抗菌性聚乙烯醇包装材料的研究进展

梁真真 白绘宇*

（江南大学化学与材料工程学院，无锡214122，江苏）

引言

近年来，人类在利用微生物有益性的同时，也十分警惕其作为病原菌的危害。病原微生物会粘附于材料表面，然后生长和繁殖，导致生物膜形成，对抗生素和宿主防御机制具有更高的抗性，对于植入物、导管、假肢和绷带等医疗器械，表面微生物侵染会导致严重的感染[1]，危害人类的健康和生命安全。并且，微生物还时常会引发各种材料的分解、变质、腐败等，为我们的经济带来了重大损失。因此，如何降低微生物对人类的危害，是目前亟待解决的难题。通过在聚合物薄膜中掺入抗微生物剂的抗微生物活性包装系统，是防止微生物污染和传播的有效手段。

抗菌活性包装材料是将抗微生物剂直接与包装材料结合，在一段时间内将其释放以保持产品质量和安全。然而，在应用过程中，抗菌包装膜仍然面临着两个重要问题：一个是安全问题，即抗菌膜中的抗菌剂会不会释放转移到被包装产品上，会不会造成环境的二次污染，会不会对人体造成危害等。另一个是环境问题，目前市面上常用的包装材料大多是一些合成聚合物，如低密度聚乙烯（LDPE），高密度聚乙烯（HDPE），聚丙烯[2]。虽然，这些聚合物具有成本低，密度低，惰性以及优异的阻隔性，良好的机械强度，高透明度和易于成型等优点，但是其废弃后难以降解，会污染环境。因此，研究和开发新型环保树脂，来代替传统包装材料，以减少“白色污染”显得尤为重要。而PVA是一种具有独特性能的生物可降解聚合物，具有100 %的生物可降解性，分解产物为CO2和H2O，不污染环境，是一种环保型材料[3]。同时 PVA优异的阻隔性能（对 O2、N2和 CO2等）、耐有机溶剂性等使其可以作为包装材料的基膜。PVA基抗菌材料的开发和使用，可以为保护人类健康和生命安全筑起了一道绿色屏障，对保护环境和人类健康、减少“白色污染”、缓解“能源危机”，具有重要意义，应加大对新型PVA基抗菌膜的研究和开发，以满足日益增长的抗菌塑料市场的需求。

1. 聚乙烯醇

1.1 聚乙烯醇的结构

PVA是通过聚醋酸乙烯酯部分或全部水解，脱去乙酸酯基团后而生成的一种水溶性可生物降解的合成聚合物。PVA由1,3-二醇单元或1,2-二醇单元构成，这取决于聚乙酸乙烯酯（PVAc）的醇解度。由于醇解程度的不同，PVA主要分为完全醇解型和部分醇解型两类，如图1所示。和部分醇解型PVA相比，完全醇解的PVA分子结构更规整，分子间氢键作用更强。这是由于完全醇解的PVA，侧链上只有-OH，-OH的极性强、体积小，易与相邻-OH形成分子内和分子间氢键作用，使PVA具有高结晶性和阻隔性能；但同时大量亲水性-OH的存在也导致PVA具有较高的水敏感性。

图1 PVA的结构式

1.2 聚乙烯醇的性能

PVA的性能通常取决于其分子量和水解度，通过改变PVAc的初始链长度和水解条件，可以制备不同分子量（通常在20,000和400,000之间）和醇解度（醇解度通常为 80-99%）的 PVA。通常完全水解的PVA被认为是非热塑性聚合物，主要是由于其在不存在增塑剂的情况下，PVA的熔融温度非常接近其降解温度。因此，使用增塑剂来控制PVA的熔融温度，流动性和热稳定性是必不可少的[5,6]。向PVA中添加增塑剂可以降低PVA的熔化温度、脆性，提高其柔韧性和加工性能，这是由于增塑剂可以增加PVA链段的流动性，减少 PVA结晶度的结果[7,8]。另一方面，部分水解的PVA，因含有残留的乙酸酯基团，会限制PVA中相邻-OH基之间的氢键作用，从而增加共混物的溶解度，吸水性和渗透性，因此部分水解PVA不适用于包装材料[9]。Roohani等[10]系统地研究了完全水解和部分水解的 PVA/纤维素纳米晶须（CNW）复合膜的热性能，发现完全水解PVA/CNW 的热稳定性高于部分水解 PVA/CNW的热稳定性。

PVA具有优异的成膜性，可以通过溶液浇铸或熔融挤出技术制成薄膜，由PVA制得的薄膜，透明性高，拉伸强度和耐撕裂强度高，韧性好，耐磨性好。PVA膜还具有优异的气体阻隔性能，能有效地阻止 O2、N2和 CO2等气体的渗透（如表1），可用于多层薄膜，例如采用多层复合的形式，将PVOH薄膜夹在疏水薄膜之间。

表1 各种薄膜材料的水蒸气透过率和O2渗透率[11]

这种复合膜不但耐水，还同时具有优异的阻隔性能，可用于对阻隔性能要求较高的产品包装（如香料、高档的烟草、食品、药物包装等）。不但能够保持产品自身的气味不会丧失，还能够防止产品被氧化和提高产品的美观度。

