实验设计中考虑了抗菌塑料的实际使用条件等外部因素,能较客观地反映抗菌塑料抗菌能力。该法用细菌接触样品表面,需要严格控制营养、温度、湿度、 pH、时间等(一般覆膜保存 24小 时),进行活菌培养计数。比较空白样的平行实验结果,得出抗菌塑料的抗菌率。检测菌种 为金黄色葡萄球菌 ATCC6538和大肠埃希氏菌 ATCC25922。根据用户使用要求,还可选用 其它菌种作为检测菌种,但菌种应由国家级菌种保藏管理中心提供。抗菌塑料抗菌率大于 9

25、0%为合格产品,判定为有抗菌性;大于99%为有较强抗菌性。安迪美抗菌塑料达到的抗菌 率一般可大于99%。(2)抗菌塑料抗霉菌性QB/T2591-2003抗菌塑料一一抗菌性能试验方法及抗菌效果的抗霉菌试验方法,是 参考GB2423.16 1999 (idt IEC 68-2-10 : 1998)电工电子产品基本环境试验规程试3叙J:长霉试验方法、美国试验和材料协会 ASTM G21合成高分子材料的抗真菌性测定和国 际标准ISO846 1978 (E)塑料一一在真菌和细菌作用下的行为的测定一一用直观检验法 或用测量质量或物性变化的方法评价而制定的。防霉测试用菌种有6种,包括黑曲霉、土曲霉、出芽短梗

26、霉、宛氏拟青霉、绳状青霉、球毛壳 (Chaetoomium globsum)等。根据用户使 用要求,还可选用其它菌种作为检测菌种,但菌种应由国家级菌种保藏管理中心提供。防霉等级分为0、1、2、3、4级。最高防霉等级是 0级是不长,显微镜下放大 50倍观察不到霉 菌生长,1级是痕迹生长,可见生长的面积小于10%, 2级、3级、4级分别是轻微生长、中等生长和严重生长。抗菌塑料的防霉等级为1级可以报告有抗霉菌作用,0级则可报告有强抗霉菌作用。安迪美-AM抗菌剂防霉等级为1级。(3)安全性和毒理学评价抗菌剂对人或其它生物体的毒性控制对于抗菌剂的合理使用是非常重要的。抗菌剂的毒性是指对机体造成损害的能力

27、。它与抗菌剂本身化学结构和理化性质有关,与使用浓度、作用时间、接触途径和部位、机体的机能状态等有关,还与剂型中各物质的配合作用有关。抗 菌剂对人和其它生物体的毒害作用均有一个剂量与效应关系,在一定的剂量范围内使用可以处于良好的安全性。为了安全使用抗菌剂,尤其是用于食品、化妆品、儿童用品时,需要对抗菌剂作毒理学 评价,为制订使用标准作为依据。毒理学评价除了做分析检验外,通常要通过动物毒性试验取得数据。重要的试验标准包括: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,致畸性试验,胚胎毒性试验,皮肤刺激性试验,眼刺激性试验,皮肤 过敏性试验等。但实际上,对多数抗菌剂并不需要

28、一一做上述试验。对新的抗菌剂配方,如 果配方中的各组分已作过试验而相互之间又不发生化学变化,则可大大减少试验项目。 此外,有一些特殊的试验,如生化特性试验、药理性试验等,要根据抗菌剂的性质、用途、使用计量等情况,还可能需要进行。安迪美 -AM抗菌剂系列产品均具有高度安全性,在其使用范 围内得到的制品属实际无毒级。(4)对材料其它物理机械性能的影响抗菌剂的添加量一般在 0.2-1.5% ,如果选择适当的相容处理方法,对材料的物理机械性能和外观的影响很小,也不改变制品加工的工艺技术条件。安迪美抗菌剂和抗菌母粒产品达到了上述技术要求。四、应用效果1 .抗菌剂的应用日常生活和工业制品中大量使用塑料,如

29、橱具、卫生设施、家用电器、壁纸、食品包装等。使用抗菌塑料可提高产品的卫生性,减少致病菌的污染。表2所列的抗菌剂和抗菌塑料应用领域显示出其巨大的发展前景。表2抗菌剂和抗菌塑料的应用领域举例食品相关用品食品(饮料、果蔬、粮食、饲料等的)保鲜(包装)膜(袋)、厨房用品:如餐(饮、茶、酒)具、盆、勺、筷、刀、菜板、保温瓶壳、洗锅刷、过滤网、水龙头日用生活美容化妆品容器、扫帚、毛刷、海棉刷、剃刀、肥皂、香皂、牙刷、牙刷盒、拖鞋、衣箱、鞋、服装、皮椅、内衬、表带、皮手套、吊带、腰带、妇女卫生用品电信电话机、传真机、手机、话筒、计算机键盘、软磁盘盒家电制品冰箱、洗衣机、电饭煲、电视机、照相机、摄象机、通风机

30、、衣服干燥机、洗碗干燥机、加湿器、净水 器、饮水机、切削器、换气扇纤维制品淋浴防水帷幔、空调过滤器、帽子、假发、运动服、白大褂、手术服、睡衣库、连裤袜、被褥用品:如 床单、被罩、枕芯、枕套,手套、围裙、鞋垫、卫生巾、尿布、纱布、抹布、口罩、地毯建材居室环境装饰板、壁纸、家具、桌布、门窗用薄膜、瓷砖、管道、人造大理石、门把手、蹭鞋垫、洗涤盆、水槽、 便器、污物桶、澡盆、洗脸池、肥皂盒、衣柜、便池刷、电源开关及面板、栽培容器、油漆涂料、地灯办公用品纸制品:如办公用纸、卡片、记事本、卫生纸,文具:如铅笔、圆珠笔、钢笔、蜡笔、橡皮、圆规、消 字灵、垫板、订书机、文件刀、文件夹玩具塑料、木制玩具、棋子医

