摘要：文中阐述了材料常见抗菌分类以及抗菌性检测常用方法分类。通过对材料常见抗菌方式和抗菌性检测常用方法两个方面进行归纳，并结合汽车常用抗菌材料的生产工艺，对汽车常用材料抗菌检测方法进行了论述。指出了琼脂平皿扩散法适用于快捷定性检测，以及对于塑料、涂层等平面材料使用贴膜法进行抗菌性评价，能更直观反映成品件表面材料抗菌效果。

关键词：抗菌性检测；汽车内饰材料；无机抗菌剂

0 引言

自2020年新冠肺炎疫情以来，人们对健康的关注愈发重视，无论是个人卫生还是环境健康意识都有了明显的提升。在防疫抗疫的过程中，私家车俨然成为一个移动的堡垒，在降低人群接触、提升自我保护方面的价值及通行便利性方面的重要作用，使得人们对私家车的依赖性进一步提升。虽然受到了疫情及复工复厂的影响，2020年国内各大车企的产销量纷纷又创新高。人们依赖私家车的同时，对车辆的健康屏障要求也越来越高，在熟知的车内挥发性有机物含量、车内异味外，抗菌性也逐渐成为车企和消费者关注的热点。各大主机厂也纷纷提出了健康座舱的要点。文中就材料常见抗菌方法及抗菌性检测常用方法两个方面进行分析，并对汽车常用材料相应检测方法进行了论述，为行业内相关产品的生产及检测提供参考。

1 材料常见抗菌分类

抗菌性是指产品所具有的抑制细菌繁殖的性能[1],具有防止材料表面细菌等微生物滋生，防止人体皮肤、汗液、污渍等滋生微生物。一方面降低了病原微生物的滋生，减少疾病的产生与传播，另一方面还能减少材料因细菌微生物引起的老化。此外，通过抑制细菌的生长、繁殖也减少了异味的产生。

产品抗菌通常可分为使用抗菌材料、添加抗菌剂来制成。也有产品使用光照等达到抗菌效果，但目前车内主流的抗菌方式仍然是添加抗菌剂来提高产品抗菌性作用。

汽车内饰材料以非金属内饰材料为主，车内抗菌材料生产可分为以下几类：使用天然抗菌纤维制造的材料、使用人造天然抗菌纤剂制造的材料、添加有机抗菌剂制造的材料、添加无机抗菌剂制造的材料[2]等。

天然抗菌纤维通常包括麻纤维、竹纤维、木棉纤维[3]等，可直接用来制造具有抗菌抑菌效果的纺织品；人工天然抗菌剂是从动植物中提取的天然成分，如艾草、薄荷、芦荟、虾壳等。可添加在纺织品原料中制造抗菌纺织品；有机抗菌剂主要指苯类、杂环类、季铵盐类等有机化合物作为添加剂在产品制造时广泛使用；无机抗菌剂包括银纳米颗粒、氧化锌纳米材料、氧化钛纳米材料、氧化石墨烯等以金属离子负载或光催化方的方式达到抗菌效果。

2 抗菌性检测常用方法分类

抗菌性检测方法根据检测对象不同有多种类别，涉及的领域和针对的对象也非常多，如家具、卫生用品、光学仪器、建材、纺织品、包装材料、医疗、军工等，不同的对象要求的差异也比较大。

根据抗菌剂的不同类型采取不同的检测方法。抗菌剂可分为溶出型抗菌剂和非溶出型抗菌剂两种[4]。溶出型抗菌剂遇水接触后可以被水带走，可使用琼脂平皿扩散法检测。琼脂平皿扩散法试验原理是试样在培养基上一定时间后，观察是否可以抑制微生物繁殖并对抑菌带宽度进行评价；吸收法也适用于溶出型抗菌剂，使用洗脱液对样品进行洗脱，洗脱液经稀释后在培养基上培养，通过与空白样对比活菌数来定量评价抑菌率。非溶出型抗菌剂的特点是其与材料化学键相结合，不能被水带走，无法在琼脂平皿形成抑菌圈，一般通过接触来杀死微生物。非溶出型抗菌剂一般使用振荡法，适合对吸水性要求不高的粉状或不规则形状试样。将样品浸泡在菌悬液中振荡培养，使用振荡前后菌落数下降比例评价抑菌率。

