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权威报道:来自中国纸业网对“零度”技术的详细解读
栏目:公司新闻 发布时间:2019-07-24
从上世纪80年代开始,人们的健康意识日益增强,主打抗菌理念的产品在日常生活用品领域不断出现。随着技术的发展,现在的研究观念是将抗菌分成医用治疗和预防抗病两大范畴,形成提前预防减少疾病,减少医学后续治疗的理念。
Eleten素粒子还原技术介绍
及其在生活用纸领域的应用
本文根据Eleten株式会社福岛利明和东冠集团莫建新在CIDPEX2019武汉生活用纸年会国际论坛中的演讲稿及录音整理。

      从上世纪80年代开始,人们的健康意识日益增强,主打抗菌理念的产品在日常生活用品领域不断出现。随着技术的发展,现在的研究观念是将抗菌分成医用治疗和预防抗病两大范畴,形成提前预防减少疾病,减少医学后续治疗的理念。
      目前在生活用纸领域里,大都采用非溶出型抑菌方法,主要还是被动抑菌方式,它的缺点就是抑菌的显示效果时间长,对于生活用纸不适合。日本Eleten株式会社将素粒子还原技术引入到生活用纸领域,所使用的是固体杀菌剂溶出型,采用主动杀菌、抑菌、祛菌(可选用不同浓度要求)方式,解决了非溶出型的不足。该项技术的使用,适合经常使用纸巾的人群来预防和减少细菌危害,有效提高了健康水平。另外它拓展了生活用纸使用的新功能,也提高造纸行业的产品附加值。
      日本Eleten株式会社成立于2015年,由来自东京大学、京都大学、早稻田大学、东京工业大学、加拿大英属哥伦比亚大学、以色列理工学院多名从事物性物理、量化粒子、高分子化学、纳米化学材料等学术性研究学者组成,目前从事应用在医院药物靶向治疗、药物提纯、药物素粒子分解及合成等医疗技术领域的研究。日本Eleten株式会社下属的物质素粒子还原理论课题研究所,主要研究医用的纳米胶囊、药物素粒子、微量药物靶向型治疗等应用技术。研究所的科学家福岛利明先生建立了《药物素粒子还原理论》课题,主要用于提高消除药物反作用点阵式靶向型应用技术。
 
 
1.素粒子还原技术介绍及应用
 
1.1 物质素粒子分解和还原概念
      物质从最大分解下去,直至分解到保持物理性质不变的最小粒子,即为素粒子。物质素粒子还原过程是,用最小的素粒子组成的最少集合体还原下去,直至还原到最多的素粒子集合体(保持物理性质不变的粒子集合体)。
 
1.2 纳米胶囊微观制作原理
      纳米胶囊的应用原理是将化学有机化合物分解成N个素粒子,再将最少素粒子集合体还原成最多的化学有机化合物素粒子集合体。仅需在原来用于生产湿巾的药液中提取少量液体药液,将其放入专用真空悬浮机内进行液态分解,得到数量N个液态药液素粒子,再用专用设备将药液素粒子凝聚冻结,将其放入专用纳米胶囊包裹机中,用纳米胶囊包裹。整个过程分3次3层包裹处理,制成外表层带阳离子的纳米胶囊。之后,将其放入真空静电同位仪中与事先制备好的直径200nm、长3——7mm、总重量20g的木纤维素,或人工纳米化学纤维进行表面离子结合处理,目的是使纳米胶囊能与纳米纤维素更好地结合,让胶囊在水中起到旋沉载体分散作用。
 
1.3 纳米胶囊结构图
图1 纳米胶囊结构图
 
      经过处理的药液在水中被特制的纳米胶囊包裹,胶囊的外直径为100nm。胶囊最外层为阳离子衣裹体,在水中稳定保存时间大于96h。第二层为防水壳体,在水中同样具有稳定性,但是当环境温度超过100℃后会破碎汽化分解。第三层为隔离软壳体,主要的功能是阻隔防水壳与杀菌剂。包裹在最内部的是杀菌的药液,一般是壳聚糖氯化铵杀菌剂。
图2 干纸巾祛菌原理
 
      经过100℃的高温后,胶囊外壳发生变化,由阳离子衣裹体与隔离软壳体发生化合反应,生成R4X胶囊表外裹体,表面是带有阳离子,同时该壳是蜂窝式多孔结构,孔径为15-25nm,故此,核心壳聚糖氯化铵中的阳离子也通过孔径渗透到外壳体表面。而其在水中释放时间小于0.02s,可以在纸巾使用过程中,起到快速释放的作用。同时该外裹体也有一定的受力强度。细菌进去纸巾后会被吸附(吸附效应)在纳米胶囊壳体表面周围,同时壳体表面的阳离子就会穿透带负离子的细菌细胞壁,起到杀死细菌作用。
 
