温大抗菌抑菌材料课件第6章 抗菌金属材料

第六章抗菌金属材料第一节前言银、铜、锌、钛等是最早认识和利用的抗菌材料4000多年前印度用铜壶储水消毒5世纪BC古希腊战士用银器盛水饮用以防治疾病在军队中传播。抗菌金属材料具有明显的抑制微生物的功能材料本身具有良好的卫生性抑制微生物对材料的腐蚀硫酸还原菌、铁细菌、腐生菌、硫细菌等第二节合金型抗菌金属材料一、加铜不锈钢材料开发最早、市场上最常见的合金型抗菌金属90年代在日本开发成功含铜铁素体不锈钢Cu含量一般在2%以下应用全自动洗衣机、食品冷藏车、食品冷库商业厨房设备第二节合金型抗菌金属材料含铜马氏体系列抗菌不锈钢和奥氏体系列不锈钢也相继开发成功

马氏体系制备家用刀具：菜刀、厨房用剪刀含铜奥氏体系

厨房器具、食品和医疗设备板材制品、管道和管件制品抗菌含铜不锈钢材料在传统的不锈钢材料基础上添加一定比例的金属铜，通过特殊的热处理工艺，使得不锈钢表面到内部均匀弥散以微细的Cu析出物抗菌前提：不锈钢基体中均匀弥散ε-Cu相，抗菌ε-Cu相析出二、加银的抗菌不锈钢存在问题：α-Fe中Ag的溶解度很低(0.0002%)日本川崎钢铁公司开发不锈钢中添加银的方法含银不锈钢基体包括奥式体和铁素体对材料的力学性能和耐蚀性的影响很小对部分致病性微生物具有很高的抗菌性、很快的杀菌速度杀灭微生物：无机抗菌剂需要10h，含银不锈钢3h后抑菌率达到99%两种不锈钢抗菌性比较加银耐表面处理性更好加铜抗菌不锈钢需要采取一定的析出热处理才能确保其抗菌性，而加银抗菌不锈钢则不需这样的热处理加银不锈钢对材料的力学性能和耐蚀性并无不良影响加银不锈钢可广泛用于要求抗菌效果的各个领域第二节涂层型抗菌金属材料一、抗菌剂涂层型抗菌金属材料许多金属板材表面都需要喷涂表面漆层在漆膜中添加的抗菌剂最早使用的是有机抗菌剂抗菌剂对比：有机：快速抗菌、抗菌效果持续时间长、抗菌谱广、毒性小等。耐热性较差，使用范围受到限制无机金属离子：抗菌性效率高、毒性低、耐热性好日本钢管公司：含无机抗菌剂预涂层钢板耐风雨侵蚀性、耐磨性、耐热性良好的抗菌性和防霉性应用于家用电器、建筑业和其他行业新日本制铁株式会社抗菌润滑不锈钢板材表面润滑层中加入抗菌、防霉剂，厚度<3μm用做商业用冷藏库和制冰机的外部装饰材料美国近期开发成功抗菌涂层钢板涂层材料中含有银沸石用于食品与医疗设备、家用电气装备或操作室与实验室的建造二、光催化剂涂层型抗菌金属材料光催化剂就是指经太阳光或照明光(荧光灯、紫外灯)照射时能够将空气中的氧或水分解成活性氧的物质。具有分解有机物质的能力，利用光催化剂能够进行“抗菌”，防污和“脱臭”等功能目前常见的光催化材料

TiO2和ZnO2-光照，分解出带有负电荷的电子(e-)和带有正电荷的空穴(h+)，形成电子空穴。部分电子和空穴移动到了TiO2粒子表面光催化剂抗菌涂层钢板抗菌去污机理示意图O2-和微生物起氧化反应生成形成O2-和OH.分解出电子和空穴光催化剂涂层型抗菌钢板结构示意图影响附着牢度光催化的作用时间金属板材的耐腐蚀性和耐候性研究和应用日本金属工业株式会社预涂层光催化剂不锈钢板材：表面涂层用耐候性优异的有机-无机复合树脂与适量的光催化剂TiO2并添加抗菌剂光照和黑暗的两种环境中的微生物抑制率>99.9%长期保持优异的抗菌性能具有耐候性，并可以随意加工应用于食品加工厂、医院、餐饮店、公共设施日新制钢株式会社SiO2为粘接层的TiO2光催化剂涂层型抗菌不锈钢板材6h后抑菌率99.99%良好的污物分解能力，具有自洁性应用于厨房等油烟、微生物积蓄较多的场合；大气污染严重和汽车排放严重的场合如车站、公路周边第四节复合型抗菌金属材料加工食品和菜肴的刀具经常接触食品，成为病原体污染食品的媒介抗菌金属刀具材料日本爱知制钢株式会社和日本深海金属株式会社开发抗菌性能优良的5层结构的复合型不锈钢板决定刀具切割锋利性高碳马氏体具有抗菌功能耐腐蚀性能优良低碳马氏体复合刀具有如下特征：(1)从所暴露的钢层部分溶出铜离子发挥很强的抗菌性(2)表层材料较软，容易复合和研磨加工(3)复合钢板的韧性高;(4)多层材料复合结构暴露出的不同色彩具有