塑料材料在醫（yī）療衛生、建築材料、包裝材料、玩具製造、電子電器、日常生活等行業得到了廣泛的應用，但塑料材料在其表麵容（róng）易受到細菌的汙染，而有（yǒu）些細菌（jun1）是（shì）具有致病性的（de），當人們接觸帶細菌的塑料材料後，會（huì）給人們的（de）身體健康帶來（lái）危害。在塑料材料中添加抗菌劑（jì）製得具有殺菌、抑菌的塑料材料，能保障人們在使用塑料材料的過程中使用安全。所以抗菌劑在塑料（liào）的使用中保障人們使（shǐ）用安全，提高人們的生活品（pǐn）質具有重要意義，特別是在環保、健康意識（shí）日益增強（qiáng）的今天，為健康使（shǐ）用塑料材料提供新（xīn）的技（jì）術支持。
塑料用抗菌劑的分類及原理
從目前的技術發展情況來看，塑料用抗菌劑主要可分為無機抗菌劑、有機抗菌（jun1）劑、天然抗菌劑及複（fù）合抗菌劑四種類型。不同抗菌劑對同種病原菌的抗菌作用機理和（hé）有效性的（de）不同（tóng），同種抗菌劑對於不同的病原菌的抗菌作用機製和抑（yì）製範圍也（yě）不（bú）同。
無機（jī）抗菌劑
無（wú）機抗菌劑主要包括成分、氧（yǎng）化物（wù）和多種化合物，目前已開發應用的無機抗菌劑主（zhǔ）要以銀（yín）、銅、鋅等離子和一些納米材料為（wéi）主(如納米二氧化鈦等)。對於銀、銅、鋅金屬而言，它們主要是以離子狀態存在的，通過離子交換或其他（tā）形式與載體結合，由於這些金屬離子有著（zhe）與細菌或（huò）黴菌的活性酶中心強有力的結（jié）合能力（lì），因而具（jù）有抗菌（jun1）能（néng）力。在這些金屬離子當中，銀的抗菌能（néng）力最好，而且銀的殺（shā）菌作（zuò）用與它的價態有關，—般來說正三（sān）價的銀離子抗菌能力最強，正一價銀離子抗菌能力最弱。銀的化學結構決定了它具有很好的（de）抗菌能力， 在一定波長光的照射（shè）下，銀能起（qǐ）到催化（huà）活性中心的作用，可以使周圍空間產生原子氧，而原子氧可（kě）殺菌，銀離子可（kě）強烈地吸引細菌組織中的巰基，破壞細胞合成酶的活性，細菌就會被殺死，並且（qiě）銀離子能從（cóng）死菌體中遊離出來，繼續與其他細菌接觸（chù），進行殺菌，重複（fù）進行上述過程，循環利用，所以它具有（yǒu）持久性。
納米二氧化鈦是一種光催化殺（shā）菌機理，其氧化活性高（gāo），對人體無（wú）害，光照後能（néng）在短時間內（nèi）殺死與其接觸的（de）細菌。二氧化鈦的禁帶寬為3.2e V， 它吸收（shōu）了波長小於387.5nm的近紫外（wài）光波後，價帶中的（de）電子就會（huì）被發（fā）到導帶，形成帶（dài）負電荷的高活性電子（zǐ），同時在價帶上也產生帶有正電荷的空穴。在電場作（zuò）用下， 電子-空穴對發生分離而遷移到二氧化鈦表麵上（shàng）的不同（tóng）位置。分布在二氧化鈦表麵的空穴與吸附在表麵的OH—，H2O氧化成•OH自由基。而高活性電子（zǐ）則具有強的還原（yuán）能（néng）力，可將二（èr）氧化鈦表麵的氧還原成O2—，也將水（shuǐ）中的金屬離子還原。•OH自由基的（de）氧化能力最強可不加選擇地（dì）使有機物全（quán）部氧化降解，包括穿透細胞膜，破壞膜結構使（shǐ）細菌和病毒分解，又（yòu）能降（jiàng）解細胞產生的毒素，這是（shì）一般的抗菌劑沒（méi）有的功（gōng）能。由於（yú）納米二（èr）氧化鈦可（kě）以作用於一（yī）切有機物質，因此其抗菌譜比金屬離子的抗菌譜更（gèng）廣。
有（yǒu）機抗菌劑
