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奈米銀,奈米鈦,奈米銅(銀鈦銅 奈米鍍膜)


壹、銀鈦銅奈米鍍膜之核心技術
貳、磁控濺鍍鍍膜技術
叁、市場應用開發
    一、 奈米銀優異的抗菌性
         1. 金黃色葡萄球菌(應用:紗布、醫療器材)
         2. 大腸桿菌(應用:淨水器濾心)
         3. 肺炎桿菌(應用:濾網)
         4. 綠膿桿菌(應用:尿布)
         5. 白色念珠菌(應用:尿布、衛生棉)
         6. H5N1病毒(應用:口罩)
    二、  奈米鈦的遠紅外線能量
    三、  奈米銅強大的除霉功能
肆、與傳統奈米技術比較
    一、 不會脫落、殘留、溶於水中
    二、 不具毒性、不會引發敏感
    三、 表面平均附著、作用面積最大
    四、 目前市場上主要奈米銀塗佈技術比較
    伍、 已上市商品

壹、銀鈦銅 奈米鍍膜之核心技術

 

一般的奈米技術是將目標材料奈米化,再利用分離稀釋液(界面活性劑)保存,要使用此奈米成分就需要介質將其析出,這些過程造成了奈米化商品價格居高不下,且處裡時多少都會造成對環境的影響,若要複合奈米材料更是難上加難。

目前本研發團隊已經成功的利用核心技術-真空磁控濺鍍,研發出奈米材料鍍膜技術,可普遍應用於各種非含水性的捲軸式基材上。其優點與市場的價值在於此技術為異業結盟,將過去應用於半導體或液晶顯示器產業的鍍膜技術,開發應用在一般民生衛生醫療保健產業,創造出一個全新的材料及其應用。

此技術目前領先全世界,至今國內外尚未有其他團隊表明已突破此技術,不但可使用無介質方式鍍上金屬奈米材質,不會有任何環境汙染,另一方面大大降低生產成本,使其產品可使用於普羅大眾。

 

貳、磁控濺鍍鍍膜技術

製程是由電漿中之Ar+氣體離子經磁場吸引直接撞擊金屬靶材target,使得target材料被撞擊以原子型態反彈出後直接植入被鍍物表面(捲軸材料),此技術優勢在於奈米化效率高,同時奈米化後直接鍍於被鍍物表面,又由於在高真空系統完成所以完全無污染,附著力強,應用材料廣泛。為增加奈米材料與產品之間附著力,設計在濺鍍製程前增加離子源轟擊表面,活化被鍍物材料表面,使奈米材料與其結合力提高。
sputter magnetron 

   在壹萬倍的電子顯微鏡中,觀看濺鍍銀的不織布上,銀粒子的直徑小於10奈米。

 

叁、市場應用開發

真空濺鍍製程應用廣泛,可鍍膜材料大致分為金屬系材料及非金屬系材料。初期將生產開發方向放在金屬材料上,已開發金屬材料製程有銀、鈦、銅、鎳、不鏽鋼及複合式金屬材料。被鍍材料有PI薄膜、PET薄膜、PE薄膜、PET濾水半透膜、PP及PET不織布。

由於真空濺鍍的特性是可將材料的均勻的奈米化,因此積極開發新奈米材料的應用。更因為目前抗菌及保健市場的蓬勃發展,銀鈦銅奈米鍍膜便列為最先開發順序,亦是「銀鈦銅奈米鍍膜」的命名由來。希望藉由加入『奈米銀優異的抗菌性』、『奈米鈦的遠紅外線能量』、『奈米銅強大的除霉功能』,創造革新的產品應用。

  1. 奈米銀優異的抗菌性

奈米銀經實驗證明其具有極大的滅菌功能,本產品針對最令現代醫學困擾的幾種細菌與病毒作了滅菌測試:

  1. 金黃色葡萄球菌(應用:紗布、醫療器材)

