Ti-3Cu抗菌鈦合金用作食品觸材的可行性研究

薛丹妮，劉丞濟，魯 鳴，張二林

(東北大學，遼寧 沈陽 110819)

0 引 言

若餐具(特別是與食品直接接觸的餐具)攜帶細菌則容易引發疾病[1-3]，因此研發具有抑菌功能的食品觸材對于保障人類身體健康具有不容忽視的作用。目前已經上市的抗菌不銹鋼主要有涂層抗菌不銹鋼和抗菌熱處理不銹鋼。其中，涂層抗菌不銹鋼使用的特氟龍抗菌涂層不僅厚度薄，耐磨損性、耐腐蝕性和抗菌持久性差，而且對人體有損害作用[4]。雖然通過抗菌熱處理可以使不銹鋼餐具具有抗菌性能[5]，可以克服涂層抗菌不銹鋼餐具的缺點，但不銹鋼本身導熱慢、密度大、易溶出對人體有害的Ni和Cr離子等缺點，制約了其在餐飲行業中的應用。

與鋼鐵和不銹鋼等傳統材料相比，鈦及鈦合金具有密度小、比強度高、彈性模量低、耐腐蝕性及生物相容性優良等特點，并且通過抗菌熱處理可以使鈦合金對金葡萄球菌和大腸桿菌等具有高效、長久的抗菌性[6-8]。Jin等人[9]研究發現，在不銹鋼表面涂覆Ti-Cu涂層后具有優異的抗菌性能，其表面的大腸桿菌在12 h內減少了99.9%。Lee等人[10]制備并研究了Ti-Cu合金(Cu質量分數分別為1%、2.5%、3%、10%)的抗菌性能，發現Ti-Cu合金的抗菌性隨著Cu含量的增加而提高，但相比之下Ti-3Cu合金的綜合性能最好。多年來，張二林課題組[11-13]對Cu質量分數分別為1%、3%、5%、10%的鈦合金進行了相關研究，結果發現：抗菌熱處理使添加的Cu以納米級第二相的形式存在，富銅相對金葡萄球菌和大腸桿菌有優異的殺菌性能。因此，作為新型抗菌材料的抗菌鈦合金有望在餐飲行業得到推廣。……