金属基抗菌涂层发展现状
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金属基抗菌涂层发展现状
时海芳;姜晓红;李智超
【摘要】对金属材料表面有机抗菌涂层、无机抗菌涂层(包括金属离子型抗菌涂层和光催化剂型抗菌涂层)以及复合抗菌涂层等进行了论述.综述了国内外抗菌涂层的研究现状,指出其发展趋势.
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2008(027)010
【总页数】4页(P55-58)
【关键词】金属基体;有机抗菌涂层;无机抗菌涂层;复合抗菌涂层
【作者】时海芳;姜晓红;李智超
【作者单位】辽宁工程技术大学材料科学与工程系,辽宁,阜新,123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程系,辽宁,阜新,123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程系,辽宁,阜新,123000
【正文语种】中文
【中图分类】工业技术
【文献来源】https:///academic-journal-cn_electroplating-finishing_thesis/0201245586680.html
第 2 7 卷第 1 0 期 0曼慰黧瀑金属基抗菌涂层发展现状V o l.2 7 N o.1 0时海芳,姜晓红,李智超(辽宁工程技术大学材料科学与工程系,辽宁阜
新 1 2 3 0 0 0 )摘要:对金属材料表面有机抗菌涂层、无机抗菌涂层(包括金属离子型抗菌涂层和光催化剂型抗菌涂层)以及复合抗菌
涂层等进行了论述。
综述了国内外抗茵涂层的研究现状,指出其发展趋势。
关键词:金属基体:有机抗菌涂层:无机抗菌涂层;复合抗
菌涂层中图分类号: T Q 6 3 0.7 9文献标志码: A文章编号: 1 0 0 4- 2 2 7 X (2 0 0 8) 1 0 - 0 0 5 5 - 0 4 De v el o p m e n t s t a t u s o f a n ti m i c r o b i a l c o a ti n g o n m e t a l su b s t r a t e l l S H I H ai - f a n g , JI A N G
X i a o - h o n g , L I Z hi - c h a o Ab s t r a c t : O r g a nic a n t ib a c t e r i al c o a ti n g s , m o r g a m c an t ib a c t e r i al c o a ti n g s i n cl u di n g m e t al i o n - b a s e d a n t ib a c t e r i al co a t i n g s a n d p h o t o c a t alytic a n t ib a c t e r i al c o a t i n g s , a s w ell a s co m p o sit e a n t ib a c t e r i al c o a t i n g s o n th e s u rfa c e o f m e t a l ma t e r i al s w e r e dis c u s s ed.Th e r e s e a r c h s t a t u s a b o u t an t ib a c t e r i al c o a t i n g s a t h o m e a n d a b r o a d w a s s u m m a ri z e d an d its