抗菌材料的研究进展

能材 料 ， 具有 抑制或杀灭 表面细菌能力 。这些新 型 的 功 能 材 料 已经 开 始 应 用 于 人 们 的 衣 食 住 行
各 个 方 面 。 日常 穿 用 的 纤 维 服 装 到 家 居 常 用 的 从
剂 ，此类抗菌 剂耐 热性较一 般无机抗 菌剂 高 ， 但 必 须有紫外线 照射 。 并且 有氧气 或水 的存 在才 能 起 到杀 菌作 用 。 （） ３ 天然抗菌剂如壳 聚糖等 。天然 抗菌剂安 全 性 高 ， 菌 范 围 广 ， 其 耐 热 性 差 ， 易 受 生 产 抗 但 且
轿 车 的 内饰 也 将 越 饰 绒 布 、 位 、 手 等 。 当抗 菌 塑 料 制 品 达 内 座 把 到 无 毒 、 异 味 、 环 境 无 害 的要 求 后 ， 开 发 和 无 对 其 应 用 将会 为人 类 的健 康 树 起 一 道 绿 色 屏 障 。
Ｐ Ｐ Ｐ Ｃ、 Ｂ Ｅ、Ｐ、Ｖ Ａ Ｓ为 基 体 的 抗 菌 功 能 塑 料 。结 果
表 明 ，所 制备 的抗菌 Ｐ Ｐ 、Ｖ 、 Ｂ Ｅ、Ｐ Ｐ Ｃ Ａ Ｓ表现 了出 强 抗菌性 ， 抗菌率 均高达 ９ ％ ， 制 备 的抗菌 塑 ９ 所 料 具 有 稳 定 而 持 久 的抗 菌 活 性 。师 敏 等 ［ 驯制备 的 无 机 纳 米 抗 菌饮 水 桶 ， 能 保 持 普 通 饮 水 桶 的原 既 有性能， 不影 响其 透 明性 ， 又增 加 了持 久 高效 的 抗 菌性能 ， 完全 能满足市 场需求 。柴福 莉等 ［将 ｚ － ］ 壳 聚 糖 涂 覆 在 聚 丙 烯 薄 膜 上 ， 究 发 现 此 种 薄 膜 研 具 有 较 好 的 力 学 性 能 ， 时 还 具 有 较 为 显 著 的抗 同 菌性能 。 在 家 电 和 日用 品 中 得 到 应 用 后 。 菌 塑 料 将 抗 越 来 越 多地 应 用 在建 材 和室 内装 饰 材 料 中 。高 档
郝 喜 海 一孙 ． ， 淼 ， 邓 靖 １ ， ２
（． １湖南工 业 大学 包装 新材 料 与技 术重 点实 验 室 ， 湖南 株 洲 ４ ２ ０ ； １ ０ ７
２湖 南工 业 大学包 装 与材 料工 程学 院 ， 南 株 洲 ４ ２ ０ ） ． 湖 １０ ７
摘 要 ： 绍 了抗 菌 材 料用 抗 菌 剂 的抗 菌 机理 ， 介 以及抗 菌 纤 维 、 菌 塑料 、 菌 陶瓷 、 菌金 属 等抗 菌 材 抗 抗 抗
２ 抗 菌 材 料 在 日常 生活 中的应 用
２ １ 抗 茵 纤 维 ．
抗 菌 纤 维 是 指 采 用 物 理 或 化 学 的 方 法 将 具 有 能 够 抑 制 细 菌 生 长 的 物 质 引 入 纤 维 表 面 及 内
１ 抗 菌 剂 及 抗 菌 机 理
抗 菌 剂 是 指 一 些 微 生 物 高 度 敏 感 。 量 添 加 少
菌 防臭 纤 维 织 物 具 有 明 显 的 杀 细 菌 及 部 分 敏 感
真菌的作用 。陈军 等［］ １ ３ 采用静 电纺丝法制备 的含 纳米 鲰 颗粒 的聚酰胺 ６Ｐ ６ 复合纳米 纤维毡 ， （Ａ ） 具 有 优 异 的 抗 菌性 能 。王 军 等 ［ 备 了载 铜 抗 菌 Ｈ制 棉 纤 维 ， 对 其 抗 菌 性 能 进 行 研 究 ， 果 表 明 此 并 结 种纤维有 良好的广谱抑菌性 能。盛杰侦等 制备 的纳 米 银 抗 菌 针 刺 鞋 材 ， 试 验 表 明 。 不 影 响 经 在 其 力 学 、 透 等 其 他 使 用 性 能 的 前 提 下 ， 有 优 通 具 异 的抗 菌 除 臭 功 能 。 随 着 人 们 卫 生 和 环 保 意 识 的 增 强 。 们 不 仅 人
