抗菌塑料原理,塑料加抗菌剂的工艺流程
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抗菌剂:是指能够在一定时间内将某些微生物(细菌、真菌、酵母、藻类、病毒等)的生长繁殖抑制到所需水平以下的化学物质。
1.抗菌剂的作用机制
抗菌剂的抗菌作用一般分为杀菌作用和抑菌作用。抗菌剂的浓度和作用时间对抗菌效果影响很大。银、铜、汞等金属离子和强氧化剂主要具有杀菌作用,而有机抗菌剂主要具有抑菌作用。相同的抗菌剂通常在低浓度下具有抑菌作用,在高浓度下具有杀菌作用。
1、金属离子催化反应
银离子的抗菌机理
这是无机抗菌剂最常见的抗菌作用机制。金属离子带正电,当少量金属离子与微生物的细胞膜接触时,带负电的细胞膜之间会产生库仑吸引力,两者形成牢固的键合,金属离子即可穿透细胞膜并进入细胞。马苏。硫醇基、氨基等与细菌蛋白质发生反应。当细胞合成酶的活性中心与金属离子结合时,蛋白质活性中心的结构被破坏,微生物要么死亡,要么失去分裂和繁殖的能力。例如,银离子和蛋白质硫醇基团的结合会破坏微生物的电子、呼吸和传质系统。
2. 催化剂活化机制
一些微量金属元素,如银、钛和锌,充当催化活性中心。该活性中心吸收紫外线等环境能量,活化空气和水中的氧,生成羟基自由基(·OH)和活性阳离子(O2-),氧化蛋白质、不饱和脂肪酸等。细菌细胞中发生的反应会破坏其正常结构,导致它们死亡或失去再生能力。请回复“辅助”或“抗菌”了解更多信息。
3. 阳离子固定机制
细菌在中性状态下带负电,带负电的细菌被抗菌材料的阳离子吸引,导致“接触死亡”,限制了细菌的自由运动,抑制了呼吸功能。
4. 细胞内容物、酶、蛋白质和核酸的损伤机制。
许多抗菌剂都属于这种抗菌机制,包括对细胞器、蛋白质和核酸等结构材料、酶系统、呼吸和有丝分裂的影响。
2、塑料用抗菌剂的种类
抗菌剂主要分为有机抗菌剂和无机抗菌剂,塑料中使用的抗菌剂还包括少量的天然抗菌剂和高分子抗菌剂。
抗菌剂
抗菌剂类别
主要品种
优势
有缺点
无机抗菌剂
银沸石、银活性炭、银硅胶、银玻璃珠、磷酸钛、银陶瓷等。
具有优良的耐热性、抗菌谱广、抗菌有效期长、毒性低、无耐药性。
银基抗菌剂容易变色、难以制造且在塑料上使用复杂。
有机抗菌剂
季铵盐、酚醚、酚类、有机金属、吡啶等
杀菌迅速,部分抗菌剂无毒,易于加工,颜色稳定。
耐热性差,在溶剂环境中易沉淀,易产生耐化学性,分解产物有毒
天然抗菌剂
壳聚糖、三磷酸等
抗菌效果高,安全无毒
加工困难、耐热性差
高分子抗菌剂
聚苯乙烯内酰胺、聚吡啶等
持久、广谱、安全无毒、颜色稳定
没有广泛使用
无机抗菌剂
无机抗菌剂是在无机物上负载具有抗菌性能的金属离子(主要是银、铜、锌)的一类抗菌剂。银基抗菌剂具有优异的抗菌性能,但价格昂贵且会变色。
类型
职业
如何结合载体和活性成分
含有抗菌金属(银、铜、锌等)的无机物质
硅酸盐载体
沸石
粘土矿物
硅胶
离子交换
吸附
离子交换
光催化氧化物
磷酸盐载体
磷酸锆
磷酸钙
离子交换
吸附
其他
可熔玻璃
活性炭
金属合金
有机(金属)
玻璃成分
吸附
合金
化合物
有机抗菌剂
有机抗菌剂比无机抗菌剂具有更强的杀菌、抗真菌作用,且少量即可产生效果。
抗菌剂的种类
有可能的使用
性能特点
抗菌机制
季铵盐、醇类、含氯酸盐
灭菌,灭菌
快速杀菌、抗菌谱广
细胞膜功能丧失、蛋白质凝固和变性
有机卤化物、甲醛释放化合物、有机金属化合物、酚类
防腐蚀保护
抗菌谱广、药效长、相容性好、化学稳定性好
它干扰与硫醇基团相关的代谢过程,氧化和破坏它们。
吡啶、咪唑、卤代烷、碘化物
防霉/防藻
抗菌谱广、药效长、化学稳定性好
它干扰与硫醇基团相关的代谢过程并干扰DNA合成。
3、抗菌药物的应用
塑料广泛应用于日常生活和工业的各个领域,如炊具、卫浴设备、家用电器、壁纸、食品包装等。抗菌塑料的使用可以改善产品卫生并减少病原体污染。
冰箱
应用领域
食品相关用品:食品(饮料、果蔬、谷物、饲料等)、厨房用品:餐具、盆、勺、筷子、刀、菜板、保温瓶、水龙头、过滤器等。
日常生活:美容/化妆容器、牙刷、牙刷盒、拖鞋、旅行箱、服装、室内装饰、女性用品等。
家用电器:冰箱、洗衣机、电饭锅、电视、相机、换气扇、干衣机、加湿器等。
纺织产品:帽子、假发、运动服、实验服、手术服、睡衣、口罩等。
客厅建材:装饰板、壁纸、家具、落地灯、电源开关/面板、门窗膜、管道等。
办公用品:记事本、卫生纸、铅笔、圆珠笔、橡皮、圆规、订书机等。
玩具:塑料、木制玩具、棋子等。
切菜板、果盘
医疗卫生:注射器、助听器、一次性手套、医护人员、病人服装等。
其他:雾化器、奶瓶产品、香烟过滤嘴等。
4、抗菌产品应用实例
日本等发达国家抗菌家电普及率极高,抗菌冰箱、抗菌洗衣机等抗菌家电国内占有率超过50%,所有抗菌家电均采用塑料抗菌剂.它被覆盖了。抗菌塑料品种繁多,随着人们安全意识的不断提高,全球抗菌塑料市场规模不断扩大,我国抗菌塑料市场前景十分看好,下面介绍一些抗菌应用。
1.一些家电
冰箱:注重抗菌性能,果蔬箱盖、制冰机主供水管采用抗菌PE材料,冰盒、食品托盘采用抗菌聚苯乙烯,抗菌ABS树脂用于内锅。
抗菌冰箱门密封条测试对比
洗衣机/马桶:塑料PP件采用抗菌材料
洗手间
餐具烘干机等涉水设备:主要材质为抗菌PP材质
电饭锅本体:PE部分使用抗菌剂
2、饮用水塑料管材
塑料管材通常采用专用抗菌母粒,配制成PP管材,具有长效、安全无污染,改善饮用水水质的优点。
3、包装膜
食品包装用塑料袋可以防止微生物侵入水果、蔬菜,达到更好的保鲜效果,全面提高食品安全。
5、抗菌塑料件的合成
概述:随着人们对产品安全卫生意识的增强,越来越多的人购买抗菌塑料制品,未来市场必将扩大。
资料来源:伊万聚合物
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