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  • 合成革(PU)抗菌技术研究与标准化
  • 2013-07-16 11:35:55 来源: 点击:

   聚氨酯(PU)合成革具有其突出的耐磨性、强度和韧性、耐溶剂性、耐油性、高裁剪率等优异性能,被广泛应用在运动休闲鞋、皮鞋、皮革衣服、箱包、沙发(家具)、腰带、票夹、文具、汽车内饰等产品上,是理想的天然皮革替代产品。然而,普通聚氨酯合成革在制成成品使用时间不久,革表面就出现霉变、龟裂现象,以至无法使用而失去价值。究其原因,其中最主要的就是在聚氨酯材料中含有细菌、霉菌所必需的营养物质,在合适的温度和湿度条件下,微生物(细菌和霉菌)就会在PU合成革上大量繁殖,霉菌分泌物引起聚氨酯的生物降解,造成纤维表面产生霉斑及裂纹,缩短合成革和皮革的使用寿命。为了防止PU合成革和皮革产生霉变,保护人体不受合成革和皮革上致病细菌的侵害,行之有效的方法是对聚氨酯(PU)材料进行防霉抗菌功能化处理。

一、抗菌材料的作用原理和应用意义

  抗菌材料是一类新型功能材料,具有抑菌和杀菌性能。在通用材料中,如塑料、合成纤维、陶瓷等,添加一种或几种特定的抗菌剂,复合后可获得抗菌功能材料。抗菌材料技术的应用使普通材料升级为抗菌材料,即抗菌塑料、抗菌纤维、抗菌陶瓷等。抗菌材料中的抗菌剂成分具有接触杀菌或抑制材料表面的微生物繁殖的功能,用这些抗菌材料制成的各种制品可减少细菌交叉感染的机会,从而达到长期卫生、安全的目的。采用抗菌加工技术是为了避免制品在运输、储存、销售、使用等环节中,因受到二次污染,继而造成的对使用者健康的危害。抗菌制品的应用提供了一种防止微生物危害的“一劳永逸”的解决方案。

  抗菌剂的抗菌原理是通过以下几种途径与发生接触的细菌作用,从而达到抑制细菌生长,进而杀死细菌的效果。

  (1) 金属离子接触反应

  这是无机抗菌剂最普遍的抗菌作用机理。金属离子带有正电荷,当微量金属离子接触到微生物的细胞膜时,与带负电荷的细胞膜发生库仑吸引,使两者牢固结合,金属离子穿透细胞膜进入细菌内与细菌体内蛋白质上的巯基、氨基等发生反应。细胞合成酶的活性中心由含巯基、氨基、羟基等功能基团组成,与金属离子结合后该蛋白质活性中心的结构被破坏,造成微生物死亡或丧失分裂增殖能力。例如,银离子与蛋白质巯基的结合破坏了微生物的电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。常见金属离子杀灭、抑制病原菌的活性顺序为:Ag+>Hg2+>Cu2+>Cd2+>Cr3+>Ni2+>Pb2+>Co4+>Zn2+>Fe3+。Ag+的抗菌性高,是Zn2+的1000倍,是Cu2+的200倍

  (2) 催化激活机理

  有些微量的金属元素,能起到催化活性中心的作用,如银、钛、锌。该活性中心能吸收环境的能量,如紫外光,激活空气或水中的氧,产生羟自由基(•OH)和活性氧离子(O2-)。它们能氧化或使细菌细胞中的蛋白质、不饱和脂肪酸、糖苷等发生反应,破坏其正常结构,从而使其死亡或丧失增殖能力。
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