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抗菌塑料的五大制备方法

随着经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于自身舒适、健康和安全的生活环境也愈发重视。而我们日常生活需要用到的物品上往往会存在大量的细菌、霉菌甚至病毒,时刻威胁我们的身体健康,因此具有杀菌、抑菌性能的抗菌材料备受关注,如抗菌塑料、抗菌纤维、抗菌陶瓷、抗菌金属材料等,广泛应用于家电、建材、装饰材料、纺织品、服装、厨具、卫生洁具等领域。

           
图 抗菌材料的应用领域
抗菌塑料的核心成分是抗菌剂,将极少量的抗菌剂添加至高分子材料中制成抗菌抗霉高分子,其相应制品也就具有卫生自洁功能,减少因使用高分子制品而发生的交叉污染。
抗菌剂在塑料中的分散性及与塑料的相容性是制备抗菌塑料的关键。抗菌塑料生产工艺复杂,不仅需要满足塑料本身应该具备的性能,同时需具备抗菌功能,常用抗菌塑料制备方法有直接添加法、抗菌母粒法、表面黏合法、层压法和后加工处理法等。

1、直接添加混炼法

直接添加混炼法就是将抗菌剂添加到塑料原料中,通过物理手段使抗菌剂同其他材料充分混合后,直接进行成型加工,制备得到相应的抗菌塑料制品。
直接添加法操作简单,抗菌剂添加量也可以准确控制,缺点是抗菌剂在抗菌制品中总体分布虽然均匀,但抗菌剂在塑料基材中的分散性受材料、抗菌剂的相容性及加工工艺的限制,往往抗菌剂是以一定的团聚体分布在塑料基材中,分散性能差,因此相对抗菌性能较差。

2、抗菌剂母粒化法

为了避免直接添加法制备的抗菌制品中宏观均匀、微观分散性差的问题,可先将抗菌剂和基材树脂或和基材树脂有良好相容性的树脂通过双螺杆挤出机挤出制备成抗菌母粒,一般抗菌母粒中的抗菌剂浓度为抗菌制品中抗菌浓度的25倍或50倍,抗菌效果显著。
图 抗菌母粒  图片来自晋大科技
由于在制备母粒过程中抗菌剂和载体树脂经过了双螺杆的剪切和捏合,再通过成型过程的分散,母粒化抗菌剂在抗菌制品中的分散性较直接添加法要好得多,而且使用的抗菌母粒呈颗粒状,在成型操作中无粉尘飞扬,减少了生成过程的污染,使用过程不需要对抗菌剂进行表面处理,优化了抗菌塑料制品的生产工艺。
因此,抗菌剂母粒化然后制备抗菌制品成为了目前抗菌制品最主要的生产方法。

3、表面粘合法

表面粘合法是将抗菌剂喷洒在制品成型模具表面,注塑时抗菌剂黏附在制品表面形成抗菌制品,有时也使用添加了抗菌剂的薄膜或塑料薄片先安置在成型模具内,注塑时将薄膜或薄片黏附在制品表面形成抗菌制品。
这种方法可以降低抗菌剂的使用量,但是应用范围较窄,只能在有模具的塑料产品中使用。

4、层压法

层压法是先将抗菌剂和塑料制备成抗菌薄片,并将该薄片叠合在需要处理的塑料制品表面,在层压设备内热压成所需的抗菌制品,其优点在于可选择抗菌部位,提升抗菌有效面积。

5、后加工处理法

后加工处理法是在塑料制品制备完成后在塑料件表面进行处理,使其具备抗菌性能。目前采用的方法有表面喷镀法和真空溅射表面喷镀法,将抗菌剂附着于塑料产品表面,加工设备成本较高,不利于规模化应用。
本文来源:中国抗菌剂交易网、金智创新

END

人对健康的注重大幅提高,塑料制品的安全卫生也成为大众关心的问题,抗菌塑料受到关注。现艾邦建有抗菌塑料群,欢迎产业链上下游的朋友入群探讨,共谋进步。

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