d e v el o p m e n t t r e n d p r e s e n t e d.Ke y w o r d s : m e t al s u b s t r a t e ; o r g a ni c a n t ib a c t e r i al c o a ti n g ; in o r g a n i c a n t i m i c r o b i al c o a t m g ; c o m p o sit e a n ti m i c r o bial co a t i n g F i r s t - a u t h o r ' s a d d r e s s : D e p a rt m e n t o f M a t e r i als S ci e n c e an d E n gi
n e e r i n g , L i a o ni n g T e c h n i c al U n i v e r sity , F u x i n 12 3 0 0 0 , C hin a1 前言随着社会的发展及人民生活水平的提高,健康的生存环境日益成为人类追求的目标。
随着人们对环境微生物的研究和
认识水平的不断提高,在利用微生物有益性的同时,也意识到其作为病原菌的危害性‘ l】,由此促进了抗菌功能材料的开发,致
使各种抗菌制品应运而生,并获得了迅速发展。
目前,抗菌塑料、
抗菌纤维、抗菌陶瓷、抗菌钢铁及抗菌涂层等抗菌材料已应用于
各个领域。
收稿日期: 20 0 8 -0 2 - 1 8 惨回日期: 2 008 -0 3 _ 2 7 基金项目:辽,j‘省教育厅科学技术研究 ( 200 603 75 ) 。
作者简介:时海芳 ( 1 963- ) ,男,河北人,教授,研究方向为金属材料及表面改性技术。
作者联系方式l ( E - m ail)j xh 51 75 092 @ 1 63.c o m 。
抗菌涂层材料是 2 0 世纪成功开发的新型功能金属材料。
抗菌涂层材料一般是以冷轧板、镀锌板、不锈钢、钛材、铝材为基体,通过喷涂、辊涂、溶胶■甏胶、复合镀等工艺将光触媒粉末材料涂覆其上,形成具有独特抗菌性的
涂层产品[2】,抗菌的对象是指那些对人类健康有害以及给人类生活带来不便的细菌等微生物翻。
至今,抗菌涂层材料已被广泛应用于家用电器、日常用品等领域。
2 抗菌涂层的发展2.1 有机抗菌涂层材料在
涂层抗菌剂中,最早使用的是有机抗菌剂。
有机抗菌剂具有快速
抗菌、抗菌效果持续时间长、抗菌广谱、毒性小等优点,在抗菌
金属材料的开发早期得到了比较广泛的应用。
1 9 9 3 年,日本化学株式会社在环氧、丙烯酸和聚酯等树脂中添加多孔性粉末(如碳酸钙、陶瓷粉末、高岭土和沸石等),然后喷涂在不锈钢表面用于
制备洗衣机内桶和洗衣机脱水桶等易被生物污染的部件‘ 2】带有该抗菌涂层的金属桶对细菌、霉菌、酵母菌及其它一些微生物均
有良好的抑制效果,对保持洗衣机内桶外表面和接水器内表面的抗菌防霉起到了良好的作用。
但是,有机抗菌剂的耐热性较差,因此,带有有机抗菌剂涂层的抗菌金属材料的使用范围受到了严重的限制。
而以银离子为代表的无机金属离子通过多孔性无机载体负载后,具有抗菌效率高、毒性低和耐热性好等特点,适用于金属材
料表面的涂膜材料中。
目前,在实际使用中,所用的多孔性无机
载体通常是 4 A型人工合成沸石。
对于沸石的离子交换性能有过
很详细的研究‘ 4】,4 A 型沸石对金属离子的选择性吸附顺序为:
A g + > T I + > N a + > K + > R b + > N j 2 + > C b 2 + > H g 2 +> M g 2 + 。
含银沸石对细菌类有优良的抗菌性能,它对于 2价金属离子
的选择性吸附顺序为: 2 n2 + > S r 2 + > B a 2 + >第 2 7卷第 1 0期
