專利名稱：一種具有抗菌功能的制冷食品容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有抗菌功能的制冷食品容器，特別是電冰箱(包括冰柜等冷藏食品的容器)，其特征之一是在與人體(手)和食品直接或間接接觸的部位設(shè)有一種以物理原理(方法)殺菌的抗菌防霉層，制作抗菌防霉層的材料是非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑。其特征之二是抗菌防霉層由非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑以0.1～50％的重量比與塑料原材料混合攪拌制成。
電冰箱作為一種家庭必備的用于貯存冷藏和冷凍食品的家用電器，確實(shí)給人們的生活帶來極大的方便，大大地提高了人們的生活質(zhì)量。但是，有關(guān)專家的分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，冰箱在長期的使用過程中，人們存取食品大多數(shù)不經(jīng)過任何消毒過程，并經(jīng)常存放生冷食品，這就難免將食品表面和人體攜帶的病菌隨著食品放入冰箱。此外，由于冷藏室內(nèi)空氣濕潤，營養(yǎng)充足，客觀上成了一些耐寒病菌的滋生和繁殖的場(chǎng)所。
據(jù)有關(guān)部門檢測(cè)，有些果蔬盒內(nèi)平均每平方厘米面積內(nèi)霉菌孢子竟然達(dá)到1000多個(gè)，在箱體內(nèi)壁上每平方厘米面積內(nèi)有300多個(gè)霉菌孢子，而且所發(fā)現(xiàn)的霉菌種類多達(dá)10余種。
當(dāng)人們食用了貯存在冰箱內(nèi)受細(xì)菌污染的食品后，常常會(huì)出現(xiàn)腸胃發(fā)炎、咽喉疼痛等癥狀，這就是所謂的“冰箱綜合癥”。隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高，因此避免“冰箱綜合癥”、使用“帶有抗菌(抑菌)功能的冰箱”等問題也就提到了議事日程。
在人類抗菌史上，人們?cè)?jīng)采取了各種各樣的方法，如采用過氧化氫、酒精、臭氧、紫外線、微波、高壓蒸汽等手段進(jìn)行殺菌，但殺菌后的物體表面保持清潔的時(shí)效短，這樣既不經(jīng)濟(jì)又不方便。因而，研究人員考慮將抗菌劑添加到塑料部件中，使其既可以殺滅與之接觸的流動(dòng)空氣中或人體所接觸部位的細(xì)菌，又使零部件具有長久的抗菌、殺菌的能力。
誠如，有關(guān)文章所述，由于電冰箱使用內(nèi)外環(huán)境的特殊性，電冰箱(塑料材料)的抗菌成為在家電產(chǎn)品中的一個(gè)世界難題。
在長期實(shí)踐中，專家門發(fā)現(xiàn)具有抗菌、殺菌作用的物質(zhì)大體上可分為天然的、有機(jī)的和無機(jī)的三大系列。天然的抗菌劑因受安全和生產(chǎn)的制約，品種不多，尚未市場(chǎng)化。目前國內(nèi)外家電塑料抗菌劑的研究工作，主要圍繞有機(jī)抗菌劑和無機(jī)抗菌劑展開。
據(jù)國外報(bào)道，在日本，品川燃料(株)開發(fā)的含銀沸石抗菌劑、東亞合成(株)開發(fā)的含銀磷酸鹽抗菌劑和松下電器(株)開發(fā)的含銀的絡(luò)合物、Kanebo以及石冢硝子株式會(huì)社的IONPURE，這些國際著名的大公司，抗菌劑的有效抗菌成分都是以銀、鋅等金屬離子。這類產(chǎn)品用在涂料或塑料制品時(shí)，抗菌效果較好(抗菌效果與金屬離子的用量有關(guān))。并以銀離子的抗菌效果最好，但是用量超過1～3％時(shí)，不易保持原有產(chǎn)品的質(zhì)量，成本也很高，在高溫中更容易變色，抗菌效果也明顯下降。
此外，在收集分析、比較鑒別主要由美國、日本以及國內(nèi)科研單位等提供的有關(guān)抗菌技術(shù)資料、樣品后。獲悉除個(gè)別的一、二個(gè)外，其余大部分都是以銀基(或鋅基)為代表的重金屬離子抗菌材料。
同時(shí)，從已經(jīng)檢索到與塑料抗菌有關(guān)的專利文獻(xiàn)，如專利申請(qǐng)?zhí)?5118397.4“聚乙烯產(chǎn)品中含有殺菌劑的制備方法”、專利申請(qǐng)?zhí)?6106368.8“抗菌聚丙烯產(chǎn)品的制備方法”和專利申請(qǐng)?zhí)?7121118.3“抗菌組合物”、專利申請(qǐng)?zhí)?7123082.X“抗菌微波爐”等來看。
