洗衣機長期工作于潮濕環境,容易滋生細菌,另外,洗滌的衣物和洗衣機的操作按鍵、旋鈕上也存在大量細菌,為保證健康,需作抗菌處理。
1.洗衣機應用的抗菌方法 目前在洗衣機中應用較廣泛的抗菌方法主要有:①在洗衣機上安裝能產生殺菌物質的附件。例如加裝臭氧發生器產生臭氧殺菌;②在洗衣機的某些零部件中添加抗菌劑,使其成為具有抗菌功能的材料。例如在滾筒洗衣機的外筒搪瓷釉料中添加抗菌劑。若將兩種方法組合使用,會起到互補作用,使抗菌效果更全面、徹底、高效。
2.抗菌作用及機理
(1)臭氧發生器
洗衣機工作時,臭氧氣體通過氣泵從洗衣機底部注入洗衣筒,在筒內與水作用形成臭氧水。臭氧在水中很不穩定,時刻發生氧化還原反應,產生十分活潑、具有強烈氧化作用的單原子氧(O)及氧化能力極強的羥基(OH)。首先與有機物細胞壁的脂類物質的雙鍵起反應,穿破細胞壁,再作用于細胞壁的外殼蛋白脂和糖,使細胞的通透性發生改變。最后導致細胞溶解、死亡,從而起到殺菌消毒作用。臭氧可以殺滅各種微生物,如細菌繁殖體、細菌芽細、病毒、真菌。
(2)抗菌功能材料
抗菌劑根據其構成物的性質可分為三類:①有機系列抗菌劑;②天然系列抗菌劑;③無機系列抗菌劑。有機抗菌劑的特點為殺菌速度快、抗菌范圍廣,但安全性和化學穩定性差,易水解、使用壽命短,不適應高溫加工,高溫分解物甚至有毒,故在洗衣機中使用受到一定限制,有被無機抗菌劑取代的趨勢。天然抗菌劑以天然原材料作為抗菌劑,例如以甲殼素為原料的殼聚糖、大蒜素等,但在洗衣機中還沒有應用的先例。
目前洗衣機中以無機抗菌劑應用較多,其中以銀、鋅及其化合物應用最廣泛。銀系列抗菌材料屬于一類無機抗菌材料。無機載銀抗菌材料具有持續性、持久性、廣譜性,耐熱性好、安全性高、不易產生耐藥性等特點。銀系列抗菌材料主要有載銀羚基磷灰石、磷酸鋯鈉銀、載銀沸石、硅硼酸鈉銀等。銀具有較高的催化能力,足以使其周圍空間產生具有強氧化性可以滅菌的氧原子;Ag+可以強烈地吸引細菌體中蛋白酶上的巰基(-SH),迅速與其結合,使蛋白酶喪失活性,細胞喪失分裂增殖能力而死亡。細菌被Ag+殺滅后,又從細菌尸體中游離出來,再與其它菌落接觸,周而復始進行上述過程。
3.其它抗菌新技術
納米技術為抗菌劑的應用提供了新途徑,并使抗菌性能得到很大改善。例如選擇Ag+作為功能材料,用納米SiO2-X(粒徑15~20nm)作為載體,將上述納米復合材料用于滾筒洗衣機的外筒,能充分發揮納米銀粉體的抑菌作用,使抗菌性能具有緩釋性,保證洗衣機時刻處于自身清潔狀態,消除對衣物的二次污染。為使Ag+穩定地存留在納米SiO2-X的微孔中,采用納米級Al2O3(粒徑30nm)把含Ag+的納米SiO2-X包覆起來作成原始粒徑為70nm的納米復合抗菌材料。在濕度大于70%的環境下(此條件有利于細菌繁殖),納米Al2O3開始塌陷,使Ag+按照試驗確定的速度緩釋。根據Ag+的釋放速度及有效的抗菌劑量計算出粉體中功能元素Ag+的合理含量,確保其與洗衣機壽命同期,從而達到高效長久的抗菌抗霉目的。
4.展望 隨著新技術的涌現,應用抗菌技術洗衣機的抗菌性能必將得到改善,抗菌范圍也會不斷擴大;各種抗菌技術將會綜合應用于洗衣機,抗菌技術在洗衣機中的應用方興未艾,并且在抗菌的同時還會兼顧環保、材料性能等,科技的發展必將推動抗菌技術及應用研究,更多、更先進的抗菌方法將會應用在洗衣機中。