金属氧化物抗菌材料实用全套PPT

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,*,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属(jnsh)氧化物抗菌材料,第一页，共30页。,4.1概述(i sh),古代就有把牡犡、海扇等貝殼燒戌粉料用於抗菌的，的山本元治等1994提出鹼金屬或AgO、CuO、ZnO等金屬氧化物抗菌劑和抗菌陶磁釉的專利，特點是可以在高溫中使用，熱穩定性好、壽命長是氧化物抗菌劑的特點。,Jawai等檢測了MgO、CaO和ZnO等氧化物的抗菌性，并認為其抗菌机理是活性氧引起的。,研究人員進行了MgO、CaO及ZnO對遺傳物質DNA的損傷實驗(即變異性能(xngnng)實 驗)，變異和致癌物質苯并蓖(Benzopyrene)中加入濃度為5mg/ml 時，變異菌數降1/2。,第二页，共30页。,J.Sawai 等認為MgO、CaO和ZnO對抗變異和抗癌，Mg對治療高血壓，血管系統疾病，Zn對生殖系統的保健等都是有利的。可見金屬氧化不僅具有抗菌性，也有一定的保健功能。,特別是身體中不可缺的成分(chng fn)CaO、ZnO及MgO等氧化物抗菌材料在食品飲食行業和家庭，廚房等的抗菌工程有重要意義。,第三页，共30页。,C的高溫燒結該抗菌劑，進行粉碎加工后，再把加工后的二种杭菌劑做抗菌功能檢測試，抗菌效果未變。,第二十二页，共30页。,并用ZnO處理的細菌損傷与H2O2處理的細菌損傷是相同的。,將6Ca3(P04)2与CaCO3:按3:4的摩爾比進行配料，然後進行24hr溼法球磨;將球磨好漿料倒人容器(rngq)中，加入足夠的蒸餾水，在80-100oC它恒溫下進行攪拌，反應完畢后，放置沉澱得到白色的烴基磷灰石沉澱物。,所以選擇鋅、銅這二种抗菌金屬鹽，是因為它們与結合体結合后具有廣譜的抗菌能力，它對細菌、霉菌、酵母菌以及藻類都具有优異的殺抑功效。,鈣系列(xli)無机抗菌劑之特點,先後于1999年1月和2003年8月中國醫學科學院葯研所二次對鈣系列(xli)無机抗菌劑作了毒理檢測。,用途廣泛，用量少、成本低，客戶易于(yy)接受。,所以選擇鋅、銅這二种抗菌金屬鹽，是因為它們与結合体結合后具有廣譜的抗菌能力，它對細菌、霉菌、酵母菌以及藻類都具有优異的殺抑功效。,無机抗菌材料都要求對其性能，應用範圍，使用(shyng)技術等進行全面評估，也要考察它能在多大程度上滿足下列要求:,結果如下(rxi):,如：金、銀、銅、鉛、鋅、錫、鉻、鎘、鎳等。,具有(jyu)速效抗菌的特點，正因為它的微溶特性，帶動了抗菌金屬離子能較快地溶出，以快速殺抑致病菌。,1概述(i sh),由於本抗菌劑具有諸多特點，使得它能在更廣泛的領域中應用。,無机抗菌材料都要求對其性能，應用範圍，使用(shyng)技術等進行全面評估，也要考察它能在多大程度上滿足下列要求:,1.廣譜的抗菌能力，殺抑各种細菌、霉菌、酵母菌、藻類及病毒，,2.長效抗菌，抗菌材料不會快速溶出、揮發，有緩釋功能,3.安全可靠，即使長期使用對人畜也是安全的:,4.生產和使用時，不應對水源，空氣等環境造成(zo chn)污染，不生成有害物質。,5.具有耐酸鹼和耐化學等穩定性,第四页，共30页。,6.耐候性好，不怕高溫，不怕海水或淡水，不怕紫外光長期照射;,7.無異味，無顏色，不影響產品原有的透明度，不破壞原產品的物理性能,8.使用簡單、方便，且符合實際使用狀態;,9.用途廣泛，用量少、成本低，客戶易于(yy)接受。,第五页，共30页。,4.2 Zno-Cao,抗菌材料,4.2.1 Zno-Ca0粉末(fnm)的制備,Zno 對 Cao的摩爾含量為0-20%，將其于乳缽中混合，在1400。c熱處理后，用乾法游星球磨机粉磨3hrs 得到粒徑為 的Zno-Cao固溶体粉体。