國內外抗菌材料及其應用技術的 產業發展現狀和麵臨的挑戰
李畢忠 博士
中國科學院理化技術研究所 研究員 博士生導師 北京崇高納米科技有限公司 董事長 北京海澱區清華西門北京化工研究院科方大樓2407室,100084 TEL: (FAX),62654497,E-mail:
一、 國外抗菌材料及其應用技術的發展
抗菌材料中的核心成分是抗菌劑。抗菌劑是一些細菌、黴菌等微生物高度敏感的化學成分。極少量的抗菌劑添加至普通材料中,可製成抗菌材料。抗菌劑可歸為有機類、無機類和天然類等幾大類。
有機類抗菌劑包括多種傳統抗菌殺菌劑。有機抗菌劑殺菌力強、即效好,來源豐富,但存在毒性安全性較差、會產生微生物耐藥性、耐熱性較差、易遷移等不足。天然類抗菌劑耐熱性較差,應用範圍較窄。無機抗菌劑具有長效、不產生耐藥性等優點,特別是其突出的耐熱性(>600-1000 oC)使其近年來在塑料、化纖、陶瓷等材料領域中的應用倍受重視。無機抗菌劑一般含有銀、鋅、銅等金屬離子成分和無機載體,如沸石、磷酸鹽、羥基磷灰石、kerongxingbolideng,tongguohuanshizuoyongyitigaokangjunchangxiaoxing。yinlizidekangjunlihenqiang,danqihuaxuexingzhihuopo,yizhuanbianweizongsedeyanghuayinhuohaiyuanchengheisededanzhiyin,jichuxianbianse。lingwai,daliangshiyongyindechengbengao。
現代抗菌材料的大規模應用始於第二次世界大戰時期,德軍穿用經抗菌整理加工的軍服,減少了傷員的細菌感染和傷病減員。二十世紀60年代以後,抗菌衛生織物開始在民用產品中推廣。用於抗菌整理的抗菌劑主要是添加有機錫和氯代酚等強抗菌性化學物質。80年代中期後開發出多種季胺鹽類矽烷抗菌整理劑。
二十世紀80年nian代dai,抗kang菌jun纖xian維wei的de開kai發fa成cheng功gong使shi抗kang菌jun紡fang織zhi品pin的de長chang效xiao性xing得de到dao更geng好hao的de保bao證zheng。在zai合he成cheng纖xian維wei加jia工gong時shi,添tian加jia特te定ding抗kang菌jun劑ji於yu化hua工gong原yuan料liao中zhong製zhi造zao出chu抗kang菌jun纖xian維wei。抗kang菌jun劑ji可ke以yi是shi有you機ji抗kang菌jun劑ji,也ye可ke以yi是shi無wu機ji抗kang菌jun劑ji。
隨著石油化工的迅速發展,塑料製品已成為日常生活不可或缺的必需品。據報道,1997年全世界塑料產量高達1.35億噸,且每年遞增5%。80年代以來抗菌塑料的開發及其在家電、廚衛設施、通訊、日用品、汽車、建材、玩具等產業中的廣泛應用,使抗菌材料進入了一個飛速發展階段。其中,歐美國家主要用於日用品、玩具等終端產品上。日本則在家電、日用品、汽車、廚衛設施、通訊產品等領域全方位應用抗菌材料。
日本無機抗菌劑的開發和應用在國際上居領先地位。石塚硝子、品川燃料、東亞合成、鍾紡和鬆下等幾大製造商的抗菌劑市場占有率為整個日本市場的80%以上。1999年,抗菌劑銷售額達280億日元,其中無機抗菌劑占60億日元。抗菌劑的價格從1994年的12000-13000日元/Kg已降至1999年的7600日元/Kg。日本1996年抗菌塑料約35000噸,1999年達到約74,000噸(6000億日元),人均水平大大高於歐美。
歐美地區的抗菌材料主要采用有機抗菌劑。如瑞士的Ciba精化、美國的Microban、Morton、Acros、ARP、Huels、Ferro、Troy等公司。但近來Ciba、Dupont等公司也推出無機抗菌劑。
抗菌材料在衛生陶瓷、塗料、油漆等方麵的應用是一大新的領域。TOTO、INAX等日本公司在衛生潔具、整體衛生間等設施中已推出抗菌產品。
有資料推測,如果以日本使用的抗菌劑為100計,歐美則為1,中國僅0.1-1。日本早在1993年就成立了抗菌製品技術協議會,其抗菌劑和抗菌塑料的研製、生產和用戶等企業會員達250多個。據日本方麵預計,今後歐美等國際抗菌產品市場的容量是其國內市場的10倍。
二、 我國抗菌材料產業的發展和應用情況
我國科學家十多年前就開始跟蹤研究抗菌劑和抗菌防黴材料,如西北有色金屬研究院、昆明貴金屬研究所等研究的無機抗菌劑,西北工業大學、西北石油化工研究院、廣guang東dong石shi油you化hua工gong研yan究jiu院yuan等deng研yan製zhi的de有you機ji抗kang菌jun防fang黴mei劑ji等deng,還hai有you少shao數shu企qi業ye,如ru鞍an山shan裕yu原yuan抗kang菌jun劑ji有you限xian公gong司si等deng。但dan由you於yu研yan究jiu條tiao件jian和he投tou入ru的de起qi點dian較jiao低di,長chang期qi以yi來lai未wei能neng形xing成cheng自zi己ji的de研yan究jiu開kai發fa體ti係xi,零ling星xing的de研yan究jiu結jie果guo與yu國guo際ji水shui平ping有you較jiao大da差cha距ju。另ling一yi方fang麵mian,長chang期qi以yi來lai我wo國guo經jing濟ji相xiang對dui於yu西xi方fang發fa達da國guo家jia落luo後hou很hen多duo,人ren民min生sheng活huo水shui平ping不bu高gao,所suo以yi抗kang菌jun材cai料liao的de市shi場chang發fa展zhan緩huan慢man。直zhi到dao二er十shi世shi紀ji九jiu十shi年nian代dai後hou期qi,除chu了le在zai塗tu料liao防fang腐fu方fang麵mian有you些xie應ying用yong外wai,抗kang菌jun材cai料liao的de應ying用yong幾ji乎hu仍reng是shi一yi片pian空kong白bai領ling域yu。
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