纳 米 ＴＯ 在 乳 液 中能 够 均 匀 分 散 ， 充 分 发 挥 纳 ｉ： 可 米 ＴＯ 的 杀 菌 作 用 。抗 菌 涂 料 杀 菌 率 达 ９ 以 ｉ ９ 上 ，并 且 不 受 光 源 条 件 限 制 ，抗 菌 作 用 彻 底 、 持
在 日常 生 活 中 存 在 着 多 种 多 样 的 塑 料 制 品 ： 厨 房 用 具 、 生 间设 施 、 圾 箱 、 用 电 器 的塑 料 卫 垃 家
收 稿 日期 ： ０ １ ５２ ２ １－ 。３ ０
化
工
技
术
与
开
发
第４ ０卷
聚丙 烯 腈 溶 解 于 硫 氰 酸 钠 水 溶 液 中 配 成 纺 丝 液 ， 采 用 两 步 法 纺 制 了 聚 丙 烯 腈 共 混 纤 维 ． 含 质 量 仅
分 数 １ ％共 聚 物 的共 混 纤 维 经 氯 漂 后 ． 大 肠 杆 ０ 对
对 具 有 抗 菌 防臭 功 效 的 纺 织 品 的 需 求 量 加 大 ， 而 且 对 安 全 性 和 耐 久 性 提 出 了更 高 的 要 求 。近 年 来 的研 究 已 逐 渐 获 取 了 具 有 持 久 抗 菌 效 果 的 纤 维 ． 此 种 纺 织 品 投 入 市 场 也 使 得 高 技 术 含 量 的新 型 抗 菌 纤 维 产 品获 得 很 大 的发 展 。 同 时 ， 们 也 日 人 益 关 注 纺 织 品 的舒 适 及 保 健 功 能 问 题 。
外 壳 、 纸 、 品包装袋 等等 。由于温度 、 壁 食 湿度 合 适 ， 常 容 易 感 染 细 菌 ， 此 对 此 类 材 料 进 行 抗 非 因 菌加 工 是极 其 必 要 的 毛健康 等 ［ 研 究制 备 了一 种 由季 铵盐 类 高 １ ６ ］ 聚 物 Ｐ Ａ 与 聚 醚 砜 Ｐ Ｓ共 混 的抗 菌 膜 。抗 菌 性 Ｑ Ｅ 能 测 试 显 示 。 混 膜 对 大 肠 杆 菌 和 金 黄 色 葡 萄 球 共 菌 的抗 菌性大 于 Ｐ Ｓ膜 ．并且 随 Ｐ Ａ含量 的增 Ｅ Ｑ 加 而 增 强 。Ｗｅ ｇ等 ［将 形 成 酸 酐 后 的有 机 酸 抗 ｎ １ 菌 剂 均 匀 混 合 到 低 密 度 聚 乙烯 膜 中 ． 验 结 果 表 实 明， 当膜处 于潮湿 环境时 ， 由于 内部酸酐 水解 ， 自 由酸从 膜表面释放 ， 而起到抗菌作用。 从 谭绍早 ［ １ ８ 采 用 载 银 无 机 抗 菌 剂 制 得 Ｐ — 管 材 专 用 抗 菌 母 ＰＲ 料 。 实 际无毒 级物 质 ， 管材 的抗 菌性 与母 料 属 此 的添 加 量 成 正 比 。 当添 加 ４ 抗 菌 母 料 时 ，ＰＲ Ｐ — 抗 菌 管 材 具 有 良好 的 光 老 化 性 能 ． 价 比达 到 最 性
（ ） 机 抗 菌 剂 。 种 为 溶 出抗 菌 ， ２无 一 即无 机 化 合 物 中 含 有 抗 菌 性 离 子 （ 银 、 、 等 金 属 离 如 铜 锌