贴膜法[5]是一种测定零件样品表面抑菌性的方法，适用于测定有一定面积的材料或涂层，如塑料、漆膜、金属等。试验先将试样放入无菌平皿中，然后把试验菌悬液直接滴加在样品的表面,用灭菌镊子夹起覆盖膜(聚乙烯薄膜)盖在试样表面,使菌液均匀接触样品,盖好平皿。接触培养一定时间后,洗脱样品和覆盖膜上的微生物,洗脱液经适当稀释后进行活菌培养计数,据此计算出样品的抗/抑菌率。人造革样品抗抑菌性能的检测也适合用贴膜法进行评价。

参考上述国内常用抗菌性检测标准并进行分类，常用抗菌性检测方法如表1所示。

表1 常用抗菌性检测方法

除此之外，针对地毯类产品除了有抗菌性要求外，还有抗霉性要求，代表检测方法有GB/T 23164—2008《地毯抗微生物活性测定》[6]。塑料材料防霉性代表检测方法有GB/T 24128—2009《塑料防霉性能试验方法》[7]。

3 汽车常用材料及相应的检测方法

汽车内饰材料种类繁多，但考虑到抗菌检测的必要性，需关注的材料属于与人体频繁接触、呼吸接触或易污染的部件。这类部件主要有转向盘、座椅、遮阳板、换挡扶手、仪表板、副仪表板、安全带、门内饰板、扶手、顶棚、地毯、空调、风管及出风口等。

上述部件虽然种类较多，但按所涉及的材料类型分类主要有织物、皮革、塑料3种。目前专门针对汽车内饰材料统一的抗菌性检测要求还没有专门的标准要求，可基于相关材料的其他标准并结合表1筛选各种材料的试验方法。目前，汽车内饰材料的抗菌性开发由于考虑到汽车材料其他性能的影响及新产品开发的成本，各种材料的抗菌性使用最多的方式是无机抗菌剂添加的方式。纳米级无机抗菌剂可以在不改变原加工工艺的条件下，添加到塑料、皮革、发泡等零部件材料中。无机抗菌剂检测常用振荡法和吸收法进行试验。添加无机抗菌剂的内饰材料按振荡法试验，其简易步骤如下：

(1)样品制备：将样品统一制成10 mm×10 mm的样块，且样品质量为(1.0±0.05)g，然后放入锥形瓶中，加入95 mL的试验用磷酸盐缓冲液PBS，再加入5 mL预制菌悬液。

(2)对照组样液制备：称取(1.0±0.05)g对照样本二氧化硅粉末(小于10 nm,纯度98%～99%)，放入锥形瓶中，加入95 mL的试验用磷酸盐缓冲液PBS，再加入5 mL预制菌悬液。

(3)对照样本“0”接触时间活菌计数：将对照样液适当稀释后取1.0 mL接种于来菌平皿上，加入营养琼脂，然后在(37±1) ℃恒温箱中，做菌落计数。

(4)将样品溶液和对照溶液在(37±1) ℃下振荡接触培养24 h。

(5)将振荡后对照样液和试验样液适当稀释后取1.0 mL接种于来菌平皿上，加入营养琼脂，然后在(37±1) ℃恒温箱中，做菌落计数。

(6)抗菌率用对照样品菌落数减试验样品菌落数再除以对照样品菌落数的百分比来表示，检测结果见表2。

表2 添加无机抗菌剂的内饰材料检测结果

上述无机抗菌剂的使用仅反映了当前在汽车材料方面应对产品抗菌性要求的快速工艺改善。考虑到汽车产品多样性及后续材料开发的系统性，后续汽车材料抗菌性开发会采用更多的抗菌方式及加工方式，将有更全面的汽车抗菌检测方式。