有機抗（kàng）菌劑種類多達500多種，但常用的隻有幾十種（zhǒng）。有機抗（kàng）菌（jun1）劑主要包括： 有機金屬類，如五氯（lǜ）酚鋅;有機鹵代物，如五氯酚鈉;醇、酚（fēn）、醚類（lèi），如乙醇、對硝基苯酚、乙（yǐ）二醇-甲基醚等;醛、酮、醌類，如戊二醛、鄰羥基環戊烯二酮、四氯對（duì）醌;酸及鹽類，如山梨酸;酯類，如富馬酸二甲酯;腈（jīng）類，如百菌清;胍（guā）類（lèi），如氯已啶;有機硝基化合物類，如呋喃西林（lín）;有機磷（lín）及有機砷類，如月桂胂（shèn）。此（cǐ）外，還有呋喃類、吡咯類、咪（mī）唑類、噻唑啉類、苯並呋喃類、苯並噻唑類等雜環類抗菌劑。這些抗菌劑根據其用途，又（yòu）可分為殺（shā）菌劑、防腐劑和防黴防（fáng）藻劑。殺菌劑是指可效地殺死微生物的抗菌劑，主要（yào）有季銨鹽、乙醇、雙胍類化合物等，防塑料長（zhǎng）黴生藻變質的抗菌劑（jì），主要有吡啶、咪唑、鹵代烷及碘化物等。有機抗菌劑用於塑料主要有如下不足（zú）：毒性安全性較差（chà），會產生微生物耐藥性;耐熱性不佳，遇熱、光等較易揮發，或（huò）氧化、分解，導致（zhì）抗菌（jun1）壽命短;在塑料高溫、高壓、高剪切加工條件（jiàn）下不穩定，效果降低乃至（zhì）失效，甚至產生有毒副（fù）產物（wù）等。
一般（bān）認為有機抗菌劑的作用機（jī）理有如下三個（gè）方（fāng）麵：一是作用於細胞壁和（hé）細胞（bāo）膜係統（tǒng）;二（èr）是作用於生化反應酶（méi）或其他活性物質;三是作（zuò）用於（yú）遺傳物質或遺傳微粒結構。細胞壁的合成等。對於透明抗（kàng）菌塑料製（zhì）品中常用的抗菌劑三氯新，其抗菌作用主要在細胞膜，可直接破壞細胞膜，當（dāng）三氯新以高濃度存在時，可造成細胞中的蛋白（bái）質及核酸的不可逆轉變（biàn），導致低分子量的細（xì）胞內容物滲出，致使細胞死亡。
天然抗（kàng）菌劑（jì）
天（tiān）然抗菌劑中屬（shǔ）動物類的主要有甲（jiǎ）殼質和殼聚糖，屬植物類的有檜柏、 艾蒿、 蘆薈等 。甲殼質和（hé）殼聚糖主要是（shì）從蟹、蝦殼、貝類和昆蟲的外皮等中提煉精製而得，殼（ké）聚糖的（de）抗菌機理主要是分子內含（hán）有活性基團—NH2它對多種菌類表現出抗菌性能。在酸性條（tiáo）件下，殼聚糖分子中（zhōng）的HN3+與細胞壁解離出（chū）的陰離子結（jié）合，阻礙細（xì）胞壁的生物合成，阻止細（xì）胞壁內外物質的輸送，從而阻止細菌的大量繁殖。天然抗菌劑完全是從天然食物或植物中提取，可直接使用。在生（shēng）產（chǎn）和使用過程中（zhōng），對人畜或環境一般不產生（shēng）汙（wū）染，生物相容性好，因而受（shòu）到青睞。但其抗菌功能有限（xiàn），做不到長效;且耐熱性較差，往往在150-180℃就開始碳化分解，應用範圍受到極大限製。
值得指出的是山梨酸是（shì）一種從植物中分離出來的天（tiān）然物質，其分解溫度在（zài）270℃以（yǐ）上， 對細菌也有廣潛的抑製性能。山梨酸的（de）最低（dī）抑菌濃度為500-1000ppm，而且無毒無味無刺激性（xìng），可添加在聚氯乙（yǐ）烯中製（zhì）備聚氯乙烯薄膜，用於食（shí）品包裝（zhuāng）。
複合抗菌劑