在這些專利的實(shí)施例中，如有選用抗菌金屬鹽都為市場(chǎng)上所購產(chǎn)品硝酸銀、硫酸鋅、硝酸鋅、磷酸鋅、醋酸鋅、高氯酸鋅、氧化鋅等。
例在載體含鈉的沸石粉末中加入硝酸鋅。在進(jìn)行離子交換時(shí)將硝酸鋅離子和載體中的鈉、鉀等離子互相置換，抗菌金屬離子進(jìn)入載體內(nèi)，使載體具有抗菌功能。
它們抗菌的必須材料為無機(jī)金屬抗菌劑。
此外，比較接近的有1998年第5期《塑料助劑》雜志發(fā)表的，由工程塑料國家工程研究中心李畢忠等撰寫的題為“塑料抗菌劑KHFS-Z及其母料在塑料中的應(yīng)用”論文。文章披露了其研究成果率先在海爾集團(tuán)冰箱、冷柜等家電產(chǎn)品中應(yīng)用的事實(shí)。同時(shí)，在論文的小結(jié)部分，作者就研究成果，又作了高度概括“通過對(duì)抗菌塑料及其家電制品的抗菌性、抗菌塑料物理機(jī)械性能、加工行為、老化變色性能的基本研究，及對(duì)抗菌劑和抗菌母料制備過程中添加劑和雜質(zhì)及工程化工藝的控制，工程塑料國家工程研究中心開發(fā)出了具有廣譜高效低毒、適用于塑料加工和使用的新型塑料抗菌劑……?！睆姆治隹芍?，上述有關(guān)專利文獻(xiàn)、技術(shù)資料都不符合關(guān)于冰箱材料的有關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定。
眾所周知，家用電冰箱(包括無霜冷藏箱、無霜冷藏冷凍箱、無霜冷凍食品儲(chǔ)藏箱和無霜食品冷凍箱以及食品冷藏柜、食品冷柜、擴(kuò)散吸收式冷藏箱、擴(kuò)散吸收式冷藏冷凍箱)主要是用來貯存冷藏食品或冷凍食品的。
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8059·1-1995《家用制冷器具冷藏箱》5技術(shù)要求；5.5結(jié)構(gòu)和材料性能；5.5.5冰箱內(nèi)部材料規(guī)定之二冰箱內(nèi)部材料與存放食品接觸時(shí)不應(yīng)污染食品，也不應(yīng)將有毒物質(zhì)傳送給食品，材料應(yīng)能耐潮氣和食品酸的作用。
同樣的理由，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8059·2-1995《家用制冷器具冷藏冷凍箱》、GB/T8059·3-1995《家用制冷器具冷凍箱》、GB/T8059·4-93《家用制冷器具無霜冷藏箱、無霜冷藏冷凍箱、無霜冷凍食品儲(chǔ)藏箱和無霜食品冷凍箱》等對(duì)冰箱內(nèi)部材料也有相同的規(guī)定。
綜上所述，有關(guān)冰箱內(nèi)部材料的法定概念冰箱內(nèi)部材料與存放食品接觸時(shí)不應(yīng)污染食品，也不應(yīng)將有毒物質(zhì)傳送給食品，……。而且，事實(shí)上，在全國電冰箱生產(chǎn)企業(yè)中無不遵照“食品衛(wèi)生法”的要求，進(jìn)行材料的采購、制作電冰箱的。如上菱電冰箱等，十幾年來始終如一地按“食品衛(wèi)生法”要求的，進(jìn)行材料的采購、試驗(yàn)和驗(yàn)收。
根據(jù)中華人民共和國食品衛(wèi)生法之第二章第八條第六款貯存、運(yùn)輸和裝卸食品的容器包裝、工具設(shè)備和條件必須安全、無害，保持清潔，防止食品污染的規(guī)定。
根據(jù)專利文獻(xiàn)和技術(shù)資料，人們可以進(jìn)一步了解到在塑料抗菌方面由于技術(shù)原理(方法)的不同，體現(xiàn)為兩種不同的抗菌技術(shù)路線即化學(xué)型和物理型。而事實(shí)上，一般用重金屬離子抗菌的即為化學(xué)型。
有關(guān)化學(xué)型的抗菌機(jī)理，1999年第3期《消費(fèi)指南》68頁就有有關(guān)鋅基(離子)抗菌劑殺菌的詳細(xì)描述“最近，冰箱世界的細(xì)菌們個(gè)個(gè)自危，在所有的公共場(chǎng)合，談?wù)撘粋€(gè)話題—鋅(Zn)金屬離子，它們的個(gè)頭很小，卻身手矯健，它們有統(tǒng)一的作戰(zhàn)方案—通過細(xì)菌的細(xì)胞壁孔穿入細(xì)菌體內(nèi)，與細(xì)菌的生命物質(zhì)—蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變了細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)菌無法再分裂繁殖。