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新2网址最新登录:汽车是细菌和病毒的温床,用上抗菌塑料就是“N95汽车”了?

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据英国《每日邮报》报道:相关机构检测的数据统计,汽车方向盘、变速杆和后座等部位的同样面积上所检测到的细菌数量接近700个,是座便器的9倍;预估整辆车的细菌含量可能高达十亿。


这种时候,抗菌塑料就能发挥作用了,用上抗菌塑料就是“N95汽车”了?我们一起来看看汽车和抗菌塑料的那些事!



汽车是细菌和病毒的温床


汽车市场需求迅速增长,我国汽车纤维供应以每年15-20的速度增长。汽车处于相对封闭的环境中,那里是细菌和病毒的温床。


常见的微生物有细菌、真菌和病毒。细菌按照形态可分为球状、杆状和螺旋状。球状细菌有肺炎双球菌、乳酸球链菌和金黄色葡萄糖球菌等;杆状细菌有大肠杆菌、枯草杆菌、链杆菌和变形杆菌等;螺旋状杆菌有霍乱弧菌和小螺菌等。真菌包含霉菌、酵母菌、蕈菌(蘑菇、木耳、香菇、灵芝等肉眼可见的大型真菌子实体)等。病毒则是只含有一种核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。


鉴于车内环境及用材基本相同,容易滋生和繁殖的微生物相对统一,并考虑到有害微生物对人类生命健康的不利影响,为了保证车内的安全与健康,金黄色葡萄糖球菌、大肠杆菌、霉菌和病毒等微生物应是重点关注的对象。例如,霉菌容易在纺织品上生长并引起霉变,霉菌分泌的酶类或其他物质可对纺织品造成破坏,改变其理化性能并降低使用寿命,并且霉菌及其产生的孢子和毒素也会对人的身体健康造成危害。


近年来,随着新冠疫情的爆发,用于汽车内饰材料的抗菌和除臭饰面逐渐引起人们的注意。


抗菌材料有哪些类型?


目前,汽车行业在不改变材料性能的前提下,通过加入抗菌剂,使得材料具有抑菌、灭菌的能力,主要分为三类:


(1)使用无机物抗菌整理剂,一般都是金属离子,这类无机物可以与病毒内部结构结合使其失活,从而实现杀菌作用。在制造过程中,将金属粉末与固定材料结合,然后与汽车内饰材料组合,就形成了抗菌材料。


无机抗菌材料很早就被人类采用,如古代的银筷和铜酒杯等,这些具有抗菌效果的金属就是最早的无机抗菌材料。大部分金属粒子具有抗菌效果,其中银离子最强,汞和铅离子次之,由于汞和铅毒性很强而很少使用,因此,无机抗菌材料中,研究最多的是银离子。


(2)有机抗菌整理剂通常是使用对人体伤害较小的醛类物质或者是苯,以及其衍生物,再加上季铵盐和酚类物质,但是有机抗菌剂通常有一定挥发性,对人体也存在损害,尤其在汽车内部的封闭环境中,因此还需要进一步研究。


有机抗菌材料根据抗菌有效成分的分子结构类型,可以分为低分子抗菌材料和高分子抗菌材料两个类别。


与无机抗菌材料相比,有机抗菌材料的抗菌剂种类较多,制备工艺也较为成熟,其特点是抗菌性能好,选择性强,抗菌实效快,但耐高温性能差,使用时容易使细菌产生耐药性,受热会分解并产生有毒性的物质,危害生命健康。


(3) 添加负氧离子,负氧离子生物活性高,有很强的氧化还原作用,能破坏细菌的电荷屏障及细菌的细胞活性酶,起到较好的抑菌、杀菌作用。


(4)天然抗菌材料,主要来源于动物和植物体,通过提取、分离和纯化获得具有抑菌性能的活性物质。常见的天然抗菌材料有植物精油、壳聚糖和抗菌肽等,它是利用微生物的拮抗作用,通过细胞的渗透性改变,缓慢释放杀菌物质,从而达到抗菌的效果。


天然抗菌材料生物相容性好,对环境的污染程度及毒害性较小。但其来源有限,提取的成本较高,提取物的稳定性较差,并且因其抗菌的范围窄、抗菌效率低等缺点,导致天然抗菌材料的应用受到了一定的限制。



抗菌通用塑料的主要品种


用于制造抗菌日用品的抗菌塑料,是具有抑菌或杀菌作用的新型功能高分子材料。这些材料包括PE、PP、PVC、ABS等,用抗菌功能塑料及其合金制成的塑料制品,具有自洁功能,用于特殊应用场景时,可减少消毒次数。


除结构型抗菌塑料本身就具有抗菌活性外,其他抗菌塑料大多是通过添加极少量的抗菌剂制成,属添加型抗菌功能塑料,其核心成分是抗菌剂。添加型抗菌功能塑料易于实现工业化生产,性价比可望被市场接受。


我们来看看市面上一些常见的品类吧!