複合抗菌劑是（shì）為了改善某種單一抗菌劑的抗菌性能缺點，結合其他抗菌劑抗菌性能方麵的（de）優點，將兩者結合起來，使之具有更加強（qiáng）的（de）抗菌功能並可延長材料的抗菌時（shí）間。如為了克服無機抗菌劑抗菌譜的局限性、離（lí）子變色問題及（jí）有（yǒu）機抗（kàng）菌劑易洗脫、耐熱（rè）性能（néng）等方麵（miàn）的不足， 常（cháng）采用有機和無（wú）機及親水性物質複配的（de）方（fāng）式，製備複合抗菌劑。通常複合抗菌劑有無機/無機、無機/有機、有機/有機等多種複（fù）配方式。如我國海爾科化工程塑料國家（jiā）工程研究中心開發的有機抗菌（jun1）劑和無機抗菌劑複合的抗菌劑.克服了抗菌劑功能單（dān）一的問題。另外，在食品包裝薄膜中可以將納米二氧化鈦添加到無機銀係抗菌劑中，解決了銀係抗菌劑的抗菌效果緩慢的問題。
國外塑（sù）料用（yòng）抗菌劑研發進展
抗菌塑料的應用（yòng）始於上個世紀八十年代（dài）初， 日本（běn）在這方麵屬於發展較快的國家，1983年日本（běn）品川燃料公司率先推出無機抗菌劑的工業化產（chǎn）品，1984年後鍾紡也（yě）推（tuī）出抗菌（jun1）劑，到上世（shì）紀九十年代初天然製（zhì）品類抗菌防黴（méi）劑也開始在日本商品化。此後日本抗菌塑料進入一（yī）個快速發（fā）展時期，規模化生產銀係抗菌劑。舉例來說，1996年日（rì）本東亞公司合成公（gōng）司的專利產品Novaron AG為銀係（xì）抗菌劑，適用於膜製品、纖維製品。目前，石塚硝子、品川燃料 、 東亞合成、鍾紡和鬆下等幾大製（zhì）造商的抗菌劑產能很（hěn）大。品川燃（rán）料的的塑料抗（kàng）菌劑是（shì）是沸石負載的（de）銀等金屬離（lí）子。2008年抗菌劑的年產（chǎn）能為2500t。化學品生產（chǎn）巨頭（tóu）東亞（yà）合（hé）成株式會社的的塑料用抗菌劑是銀係無機亞微米顆粒（lì），2008年年產（chǎn）能達800t。鬆下產品以載銀氧化鋅為主要成（chéng）分，2008年年產量達650t。
目前，日本抗菌（jun1）製品技術協（xié）議會抗菌劑和抗菌塑料的研製、生產和用戶等（děng）企業會員（yuán）已達（dá）250多家，抗菌（jun1）塑料幾乎覆蓋（gài）所有主（zhǔ）要塑料品種（zhǒng）。日本已（yǐ）將今（jīn）後發（fā）展的目光投到歐美抗菌塑料產品市場，預計海外市場將是（shì）其國內市場的（de）20倍。他們也極大地關注中國抗菌塑料近（jìn）來的迅速發展，紛紛準備搶灘中國市場（chǎng）。
美國ARP(Allied Resinous Products)公司（sī）開（kāi）發的抗（kàng）菌劑Bacticlean是一種有機抗菌劑， 能（néng）在277℃的加工溫度下與大多數塑料進行混合。用Bacticlean製成的製品，可用於防止大範圍內（nèi）的革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌、真菌、酵母的生長。Bacticlean抗菌劑可通過遷移作用到達塑料製品的表麵，形成抗（kàng）細菌的保護層，從而在聚合（hé）物表麵起到抗（kàng）菌作用。在正常使用中，表麵層被清洗後，Bacticlean會再遷移（yí）到表麵，以達到平衡狀態。美（měi）國杜邦公司推出（chū）了一種新的粉末型抗菌劑AMPs，商標為IvtcroFree，能滿足纖維、塑料、化妝品和薄膜製品的抗菌（jun1）需要。AMPs不同（tóng）於有機添加劑和簡單的表麵處理，作（zuò）為一種（zhǒng）無（wú）機化學品，AMPs可以直接配到各種體係中，並提供（gòng）長期的抗菌活性。AMPs 利用一種獨特的核—殼結構（gòu），使核微粒被（bèi）一（yī）層特別的抗菌塗層包裹著，用於抑製微生（shēng）物的繁殖。這種粉劑可應（yīng）用於需要長期抗菌保護的塑料製品（pǐn）中。核微粒有效地增加了（le）活（huó）性組分的表（biǎo）麵積，從而減少了抗菌劑的用量（liàng） 這不僅對環境有利，而且更經濟，而較低的抗菌劑（jì）用量也降低了抗菌劑對色澤和不透明度的影響。
