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抗菌剂

抗菌剂

抗菌剂是指能够在一定时间内,使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。

中文名抗菌剂分    类试剂
外文名anti-bacterial agents词    性名词

1 起源

2 定义

3 抗菌原理

4 实际运用

5 分类

▪ 无机抗菌剂

▪ 有机抗菌剂

▪ 天然抗菌剂

6 测试


起源

抗菌材料的起源从远古时代人们就开始使用,人们发现用银和铜容器留存的水不宜变质,后来皇宫达贵富人吃饭时又习惯使用银筷子,民间又用银制成饰品佩带,我国民间很早就开始认识到银有抗菌作用。


定义

抗菌剂(anti-bacterial agents)指能够在一定时间内,使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。抗菌剂是具有抑菌和杀菌性能的物质或产品。


抗菌原理

银离子及其化合物的抗菌机理:如图1

接触反应抗菌机理:银离子接触反应,造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍。当微量的银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,银离子穿透细胞壁进入胞内,并与SH基反应,使蛋白质凝固,破坏细胞合成酶的活性,细胞丧失分裂增殖能力而死亡。银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。

图1


实际运用

抗菌剂在塑料中应用日益广泛,年增长率约为3.5%一4%。北美是使用抗菌剂(包括生物抑制剂)最多的地区,占全球总用量的40%;其次是日本,占20%。而日本的人均抗菌剂使用量最大,远超北美和欧洲。由于新的抗菌剂品种注册手续严格且费用高昂,许多添加剂供应商着重开发现有品种的新应用。

在有机抗菌剂方面,Adeka时咖拍le公司推出用于聚烯烃的Royalguard BC 250;汽巴精化推出抗藻剂瑰卿ardAZ以刃,可用于LDPE、HDPE、pp、聚氨醋、聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)、PVC等塑料制品的表面抗藻。

在无机抗菌剂方面,银或锌体系最为广泛使用的体系。汽巴精化推出的银系抗菌剂Irgagu耐B系列产品,特别适于透明制品,如PET等;Schullnan公司推出抗菌母料Polybatch Abact中的活性成分可耐1000℃的高温,该母料可用于薄膜、注塑和吹塑制品。


分类

抗菌剂一般分为无机抗菌剂,有机抗菌剂和天然抗菌剂。

无机抗菌剂

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、铅等离子带有颜色,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。

银离子类抗菌剂是最常用的抗菌剂,呈白色细粉末状,耐热温度可达1300℃以上。。银离子类抗菌剂的载体有玻璃、磷酸锆、沸石、陶瓷、活性炭等。有时为了提高协同作用,再添加一些铜离子、锌离子。

此外还有氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等无机抗菌剂。

有机抗菌剂

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。目前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。

天然抗菌剂

天然抗菌剂主要来自天然植物的提取,如甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵等,使用简便,但抗菌作用有限,耐热性较差,杀菌率低,不能广谱长效使用且数量很少。


测试

目前抗菌测试分为纺织品抗菌测试标准和其他材料抗菌测试标准。

目前国内纺织品的常见抗菌测试标准为: FZ/T 73023(针织面料) QB/T 2881(鞋材) GB/T 20944(纺织品)

塑料料及其他材料抗菌标准为:QB/T 2591

国际上常见的纺织品抗菌标准为:AATCC 100(美国纺织品抗菌标准 定量),AATCC147(美国纺织品抗菌标准 定性)JIS L 1902(日本纺织品抗菌标准),ISO 20743(国际通用纺织品抗菌标准)

非纺织品类: ASTM E 2149(美国材料协会抗菌标准),JIS Z 2801(日本抗菌标准),ISO 22196(国际通用抗菌标准)。

常见测试菌种为:金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)、大肠杆菌、克莱伯氏菌(革兰氏阴性菌)、白色念珠菌、绿脓杆菌等

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