金黃色葡萄球菌容易感染皮膚上的傷口,引起膿腫及組織壞死。金黃色葡萄球菌的毒性極高,加上極多此屬的細菌已對很多類型的抗生素產生抗藥性,其中最受矚目的是抗藥性金黃色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA),MRSA可以抵抗所有的青黴素,目前已有新的抗生素(長效的四環黴素)可供治療,但考慮其價格、藥物毒性、和引起更大的抗藥性,醫界也不建議在第一線使用。
經實驗證明,奈米銀鍍膜的產品可有效殺金黃色葡萄球菌、抗藥性金黃色葡萄球菌達99.9%。

  1. 大腸桿菌(應用:淨水器濾心)

大腸桿菌為兼性厭氧性細菌,大部分大腸桿菌是無害且生長在健康人的腸道中,可提供人體所需的維生素B12和K,亦能抑制其他病菌之生長。
大腸桿菌通常不致病,但有些菌株則會使人致病,可引起食品中毒,這些菌株統稱為病原性大腸桿菌,可藉由已受感染的人員或動物所排出的糞便而污染食品或水源。主要感染的部位為小腸,依症狀的不同可分為急性腸胃炎型與赤痢型兩種。
經實驗證明,奈米銀鍍膜的產品可有效殺大腸桿菌達99.9%。

  1. 肺炎桿菌(應用:濾網)

嗜肺性退伍軍人菌的桿狀細菌就是引起退伍軍人症的元兇,退伍軍人症的嚴重性可以從輕微的呼吸道疾病(龐提亞克熱,Pontiac fever)到肺炎(退伍軍人症,Legionnaires' disease),得到Pontiac fever的病人,在沒有治療的情況下大概2-5天就會痊癒不會引起肺炎或死亡。退伍軍人症患者胸部X光會出現肺部堅質化且可發展至肺兩側,最後則出現呼吸衰竭。
退伍軍人症患者之死亡率可高達30%,此菌通常分布在河川、水澤中,並經常存在次卻水塔中,水塔噴出之水霧散佈在空氣,經由人類呼吸道而感染。免疫力較弱者或年長者較易感染,而免疫機能異常之病人,包括:具有嚴重潛在疾病、糖尿病、慢性心肺疾病、菸、酒癮、接受器官移植及使用免疫抑制藥物(如類固醇)等病患也容易得到。症狀為發燒、咳嗽、腹瀉、衰弱等,可能併發腦病變或其他器官受侵犯症狀。
經實驗證明,奈米銀鍍膜的產品可有效殺肺炎桿菌達99.9%。

 

  1. 綠膿桿菌(應用:尿布)

綠膿桿菌是一種常見的病菌,在環境中四處可見,不管是食物、飲水或呼吸、腸胃道中都可能有它的蹤跡,因它只要一點營養就能存活,因此自來水、泳池及公共澡堂都可能有綠膿桿菌。
綠膿桿菌多是造成傷口感染、局部化膿、中耳炎、泌尿道感染、肺炎及腦膜炎等,嚴重的還會遵致敗血症。但多數綠膿桿菌不會造成嚴重的病症,多侵犯免疫力低下的嬰幼兒。小孩如果一直發燒、活動力降低,有可能就是感染了綠膿桿菌。綠膿桿菌來得又急又猛,罹患的嬰兒會發生高燒不退、呼吸急促,面色嘴唇發紫,活動力降低,嚴重的話還會腹瀉,通常6個月到1歲左右的嬰兒抵抗力弱,最容易發病。
經實驗證明,奈米銀鍍膜的產品可有效殺綠膿桿菌達99.9%。

  1. 白色念珠菌(應用:尿布、衛生棉)

白色念珠菌白色念珠菌由小嬰兒期就存在在我們人體的表面皮膚、腸道、以及口腔內,是一種外表看起來很像酵母菌一樣的黴菌,正常情況下,其存在的量不多,在正常人的口腔及消化管道內也有白色念珠菌的存在,比例為百分之二十到百分之五十。
有受傷的皮膚、肥胖的人在摩擦的部位、流汗較多、常要接觸水的人、皮膚表面比較潮濕,或是有糖尿病、營養障礙、維生素缺乏、酗酒、衰弱、抵抗力較差的人,其他像常服抗生素、副腎皮質荷爾蒙或免疫抑制劑長期使用等原因所導致的患者抵抗力減弱,這種正常的白色念珠菌就會成為致病菌。最常見的病徵是尿布型念珠菌感染、念珠菌性對磨疹、鵝口瘡、婦女陰道外陰炎。
經實驗證明,奈米銀鍍膜的產品可有效殺綠膿桿菌達99.9%。

