有害細菌的傳播與蔓延嚴重威脅著人類的健康,因而抗菌材料越來越受到人們的重視。不銹鋼在食品工業(yè)、餐飲業(yè)和家庭生活中的應(yīng)用越來越廣泛,人們希望不銹鋼器皿和餐具除具有不銹、光潔的特點外,最好還具有防霉變、抗菌和殺菌的功能,從而促使人們發(fā)展抗菌不銹鋼。
研究表明,一些金屬離子具有強弱不同的抗菌效果,此外,還應(yīng)考慮其安全性。就安全性和抗菌性綜合考慮,以Ag為最佳,其次是Cu和Zn。抗菌不銹鋼就是利用加入這些元素實現(xiàn)其抗菌性能的。
抗菌不銹鋼按其制造方法的不同,可分為表面涂層抗菌不銹鋼、表面改性抗菌不銹鋼、復(fù)合抗菌不銹鋼板及添加抗菌金屬元素的合金型抗菌不銹鋼。對上述各種抗菌不銹鋼,國內(nèi)外均開展了比較多的研究工作,其中合金型抗菌不銹鋼的研究和應(yīng)用最廣泛。
合金型抗菌不銹鋼是通過在煉鋼時添加抗菌金屬元素,再經(jīng)過特殊的熱處理加工,使抗菌不銹鋼表面到內(nèi)部都均勻分布著抗菌元素的析出相。按照加入抗菌元素的不同可以分為含銅或含銀抗菌不銹鋼等。
抗菌不銹鋼大多利用抗菌金屬離子的殺菌功能,其機理主要有以下幾種假說:①. 直接進入細菌體內(nèi)殺菌。金屬離子穿透細胞壁進入細胞內(nèi),與蛋白質(zhì)發(fā)生作用,使細胞喪失分裂增殖能力而死亡。②. 通過電場吸附作用殺菌。金屬離子帶有正電荷,而細菌的細胞壁帶有負電荷,由于異性電荷相吸,約束了細菌的活動,使其生存環(huán)境紊亂而死亡。③. 通過催化作用殺菌。有些金屬離子,如銀和鈦的離子能起到催化活動中心的作用,使細菌無法進行能量代謝,從而抑制其繁殖而死亡。