抗菌材料在醫療環境中的應用

    人類的生存是與微生物不斷博弈的過程，在新冠病毒還未完全控制的今天更是這樣，公共環境中人們會與家具有較多的接觸機會，從而增加了微生物傳播感染的潛在風險，因此抗菌家具及材料的研發和使用就格外具有重要意義。

    微生物一般意義上指：肉眼不能看到的細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物，抗菌是采用化學或物理方法殺滅細菌或妨礙細菌生長繁殖及其活性的過程。廣義的抗菌，不僅指抗細菌，還包括對抗病毒、抗藻、防腐、防螨等。

    抗菌型家具材料是一種具有抗菌效果的功能性材料，它通過抑制材料表面微生物的繁殖或殺滅材料表面的細菌使產品具有自潔抗菌功能，保持其自身的衛生和安全。

    目前常用的抗菌劑主要分為無機抗菌劑、有機抗菌劑和天然抗菌劑三大類。

    無機抗菌劑是含有抗菌性的金屬離子的抗菌劑，分為金屬離子型和氧化物型（光觸媒）。

    金屬離子抗菌劑利用銀、銅、鋅等金屬的抗菌能力，通過物理吸附離子交換等方法，將銀、銅、鋅等金屬（或其離子）固定在氟石、硅膠等多孔材料的表面制成抗菌劑，然后將其加入到相應的制品中即獲得具有抗菌能力的材料。

    銀離子類抗菌劑是最常用的抗菌劑，呈白色細粉末狀，耐熱溫度可達270℃以上。銀離子類抗菌劑的載體有沸石、陶瓷、活性炭等。有時為了提高協同作用，再添加一些銅離子、鋅離子。

    以銀系為代表的抗菌劑屬接觸反應抗菌機理，當微量的銀離子到達微生物細胞時，因后者帶負電荷，依靠庫侖引力使兩者牢固吸附，進而破壞其電解質平衡，導致微生物由于細胞壁受損而被殺滅。

    無機抗菌劑具有緩釋長效、廣譜抗菌、性能穩定、抗菌率高等特點，應用范圍較廣。

氧化物型（光觸媒）

    二氧化鈦在紫外線作用下吸收光能形成高能狀態，可以和水分子反應分解出氫氧自由基，氫氧自由基具有很強的氧化和分界能力，能快速將微生物分解成無機小分子。

    氧化物型的無機抗菌劑中最典型的使二氧化鈦，是一種具有光催化功能的光半導體，俗稱“光觸媒”。

    有機抗菌劑的主要有有酰基苯胺類、咪唑類、季銨鹽類、苯酚類等。目前有機抗菌劑的安全性尚在研究中。一般來說有機抗菌劑耐熱性差些，容易水解，有效期短。

    天然抗菌劑是人類最早使用的抗菌劑，主要來源于天然植物的提取物，如甲殼素、芥末、蓖麻油、山葵等，目前天然抗菌材料主要有從甲殼類動物提取的殼聚糖以及植物纖維類，殼聚糖的抗菌原理是平接自身攜帶的正電荷靠近攜帶負電荷的微生物從而阻礙微生物的代謝和繁殖。 

    但天然抗菌劑抗菌作用有限，耐熱性較差，殺菌率低但由于其來源復雜、生產成本高、使用壽命短、穩定性差等問題，很難規模化生產，因此，在市場上應用較少天然抗菌劑主要來自天然植物的提取，不能廣譜長效使用且數量很少。

    不同家具類型在實現抗菌性能時使用的方法也不盡相同。如凳類、桌類、柜類等硬體家具需對表面進行抗菌處理，床、沙發等軟體家具需要對原材料進行抗菌劑的浸漬、噴涂來實現抗菌。

1.抗菌涂料

    涂料是通過不同工藝涂覆在物體表面的固體薄膜材料，抗菌涂料則是一種添加抗菌劑的涂料。

    目前抗菌涂料所用抗菌劑主要有天然抗菌劑、有機抗菌劑和無機抗菌劑三大類。有機抗菌劑主要有醇類、酚類等，這類抗菌劑來源豐富、不易變色、短期抑菌效果強，但依然存在使用壽命短、不耐熱、毒性強等問題。無機抗菌劑是含有抗菌性的金屬離子的抗菌劑，無機抗菌劑具有緩釋長效、廣譜抗菌、性能穩定、抗菌率高等特點，應用范圍較廣。

2.抗菌人造板

    人造板作為重要的裝飾和結構材料，在室內裝飾中應用廣泛。人造板的基材以木材最為常見，由于木材容易受到昆蟲、微生物的侵蝕而發生霉變、變色、腐朽等問題，因此對木材進行抗菌處理是十分必要的。

    在目前的研究中,最常見的方法是使用抗菌劑通過對薄木改性或在膠黏劑中添加具有抗菌功能的無機金屬漿料制成飾面人造板的方式來達到抗菌效果。研究表明，抗菌人造板的抗菌率能達到94%以上，并有著、穩定、持久的抗菌性能。

3.抗菌織物

    在室內環境中，床上用品、沙發、窗簾、壁布等都離不開纖維織物，因此抗菌織物的發展和人們的生活質量和健康水平息息相關。

    抗菌織物的制備有兩種方法:一是以抗菌纖維直接織成抗菌織物，二是通過后期處理將抗菌劑固定在纖維上。抗菌纖維的制備方法是通過化學技術、物理改性等技術使纖維本身具有抗菌功能，第二種方法是將抗菌劑涂飾在織物上，使織物具有抗菌功能。

    抗菌家具及其材料作為媒介可阻止或減少病菌的擴散傳播，所以了解用抗菌材料對現實有著重要的意義。