瑞士汽巴精細化學品公司最近推出了一（yī）種適合於食品包裝用的銀係無機抗菌（jun1）劑，特別適合於透明製品，該產品的名稱為CibalrgaguardB5000，已獲美國食品和藥物管理局(F D A)的批準，可與（yǔ）食品直接接觸。這種（zhǒng）新型無機抗菌劑還滿（mǎn）足美國（guó）環境保護局(EPA )的聯邦殺（shā）蟲劑、殺菌劑和殺鼠劑法規(FIFRA)的要求，可用於各種塑料製品，如塑料薄膜、塑料片材和板材、注塑製品、塗層和複合製品。
國內（nèi）塑（sù）料用抗菌劑的研發進展
我國從事塑料用抗菌劑的（de）研究始於上世紀（jì）九十（shí）年代中期，在抗（kàng）菌劑（jì）應用取得突破性進展是在上（shàng）世紀九十年代末。1998年中科院化學所工程塑料國家工程（chéng）研究中心（xīn）與海爾集團合作（zuò），合資成立海爾科（kē）化工程（chéng）塑料國家工程研究中心有限公司，使工程中心在材料科（kē）學和生命科學、化學等多學科交（jiāo）叉領（lǐng）域經過多年潛心研究取得的抗菌（jun1）材料成果進一步完善，並（bìng）推向市（shì）場。經過（guò）五年多在抗菌劑（jì）、抗菌塑料和抗菌家電的係列研究後，終於在海（hǎi）爾集團（tuán）得到了成（chéng）功應用，率先推出（chū）中國（guó）抗菌家電製品。
成都交大晶宇科技（jì）公司（sī）依托西南交通大學高分（fèn）子材料研究所和四川省低維複合材（cái）料（liào）工程技術研（yán）究中心（xīn），在國內率先研製成了氧化鋅晶須（xū）/納米複合抗（kàng）菌劑;該抗（kàng）菌劑不僅具有（yǒu）高效廣譜的抗菌效果，而且具（jù）有高溫（wēn）加工不變色的優點。並研發出AT係列抗菌塑料母粒。該抗菌劑對塑料薄膜等製品的顏色和透明度均無任何影響，耐溫性可達250℃以上。中科院江蘇泰興納米材（cái）料廠研發了以磷（lín）酸複鹽為載體的銀係無機抗菌劑，產品為（wéi）白色粉末狀，粒徑小於0.5μm，比表麵積大。其特點（diǎn）是高效廣譜抗菌性、高度透明性、耐高溫，與樹脂的相容性好於沸石型和矽膠（jiāo）型（xíng）抗菌劑，且毒性低。
北京賽特瑞科技發展公司與中（zhōng）國科學院和中國紡織科學研究院合作，研發了納米層狀銀係無機抗菌複合功（gōng）能母粒。母粒（lì）在成品中的相（xiàng）容性、分散性良好，添加量少。采用該種母粒共混紡絲的（de）纖維耐（nài）洗滌、耐光（guāng）照、耐（nài）高溫（wēn），可（kě）染性、可（kě）紡性好（hǎo），廣譜抗菌、抗菌持久。抗菌（jun1）母粒的粉體添加（jiā）量為20%、15%、10%等不同（tóng）比例，品（pǐn）種有塑料母粒及紡絲母粒兩大類，如PP、PE、PS、ABS、滌綸、錦綸、丙綸（lún）等。
華東理工大學材料工程學院也推（tuī）出了自主研製的抗菌（jun1）劑FUMAT係列產品，以及係列抗菌母料。這種抗菌（jun1）劑以鋅、銀、銅為主要原料，以無機填料為載體，產品呈白色（sè）粉體，具有廣譜抗菌性、耐光照不變色、安全無毒等特點。