0Vol.27N1摘要:对金属材料表面有机抗菌涂层、无机抗菌涂层(包括发展趋势。
关键词:金属基体:有机抗菌涂层:无机抗菌涂层;复合抗
菌涂中图分类号: T Q 6 3 0.7 9-
X(28)54DevelpmntsauftiicrbgSHIai,JIAGhLZhi:Onicibalcldi n gdalyticwellsit ethrfadis c u s s ed.TrizitsKy;nibialF'rtMalsciEgiUsityx3Chin前言随着社会
的发展及人民生活水平的提高,健康的生存环境日益成为人类追求
的目标。
随着人们对环境生物的研究和认识水平的不断提高,在利用微生物有益性的同时,也意识到其作为病原菌的危害性‘ l】运而并获得了迅速发展。
目前,抗菌塑料、抗菌应用于各个领域。
收稿日期: 20 0 88惨回日期: 2 008_基金项目:辽, j)男,河北人教授,研究方向为金属材料及表面改性技术。
作者联系方式l ( E - m ail)j xh 51 75 092
@ 1 63.c o m 。
材料。
抗菌涂层材料一钢、钛材、铝材为基体,通过喷涂、辊涂、溶胶■甏胶、至今抗菌涂层材料已被广泛应用于家用电器、日常用品等领域。
抗菌涂层的发展有机抗菌涂层材料在涂层抗菌剂中,最早使用的是有机抗菌剂。
有机抗菌剂具有快速抗菌、抗菌效果持续时间长、抗菌广谱、毒性小等优点,在抗菌金属材料的开
发早期得到了比较广泛的应用。
1 9 9 3 年,日本化学株式会社在氧丙
烯酸和聚酯等树脂中添加多孔性粉末(如碳酸钙、陶瓷粉末、高岭土和沸石等),然后喷涂在不菌霉菌、酵母菌及其它些生物均有良好
的抑制但是有机抗菌剂的耐热性较差,因此,带有有的限制。
以银离子为代表的无机金属离子通过多孔型工合成沸石。
于沸石的离子交
换性能有过很详细的研究‘ 4】型沸石对金属离子的选择性吸附顺
序为:+>Rj含菌类有优良的抗菌性能,它对于 2BC a 2 + > C 0 2 + ,
但对霉菌类的吸附效果比较差。
而有机抗菌剂 2 - (4 - 噻唑基 ) 苯并咪唑( T B Z ) 则对霉菌很有效,但对细菌则较差。
通过将 T B Z 与金属银离子进行络合后,它们对细菌和霉菌都具有良好的抗菌效果。
4 A 型沸石的孔道太小,络合物很难进入其中,所以只能寻找其它载体。
对此, A . O
y a[5J 和大桥文彦‘ 61 通过采用蒙脱石作为载体的方法解决了这个问题,从而使它对细菌和霉菌都有效力。
2.2 无机抗菌涂层材料2.2.1 金属离子型抗菌涂层金属离子中的重金属离子大都有杀菌能力,从对人身安
全来衡量,它们的安全顺序为 A g > C o > N i > A l >Z n > C u = F e > M
n > S n > B a > M g > C a ,其中 A g 最好,目前应用最广泛的是 A g 系、 C u 系和 Z n 系。
当细菌与金属离子接触时,金属离子可破坏细
菌主体结构,或者说金属离子进入细菌细胞内与细菌增殖的酶结合,使酶失去活性,从而达到防菌抗菌的目的‘ 7】日本 I N A X 公司
技术研究所采用复合镀技术制备抗菌涂层材料。
工艺是先在黄铜 ( C 2 6 0
0 ) 上镀含银系无机抗菌剂的镍底层,再镀一层铬,在镍一铬复合镀层中含有粒径为 2 斗m 的 A g 微粒。
银系无机抗菌剂固定在复合镀层中,对大肠杆菌有 1 0 0 % 杀菌效果,且价格便宜,能大批量生产【 8]本神
户钢公司【卅成功开发了一种特殊的合金镀技术——“ K E N I F I N E ” 镀层,用于不锈钢、钛材和铝材等抗菌镀层材料,具有优良的抗菌、防霉和防藻性能,且无害、不过敏,安全可靠。
此外,其
附着性、耐冲击性和耐蚀性也很优良。
