董鵬 鄧春紅 李姍
在上篇中，我們介紹了抗菌不銹鋼的抗菌功能。本篇，我們將通過(guò)分析其在各領(lǐng)域的應用、應用過(guò)程中面臨的挑戰，探索如何打破抗菌不銹鋼發(fā)展滯后的局面。
抗菌不銹鋼可在多領(lǐng)域廣泛應用
抗菌不銹鋼是一類(lèi)結構功能一體化的材料，具有優(yōu)異的抗菌性能和綜合力學(xué)性能，其生物安全性也符合標準要求，應用范圍極廣，產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)范圍覆蓋了醫療器械、食品器械、餐飲器具、家用電器、衛浴器具等。例如，鐵素體抗菌不銹鋼可用于餐具、廚具、家電等方面，奧氏體抗菌不銹鋼可用于餐廚具、家電、食品工業(yè)、醫療器械等方面，馬氏體抗菌不銹鋼可用于制造餐廚刀具等。
抗菌不銹鋼在醫院及其相關(guān)領(lǐng)域可有效防止病菌傳播和交叉感染，如工作臺面、手術(shù)室敷料車(chē)、洗手池、清潔護理車(chē)、洗滌設施等，以及病患人員出入場(chǎng)所的各種設施，如門(mén)把手、扶手、餐車(chē)等。急救車(chē)廂內的不銹鋼設備如使用抗菌不銹鋼，可提高醫療設備的無(wú)菌化水平，增強無(wú)菌醫療救援對復雜環(huán)境的適應能力；可利用抗菌材料自身的清潔能力降低消毒器械的保存難度，同時(shí)降低病人感染風(fēng)險，有效提高急救成功率。
同時(shí)，抗菌不銹鋼在制造各種醫療器械方面也大有可為，其自身的抗菌特性使醫療器械能夠滿(mǎn)足無(wú)菌要求，避免需要反復消毒處理的麻煩，保證器械在常規條件下的無(wú)菌狀態(tài)。
抗菌不銹鋼在餐具、廚具等方面也有廣泛的應用，如抗菌不銹鋼筷子、抗菌不銹鋼餐勺、抗菌不銹鋼餐盤(pán)等，可防止“病從口入”。同時(shí)，抗菌不銹鋼還可用來(lái)制造洗衣機滾筒、凈水機、電飯煲、熱水壺、飲水機內膽等家用電器配件，提高人們日常生活品質(zhì)。此外，用抗菌不銹鋼制造的各種公共場(chǎng)所用品，如商場(chǎng)及公共汽車(chē)上的扶手、公共食堂的炊具餐具、旅店賓館中的電梯及衛生洗浴設施等，可有效防止病菌的擴散傳播。
抗菌不銹鋼應用仍面臨問(wèn)題
雖然抗菌不銹鋼具有各種各樣的優(yōu)點(diǎn)，但也存在相當多的問(wèn)題，其制品在反復使用和清洗消毒的過(guò)程中，表面涂層會(huì )產(chǎn)生磨損，抗菌功能因此減弱，從而導致感染性疾病的發(fā)生。在國內外學(xué)者的共同努力下，盡管抗菌劑及其制品的研究開(kāi)發(fā)已得到快速發(fā)展，但在其應用過(guò)程中仍存在一些亟待解決的問(wèn)題。
一是由于不同抗菌材料的用途與加工方法不同，其制作工藝需要考慮多方面因素，如抗菌劑的安全性、化學(xué)穩定性、藥效持久性、抗菌能力、載體材料復合時(shí)的兼容性等。同時(shí)，抗菌元素的種類(lèi)、添加劑量、添加形式、添加方法、添加時(shí)機以及抗菌處理方法等也存在一些問(wèn)題，如抗菌不銹鋼在冶煉過(guò)程中，表面會(huì )產(chǎn)生一層鈍化膜阻礙含鋁、銅不銹鋼溶出抗菌離子，導致在軋制時(shí)出現表面開(kāi)裂問(wèn)題。
另外，抗菌不銹鋼材料制品在使用過(guò)程中通常需要暴露在空氣中，所添加的抗菌劑成分會(huì )逐漸從載體材料中遷移出來(lái)，導致抗菌效果減弱。因此，要保證抗菌制品抗菌效果的持久性，就必須控制抗菌劑的遷移速度，延長(cháng)抗菌的時(shí)效性。