北京燕山石化高新公司在固（gù）態離子交換法對（duì）沸石進行（háng）改性的基礎上，發明了一種通過固相體係交換金（jīn）屬離子的新方法，使銀一氨絡合物能（néng）有效地嵌入沸石微孔內部，弱化（huà）了銀離子（zǐ）的光敏效應（yīng）。與此同時，固相方法的引入克服了傳統溶（róng）液體係交換中的熱力學平衡障礙， 使金屬離子（zǐ）的交（jiāo）換（huàn）度得到較大程度的提高。 實驗表明，本方法得到的抗菌劑具有（yǒu）抗菌性強、 對熱（rè）和紫外線比較穩定的特點。
廣州NCM公司研究出無機抗菌劑NR，它以銀或鋅為抗菌活性（xìng）物質，離子（zǐ）交換（huàn）樹脂為載體，具有廣譜抗菌（jun1）功效、穩定（dìng）性高、變色性小等特點。它與傳統的有機和銀基無機抗菌劑比較，抗（kàng）菌時效長，毒（dú）性低，具（jù）有優異的熱（rè）穩定性（xìng）、化學穩定性以及與塑料原料優異的相容性。
石家莊神威包裝有限公司采用（yòng）分子組裝抗菌技術，試製（zhì）成功國內首批可用於食品、化妝品、藥品等多種（zhǒng）包裝領域的抗菌塑料瓶。分子組裝抗菌技術屬於第三代的抗菌技術，可（kě）避免重（chóng）金屬汙染、耐熱性差、抗菌持續時間短等弊端;具（jù）有高效廣（guǎng）譜、安全無毒、效果持久、成本低等特點。
西南科技大學馮起明等發（fā）明了一種載Cu2+係列多孔非金屬礦抗（kàng）菌劑，並對PP塑料材料進（jìn）行了應用研究，取得了較好的效果。
結語
塑料（liào）用抗（kàng）菌劑作為一種新型的塑料添加劑，其應用量在（zài）迅速增加，從目前的情況來看，日本（běn）、歐美處於領先（xiān）地位，國內相關研究單（dān）位及生產企業正在奮起直追，而（ér）且發展迅（xùn）速。展望（wàng）塑料用抗菌（jun1）劑的（de）發展（zhǎn）趨（qū）勢，研究生產出理想（xiǎng）的塑料用抗菌劑，具有即效、廣譜、長效、穩定及安全的抗菌效果，而且要適應塑（sù）料成型加工的高溫高壓的條件及較低的成本成為重中之（zhī）重。
然而，現（xiàn）有的塑料抗菌劑，無論是無（wú）機、有機（jī）抗菌劑，還（hái）是天然或複合抗菌劑，均沒有達到理想的要求（qiú）。未來發展的主要方向是複合抗菌劑及（jí）高（gāo）分（fèn）子抗菌劑的研發，即將具有（yǒu）不同特點的抗菌劑進行複配，使其發揮各自的協同效應，高分子抗菌劑是將具有抗菌功能的基團與高分子進行接技或（huò）嵌段共聚，形成具有永久抗菌效果的材料，該材料可以直接（jiē）加工成製品或（huò）與其它樹（shù）脂共混得到抗菌塑（sù）料。
目前，抗菌塑料的研究在我國正麵臨著重大的機遇和挑戰。2003年，我國曾（céng）遭受到較嚴重的SARS病毒（dú）感染，2009年我（wǒ）國大部分省市經曆（lì）了甲流病毒的威脅。病毒給人們（men）的健康造成了嚴重威脅，麵對（duì）這樣的災害，如何研發出性能更優（yōu）越（yuè）的塑料用抗菌劑，滿足市場對抗菌塑料的（de）需要仍是大家麵臨的重要課題。
文章來源：中塑（sù）在線
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
深圳市sss视频實業有限公司專業生產防靜電包裝材料（防靜電屏蔽袋、防靜電（diàn）真空袋、防靜電鋁箔袋等）、真空包裝（zhuāng）材料（食品（pǐn）真（zhēn）空（kōng）包裝袋、透明真空（kōng）包裝袋、鋁箔包裝袋（dài）等）、承重包裝材料（耐撕裂乳白承重包（bāo）裝、鋁塑承重包裝、普通（tōng）型乳白承重包裝）、導電包裝材料（liào）（網格袋、炭黑導電（diàn）氣泡袋等）及其各式緩衝包裝材料等，可根據客戶需（xū）求進行量身定製。歡迎您的洽談及指（zhǐ）教。
谘詢熱線：0755-29076506
郵箱：boxingchengyewu@vip.sina.com