 

  1. H5N1病毒(應用:口罩)

病毒是一種異常細小的微生物,甚至被細菌還要小,小得連普通的光學顯微鏡也看不到它們。它們是由核酸為核心、再在外面加上一層蛋白質構成的物質;有些構造複雜的病毒甚至會再加上一層脂質套膜。病毒主要可按核心(核酸)的種類分為DNA病毒及RNA病毒,它們必須找到「寄主」才能生存,像冠狀病毒要找到飛沫才有殺傷力一樣,在寄主體外時,只是一條跟死物差不多的的染色體,也就是說,當病毒不附在任何物體上時,它是沒有生命的。可是,只要找到寄主,病毒便能產生無窮的殺傷力;藉破壞寄主體內的細胞去組成新病毒,並進行複製。當人體的獲得性免疫系統探測到病毒時,會產生特異性的抗體來與病毒結合併使其失去感染性,這種作用被稱為體液免疫。
由於病毒是非細胞的,無法通過細胞分裂的方式來完成數量增長;它們是利用宿主細胞內的代謝工具來合成自身的拷貝,並完成病毒組裝。
所以,正確的說,「病毒沒法被殺死」,要預防病毒的感染只能透過降低病毒活性,阻止病毒感染生物細胞。
H5N1病毒從鳥直接傳到人的首次病例是於1997年在香港發現。迄今(2005年10月24日),絕大多數的人類感染病例都直接來自鳥,只有個別的病例被認為是來自被感染的人,不過H5N1病毒尚未能在人與人之間建立持續的傳播鏈。至2007年為止,H5N1的致死率達61.0%,病毒學家認為,H5N1高致病型禽流感之所以不易在人際之間傳播的原因是由於感染H5N1高致病型禽流感不會引起咳嗽或打噴嚏。
經實驗證明, H5N1病毒在奈米銀鍍膜的作用下,會導致H5N1病毒活性衰竭2.5~2.75 log 值,約500倍。

  1. 奈米鈦的遠紅外線能量

金屬鈦是一種生物親和性高的金屬,其最大特點是對人體沒有任何毒副作用,生物相容性極高,穩定性也比較好,用來做首飾有比金銀更輕盈的重量及特殊的鈦色澤。
鈦製品由於會安定電流,舒緩肌肉緊繃狀態,因此,精神會得到鬆懈、肌肉也會逐漸放鬆。

  1. 奈米銅強大的除霉功能

銅絲織入纖維是許多傳統紡織抗黴菌最有效材料,將奈米銅鍍於織布及不織布表面可提升材料達到抗黴菌最佳等級。銅對細菌中的軍團菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及各種黴菌等均有顯著抑製作用,銅的天然抑菌性能已在去年獲得美國國家環境保護署認證。為了公共環境衛生與健康,歐美近來已在醫療體系與大型公共建築中使用銅的抑菌性能應用。
經實驗證明,黑黴菌在奈米銀鈦銅鍍膜的作用下,完全沒有生命現象。

 

肆、與傳統奈米技術比較

  1. 不會脫落、殘留、溶於水中

銀鈦銅奈米鍍膜產品為金屬原子態,完全不會溶於水,附著性高,沒有脫落問題。


銀離子產品(離子態Ag+)

銀鈦銅奈米鍍膜產品(原子態Ag)