1.4 造纸生产中纳米胶囊使用方法
      纳米胶囊的使用方法比较简单,在使用时按照一定的配比,直接与浆板一起投入前段碎浆池中进行打浆(与原来一样打浆时间)。造纸过程与原来一样,没有特殊要求,不需要对纸机等设备进行改造。因为杀菌剂是被纳米胶囊包裹体包住(防水时间≥96h),因此,在造纸过程中杀菌剂不会减量或发生泄漏,同时对原纸的质量指标和辅助添加剂功效没有任何影响。另外,由于纳米胶囊外表是阳离子,其直径相比木纤维直径(18-24μm)小得多,再加上离子结合键作用,在打浆中其在旋沉载体的作用下,使其镶嵌入木纤维身体的细微凹凸孔洞中,打浆工序也可以正常进行。木纤维取样后经测试,显示胶囊无损。成品纸纳米胶囊在纸中的纳米胶囊的均匀度及覆盖率均达到99%,经测试结果显示该干纸巾与湿巾祛菌率相同。
      按照 GB15979标准,经SGS测试,该纳米胶囊杀菌剂对金黄色葡萄球菌祛菌率可达到90%以上,证明该产品具有较强的抑菌效果。并且产品也通过了美国FDA和欧盟AP食品接触纸检测,SGS口腔黏膜测试,中国国标一次皮肤刺激、多次皮肤刺激、破损皮肤刺激、急性眼刺激、阴道黏膜刺激反应测试等各项敏感性测试。
 
 
2.Eleten纸巾的设计理念和定位
 
Eleten纸巾产品具有以下几个特点:
      靶向型袪菌 由于纳米胶囊均匀分布在纸巾中,形成壳聚糖氯化铵素粒子点阵,在点阵中素离子对细菌团形成靶向型阳离子穿透细菌细胞壁。该胶囊在遇水时可破壁释放杀菌剂阳离子。另外干燥时由于胶囊采用带阳离子的多孔式壳外体缘故,故此对细菌也可形成吸附和穿透祛菌作用。
      降低杀菌剂副作用  在由杀菌剂素离子组成的纳米级点阵作用下,使杀菌剂用量大大降低,故此,纸巾中杀菌剂的含量似乎趋近于零(含量为小数点后7位数字),消除杀菌剂对人体的副作用。
      分次叠加使用,独特人性化设计  由于纸巾中采用固体杀菌剂,可以像常用药片一样灵活调整用量,使用时可以根据祛菌需求,自行增减叠加使用。每抽纸一般定量控制在25%-30%上下,实际中可用3抽分次使用来祛菌,祛菌率可以有效控制在99%,现在东冠每抽纸巾祛菌率设计控制在50%——70%之间。
保持原生态无污染,保留原生态纸巾的无色、无味、无任何感知的特点。在纸巾的生产中,木浆与纳米胶囊相互独立存在,互不干扰,无泄漏无污染。在使用中,纸巾遇水后,纳米胶囊中的杀菌剂会释放出阳离子,在纳米级点阵作用下,阳离子会靶向型与细菌的阴性细胞提前结合,从而达到祛菌作用。
 
 
3.Eleten纸巾设计定位
 
      Eleten纸巾不同于目前市场上的其他类型的祛菌、抑菌、消毒湿巾(包括湿巾和干巾等种类)。Eleten纸巾定位是日常生活中简易型祛菌工具,属于预防型,它不是医药品和卫生消毒专用品,不能代替医用、卫生消毒类纸巾及湿巾的地位。使用Eleten纸巾可以帮助消费者在日常生活中养成经常、多次性祛菌的好习惯。由于杀菌剂为固体缘故,因此每张抽纸杀菌剂的含量都很低,杀菌率控制25%——30%范围。东冠设在50%——70%。Eleten纸巾用人工方法消除了杀菌剂对人体的副作用,突出祛菌功效。
日本Eleten纸巾可以在日常生活条件下长期使用,对人体无副作用,随时随地减少有害细菌侵入人体。在日常生活中细菌无处不在,其中有害致病菌时刻危害着我们的身体健康,尤其是病人、婴幼儿和一些敏感人群,需要一款日常使用的祛菌产品。纳米祛菌技术能广泛应用于各类生活用纸,细心呵护我们生活的每一个环节,极大地降低有害细菌对我们健康的危害。可以在不同的生活场景下减少细菌对人体健康的伤害,且具有安全、便利且制造成本可控的特点。
表1 纳米祛菌纸vs其他杀菌纸/湿巾
 
      通过对比纳米祛菌纸、普通杀菌纸和卫生湿巾的各项指标,可以发现纳米祛菌纸在产品的安全性和便利性方面具有明显的优势,另外,纳米祛菌纸的使用范围也优于另外两种产品,其成本低于普通的杀菌纸,但是相对卫生湿巾较高。综合来看,纳米祛菌纸在人们日常使用的祛菌产品中具有一定的优势。
      目前,纳米祛菌产品已投放市场数月,因杀菌功能的不可直接感知性,市场上对其功能的评价并不多。但消费者对产品概念有着极大的兴趣,对产品的质量认可度都有着不错的评价(产品好评度99%)。随着消费者长期使用该产品,对其生活的正面影响必将显现,该类产品将最终获得广大消费者的认可。


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