并且Zn大軍‘紀(jì)律嚴(yán)明’，它們從冰箱壁內(nèi)一批一批出動(dòng)，并保持均勻分布在冰箱壁表面。雖然這種作戰(zhàn)是同歸于盡的一對(duì)一方式，但Zn大軍的后備顯然占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每臺(tái)冰箱世界內(nèi)部都維持有15年持久戰(zhàn)的后備力量?！边@里通過形象生動(dòng)的描繪勾勒出化學(xué)型抗菌的溶出性，即“鋅離子從冰箱壁(塑料)表面一批一批出來與細(xì)菌一對(duì)一地同歸于盡?！边@段文字如果用專門的技術(shù)術(shù)語即叫做緩釋。
從普通化學(xué)或與衛(wèi)生消毒、殺菌、食品防腐等有關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)得知，重金屬(比重大于4.5的金屬)及其化合物對(duì)微生物都有毒害作用。汞、銅、銀、鉛(鋅2+、鎘2+、汞2+陽離子對(duì)電子的吸引作用強(qiáng)，絡(luò)合物有很強(qiáng)的共價(jià)性，具有毒理學(xué)意義。)及其鹽類，都是作用力很強(qiáng)和應(yīng)用較廣的殺菌劑。重金屬的殺菌效應(yīng)，是重金屬離子與酶蛋白中的巰基(-SH)結(jié)合，使酶失去活性。此外，重金屬離子也容易與微生物的細(xì)胞蛋白質(zhì)結(jié)合，使蛋白質(zhì)變性，而導(dǎo)致微生物死亡。
“金屬一般地說是有毒的”，其毒性與金屬的電化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。在85種金屬元素中，科研人員根據(jù)金屬沸點(diǎn)和亞離子化電壓的組合情況編制了金屬潛在毒性順序表，其中潛在毒性最大的前20種金屬，排在前面的有①汞②鎘③鉛④鋁⑤鉈⑥銻⑦鋨⑧鋅⑨錳⑩銀；排在后面的是
鎳
金
錫
鉍
銅
鐵
鈀
釩
鍺
鈷。排在前面的與人體的親和力較大，進(jìn)入人體后，很快被吸收；而排在后面的金屬，在超過身體需要量時(shí)，就不被吸收而排出體外。
如所周知，在冰箱的使用過程中，因所冷藏的物品、食品、飯菜氣味與失鮮、變質(zhì)食物交叉感染的結(jié)果，會(huì)產(chǎn)生一種難聞的惡臭味，其主要化學(xué)成分是硫化氫、氨氣一類。
硫化氫化學(xué)性質(zhì)活潑，能與堿金屬離子作用生成可溶性鹽，與重金屬離子作用生成不溶性鹽，如與銀或鋅離子作用生成不溶性的黑色硫化銀(或硫化鋅)沉淀。而更重要的是它與以銀離子(或鋅離子)為抗菌劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其生成的硫化銀(或硫化鋅)等化學(xué)物質(zhì)物是對(duì)人體有害的。與此同時(shí)，化合后的銀離子(或鋅離子)失去活性(抗菌能力)。據(jù)此，在實(shí)際使用中的冰箱，其抗菌效果究竟如何是一個(gè)很大的問號(hào)。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)，特別是運(yùn)用化學(xué)型抗菌技術(shù)路線存在的諸如材料以及冰箱實(shí)際使用中的抗菌有效性問題等不足，而提出一種具有抗菌(抑菌)功能的冰箱。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到在與人體(手)和食品直接或間接接觸的部位如冰箱手柄(拉手)、擱架、內(nèi)膽及附件等的塑料表面設(shè)有一種以物理原理(方法)殺菌的抗防霉菌層，抗菌防霉層的制作材料采用非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑。抗菌防霉層以0.1～50％重量比的非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑與塑料原材料混合攪拌而成。


附圖1、為本發(fā)明的抗菌防霉層示意圖。
附圖2、為本發(fā)明的物理型抗菌原理圖。
本發(fā)明下面將結(jié)合(附圖)實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
附圖1中，下列名稱部件表面都設(shè)有以物理原理(方法)殺菌，采用以0.5～2.5％重量(最佳)比的非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑與塑料原材料混合攪拌制作的抗菌防霉層。
