抗菌材料是指自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型
功能材料。
在自然界中有许多物质本身就具有良好的杀菌或抑制微生物的功能,如部分带有特定基团的
有机化合物、一些无机
金属材料及其化合物、部分矿物质和天然物质。但抗菌材料更多的是指通过添加一定的抗菌物质 (称为
抗菌剂), 从而使材料具有抑制或杀灭
表面细菌能力的一类新型
功能材料,如
抗菌塑料、
抗菌纤维和织物、
抗菌陶瓷、抗菌金属材料等。
利用银、铜、锌等金属的抗菌能力,通过
物理吸附离子交换等方法,将银、铜、锌等金属(或其离子)固定在
氟石、
硅胶等
多孔材料的表面制成抗菌剂,然后将其加入到相应的制品中即获得具有抗菌能力的材料。
水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力,但对人体有害;铜、镍、钴
等离子带有颜色,将影响产品的美观,锌有一定的
抗菌性,但其抗菌强度仅为
银离子的 1/1000 。因此,
银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有
主导地位。
有机抗菌剂的主要品种有
香草醛或
乙基香草醛类化合物,常用于聚乙烯类食品
包装膜中,起抗菌作用。另外还有
酰基苯胺类、
咪唑类、
噻唑类、
异噻唑酮衍生物、
季铵盐类、双呱类、
酚类等。有机抗菌剂的安全性尚在研究中。一般来说有机抗菌剂
耐热性差些,容易水解,有效期短。
全材料抗菌由上海宝钢集团和天津
石泰集团开创,整体全部采用
抗菌不锈钢原材料打造,全材料抗菌已在
朗维抗菌餐具应用,具有持久、优良的抗菌性能,对
大肠杆菌、
金黄色葡萄球菌等杀灭率均在99%以上,表面磨损后仍保持良好抗菌性能。
纳米抗菌材料是将无机
抗菌剂采用高科技的
纳米技术处理,使其具有更为广泛、高效的抗菌杀菌功能,并且通过缓释作用,提高了抗菌长效性。
一是接触反应:即
抗菌制品中的
金属离子与细菌接触反应后,造成微生物固有成分破坏或产生功能障碍。当微量的金属离子到达微生物
细胞膜时,因后者 带
负电荷,依靠
库仑引力,使两者牢固吸附,金属离子穿透
细胞壁进入细胞内,并与
巯基(-SH)反应,使
蛋白质凝固,破坏细胞
合成酶的活性,细胞丧失分裂繁 殖能力而死亡。金属离子还能破坏微生物电子
传输系统、
呼吸系统和物质传输系统。当菌体失去活性后,金属离子又会从菌体中游离出来,重复进行杀菌活动,因此 其抗菌效果持久。
二是
光催化反应:在光的作用下,金属离子能起到催化
活性中心的作用,激活水和空气中的氧,产生
羟基自由基和
活性氧离子,活性氧离子具有很强的氧化能力,能在短时间内破坏细菌的繁殖能力而使
细胞死亡,从而达到抗菌的目的。
抗菌材料指自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型功能材料,在
医疗领域、家庭用品、家用电器、
食品包装等领域有极其广阔的应用前景。人们对环境的卫生要求日益提高,抗菌材料的应用也受到更加广泛的关注。本书作者收集了国内外大量最新资料,兼顾理论与实际,全面介绍了抗菌材料的抗菌原理、
研究方法、产品的性能、产品的加工和
生产方法、抗菌性能的评价方法、市场前景、未来
发展趋势等。全书共10章。第一章介绍了抗菌材料的必要性、发展状况等。第二章介绍了抗菌剂与抗菌原理。第三章到第六章分别介绍了
抗菌塑料、抗菌纤维和织物、抗菌陶瓷、抗菌金属材料的抗菌原理、性能、加工方法、
应用领域和发展前景等。第七章、第八章分别介绍了抗菌材料在医疗领域、皮革领域、
造纸行业、涂料行业、金属
加工业等领域的应用。第九章介绍了抗菌材料的评价方法。第十章介绍了抗菌材料的发展展望。