汽车织物类材料一般使用人造抗菌剂来达到抗菌效果，有机抗菌剂和无机抗菌剂均可使用，这两种抗菌剂以添加剂的形式在生产过程中或通过后整理的方式添加到纺织品中。针对这两种抗菌剂可使用吸收法和振荡法进行定量检测，使用琼脂平皿扩散法进行定性检测。皮革材料的检测与纺织品材料类似，可选择琼脂平皿扩散法、吸收法、振荡法。塑料材料的抗菌有多种加工方式，但塑料材料加工使用的抗菌剂主要以无机抗菌剂为主，针对塑料样品可以直接使用贴膜法检测塑料成品件的抗菌性能，此外振荡法也可用于塑料材料的抗菌性评价。

汽车内饰材料抗菌性检测方法分类汇总分类见表3。

表3 汽车内饰材料抗菌性检测方法分类汇总

4 结论

综上所述，汽车内饰种类繁多但抗菌抑菌检测内饰件材料可大致分为织物、皮革、塑料3类，主要内饰件包括转向盘、座椅、遮阳板、换挡扶手、仪表板、副仪表板、安全带、门内饰板、扶手、顶棚、地毯等。针对不同内饰材料及其抑菌剂使用方式需根据材料分类选择更合适的测试评价方法。琼脂平皿扩散法适用于快捷定性检测，若定量分析则需根据是否可溶出型抗菌剂分别选择吸收法和振荡法，对于塑料、涂层等平面材料使用贴膜法进行抗菌性评价能更直观地反映成品件表面材料的抗菌效果。

上述总结出的汽车内饰材料抗菌性试验方法，可以为汽车行业相关检测方法的开发及标准的研制提供参考。汽车尤其是私家车作为现代人们生活的重要交通工具，其不仅是人们通勤代步的工具，很多时候也是人们休闲、旅游、放松的小窝，人们将健康的需要逐步从住宅扩展到了汽车。消费者在对汽车的健康属性要求不断提高的同时，各车企也采用了多种措施满足消费者的需求，人们的健康理念在经过疫情影响后得到了显著提升，抗菌性要求作为汽车内饰新的要求将成为新的关注点。

此外，无机抗菌剂的使用以Ag等金属离子添加到内饰材料中，无机抗菌剂的添加对材料物质性能、机械性能的影响还需要进一步的全面试验进行验证；抗菌剂的添加量与抗菌性能需求如何去权衡，来控制抗菌剂的使用量也是需要解决的问题之一；在汽车材料追求全生命周期低碳绿色发展的当下，如何衡量抗菌剂的添加对材料的回收再利用的影响也是随之而来需要考虑的问题。

参考文献：

[1] 全国纺织品标准化技术委员会基础分会.纺织品 抗菌性能的评价 第1部分：琼脂平皿扩散法：GB/T 20944.1—2007[S].北京:中国标准出版社,2008.

[2] 李娜,罗虎.抗菌剂的应用及发展现状[J].化工技术与开发,2012,41(5):30-33.

LI N,LUO H.Application and development status of antimicrobial agent[J].Technology & Development of Chemical Industry, 2012,41(5):30-33.

[3] 包钰婷.抗菌纺织品的发展现状[J].纺织报告,2020,39(8):12-13.BAO Y T.Development status  of antibacterial textiles[J].Textile Reports,2020,39(8):12-13.

[4] 全国家用电器标准化技术委员会.家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 抗菌材料的特殊要求 :GB 21551.2-2010 [S].北京:中国标准出版社,2011.

[5] 唐秋月,陈武勇.抗菌性能的检测方法及其在皮革行业中的应用[J].中国皮革,2013,42(1):48-50.TANG Q Y,CHEN W Y.Methods to test antimicrobial properties and application in leather industry[J].China Leather,2013,42(1):48-50.

[6] 全国地毯标准化技术委员会.地毯抗微生物活性测定:GB/T 23164—2008[S].北京:中国标准出版社,2009.

[7] 全国塑料标准化技术委员会.塑料防霉性能试验方法:GB/T 24128—2009[S].北京:中国标准出版社,2010.