銀離子相關產品為濕式製程,除材料本身需具有吸水性外,製造過程中有烘乾問題,當水分烘乾時銀劑還原為固態時與不織布材料還有附著力太弱的問題,多半只能放在吸濕層。

完全乾式製程,甚至在高真空製程下有去除殘餘溶劑或潔淨功能,銀鈦銅奈米鍍膜材料與不織布,附著性高沒有脫落問題,可以放到產品任何功能層。

銀離子相關產品為水溶性材料,接觸皮膚後會有移轉到皮膚表層問題,較容易造成法規的疑慮。

銀鈦銅奈米鍍膜產品為金屬原子態,完全不會溶於水,沒有移轉到皮膚表層問題。

銀離子相關產品目前只具有單一功能性

一次製程可同時放入銀鈦銅奈米鍍膜材料,同時有抗菌及保健功能。

經實驗證明,即使經過10次的水洗,殺菌效果依然維持99.9%。

另外以銀鈦銅奈米鍍膜之濾心,測試其是否會有溶於水的現象,經實驗結果顯示,原水起始銀含量低於0.006ppm(檢驗設備極限值)經加壓水流沖洗測試後,水中銀含量仍然低於0.006ppm。

  1. 不具毒性、不會引發敏感

經實驗證明,銀鈦銅奈米鍍膜的產品不具有任何影響生物細胞的毒性。

再經皮膚敏感測試,銀鈦銅奈米鍍膜的產品不會殘留到皮膚上,所以也不會造成皮膚的敏感。

  1. 表面平均附著、作用面積最大

銀鈦銅奈米鍍膜的方式是在產品鍍上約為180ppm的薄膜,不會滲入產品的深層內部,30gsm不織布表面上每平方米含銀約 5.4mg,表面殺菌效果最佳。

  1. 目前市場上主要奈米銀塗佈技術比較

現今市面上有許多「奈米銀的商品」,鮮少有多重材料複合的商品,或是價格奇高,「銀鈦銅奈米鍍膜」完全顛覆現有的奈米技術框架。

浸染奈米銀溶液後乾燥

材料先經奈米製程,成本高且完全無附著性容易脫落。

奈米銀粉混合膠體噴塗

材料先經奈米製程,膠體包覆於銀粒子表面,材料利用面有限,為達效果須增加材料比例,且乾燥過程污染高。

抽銀纖維混紡

混紡比例高雖然效果增加,但成本極高且手感變差。混紡比例低抗菌效果差。

奈米銀粉混合於原P料射出

使用180ppm 奈米銀粉末溶液參進原料中製成纖維,表面上每平方米含銀<< 1mg,絕大部分非附W表面的奈米銀無作用,表面殺Ì效果差,造銀材料浪費。

銀鈦銅奈米鍍膜

將材料直接奈米化後加速撞擊植入表面,附著性最佳,材料利用率最高, 真空工作製程無污染介質排放。

銀之所以能殺菌而不傷害有益菌和正常細胞,是因為大部分的病原菌是單細胞微生物,是倚靠蛋白酶來維持新陳代謝,進而繁殖影響正常細胞,在這些蛋白酶之中還有一種氧代謝酶,當銀遇到這種氧代謝酶時,氧代謝酶的活性會搶走銀的一個電子,使銀原子變成帶正電的銀離子,銀離子就會吸引蛋白酶中帶有負電荷的巰基,病原菌的蛋白酶就會失去活性,無法再繁殖,而這些病原菌的生存時間只有幾十分鐘,在無法繁殖下,這些病原菌會自然死亡,而這些銀離子又會得回原本的電子還原成銀原子。所以銀本身的殺菌功能是不會消失的。
正常的銀原子是沒有毒性的,銀離子過量則會產生一定毒性,如銀斑沉澱。
銀是微量元素,在前列腺中含量較高。銀能促進免疫功能的提高(支持T細胞對抗外來物),所以銀不但殺菌,還能有利細胞生長,傷口癒合。正常人銀的需求量是0.1㎎/日(鋅是100㎎/日,鎂是350㎎/日),而銀在食物中是很少含有的。
奈米銀的殺菌功能已經美國衛生署(FDA)認可,使用在紗布、包紮,燒燙傷治療:www.accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf5/K051445.pdf

伍、已上市商品

   商品名稱

商品圖

市價

口罩(平面型)

 

口罩(立體型)

 

 

紗布

 

OK綳

 

 

鞋墊

 

 

衛生棉

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嬰兒紙尿褲

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濾心

濾水器拷貝

 

濾網

d拷貝

 

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