(1)抗菌PE


抗菌PE通过添加抗菌母料引入抗菌组分,可赋予PE明显的抗菌活性。随着抗菌组分用量的增加,抑菌圈明显增大;与此相对应,试片/菌液接触仅6h的抗菌率,呈逐步上升的趋势;且抗菌率都在90%以上,满足了抗菌材料的要求。此外,PE的外观没有改变。


(2)抗菌PP


通过添加抗菌母料引入抗菌组分后,PP均表现出明显的抗菌活性。随着样品/细菌接触时间的延长,抗菌率提高;当抗菌组分相同时,抗菌活性随着抗菌组分含量的增加而提高,接触时间短时抗菌率变化明显。


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(3)抗菌PVC


通过添加抗菌母粒引入抗菌组分后,PVC均可表现出明显的抗菌活性。随着抗菌母料用量的增加,抑菌圈有所增大,仅接触6h的抗菌率也大致呈上升趋势,且均大于90%。此外,抗菌PVC仍能保持其透明性。


(4)抗菌ABS


在ABS中引入抗菌组分后,ABS表现出了明显的抗菌活性。其抗菌效果非常好,其6h、24h 的抗菌率都在98%以上。由此可见,复合抗菌组分的协同作用和偶联剂对提高ABS的抗菌性能的效果都非常明显。


(5)抗菌塑料抗菌活性的持久性抗菌


材料保持其较高的抗菌活性,或抗菌率的时间长短能够表征其抗菌活性的持久性。显然,如果抗菌塑料的抗菌活性在短时间内就降低很多,那么其使用价值就大大降低。


汽车健康性能如何提升?


汽车内饰材料的抗菌整理剂选择过程中,应该根据汽车的内部情况,找到最合适的抗菌整理剂,同时改进内饰材料的制作工艺,并提高抗菌整理剂抗菌的检测效果。


怎么样才能防止汽车内的空气污染和提高汽车健康性能呢?


1)要减小空气污染需要尽量少使用高挥发性分子材料。


2)要提升塑料制品的抗菌性能,用以降低材料表层细菌的生长能力。


抗菌塑料其实是一类对沾污在塑料上的细菌、霉菌、醇母菌、藻类甚至病毒等起抑制或杀灭作用的改性塑料,通过抑制微生物的繁殖来保持自身清洁,是改性塑料的一个典型代表。不仅是汽车领域,在日常生活中的家电等都有用到抗菌塑料。


汽车用塑料包括改性PP、PA6、PA66、耐热ABS、PA/ABS、PC/ABS、ASA、PC/PET、PET/PBT、PPS,全面应用于汽车保险杠、仪表板、内外饰件、发动机周边、空调系统、车灯等部件。


从汽车内饰塑料的种类来看,目前仪表板大多采用PP、ABS、ABS+PC等,门内板大多选用PP、PP+EPDM、ABS或PC/ABS,除雾格栅、把手和手套箱等则选用ABS、PC/ABS或PP,空调出风口一般选用ABS、PC/ABS或PET等。抗菌材料有PP、PC/ABS等,高强度、高韧性、抑制细菌霉菌生长,应用于汽车内饰。



抗菌机理主要是使细菌细胞失活,途径如下:


与细胞壁肽聚糖反应,造成细菌功能障碍,最终导致细胞壁破裂;


与蛋白质中的巯基结合,形成硫化物,使其无法分裂;


作为催化活性中心激发电子,使氧分子形成活性氧自由基,破坏细菌结构;


金属离子破坏遗传物质碱基对,抑制繁殖。


根据抗菌机理,下面几点是值得我们注意的:利用抗菌材料的广谱、长效抗菌性能,创造一个不利于病菌、病毒生长的车内环境;大大降低病菌、病毒与车载饰品表面接触时的生存活力,抑制繁殖,直至它们自身死亡,达到车内环境洁净、清新的目的;从而减低人传人、接触传播的危险。


目前市场上已经有抗菌座椅、抗菌方向盘、抗菌车载空调等产品存在。


结束语


随生活水平的提高,环保与健康已深入人心,对于主机厂而言,在车内与人体密切接触的部位开发并应用抗菌材料,可有效切入康健主题,作为车型销售的宣传卖点,满足消费者的诉求,并提升同级产品的竞争力。正由于此,越来越多的主机厂及车用原材料厂商投入大量的人力、物力与财力,着眼于健康座舱的开发,其中车用抗菌材料就是其中的一个热门研究方向。


相信不久的将来,随着抗菌技术的不断革新、体系及供应链的日趋完善,车用抗菌材料必将迎来高速发展的阶段。


来源: UTPE弹性体门户,AUTO内饰行家,塑库网




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