化学化工学院朱爱萍教授主持的抗菌性高吸水性树脂研制课题的关键技术取得重要进展。将纳米银成功地均匀结合在高吸水性树脂表面技术的突破实现了高吸水性树脂的高效抗菌和成本低廉的双重优势,预计我国抗菌性高吸水树脂的市场需求将获得较快发展,年增长率会达40%以上。
据了解,纳米技术作为近年来新崛起的一门高新技术,在机械、电子、材料、光学、化工、医药等诸多领域正在取得越来越广泛的应用。由于纳米材料的较高化学活性、较大比表面积及微粒子的超细化,使得它在许多方面优于传统材料的性能,能制造出许多功能独特、设计新颖的材料。朱爱萍教授将环保型纳米银在高吸水性树脂的抗菌性研究方面取得的突破,会推动系列抗菌产品的快速发展,如抗菌牙刷丝、抗菌纤维等。随着纳米银需求区域的不断扩大以及国内对其抗菌效果的进一步认知,其市场需求不可估量。“我们昨天已经与宜兴的丹森科技有限公司的技术总监进行深入洽谈,公司将采用扬州大学首次开发的高吸水性树脂抗菌性的检测方法,未来将扬州大学研制的抗菌性高吸水性树脂的研制技术实现产业化,形成具有国际竞争力的新产品。”扬州大学化学化工学院朱爱萍教授介绍说。
根据朱爱萍教授介绍,本研究中有效抗菌成分其实就是纳米级银系抗菌剂,它的抗菌机理是: 银离子与细菌接触后,到达微生物细胞壁,带正电荷的银离子吸附在带负电荷的细胞壁上,依靠库仑力使两者牢固吸附。银离子穿透细胞壁进入细胞内,与- SH基反应,使蛋白质凝固,使微生物细胞发生破裂而死亡,影响微生物所需基本物质的传输,破坏细胞合成酶的活性,用中断DNA复制的形式阻止微生物繁殖。当菌体失去活性后,银离子又会从菌体中游离出来,重复进行杀菌活动,抗菌效果持久。另外,纳米级的银颗粒具有较强的光催化能力,能够激活水和空气中的氧,产生羟基自由基(·OH) 及负氧离子( O-2) ,它们能使细菌中的蛋白质、不饱和脂肪酸、糖苷等与之发生反应,破坏其正常结构,从而使细菌死亡或丧失增殖能力。
“根据我们数百次的实验与研究,我们发现:当纳米银的在高吸水性树脂中的尺寸保持在10nm以下,用量为高吸水性树脂用量的12-20ppm时,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌有完全抑制生长的优异抗菌效果。而这一技术最大的难点在于如何在高吸水性树脂表面稳稳地结合纳米尺寸银。实现纳米银用量极少抗菌效果却极好的目标。,根据具有国际高吸水性树脂抗菌性检测资质的日本检测结果表明,我们开发的高吸水性树脂抗菌性检测方法与日本权威机构的检测结果是非常吻合的,同时我们开发的抗菌高吸水性树脂的纳米技术具有国际先进性。”朱爱萍激动地说。