,第六页，共30页。,CaO与ZnO的抗菌机理(j l),氧化物抗菌材料的抗菌机理与含金屬離子的抗菌机理是不同的。以下有几种說法。,4.2.4.1 CaO的抗菌机理,CaO的抗菌机理主要(zhyo)是利用它的強鹼性，它的pH值大于12，不利于細菌的成長。,Sawai等否認上述觀點。他們在CaO的粉末膠体中確認了活性氧自由基，并認為鹼性引起的細菌損傷与活性氧自由基O2-引起的細菌損傷是有區別的。,另外Susiyama等認為水和在CaO表面層形成濃厚的抗菌作用的 OH-表面層。,第七页，共30页。,Zno的抗菌机理(j l),Sawai等在ZnO粉末膠体中發現H2O2.并用ZnO處理的細菌損傷与H2O2處理的細菌損傷是相同的。由此認為ZnO 的抗菌机理(j l)是表面產生的H2O2的作用。,第八页，共30页。,鈣系列(xli)無机抗菌劑,鈣系列(xli)無机抗菌劑的主要成分是鈣氧化合物，有效成分是 鋅、銅等抗菌金屬離子。將鈣氧化物和抗菌金屬離子通過固溶法，加工制成的全新抗菌劑。,由于它耐高溫，性能穩定、對人畜及環境安全，抗菌效果好，適應領域廣闊，原料成本低，加工工藝不復雜等优點，是一項很有開發前景的無机抗菌劑。,第九页，共30页。,鈣系列(xli)無机抗菌劑之特點,1.該抗菌劑屬鹼性材料，有中和酸性(sun xn)物質或鹵化物，使之失活的能力。它可以隨意在這類原料中使用，一般不會產生化學反應而破坏產品的物理穩定性。,2.該抗菌劑能在各种光照條件下，長期保持不變色，保証抗菌產品的性能和質量。,第十页，共30页。,鈣系列(xli)無机抗菌劑之特點,3.具有耐高溫特點，我們曾用1200oC高溫燒結該抗菌劑，并在中科院力學所采用等離子技朮，以瞬時2000。C的高溫燒結該抗菌劑，進行粉碎加工后，再把加工后的二种杭菌劑做抗菌功能檢測試，抗菌效果未變。,說明這种結合体，經高溫加工后，理化結構保持完好，其中的抗菌金屬離子沒發生氧化、失活現象。它非常適合用作陶瓷、搪瓷等高溫加工制品(zhpn)使用的抗菌劑，這是它獨有的特點。,第十一页，共30页。,鈣系列(xli)無机抗菌劑之特點,4.具有(jyu)速效抗菌的特點，正因為它的微溶特性，帶動了抗菌金屬離子能較快地溶出，以快速殺抑致病菌。,第十二页，共30页。,第十三页，共30页。,鈣系列(xli)抗菌劑的抗菌特性,(5)安全性能好，鈣是一种食品添加物，也是人体必需的礦物質之一。據檢測:選6週雄性小鼠5只，按其体重2g/kg 做本抗菌劑的急性口服(kuf)試驗，結果未見死亡。,(6)使用方便，容易分散，成本低廉。,(7)性能穩定，不會和含硫化合物發生化學反應，故可用在含硫化劑的天然橡膠中。、,第十四页，共30页。,鈣系列(xli)無机抗菌劑的制造工藝,首先，選擇鈣等氫氧化物作抗菌金屬離子的結合体。這种原料是制葯、橡膠等行業用的添加劑，也可用作消毒劑。例如:氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鎂等。它本身就是一种固体鹼，對水有微溶特性。即在水中有一定的溶解度。,當它抗菌金屬離子結合后，使金屬離子也能在一定程度(chngd)上容易地，得以釋放。另一方面，由于該結合体具有的微溶特性，使結構的抗菌金屬離子能較快速溶出，使該抗菌劑具備了速效特徵。,最后，該結合体原料價格十分低廉。,第十五页，共30页。,鈣系列(xli)無机抗菌劑的制造工藝,其次(qc)，選擇鋅、銅等抗菌金屬離子作為鈣等氫氧化物的結合体。眾所周知，具有抗菌功能的金屬鹽种類繁多。如：金、銀、銅、鉛、鋅、錫、鉻、鎘、鎳等。所以選擇鋅、銅這二种抗菌金屬鹽，是因為它們与結合体結合后具有廣譜的抗菌能力，它對細菌、霉菌、酵母菌以及藻類都具有优異的殺抑功效。,第十六页，共30页。,鈣系列(xli)無机抗菌劑的制造工藝,抗菌劑的基本加工方法是采用固溶法。