1、冰箱上、下門門封條。
2、冷藏室門擱架。
3、門內(nèi)膽。
4、冷藏室蛋架。
5、冷藏室瓶架。
6、上、下門拉手。
7、箱內(nèi)膽。
8、冷藏室上隔板。
9、保鮮盒頂板。
10、冷藏室擱架。
11、風(fēng)道面板12、冷藏室、保鮮盒溫度調(diào)節(jié)器。
一種創(chuàng)新的(物理型)抗菌技術(shù)路線是基于以下事實(shí)眾所周知，作為微生物的細(xì)菌在其體內(nèi)同樣存在一般生物都具有的蛋白質(zhì)。和其它蛋白質(zhì)一樣它由各種氨基酸組成，氨基酸是二性物質(zhì)，在不同的酸堿度的情況下帶有不同的電荷即正負(fù)電場(chǎng)。根據(jù)這個(gè)原理，因此只要在抗菌材料中形成一個(gè)帶有一定強(qiáng)度的引力場(chǎng)(其作用距離在0.5毫米左右)，就可以用鍵合的辦法使細(xì)菌逐步失去活性，從而達(dá)到抑菌和殺菌的目的。根據(jù)這個(gè)原理，通過在塑料中形成一個(gè)正負(fù)電場(chǎng)，使細(xì)菌和塑料表面產(chǎn)生鍵合作用，從而達(dá)到既抗菌又對(duì)人體無害的要求。
附圖2A(1)當(dāng)一個(gè)活體細(xì)菌被帶有負(fù)電場(chǎng)的塑料(異性)相吸并牢固鍵合。
附圖2A(2)由于細(xì)菌在鍵合力的作用下細(xì)菌(細(xì)胞液)漿液開始滲出。
附圖2A(3)由于細(xì)菌體內(nèi)的細(xì)胞漿液流盡，失去電荷，細(xì)菌亦失去活性。
注由于不同的細(xì)菌帶有的電荷性質(zhì)不同，因此本發(fā)明的抗菌系列材料同樣帶有不同(相反)的電荷。
抗菌效果見附表一、二。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、在與人體(手)和食品直接或間接接觸的部位設(shè)有一種以物理原理(方法)殺菌的抗菌防霉層，抗菌防霉層的材料是非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑。
2、抗菌材料耐溫等級(jí)在400℃以上。
3、能抑制帶有正電荷和負(fù)電荷的病菌。
4、抑菌快，一小時(shí)抑菌率大于50％以上。
5、抑菌有效期20年。
6、生產(chǎn)工藝簡單，成本低。
權(quán)利要求
1.一種具有抗菌功能的制冷食品容器，特別是電冰箱(包括冰柜等制冷食品容器)，其特征在于在與人體(手)和食品直接或間接接觸的部位設(shè)有一種以物理原理(方法)殺菌的抗菌防霉層，制作抗菌防霉層的材料是非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有抗菌功能的制冷食品容器，其特征在于抗菌防霉層由非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑以0.1～50％的重量比與塑料原材料混合攪拌制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有抗菌功能的制冷食品容器,特別是電冰箱(包括冰柜等冷藏食品的容器),其特征是:在與人體(手)和食品直接或間接接觸的部位設(shè)有一種以物理原理(方法)殺菌的抗菌防霉層,由非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑以0.1—50%的重量比與塑料原材料混合攪拌制成。其優(yōu)點(diǎn):抗菌防霉層材料:非重金屬離子、無毒、食品級(jí)的硅烷偶聯(lián)劑,耐溫等級(jí)在400℃以上,抑制病菌范圍廣,一小時(shí)抑菌率>50%,抑菌有效期20年及生產(chǎn)工藝簡單,成本低。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于各種貯藏食品的制冷容器,如家用冷藏箱、冷藏冷凍箱、冷凍箱、冰柜、食品陳列柜以及冷飲水(機(jī))器等器具。
文檔編號(hào)B65D81/28GK1250015SQ9911692
公開日2000年4月12日 申請(qǐng)日期1999年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月29日
發(fā)明者謝建平, 黃昌富, 王紅旗 申請(qǐng)人:上海上菱電器股份有限公司, 上海通用化工技術(shù)研究所