塑料防霉劑天然無機有機分類機理說明

塑料防霉劑天然無機有機分類機理說明

前言：

防霉劑是指對霉菌具有殺滅或抑制作用，防止應用對象霉變的制劑。其作用是使高分子材料免受真菌侵蝕，保持良好的外觀和物理性能。塑料制品在使用過程中，除受氧、熱、光、化學侵蝕物等環境因索的破壞作用外，還會受到霉菌等多種生物體的破壞。這種現象被稱為生物劣化，其中增塑的聚氯乙烯塑料生物劣化1司題尤為突出。塑料制品的發霉變質影響其外觀，還會降低力學性能和電氣性能，縮短使用壽命。天然高分子材料含蛋白質、脂肪等可被霉菌攝取的物質，易受霉菌的侵害。大多數合成高分子材料具有很強的抗菌性，但有些品種，如聚氨酯、醇酸樹脂等，因其結構所致，易被霉菌分解，耐菌性較差。塑料用助劑，如增塑劑、熱穩定劑、光穩定劑、有機填料、潤滑劑、著色劑等都可作為霉菌的營養源、有些還是殖菌性物質，這些助劑的加人往往是造成塑料菌害的主要原因。靜電作用吸附于塑料制品表面的某些雜質，以及食品包裝器具中殘存的食物均為滋生霉菌的營養源。

天然防霉劑：

天然防霉劑主要有殼聚糖、血清蛋白、桂皮油、羅漢柏油、大蒜素和天然酚類等，人多數是從動植物中提煉精制而成，如殼聚糖來自于天然貝殼、蟹類、蝦類、魚骨及昆蟲等動物殼體非常堅硬的部分。經脫去N-乙?；@得。天然防霉劑對環境友好，在生產和使用過程中，對環境不產生污染，生物相容性好。但天然防霉劑耐熱性較差，在160～180度就開始炭化分解，應用范圍受到很大限制，藥效持續時間比較短。

無機防霉劑：

無機防霉劑種類較多，應用較廣泛，具有代表性的是銀、銅、鋅等金屬離子抗菌劑和金屬氧化物，如二氧化鈦、氧化鋅等納米抗菌劑。其抗菌機制有接觸反應假說和催化反應假說。接觸反應假說是金屬離子與細菌接觸反應造成細菌固有成分被破壞或發生功能障礙，導致細菌死亡。催化反應假說是在光的作用下，金屬離子及納米微粒能起到催化活性中心的作用，激活水分子和空氣中的氧產生羥基自由基及活性氧離子，在短時間內破壞細菌的增殖能力，致使細胞死亡，達到抗菌的目的。無機防霉劑使用安全、耐熱、持久性好、抗菌譜廣，已經成為抗菌防霉劑領域的研究熱點。但無機防霉劑存在性能不佳的問題。近年來報道納米氧化鋅具有一定的防霉性能，但在實際使用過程中，其防霉性能有限，并不能滿足實際需要。

有機防霉劑：

有機防霉劑主要包括酚類化合物(取代芳烴類)、元素有機化合物、含氮有機物、含鹵有機物、含硫有機物等。這種分類很不嚴謹，往往同一種化合物可歸屬為不同的類別。其抗菌防霉機制為與微生物的細胞膜和脂質體接觸時，同細胞膜融合逐漸進入細胞，通過對細胞器、蛋白質、核酸等結構物質的作用、使細胞內容物、酶、蛋白質、核酸損壞，抑制細菌和霉菌的繁殖，達到抑菌殺菌目的。該類抗菌防霉劑作用快、抗菌潛廣、抑菌防霉效果好，但部分防霉劑耐熱性較差，防霉作用持續時間較短，有一園毒性等。

防霉機理：

霉菌及防霉作用機制腐蝕塑料的霉菌有薩氏曲霉、棒曲霉、溜曲霉、擬青霉、桔青霉、黃青霉、棒形青霉、球毛殼霉、綠色木霉、蠟葉芽枝霉、雜色曲霉、土生曲霉、灰綠曲霉等。霉菌屬于真菌，是一類種屬繁多的微生物類群，生活在土壤、水、動植物體或空氣中，分布極廣，幾乎無處不有。在細胞結構上，霉菌與植物細胞比較相似，有細胞核，不含葉綠素，不能直接利用陽光制造營養物，只能依靠從其他物體吸取養分，以寄生或腐生的方式生存。它們能分泌出各種各樣的酶，將有機物分解為易于攝取的養分。只要有極少的營養，在適宜的溫度(26～32'C)和濕度C〉85%)下，霉菌就會生長繁殖。防霉劑可透過霉菌孢子的細胞膜進入細胞內，阻礙孢子發芽或殺滅孢子。其作用機制隨防霉劑種類而異1降低或消除霉菌細胞內各種代謝酶的活性芬與酶蛋白的胺基或巰基反應，破壞其機能$抑制孢子發芽時孢子的嘭潤，阻礙RNA的合成，破壞孢子的發芽極大地加速磷酸氧化還原體系，以破壞細胞的機能破壞細胞內的能量釋放體系 阻礙電子轉移系統及氨基轉移酶的生成等。

導致聚合物材料受霉菌侵蝕的主要原因是其體系內添加的各種助劑。因此，減少那些已知易受霉菌侵蝕的助劑數量，或加入防霉劑都是增強材料抗菌能力的有效手段。 防霉劑對霉菌的殺滅作用，是通過其孢子的細胞膜進入細胞內，消滅孢子或阻止其發芽以達到防止霉菌生長的目的。防霉劑在 霉菌孢子細胞內的毒殺作用有如以下幾種方式：

• 抑制酵素系統的活性。因為酵素系統與霉菌孢子的細胞內的各種代謝 作用有密切的關系。

• 破壞 能量釋放體系。

• 和酵素的—NH2 和—SH 反應，從而抑制酵素的機能（如有機汞化物，有機砷及醌類）。

• 過分地促進磷酸氧化-還原體系，從而破壞細胞的機能。

• 抑制細胞發芽時所進行的 核糖核酸（RNA ）合成，從而阻止其孢子發芽。

• 抑制 電子傳遞體系或轉氨酶體系。