据中国抗菌协会的统计显示:中国抗菌材料正以年销售额30%的幅度保持持续上升趋势,抗菌制品将是未来市场的主导产品。目前,抗菌材料的抗菌性可达到与制品寿命同步,抗菌功能也已经广泛应用到建筑、汽车、电器、包装、个人护理和纺织物等领域,尤以家电、建材和室内装饰、纺织三个领域的发展最为迅速,行业引领作用最为明显。
给建材添加抗菌元素已不是新的尝试,在当下环境愈加恶劣的情况下,人们对居住环境的安全健康要求水平不断提高,对陶瓷卫浴、玻璃及涂料等建筑材料是建筑物不可或缺的要素,居民每天与他们零距离接触,建材的是否安全环保、是否抗菌等这些问题与居民身体健康紧紧相依,为建材添加抗菌元素就此应运而生。
抗菌玻璃是一种新近研究开发的功能性玻璃,它在保持其原有使用功能和装饰效果的同时,又增加了消毒、杀菌的功能,随着人们对生活质量和环境意识的重视,其应用领域和产销市场也将日益扩大,研制开发抗菌广谱性好、杀菌率高而价格低的抗菌玻璃将是其产业化的关键所在。
现代的玻璃制造主要通过将配好的原料在玻璃窑炉内高温加热,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料,普通玻璃化学氧化物的主要成分是二氧化硅,而抗菌玻璃材料一般以磷酸盐系或硼酸盐系玻璃组成的。玻璃结构的模型是由网状的离子群和修饰过的离子群构成的无机高分子化合物。由于玻璃本身结构和组成的原因以及可慢慢地连续发生变化的特性导致了其化学持久性不强。当某些溶媒(特别是水)存在时,很可能造成玻璃溶解。玻璃的不同部分其溶解速度也不同。从在溶剂中瞬间开始溶解到数小时以至数年才能溶解的都有。
此外,玻璃有保持金属以离子状态稳定存在的特性。利用玻璃以上的两个特性就可以得到缓释型抗菌玻璃材料,也就是化学持久性较弱的玻璃与具有抗菌和防霉性能的离子化金属,如银、铜、锌等相结合的材料。得到的抗菌玻璃材料在有水存在时会缓慢释放Ag+等杀菌离子,它们可强烈吸引细菌机体中的酶蛋白的巯基,并迅速地结合在一起,并以此为必要基的酶丧失活性使细菌死亡。
目前,许多研发人员正在努力研究改善载银抗菌剂及其制品的变色问题。例如日木住友公司的研究人员在Ag2O-Na2O-B2O3-SiO2抗菌玻璃中用Ag3PO4代替,从而使银离子稳定下来,以改善其着色程度等。未来随着消费市场对抗菌成分的要求不断提高,相关企业也将不断研发更加优秀的制备方法加以推广,抗菌技术也将不断得到进步与提高。
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