可广泛用于食品制造机器、
餐饮设施、食品保管机器、医疗卫生机器、护理设施机器、空调设备以及各种抗菌卫生电器、机械上。
本钢管公司[10] 在镀锌板上涂上聚酯树脂、聚氟乙烯系树脂涂层,并通过配合抗菌防霉剂来赋予涂层抗菌功能。
银的抗菌性虽佳,但银在光、热作用下会变色,所以该公司用了无银抗菌剂,并采取最佳涂层设计,开发出与银具有同样抗菌效果的预涂层钢板,该钢板可广泛用于家电、建筑业及其它行业中。
美国也已经于近期成功开发了一种抗菌涂层钢板此种钢板上的涂层材料中含有银沸石,能抑制细菌与微生物的生长繁殖[2】德国科学家日前借助纳米技术开发出一种新型无毒防护涂层[11]该涂层中的主要有效成分是一种类金属材料,它可以持久清除微生物病菌。
研究人员开发出的这种类金属材料,可以直接作用于微生物细胞壁,阻止病原体繁殖,甚至可以杀死病原体。
利用这种类金属材料,研究人员最终合成出种新型涂层。
这种涂层不仅可以阻止墙壁表面受到霉菌和藻类等的袭击,还可以独自清除对抗生素具有抗性的“ 医院病菌”我国深圳一家公司与留美学者合作成功研发的 An c 安能纳米抗菌防霉涂层,经广东省微生物分析检测中心检验,防霉等级达到最高级别的“ 0 ” 级,对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的抗菌率均大于 9 9.9 9 % 。
在安全环保性能方面,经国际S G S 机构检验,它不含任何对人体有害的重金属,符合欧盟 R o H S 指令要求。
该项成果填补了国内在这领域的空白[12]。
A n c 安能吸取了欧美的研发理念,在保留光触媒作用的同时,更倾向于利用纳米金属离子来杀菌。
细菌一旦接触到涂层,就会被涂层中的纳米金属离子俘获,其细胞膜被击穿而死亡。
即使在无任何光线的条件下,杀菌效果也稳定可靠。
可以说,新代的纳米抗菌技术与单纯的
光触媒相比,有了本质上的飞跃。
天津大学的姚素薇、迟广俊等对普通的化学镀液和加入抗菌剂的镀液镀出的试样进行了比较,发现由于白炭黑的作用,抗菌试样对大肠杆菌有 9 0 % 的杀伤力,而普通的化学镀试样的杀伤力为 0[13]郑学斌等应用真空等离子喷涂的方法制备了抗菌H A 涂层,即抗菌羟基磷灰石涂层。
结果表明, H A 抗菌涂层具有良好的杀菌作用和生物安全性,是较有前途的种植体候选涂层材料[1 4]2.2.2 光催化剂型抗菌涂层所谓光催化剂是指经受太阳光或照明光(荧光灯、紫外灯等)照射时,能够使空气中的氧或水分形成活性氧的物质,因此光催化剂具有使有机物质氧化分解的能力。
目前,常见的光催化材料有 Ti 0 2 和 Z n 0 等,其中最为常用的是锐钛型 Ti 0 2 。
在太阳光、荧光中紫外线的照射下,其表面产生活性. O H 、 0 2 等物质,起很强的氧化作用,使细菌分解,从而起到杀菌作用。
二氧化钛的抗菌效果是即刻起作用的,与消耗型的铝、铜等金属离子抗菌剂相比有其优势,但在没有光的场合,则失去其优越性【 15]本大同特殊钢公司【 1 6] 开发了抗菌· 光触媒粉末——“ 光芊 y 于 y 夕” 。
这种粉末材料是种在锐钛矿型氧化钛粉末表面附着一层银微粒的细粉末材料,能但对霉菌类的吸附效果比较差。
而有机抗菌剂 2(4噻唑基 ) 苯并咪唑 ( T B Z ) 则对霉菌很有效,它们对细菌和霉菌都具有良好的抗菌效果。
4 A 型沸石的孔道太小,络合物很难进入其中,所以只能寻找其它载体。
对此, A . O y a[5J 和大桥文彦‘ 61 通过采用蒙脱石作为载体的方法解决了这个问题,从而使它对细菌和霉菌都有效力。
无机抗菌涂层材料金属离子型抗菌涂层金属离子中的重金属离子大都有杀菌能力,从对人身安全来衡量,它们的安全顺序为 A g > C o > N i > A l=其中 A g 最好,目前应用最广泛的是
A g 系、 C u 系和 Z n 系。