將鋅銅二者化合(huh)時，抗菌金屬離子便分散在固体鹼的晶格中，而且能防止抗菌金屬離子晶格化，同時，保持金屬離子的活性。,檢測表明，在固溶過程中，只要抗菌金屬的濃度保持在抗菌劑總量的 0.001%-0.2%，就可確保結合体(固体鹼)的結構完整。,從而確保抗菌金屬離子能穩定在結構內，不致氧化、失效;也能做到抗菌金屬離子長期、穩定地向外釋放。,第十七页，共30页。,鈣系列(xli)抗菌劑的抗菌原理,這种抗菌劑是以無机氧化物做官能團，或稱之為結合体、吸附体。其功能是与抗菌金屬離子結合后，形成絡合物，這點和接觸型無机抗菌劑不同。將其添加到高分子材料中即可制成抗菌制品。,這類無机抗菌劑的滅菌原理是:結合体內的抗菌金屬離子，通過緩慢地、微量地溶出，和接觸型抗菌劑一樣，擊穿微生物細胞膜，和主管(zhgun)代謝功能的氨基酸等發生化學反應，使細胞的胞的代謝功能紊亂，無法呼吸，直至細胞死亡，實現滅菌。,第十八页，共30页。,鈣系列(xli)抗菌劑的毒理檢測和抗菌功能檢測,先後于1999年1月和2003年8月中國醫學科學院葯研所二次對鈣系列(xli)無机抗菌劑作了毒理檢測。,結果証明:使用該抗菌劑是安全的。檢測結果見表4-3。,第十九页，共30页。,第二十页，共30页。,此外，在不同條件下對鈣系列無机抗菌劑本身，2003年在建材工業環境監測中心做過10次抗菌功能檢測。結果如下(rxi):,1.燒結2000。C的抗菌劑對金黃色葡萄球菌滅菌率為99.28%,2.燒結800。C的抗菌劑對金黃色葡葡球菌滅菌率為100%,3.燒結1200。C的抗菌劑對金黃色葡萄球菌滅菌率為 99.48%，對大腸杆菌滅菌率為100%，,對金黃色葡萄球菌 MIC值為，對大腸杆菌M1C值為,實測表明:在室溫條件下，鈣系列抗菌劑自身具有优異的抗菌功能;即使經過800。C、1200。c、2000。c高溫加工后，抗菌劑仍然具有抗菌功能。,第二十一页，共30页。,鈣系列(xli)抗菌劑的應用,由於本抗菌劑具有諸多特點，使得它能在更廣泛的領域中應用。據不完全統計，這种抗菌劑已在很多材料中使用，均達 到了良好的抗菌效果。,通常，將抗菌劑加工(ji gng)制成左右的超細粉狀顆粒，再分別按2%左右添加到各种原料中，采用傳統的工藝、設備，便可制成具有抗菌功能的全新產品。,第二十二页，共30页。,鈣系列(xli)抗菌劑的應用,鈣系列抗菌劑雖然在使用方面(fngmin)要比銀系列抗菌劑和光觸媒型抗菌劑要容易得多，但抗菌劑在使用中還需解決下列問題:,1.內牆涂料、水泥和丙綸長絲在添加鈣系列抗菌劑時，應采用100-300。C的溫度先對抗菌劑加熱除水，以便于抗菌劑在原料中的分散;,2.在洗衣粉中添加抗菌劑 時可在噴霧造粒前，也可在噴霧造粒之後使用,第二十三页，共30页。,鈣系列(xli)抗菌劑的應用,在陶瓷瓷釉中直接使用鈣系列抗菌劑時由于(yuy)抗菌劑相對密度和瓷釉相對密度的差異等原因，會使抗菌劑在釉液中、塗釉後的乾燥期間、燒結全程，逐漸沉降在瓷釉底部，表層很少甚至沒有抗菌劑，使制品的抗菌效果極差，因而需將抗菌劑制成釉液，塗在釉面，避免抗菌劑沉降。,第二十四页，共30页。,第二十五页，共30页。,第二十六页，共30页。,抗菌砂,狗貓用地、公共場所、幼儿園的沙場等，一般用消毒劑或抗菌劑進行處理，但是用消毒劑處理沙場裡的微生物是極其困難的。,能徹底殺滅1g沙土裡存在的1億多微生物是不容易的，沙土中的霉菌(mjn)和細菌不斷地產生并相互協調生存。,由于細菌的作用制約著霉菌(mjn)，不讓其無節制的增殖;反過來霉菌(mjn)也抑制 細菌增殖，消毒效果是暫時的。,因此，利用陽光消毒和抗菌砂最有效的選擇。,第二十七页，共30页。,抗菌砂,為了砂場中抑制雜菌的需要，在 開發了抗菌砂。的市場為每年有30億日元，主要由石塚硝子(株)提供砂用抗菌劑。主要原料:CaCO3、脫臭劑、無机抗菌劑、麥皮,主要用途:幼儿園、室內狗貓佔地等;,特性: