纳米抗菌塑料的应用

2007/8/10 15:04:24

塑料越来越多地进入了人们的生活，但一般塑料在使用过程中容易沾染和滋生多种微生物，包括致病细菌，对人的身体健康带来危害。随着人们对健康环境的愈加重视，塑料制品的安全卫生已成为大家关注的课题，抗菌塑料就此应运而生。　　抗菌塑料是一类具备抑菌和杀菌性能的新型材料，能保持材料自身的清洁，减少因使用塑料制品而发生的交叉感染。在欧美一些发达国家，人们早已在电话机听筒、电脑键盘、公交车的扶手等器具上或多或少地使用了抗菌塑料，目前抗菌塑料已开始用于大型家电、通讯器材、汽车制造等方面。　　塑料能抗菌，是因为在其生产过程中添加了抗菌剂。用这种方法抗菌剂的用量大，使成本提高。为了降低成本，可将颗粒极细的抗菌剂制成喷雾液，喷涂于塑料模具表面，在成型过程中抗菌剂渗入塑料制品的表面，经过适当的热处理后，使抗菌剂与塑料制品结合起来。　　用于塑料的抗菌剂分为有机、无机和天然三大类。有机抗菌剂以有机酸、酚、醇为主要成分，杀菌力强，即效性好，但加工中会产生刺激性气味，在塑料中易迁移，耐热性差。天然和高分子类抗菌剂也由于耐热性差、加工困难等因素未在塑料中形成大规模应用。这些抗菌剂与无机类抗菌剂复合使用，可以结合二者的优点，既具有有机类的即效性、持续性，又具有无机抗菌剂的安全性和耐久性。无机类抗菌剂是将银、铜、锌等本身具有抗菌能力的金属或金属离子负载于无机物载体上，通过载体的缓释来实现抗菌。其载体主要是沸石、二氧化钛、磷酸锆、硅胶等。由于银离子的毒性很小，抗菌能力强，而且在人体内难于积累，因此目前已经商品化，银系抗菌剂成为应用最为广泛的抗菌剂。　　从发展前景来看，采用纳米技术改性的无机抗菌剂最为人们所青睐。这类抗菌剂由于粒径超细，增加了与细菌的接触面积，同时可穿透细菌的细胞壁进入细胞体内，破坏细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡。因此，功能性纳米无机抗菌剂具有极其优异的抗菌效率，且安全无毒、时效长、缓释效果好，具有普通银系抗菌剂所不能比拟的光稳定性和热稳定性。近年来，采用纳米半导体粒子的光催化效应杀菌的技术有所进展。这种抗菌剂的最大特点在于不但能将细菌杀死，而且能够将有机物彻底降解，从而避免了“白色污染”。　　我国抗菌塑料的技术开发及应用在不断发展。工程塑料国家工程研究中心通过离子交换和多层包覆等技术，获得抗菌性强、不变色、成本低的复合性无机抗菌剂，并通过独有的抗菌母粒技术制造抗菌塑料及其制品，强化抗菌力的发挥。经过多年的研究，该中心与海尔集团联合，率先推出国产抗菌家电制品。小鸭电器集团也把纳米抗菌材料应用于洗衣机等领域。但是总体上说，我国抗菌塑料的技术开发和应用还亟待加强。玩具在我国的制造厂家极多，除了内销外，出口量很大。据统计，国内玩具业每年所需塑料原料的用量，大致在150万吨左右。可这个行业大量使用的是进口原料，国产原料用得很少，究其原因，是国外玩具的卫生安全标准严格，包括使用玩具不会引起细菌感染，而我国适合玩具业的抗菌塑料还不能满足要求，使制造商不得不向国外寻求原料。积极发展抗菌塑料，有关单位应该为之努力。

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