二是國內目前對抗菌不銹鋼抗菌機制的研究還處于探索階段，仍面臨一些需攻克的挑戰。例如，整體系抗菌不銹鋼在不銹鋼基體中添加了銀、銅元素，而在不銹鋼基體添加銅元素會(huì )影響鑄坯，使材料在連鑄和軋制時(shí)形成微裂紋，同時(shí)整體系摻銀抗菌不銹鋼由于銀易氧化常常會(huì )出現變色問(wèn)題。此外，由于抗菌不銹鋼涉及材料學(xué)、生物學(xué)、醫學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，需要從生物、醫學(xué)等角度深入研究抗菌原理，以及其是否對人體有副作用。
另外，優(yōu)化抗菌相結構也是一個(gè)重大挑戰?？咕嗟慕Y構優(yōu)化與細菌活性相關(guān)，特別是抗菌元素分布均勻、細小且抗菌彌散等，是抗菌不銹鋼起到抗菌性的關(guān)鍵，加強這方面的研究十分必要。
三是抗菌不銹鋼相關(guān)標準和規范仍須完善。目前，有很多關(guān)于抗菌材料的專(zhuān)利及產(chǎn)品問(wèn)世，但開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品性能與高端指標差距較大；國內并沒(méi)有形成統一的規范，對抗菌制品性能的測定還沒(méi)有形成統一的技術(shù)質(zhì)量監督部門(mén)；人們對于抗菌材料的制備技術(shù)及抗菌機理的認識仍不夠全面，消費者從外觀(guān)上難以辨別材料是否具有抗菌性，嚴重影響了抗菌材料的開(kāi)發(fā)和使用，應盡快建立規范抗菌制品的質(zhì)量體系及市場(chǎng)體系。
另外，我國在抗菌不銹鋼領(lǐng)域發(fā)展時(shí)間較短，對不銹鋼材料抗菌能力評價(jià)的指標，還沒(méi)有形成統一規范，針對不同類(lèi)型的抗菌不銹鋼也無(wú)標準可依。因此，制訂我國在抗菌不銹鋼領(lǐng)域的標準也是一項重要工作。
抗菌不銹鋼將成為新興產(chǎn)業(yè)
隨著(zhù)社會(huì )和科研技術(shù)的發(fā)展，抗菌不銹鋼將越來(lái)越受到人們的青睞。作為一種新型的功能材料，抗菌不銹鋼及其制品的開(kāi)發(fā)和使用對改善人類(lèi)生活環(huán)境、提高人們生活質(zhì)量具有十分重要的意義，抗菌不銹鋼將成為重要的新興產(chǎn)業(yè)，在多方面有廣闊的發(fā)展前景。
結合國家在醫療器械市場(chǎng)不斷鼓勵自主創(chuàng )新，以及推進(jìn)醫療衛生條件改善、升級的政策，抗菌醫療產(chǎn)品具備良好的市場(chǎng)需求和前景，僅抗菌手術(shù)器械市場(chǎng)規模就超過(guò)50億元，若在整個(gè)醫療領(lǐng)域實(shí)現多種類(lèi)產(chǎn)品替代，抗菌不銹鋼在醫療產(chǎn)品市場(chǎng)的前景不可限量。
需要注意的是，雖然不同抗菌不銹鋼具有不同的抗菌性能，但單一添加某種抗菌元素并不能同時(shí)獲得全部性能。因此，開(kāi)發(fā)復合型抗菌不銹鋼，使各種抗菌元素的優(yōu)秀性能互補，可使材料性能揚長(cháng)避短，在更廣泛的領(lǐng)域得到應用。同時(shí)，添加稀土元素的抗菌不銹鋼無(wú)需特殊的熱處理就具有優(yōu)異的抗菌性能，例如含鈰抗菌不銹鋼。但是，目前稀土元素抗菌不銹鋼品種稀少，可進(jìn)一步加強稀土元素抗菌不銹鋼的研究。
總之，隨著(zhù)國民收入的提高、國民抗菌意識的增強，以及國民消費能力的提升，抗菌制品的需求預計會(huì )出現強勁增長(cháng)，尤其是抗菌不銹鋼產(chǎn)品，在未來(lái)日常生活中，將普遍存在于人們生活的方方面面。因此，如何充分利用有機和無(wú)機抗菌劑的優(yōu)勢，開(kāi)發(fā)出抗菌性能好、性質(zhì)穩定、無(wú)毒、成本低的抗菌劑，優(yōu)化抗菌材料的工藝過(guò)程，建立相應的規范制度將成為未來(lái)抗菌材料的發(fā)展主題。
《中國冶金報》（2019年05月15日 03版三版）