当细菌与金属离子接触时,金属离子可破坏
细菌主体结构,或者说金属离子进入菌细胞内与细菌增殖的酶结日本 I
N A X 公司技术研究所采用复合镀技术制备抗菌涂层材料。
工艺是先在黄
铜 ( C 2 6 0 0 ) 上镀含银系无机抗菌剂的镍底层,再镀层铬,在镍铬复合镀层中含有粒径为 2 斗m 的 A g 微粒。
银系无机抗菌剂固定在复合镀
层中,对大肠杆菌有 1 0 0 % 杀菌效果,且价格便宜,种特殊的合金镀技术—“”镀层,不锈钢、钛材和性能,且无害、不过敏,安全可靠。
此外,其附着性、器餐饮设施、食品保管机器、医疗卫生机器、护理
设烯系树脂涂层,并通过配合抗菌防霉剂来赋予涂层抗菌功能。
银的抗菌性虽佳,但银在光、热作用下会变色,设计,开发出与
银具有同样抗菌效果的预涂层钢板,美国也已经近成功发了抗板德科学家日前借助纳米技术开发出新无毒防护涂层[11]种类金它可以持久清
除微生物病菌。
研究人员开发出的这种类金属材料,可以直接作用于
微生物细胞壁,阻止病原体繁殖,甚至可以杀死病原体。
利用这种
类金属材料,研究人员最终合成出仅阻止墙壁受到霉菌和藻类等的袭击还以独自清除对抗生素具有抗性的医院病菌我深圳家公司与留学作研安能纳米抗菌防霉涂层,经广东省微生物分析检级,对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的抗菌率均大于 9 9.9 9 % 。
在安全环保性能方面,经国际S G S 机构检验,它不含任何对人体有害的重金属,符合欧盟 R o H S 指
令要求。
该项成果填补了国内在这安能吸取了欧美的研发理念,在保留光触媒作用的同时,旦接触到涂层,就会被涂层中的纳米金属离
子俘获,其细胞膜被击穿而死亡。
即使在无任何光线的条件下,杀菌效果也稳定可靠。
可以说,新和加抗菌剂的镀液镀出的试样进
行了比较,发现由力普通的化学镀试样的杀伤力为 0[13]郑斌等应用
真空等离子喷涂的方法制备了抗菌即抗菌羟基磷灰石涂层。
结果
表明, H A 抗光催化剂型抗菌涂层紫外灯等)照射时,能够使空气中的
氧或水分形成活能力。
目前,常见的光催化材料有 Ti 0 2 和 Z n 0 等,.等物质,起氧化钛的抗菌效果是即刻起作用的,与消耗型的铝、铜等金属离子抗菌剂相比有其优势,但在没有光的场·光触媒
粉末芊夕这种粉末材料是微粒的细粉末材料,能发挥银和光触媒的杀
灭细菌和解毒的双重效果。
这种细粉具有很大的比表面积( 约 3 0 0
m2/g) ,光触媒效能非常大,能将有害的有机物分解为无害的水和 C 0 2 。
该光触媒适用范围很广,作为环境净化材料具有广泛用途。
光芊 y 于
夕夕制品的典型例子是涂层制品和过滤器制品,日本日立金属公司研
究出光触媒金属“ T i O M E T ” ,它以含钛水溶液为基质(主要含无定型过氧化钛、锐钛矿型二氧化钛和水),不含有机粘结剂,溶液呈中性,用涂层技术涂敷于金属基体,经低温烧结即可制得。
所使用
的基体有不锈钢、铝、铜或钛,无定型过氧化钛起粘结剂作用,
在低温烧结时转为锐钛矿型二氧化钛,使涂膜表面成为光触媒活
性面。
此光触媒材料有良好的刚性、弯曲特性、耐久性和可焊性,污染物在光触媒作用下分解成中间物而附着于涂层表面,可用水
或柠檬酸之类的弱酸洗净。
该光触媒膜的铅笔硬度为9 H ,有足够高的耐冲洗性‘ 17]日本神户钢铁公司开发的灭菌钛板“ S P A R K ” ,经过表面氧化处理,形成二氧化钛光触媒表面,可从紫外线吸收
能量而杀菌。
经日本食品分析中心测试,该灭菌钛板经荧光灯照射 3 0 m i n , 7 0 % 以上的大肠杆菌可被杀灭,而荧光灯照射 2 h ,则大肠杆菌全部被杀灭比抗菌不锈钢和抗菌铝板的灭菌时间短得多。
此种板还可除臭、防污。
该产品在 l — 2 年内需求量增加了5