部， 使其具 有抗菌 效果 。随着人们 生活水 平 的提 高 和 自我保护 意识 的增强 ，人们 对服 装 的舒适 、 保 健 功 能 日趋 重 视 ， 种 抗 菌 纤 维 的研 究 、 发 各 开 与 生 产 愈来 愈 得 到 重 视 。 王 淑 花 等 ［用 离 子 交 换 ７ ３ 法 制 备 具 有 多 孔 结 构 的纳 米 ＳＯ ｉｘ抗 菌 剂 ， 用 紫 采 外 光 辐射 方法 制备 抗 菌羊 毛 ，性 能测 试结 果 表 明 。 抗 菌 羊 毛 不 但 具 有 优 良的 抗 菌 性 能 ， 时 此 同 具有 较好 的力学性 能 。张勇［ ｓ ］ 通过银 离子 与壳 聚 糖 的 络 合 作 用 制 得 了稳 定 的 抗 菌 整 理 剂 并 对 丙 纶 非 织 造 布 进 行 整 理 ， 以使 该 非 织 造 布 既 有 良 可 好 的 抗 菌 效 果 。 能 保 持 基 本 性 能 ． 耐 洗 涤 性 又 且 较好 。牛梅等［ ］ 紫外光辐照 的方 法先对羊 毛 运用 纤 维 表 面 预 处 理 ， 进 行 二 次 辐 射 。 后 洗 涤 干 再 最 燥 ， 此 工 艺 制 备 的抗 菌 羊 毛 纤 维 ， 枝 吸 附 率 经 接 较高 ， 抗菌效果较 明显 ， 在洗 涤 ３ Ｏ次后 ， 具有 良 仍 好 的抗菌 性 。Ｗａｇ ｎ 等 将不 同配 比的共聚物 和
２ ３ 抗 菌 涂 料 ．
菌 的杀灭率 可达 ９ ．％。江 日金等［ 制备的镀银 ７ ５ ｕ ］ 纤 维 ， 仅 具 有 抗 静 电 、 温 和抗 菌 作 用 ， 且 对 不 调 而 微 波 具 有 强 烈 的 反 射 作 用 ， 其 制 成 的 织 物 对 微 用 波 的 屏 蔽 效 果 可 达 ９ ．９ 。 张 翌 等 ［］ 备 的 抗 ９９ １制 ２
到 材 料 中 即 可 赋 予 材 料 抗 微 生 物 性 能 的 化 学 物
质 。也就是说 。 抗菌剂是能使细菌 、 真菌等微生物 不 能 发 育 或 抑 制 微 生 物 生 长 的物 质 ［ 。 形 态 上 ］从 抗 菌 剂 可 分 为 气 态 、 态 和 固 态 ３种 ； 化 学 成 液 依 分 差 异 可 分 为 有 机 抗 菌 剂 、 机 抗 菌 剂 、 然 抗 无 天 菌 剂 ３类 ［ 。 （ ） 机 抗 菌 剂 如 季 铵 盐 类 等 。此 类 抗 菌 剂 １有 杀 菌 力 较 强 。 果 迅 速 且 价 格 便 宜 ， 因 其 耐 热 效 但 性差 ， 一定毒性 ， 有 在很 大 程 度 上 限制 了其 应 用 。
子 ）通 过缓释 使微生 物蛋 白质结构 遭到 破坏 ， ， 造 成微生物死 亡或使 其产生功能 障碍 ［ ］另一种为 ５。 － ６ 光触媒抗 菌 ， 它是 以 ＴＯ 为代表 的光催化 类抗菌 ｉ
基 金 项 目 ： 南 省 科 技 厅 基 金 资 助项 目（０ ９ Ｋ ０ ８ 湖 ２０ Ｃ ３ ２ ）
条件制 约 ， 难大规模生产 。 很
家用 电器等 ［ ］使用抗菌 材料可 以有效降低或避 。 免 细菌 的交 叉 传染 和疾 病 的传 播 ， 因此 ， 菌制 抗 品 也 越 来 越 受 到 青 睐 。 近 年 来 。 究 工 作 者 们 开 研 展 了 各 种 抗 菌 材 料 及 抗 菌 制 品 的研 究 工 作 ， 合 结 抗 菌 剂 各 自的 特 点 。进 一 步 开 发 出 有 效 的抗 菌 剂， 使其在更广 阔的领域 中得到应用 。