无机载银粉抗菌效果与材料孔隙的关系
我司与华侨大学开展多年的产学研合作,最近开发了无机载银型纳米银粉末产品.针对抗菌粉在塑胶领域的应用,我们解决了抗菌粉体的分散问题、耐温变色问题、抗菌效果与成本平衡问题,终于使产品在多个知名品牌鞋材、运动器材、日用塑料上成功使用.在产品的市场推广中,进行过各种复杂应用环境的研究,得到了一些应用体会.这里就抗菌粉的添加效果与目标材料的孔隙关系,总结了一些规律。 研究表明，抗菌塑料的抗菌作用一般发生在材料或者制品的表面，只有在塑料表面的抗菌剂才能发挥抗菌作用。在使用过程中，表面的抗菌剂因为不断发生抗菌作用而逐渐消耗，而材料内部的抗菌剂要能够及时迁移到材料表面才能使制品持续地发挥抗菌作用。要保持抗菌材料的长期有效性，需要抗菌剂在塑料中有适宜的迁移性。 抗菌剂在抗菌材料中的迁移性由所使用抗菌剂中银离子的释放方式及速度来体现。而决定银离子的释放方式及速度的主要因素除了抗菌体系中的有效银含量和抗菌剂与塑料之间的相容性外，材料本身的孔隙状态也具有很大的影响。 PU抗菌海绵的抗菌效果优异有两个方面的原因。其一是，PU海绵发泡为开孔发泡，海绵的多孔结构正好能够满足银离子具有一定的流动性，当表面的抗菌离子耗尽时，在浓度梯度的驱使下，内部的银离子会向表面转移，从而保持其抗菌的长效性。其二是，检测时使用的检测标准是：QB/T 2881-2007鞋类衬里和内垫材料抗菌技术条件中的菌液吸收法。正因为海绵的多孔结构，菌液能够完全被海绵吸收，这样海绵中的抗菌成分能充分地发挥作用。 EVA虽为发泡材料，但是属于微孔发泡。PE塑料薄片表面致密，两者的表面均属疏水性，菌液只能停留在EVA斤的表面而无法吸收进片里。这样当材料表面的抗菌剂作用完后，内部的银离子扩散受阻，不能充分地迁移出来，导致抗菌性能减弱。 抗菌粉在陶瓷中经过1000℃高温热处理，抗菌粉中的Ag2O基本分解成了Ag。根据抗菌粉最小抑菌浓度测试，含Ag20的抗菌粉体常温状态下的抑菌效果明显，高温处理后含Ag的抗菌粉体的抑菌效果较差，说明银的抗菌性远远小于银离子的抗菌性。
塑胶产品 纳米银粉 抗菌效果 材料孔隙
朱小平 庄垂钱 陈国华
晋江市石达塑胶精细有限公司 华侨大学材料科学与工程学院,泉州,福建
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2013-09-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）