倍,已售出产品 2 0 0 0 多吨[18]日本金属工业公司成功开发了具有抗菌、防霉、防污效果的含光触媒涂层的环境功能性不锈钢板
‘ 1 9] 。
这种涂层不锈钢板又分为 2 个品种:一是 P o s t - c o a t 型(制品成型后涂覆涂层),二是 P r e - c o at 型(涂覆涂层之后再加工成型)。
P o st - c o at 型涂层不锈钢是将小颗粒光触媒氧化钛均匀地分散于表面涂层中,得到具有高度光活性的薄膜涂层; P r e- c o a t 型涂层不锈钢是在有机机复合系涂层中,配以颜料级光触媒氧化钛,同时具有光活性与耐候性两种功能。
李娜、沈培康采用溶胶一凝胶法在室温下制备了均匀的纳米二氧化硅和二氧化钛复合薄膜,研究了不同温度下,经不同配比 Ti 0 2/Si 0 2 的薄膜修饰后的玻璃
表面的抗菌性能。
结果发现,薄膜中的二氧化钛主要以锐钛矿晶
型存在,颗粒大小在 1 5~ 4 0 n m 范围内,而二氧化硅是非晶的无定型体。
实验还证明,此薄膜能高效快速地杀死细菌,其抑菌能力与薄膜的热处理温度、纳米 Si 0 2 与 Ti 0 2 的比例等因素有关。
1
0 0~ 5 0 0 a C热处理后的薄膜经 l h 自然光照的抑菌率都在 9 0 % 以上[20] 。
王红艳采用化学复合镀的方法在钢铁基体上制备N i - P - T i 0 2 复合镀层,运用 S E M 、 A E S 和 X P S 对镀层的表面形貌和组成进行
了分析,并对其抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的性能进行了定量测试。
结果显示, Ni - P - T i 0 2 镀层均匀、光亮,其化学组成(以相对
原子分数表示)为 7 4.5 1 % N i 、 1 3.3 7 % P 、 3.0 2 % Ti 、 6.8 1 %O
和 1.3 8 % F e ; 镀层对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率分别为 9 7.8 6 % 和 9 6.2 3 % 。
由此可见, N i- P - T i 0 2 对上述 2 种细菌具有
良好的抑制作用[21]张乃军、周苏闽研究了 N i- P / 纳米 T i 0 2 复合镀层的抗菌性能。
他们根据纳米 Ti 0 2 在光催化条件下具有的抗菌特性,用
复合化学镀方法制得的 N i- P/ 纳米 Ti 0 2 复合镀层,其表面 Ti 0 2 含量
可达 4.7 7 % ,镀层的抗大肠杆菌可达 9 5.1 % ,抗金黄色葡萄球菌达 9 2.9 % [22]2.3 复合型抗菌金属涂层材料日本爱知公司与轧制复合工厂
合作,开发出 5 层复合抗菌不锈钢。
复合层组成为:铜或铜合金板
夹在表层,芯料为高碳马氏体不锈钢 A U S 8 ,以确保刀刃锋利,两
外侧用耐蚀性优良的低碳马氏体钢 S U S 4 1 0 。
此层复合不锈钢用
轧制工艺制造,它的突出优点是:( 1) 铜层抗菌; (2) 表层软容易复
合与加工; (3) 韧性高;( 4) 5 层不同的色彩,使涂层表面美观; (5) 铜层冷却效果提高了芯材的淬火硬度【 2】2.2.2 节所提到的日本大同
特殊钢公司开发的含银金属微粒附着于纳米级光触媒 Ti 0 2 粉末上的复合材料,将重金属离子抗菌和光触媒抗菌结合起来,具有银
离子和光触媒抗菌的双重效果,比表面积大,光触媒效能大,适用范围广。
徐存进、周文君用溶胶—凝胶法在经过表面氧化处理的不锈钢基板上制备含银的锐钛矿型二氧化钛复合薄膜,对薄膜进
行了 X R D 、 S E M 、光学显微镜等分析,并对不锈钢的抗菌性和
其他性能进行了测定。
结果表明, T i 0 2 薄膜在 5 5 0 0C 热处理中