31、药卫生包药纸、药箱、听诊器、体温计、体重计、助听器、医院设施(墙壁、地面、寝具等)、医护人员和病人服装、注射器、输液器、一次性手套其它乐器、香烟过滤嘴、公共设施:如公共汽车地铁等吊环把手、交通工具内饰件、座椅等,喷雾器、婴儿 奶瓶刷、各种清洁用毛刷2 .抗菌塑料、抗菌母粒和抗菌加工制品抗菌剂应用于塑料制品可以通过以下三条途径:一、将抗菌剂直接与塑料混合,分散在塑料中制成抗菌塑料;二、将抗菌母粒与塑料掺混加工;三、在制品成型工艺中将抗菌剂嵌 入塑料表面。抗菌剂直接添加法工艺简单, 但抗菌剂在塑料中分散较差,抗菌剂颗粒容易分散, 抗菌效果较差,抗菌剂利用不充分,使用成本增加。抗菌母粒法的核心技术是

32、抗菌母粒的研制。抗菌母粒是抗菌剂分散在载体树脂中的高度浓缩体,含抗菌剂量10-40%。抗菌母粒与塑料一起加工,或与塑料一起再次共混分散,有利于抗菌剂的分散和抗菌作用的发挥,是目前已普遍接受和广为应用的技术途径。合理的抗菌母粒设计和使用,可大大节约抗菌剂使用成本。 在制品成型阶段加工抗菌塑料产品,主要目的是为了节约抗菌剂的用量,合理使用抗菌剂, 控制成本。目前了解到的具体实施方案有两种,一种是将超细的抗菌剂粒子制成喷雾液,喷涂在塑料模具表面,在塑料注塑成型时抗菌剂就进入到塑料件的表面;另一种是将抗菌剂与塑料制成薄膜,然后将薄膜附在模具表面,在塑料成型时将抗菌塑料膜结合到制件表面。使用这种抗菌成型

33、技术,可以大大节约抗菌剂的用量,但目前应用还不普遍, 主要原因是设备投资较大。3 .抗菌产品应用举例1)家用电器在日本,1986年开发制造出抗菌冰箱,抗菌化的重点起初在箱体内部件,用抗菌聚乙 烯材料制成果蔬盒盖、制冰器的注水管,用抗菌聚苯乙烯制成制冰器的盒、食品托盘,用抗 菌ABS树脂制成内胆等。 所用抗菌剂为含银沸石。1993年在440万台冰箱(4400亿日元产 值)中抗菌冰箱占15-20%。后来,抗菌件不仅限于在箱体内部使用,冰箱外部手接触部分 也使用了抗菌件。抗菌冰箱的市场份额在2-3年后增加了一倍。1998年海尔集团率先应用 FS-ZN抗菌剂试制成功并上市带有抗菌功能的冰箱、空调、 波

34、轮洗衣机、滚筒洗衣机、冷柜、洗碗机、吸尘器、电热杯、煤气灶等系列产品,后又上市 电话、移动电话等。所用的抗菌剂是海尔科化公司的复合型无机抗菌剂和挤板型抗菌母粒和 注塑型抗菌母粒。海尔抗菌冰箱使用的抗菌部件有,内部的内胆、门衬、搁物架、搁物架饰 条、瓶座、瓶止档、蛋盒、冰盒、刮霜板、果盒、接水盘上下部、排水槽、冰室排水口、蒸 发器搁板、风道、风道盖板,外部的门把手、饰条、门封条等。材料包括HIPS、PS、ABS、PP、PE、PVC等。空调的抗菌部件有遥控器外壳、按键、导风板、接水盘。波轮洗衣机的 波轮、内桶、水道、过滤盖。滚筒洗衣机的控制面板按钮、控制旋钮。冷柜的门体把手、门 封条、密封条、断档

35、、柜口、控制面板、除雪铲。洗碗机的内胆、上盖内衬、喷淋器。吸尘 器的上盖、电源开关按钮、手柄架。煤气灶的旋钮。近年来,崇高纳米公司进一步开发出高性能抗菌母粒的品种,目前已为美菱、新飞、 海信、科龙、西门子、伊莱克斯、华日、 LG、三星等冰箱生产企业提供全方位技术服务。其 部件均全部或部分采用安迪美抗菌剂和抗菌母粒,其产品已获准中国抗菌材料及制品协会“抗菌标志”的产品认证。洗衣机在聚丙烯洗涤部件上使用抗菌材料,由于技术和价格限制, 开始时日本采用的是有机类抗菌剂,如咪陛类有机物、曝陛类有机物,后来无机抗菌剂的使用也在增加。1993年在520万台洗衣机(1970亿日元产值)中,抗菌洗衣机占20%的市场份额,1995年上升至30%, 2000年将达到70-80%。浙江吉德电器公司在波轮洗衣机的波轮和内桶采用崇高纳 米公司无机抗菌母粒安迪美 -PG1,抗菌性特别是耐水性测试达到行业技术规范要求的指标, 已获准“抗菌标志”的认定。餐具干燥机等涉水用品的抗菌化应用推广很快,抗菌材料主要是聚丙烯。电饭煲主要在外壳的聚乙烯件中使用抗菌剂。在浴室、厨房等场所使用的换气扇,已采用抗菌材料,主要为 AS树脂。另外,电话机的抗菌话筒、抗菌按键已推

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