無機載銀抗菌劑在聚脂中的應用及推廣

隨著科學技術的迅速發(fā)展和人們生活整體水平的迅速提高，人們對環(huán)境衛(wèi)生和自我健康保護意識的日益增強。生活中，隨著塑料用品普及，家用電器、公用設備及日常用品采用塑料的場所日益增加，而塑料制品的表面極易被污染和孳生多種致病菌，會迅速繁殖并通過接觸傳播疾病。例如，賓館飯店的坐便器及配件上的細菌有大腸桿菌、白葡萄球菌、枯草桿菌等，菌落數(shù)達40多個以上；醫(yī)院賓館的門拉手上的細菌有大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白葡萄球菌、四鏈球菌、卡他爾雙球菌、枯草桿菌等，菌落數(shù)高達200以上；公用電話已成為傳播疾病媒介，在日使用30～300次的電話機上，100%附有大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿菌、四鏈球菌、卡他爾雙球菌、枯草桿菌等。此外，兒童塑料玩具、塑料菜板等上面也存在有大量的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白葡萄球菌、四鏈球菌、卡他爾雙球菌、枯草桿菌等致病菌；尤其是電腦毽盤、鼠標上的細菌高于廁所細菌的400倍……。為此，抗菌塑料制品的需求已構成了巨大的潛在市場。

遠古時代，銀一直被用作藥品和防腐劑。有錢人用銀器存放食物，防止細菌生長；波斯之王Cyrus（公元前550-529），在特定河里取水，煮沸后裝在銀器中，由四輪貨車運送跟隨他到任何地方；古代馬其頓人用銀片覆蓋傷口來加速愈合；古代腓尼基人為了保鮮，在航海過程中用銀器皿盛水、酒、醋等液體；古代地中海居民把銀幣放入木水桶中來阻止細菌、海藻等腐敗微生物的繁殖生長。中國《本草綱目》中也有“銀屑，安五臟，定心神，止驚悸，除邪氣，久服輕身長年”的記載。

2 抗菌的定義

能夠在一定的時間內(nèi)，使微生物（細菌）的活動停止或降低、以及抑制微生物的繁殖，并將其逐步殺滅的一種長期殺菌作用。

3 抗菌的概念

一般應包括滅菌、殺菌、抑菌、除菌、防霉、消毒等廣義名稱。

4 抗菌制品

添加了抗菌材料的制成品。

5 抗菌材料的種類

5.1抗菌材料可分為二大類：有機類與無機類。

表一   各類抗菌材料的特點比較

5.2無機抗菌材料

無機系抗菌材料的抗菌成分為金屬�？杀容^的抗菌離子及銀、銅離子的抗菌能力對比如表二、三所示。

表二  影響傷寒菌（Salmonella typhii）的金屬離子濃度

–阻止細菌發(fā)育的最低濃度(MIC)

表三  銀、銅離子的抗菌性能比較

實際上，水銀、鎘、鉛等固體殘留體內(nèi)，具有毒性，因此幾乎沒有實用性；金作為工業(yè)材料使用很廣，但很難處理；抗菌材料實際采用的金屬一般為銀、鋅和銅三種，銀離子的抗菌能力大大高于鋅和銅離子。這三種金屬中的一種或數(shù)種混合作為抗菌成分。

6 無機載銀抗菌劑

西安康旺抗菌科技股份有限公司自行研制開發(fā)生產(chǎn)的康旺系列無機載銀抗菌劑（Conval PAg-40型產(chǎn)品）––載銀磷酸鋯，屬非溶出性的載銀抗菌劑。其外觀為無味白色粉末狀，銀含量3.6±0.3，比重3.0，水溶性﹤0.01ppm，燒失水分﹤0.8%。急性經(jīng)口毒試驗經(jīng)中國疾病控制中心檢測結果LD₅₀﹥5g/kg，屬實際無毒級，對皮膚測試無刺激。具有抗菌性能廣譜、安全無毒無刺激、綠色環(huán)保無污染等特點�？梢栽诓桓淖兤渌�產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程和另外添加設備的備件下，按一定比例采用特定技術添加到產(chǎn)品的基礎原材料（如高分子聚合物類PP、PE、PVC、ABS、工業(yè)和日用陶瓷釉、纖維、橡膠、涂料）中，即可制成自身具有長效抗菌、抗霉變、抗污除臭等附加性能的抗菌塑料制品，抗菌陶瓷制品、抗菌纖維制品、抗菌橡膠制品、抗菌建材制品。

6.1   Conval   PAg–40型康旺系列無機載銀抗菌劑抗菌特性

Conval   PAg–40型康旺系列無機載銀抗菌劑是通過微小的活性銀離子與細菌、病毒等自微生物接觸反應時，破壞它們賴以生存的酶蛋白而致死的。其安全、高效、不污染環(huán)境，完全符合于當前國際上對殺菌，抗菌制品的要求。

6.2  Conval   PAg–40型康旺系列無機載銀抗菌劑技術指標

6.2.1抗菌效果

    表四       Conval  PAg–40型無機載銀抗菌劑的MIC值（ppm）           

       細菌名稱                細菌來源                        MIC  (ppm)        