晶化成锐钛矿型二氧化钛。
与未经氧化处理只喷涂无机层的不锈钢相比,经过氧化处理喷涂无机膜层的不锈钢,其耐蚀性能更优,耐磨性提高,并随着膜层中含银量的增加,其抗菌性能提高
【 23]3 结语随着技术的发展,抗菌涂层的研究应集中在新工2/g)
光触媒效能非常大,用途。
制品的典型例子是涂层制品和过它以含钛水溶液为基质(主要含无定型过氧化钛、锐钛矿型二氧化钛和水),不含有机粘结剂,溶液呈中性,用涂层技术涂敷于金属基体,经低温烧
结即可制得。
所使用的基体有不锈钢、铝、铜或钛,无定型过氧
化钛起粘结剂作用,在低温烧结时转为锐钛矿型二氧化钛,使涂膜
表面成为光触媒活性面。
此光触媒材料有良好的刚性、弯曲特性、耐久性和可焊性,污染物在光触媒作用下分解成中间物而附着于
涂层表面,可用水或柠檬酸之类的弱酸洗净。
该光触媒膜的铅笔
硬度为9有足够高的耐冲洗性‘ 17]P过表面氧化处理,形成二氧化
钛光触媒表面,可从紫外线吸收能量而杀菌。
经日本食品分析中心测试,该灭菌钛板经荧光灯照射 3 0 m i n , 7 0 % 以上的大肠杆
菌可被杀灭,而荧光灯照射 2 h ,则大肠杆菌全部被杀灭比抗菌不锈钢和抗菌铝板的灭菌时间短得多。
此种板还可除臭、防污。
该产
品在 l — 2 年内需求量增加倍,已售出产品 2 0 0 0 多吨[18]日本金属工业公司成功开发了具有抗菌、防霉、防污效果的含光触媒涂层的环境功能性不锈钢板‘ 1 9](型涂层不锈钢是在有机李娜、沈培康采用溶胶匀纳米化硅钛复合薄膜,研究了不同抗菌性能。
结果发现,薄膜中的二氧化钛主要以~范围内,非晶的无定型体。
实验还证明,此薄膜能度纳米 Si 0 2 与 Ti 0 2 的比例等因素有关。
1 0 0热处理
后的薄膜经 l h 自然光照的抑菌率都在 9 0 % 以上[20]王红艳采用化学复
合镀的方法在钢铁基体上制备复合镀层,运用 S E M 、 A E S 和 X P S
对镀层的表面形貌和组成进行了分析,并对其抗大肠杆菌和金黄色葡
萄球菌的性能进行了定量测试。
结果显示,镀层均匀、光亮,其化学
组成(以相对原子%镀层对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的对上述 2 种
细菌具有良好的抑制作用[21]/纳米复合镀层的抗菌性能。
他们根据纳米Ti 0 2 在光催化条件下具有P/纳米 Ti 0 2复合镀层,其表面 Ti 0 2 含量
可达 4.7 7 % ,镀层的抗大复合型抗菌金属涂层材料日本爱知公司与轧制复合工厂合作,开发出 5 层复合抗菌不锈钢。
复合层组成为:铜
或铜合金板夹在表层,1)铜层抗菌; (2) 表层软容易复合与加工; (3) 韧性高;4)层不同的色彩,使涂层表面美观; (5) 铜层冷却效节所提到的日本大同特殊钢公司开发的含银粒附着于纳米级光触媒 Ti 0 2 粉末上的复合材将重金属离子抗菌和光触媒抗菌结合起来,具有银离子和光触媒抗菌的双重效果,比表面积大,光触媒效能大,适用范围广。
凝胶法在经过表面氧化处理不锈钢基板上制备含银的锐钛矿型二氧化钛复合对薄膜进行了 X R D 、 S E M 、光学显微镜等分析,并对不锈钢的抗菌性和其他性能进行了测定。
结果表明薄膜在 5 5 0中晶化成锐钛矿型二氧未只喷涂无机层的不锈钢相比,过喷无机膜层的不锈钢,其耐蚀性能更优耐磨性提高,并随着膜层中含银量的增加,其抗结语随着技术的发展,抗菌涂层的研究应集中在新工艺、新方法的探索方面,同时降低成本,提高处理质量,从而满足社会需求。
近年来,随着我国抗菌材料的迅速发展,综合性更强的抗菌涂层层出不穷。
可以预见,个应用抗菌涂层的崭新时代即将到来。
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