抗菌劑

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抗菌劑(Antimicrobial)

目錄

什麼是抗菌劑[1]

  抗菌劑是指可以添加到材料當中,賦予材料抗菌性的物質,是能夠抑制細菌和黴菌繁殖,造成其難於生存的環境,而且效果可以持續較長時間的藥劑。

抗菌劑的種類[2]

  抗菌劑大致可以分為無機抗菌劑有機抗菌劑和天然抗菌劑:

  1.無機抗菌劑

  無機抗菌劑具有較好的耐熱性、持續性和抗耐藥性等特點,同時具有較高的安全性。按其抗菌機理的不同,可分為金屬離子類抗菌劑和光催化抗菌劑。

  (1)金屬離子妻抗菌劑

  金屬離子類抗菌劑主要是通過物理吸收或離子交換等方法,將無機抗菌成分固定在載體上而製成的抗菌劑。較為常用的金屬離子有Ag + Cu2 + Zn2 + Co2 + Ni2 + Fe3 + Mg2 + 以及Ca2 + 等。在所有金屬離子中汞的殺菌活性最強,但因其具有毒性而不被使用。殺菌活性次之的是銀離子。它們的抗菌機理是以金屬離子破壞細胞的代謝,通過破壞蛋白質來達到抗菌的目的。

  (2)光催化抗菌劑

  光催化抗菌劑經過光照後與水和氧結合生成的自由基能破壞細菌的繁殖和再生能力,同時破壞細菌的細胞膜結構,從而徹底殺滅細菌,比如納米氧化鋅對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌都有顯著的殺菌效果。光催化抗菌劑不僅殺菌能力強、無二次污染且資源豐富,穩定性好,目前在紡織塗料建築材料等多個方面都得到了很好的應用,但其主要缺點是需要在光照條件下才有殺菌的作用。

  2.有機抗菌劑

  有機抗菌劑大致包括有機酸、酯、醇、酚等物質。因其具有強殺菌能力,加工方便等特點,如今被廣泛應用於塑料、纖維、橡膠、紙張、塗料、樹脂、建材、醫療以及水處理等多個方面。

  3.天然抗菌劑

  天然抗菌劑主要提取於天然物質,是最早為人們所使用的抗菌劑。其中比較突出的有動物類的甲質殼和殼聚糖以及植物類的艾蒿和蘆薈等。

  天然生物抗菌劑按其來源可大致包括:一是植物源抗菌劑,此類抗菌劑中的有效成分主要是萜類化合物及其衍生物等,具有高效、無污染、低毒或無毒、不易產生抗藥性等優點,比如茶多酚和蘆薈提取液;二是動物源抗菌劑,此類抗菌劑中最常用的是殼聚糖,這類抗菌劑的抗菌活性會隨著金屬離子活潑性的增加而增強,在紡織品的應用上有著顯著的效果;三是微生物源抗菌劑,包括微生物自身以及微生物的拮抗性代謝產物,微生物源抗菌劑是通過分泌抗菌素以及誘導寄主產生抗病原等來起到抗菌作用,比如木霉和酵母就能寄生在病原菌上通過分泌酶來破壞真菌的細胞壁。

抗菌劑的發展[3]

  20世紀90年代以來,抗菌加工整理技術有了較快發展,出現了抗菌阻燃、抗菌防蟎、抗菌防污防靜電、抗菌拒水拒油等多功能產品,還出現了抗菌漂白一浴法、抗菌染色一浴法等新工藝。美歐國家的抗菌產品已實現了工業化生產,多為有機抗菌劑,並受到消費者歡迎。美國對抗菌整理劑的生產控制很嚴,故其抗菌劑種類少且價格高。日本的抗菌劑生產廠家較多,但產品多以有機硅季銨鹽、甲殼素、二苯醚芳香族鹵化物或複合物為主,是全球抗菌紡織品最大的市場。我國在抗菌劑方面的研究起步晚,但發展快,目前在產品質量、檢測方法都已達到國際先進水平,產品的抗菌性、持久性及安全性都得到了國際範圍的認可,很多產品在日本等國家享有較高聲譽。

  雖然目前抗菌劑的加工技術日趨成熟,並出現了效果好、安全性高的產品,但仍有問題亟需解決。如抗菌譜問題,由於細菌、真菌、黴菌具有不同的細胞結構,因此單一抗菌集團的抗菌劑很難具有廣譜的作用;由於抗菌劑本身沒有和纖維牢固結合的基團,不具有良好的耐洗性。且目前國內抗菌產品的質量體系不夠健全,缺乏相關的質量監督部門,消費者也無法從外觀上鑒別紡織品抗菌性能的好壞。因此,建立健全產品質量監督和管理體系,使紡織品抗菌整理得到健康發展,具有重要意義。

  目前市場上應用的抗菌材料多以有機抗菌劑為主,但其效果一般較差,僅防黴菌作用較強,且耐熱性、穩定性差,而無機抗菌劑卻無此缺陷,因此具有持久性、耐熱性和高安全性的無機抗菌劑將會有良好的發展前景。從抗菌效果和持久性來看,抗菌纖維織物都優於後整理織物,所以開發新型的具有永久抗菌效果的抗菌纖維是紡織品研究的新趨勢。未來幾年內,全球抗菌紡織品市場將增長10%,而健康、天然、環保已經是21世紀紡織工業的發展方向。

參考文獻

  1. 馬小玲.現代抗菌劑的分類及研究進展[J].思茅師範高等專科學校學報,2010(6)
  2. 李蓉佳,潘健民,趙玲令.抗菌劑的研究進展[J].中國科技縱橫,2013(8)
  3. 李娜,羅虎.抗菌劑的應用及發展現狀[J].化工技術與開發,2012(5)
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