大腸桿菌             食品、飲料水的污染源              125

綠膿菌                 魚類、貝類腐爛物                      125

金黃色葡萄球菌       化膿、敗血癥的原因            250

MRSA                 醫(yī)院內(nèi)感染的原因                       250

沙門氏菌             傷寒性疾病、食物中毒等原因   250

枯草菌                 牛奶、肉類的主要腐敗菌           250

   MIC實驗概要：把抗菌劑由2000ppm稀釋1/2添加到標準培養(yǎng)基上，將約10⁶/ml菌數(shù)的實驗菌種劃線在上述培養(yǎng)基上，培養(yǎng)20小時后，用目視能確認細菌不增殖，就把這一濃度作為最小濃度MIC（ppm）。

6.2.2安全性

表五

         大白鼠急性口服                                 LD₅₀≥5000mg/kg

皮膚一次性刺激試驗（對家兔）     無刺激

變異性試驗                                         陰性              

Conval   PAg–40型康旺系列無機載銀抗菌劑,耐熱溫度≥1300℃，對紫外線照射不敏感，對金屬各種材料不腐蝕不產(chǎn)生電蝕、不揮發(fā)、與大多數(shù)物質（有機物、無機物，能還原銀的化合物除外）不起化學反應。

6.2.3技術指標

     表六

7 抗菌母粒

康旺系列無機載銀抗菌劑為超細粉末，容易加入到纖維、塑料、涂料、釉料、紙張等產(chǎn)品之中，也可制備成漿料或與單聚物共聚。因本產(chǎn)品的含銀量可以調(diào)至高達15wt%，添加量可以大大降低。加之晶狀材料中銀離子的固有穩(wěn)定性，故與載體是沸石、磷酸鹽、玻璃等銀系抗菌劑比較，本產(chǎn)品添加到各種樹脂中發(fā)生變色現(xiàn)象極少。但成分中含有二本基酸胺類成分時，建議先做一預備試驗，同時使用少量高分子添加劑，如防氧化劑、光穩(wěn)定劑、分散劑等。

抗菌母粒是預分散性良好的濃縮抗菌組分，除了在塑料制品或抗菌纖維生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)外，也可以在生產(chǎn)抗菌塑料時加入共混造粒。一般說來，通過抗菌母粒制造的抗菌塑料，抗菌劑在塑料中的分散性程度大大好于用抗菌劑直接共混得到抗菌塑料，從而可以充分發(fā)揮提高抗菌劑的抗菌效果，使產(chǎn)品質量更穩(wěn)定，并可降低物料和售后服務成本。不過，有些產(chǎn)品也是可以直接使用抗菌劑，如塑料粉料（如PVC）與抗菌劑混合就比較容易操作，要求技術條件是作好抗菌劑的表面分散性。

7.1 抗菌母粒的制造工藝流程

(1)抗菌劑+載銀樹脂+復合助劑

(2)高速混合

(3)雙螺桿擠出機熔融擠出

(4)拉條

(5)切粒

 

7.2 康旺抗菌母粒系列品種

塑料通用型抗菌母粒（EVA母粒）：這一產(chǎn)品的開發(fā)目的是抗菌效果滿足一般抗菌產(chǎn)品要求，適用面廣，各種通用型塑料和塑料加工工藝均可使用，而且價格適中。所以，EVA母粒可使用在PP、PE、HIPS、ABS、SPVC等大部分通用型塑料內(nèi)，以及注塑、擠出、吹塑等常規(guī)成型工藝。為了提高該母粒與各種通用型塑料的相熔性，我公司篩選出了分散劑和抗菌劑配方，使母�；�體與其它塑料具有廣泛的、良好的相容性；

熔紡纖維專用系列抗菌母粒包括有丙綸抗菌母粒（主要用于長絲、短絲等纖維）；尼龍抗菌母粒（可用于牙刷）；聚酯抗菌母粒（主要用于長絲、短絲等纖維）等；

聚乙烯系列抗菌母粒包括有高密度聚乙烯、低密度聚乙烯等。可用于薄膜、吹瓶、流延膜、管材、注塑等制品；

聚丙烯系列抗菌母粒�？捎糜诒∧�、吹瓶、流延膜、管材、片材、單絲、注塑、家電等制品；

ABS抗菌母粒�？捎糜诠懿�、片材、家電產(chǎn)品、注塑等制品；

高抗沖聚苯乙烯系列抗菌母粒�？捎糜谄�材、家電產(chǎn)品、注塑等制品。

PET系列抗菌母粒：主要用于片材、薄膜、吹瓶、纖維、家電產(chǎn)品、注塑等產(chǎn)品。

7.3、抗菌母粒性技術參數(shù)

【主要成份】

     載體樹脂、銀系無機抗菌劑、復合助劑

【技術指標】

表七

7.4【抗菌性能指標】

表八

8 康旺無機載銀抗菌劑應用實例測試結果

【中國抗菌面料網(wǎng)www.1kangjun.com】