在合成聚合物中，PVA最突出的性能是其可生物降解性能，PVA生物降解性归因于随机链裂解反应，即在两种酶催化氧化过程中，聚乙烯醇的碳骨架被破坏[12,13]。Kawai[14]已经建立了 PVA的生物降解过程，主要分为两步，首先在PVA氧化酶（仲醇氧化酶（SAO）和 PVA脱氢酶（PVADH））作用下，氧化羟基形成二酮或一酮结构，随后在氧化的PVA水解酶（OPH）作用下羰基结构发生水解，最终完全降解。另外，PVA已被证实是一种无毒，安全和无刺激的聚合物，具有较好的生物可降解性和生物相容性，已受到大家的高度关注。PVA与其它材料复合可以用于医疗领域，如PVA-金纳米复合膜，其已被用于抗菌材料。而且PVA在药物传递，细胞封装，伤口敷料，血管移植物等。总之，PVA是一种非常有前景的可降解聚合物，其优异的性能使 PVA和PVA基复合材料被广泛应用于包装，医疗卫生、纤维纺织、涂料和粘结剂等领域，尤其在开发新型可降解包装领域具有不可替代的价值。

图2 水对PVA的增塑作用机理图[15]

PVA的主要缺点之一是它的高亲水性，这是由于PVA分子链上含有许多羟基，导致其具有高极性和高水敏感性。尽管在干燥状态下PVA具有较好的力学性能和气体阻隔性能，但是在高湿环境下，水分子会破坏PVA链间的强相互作用（如图2所示），增加自由体积，使PVA膜发生溶胀，甚至溶解，水分子的塑化作用将导致PVA优异性能的丧失。Lin等[16]对PVA及PVA/GO复合膜在不同湿度下的吸水性能，拉伸性能进行了研究，发现随着相对湿度（RH）从 60%增加到 80%，PVA的吸水率从14.2%增加到84.6%；在80% RH条件下，PVA膜的Tg为14.4℃明显低于干燥后PVA的Tg（71.4℃）；当RH从20%增加到80%时，PVA的拉伸强度从80±5.7 MPa下降到20±2.4 MPa，杨氏模量从 1575±114.6 MPa降低到5.46±0.70 MPa，断裂伸长率从 171.8±27.1%增加到 1275.5±52.6%。Nyflö tt等[17]也报道称，由于水分子的增塑作用，聚合物链的柔性增加，PVA膜中的自由体积增加，膜的氧阻隔能力下降，并且湿度越大，氧阻隔性能越差。总之，PVA的高度水敏感性，使其在应用过程中普遍存在着耐水性差的问题，尤其是在食品和医药包装领域。

2. 抗菌剂及其分类

抗菌剂是抗菌材料的核心成分，其在纺织工业、水消毒、医药和食品包装等多个领域均有着广泛的应用[18]。根据抗菌剂的种类和特性，一般将其分为天然抗菌剂、无机抗菌剂和有机抗菌剂这三类。

2.1 天然抗菌剂

天然抗菌剂是指从天然物质中提炼得到的一种能够抑制细菌生长和繁殖的物质，根据来源不同，主要有天然动物抗菌剂、天然植物抗菌剂以及天然矿物抗菌剂这三大类。其中，由于天然植物抗菌剂和天然动物抗菌剂具有可再生、生物相容性好、安全无毒、无刺激、无污染等优点在抗菌材料领域应用最为广泛。天然植物抗菌剂是从植物中提取，经纯化而制成，如葡萄籽提取物、香精油、香芹酚等。天然动物抗菌剂是从动物体内提取的有效抗菌成分，主要包括壳聚糖、抗菌肽和溶菌酶等。Liakos[19]等将一种植物精油（EO）和醋酸纤维素（CA）复合，经静电纺丝得到EO/CA纳米复合纤维，精油含量＞1%时，复合纤维对E. coli的抑菌率可达100%，能有效防止细菌生物膜的形成，且不会对人体细胞产生毒性，可用于伤口护理或纱布等。Alves等[20]制备了一种含有葡萄籽提取物和香芹酚的微胶囊（CMF），并将其添加到壳聚糖（CS）中，制备了一种CS/CMF复合膜。研究发现，CS/CMF复合膜的抗菌性和阻隔性均高于 CS。Fürsatz等[21]采用一种简单绿色环保的方法，将ε-多聚-L-赖氨酸（ε-PLL）负载到细菌纤维素（BC）上。ε-PLL官能化的BC对表皮葡萄球菌具有高效的接触抑制性能，在制备预防和治疗感染伤口的敷料领域具有广阔的应用前景。

但是，天然抗菌剂在使用过程中也存在一些问题，如天然抗菌剂的热稳定性较差，和聚合物相容性不好，易于降解、抗菌活性不高等[22]。目前，大部分课题组选择将其他材料和天然抗菌剂复合来解决这些问题。如 Regielfutyra等[23]以维生素C（VC）为还原剂，开发出了一种新型的壳聚糖-银纳米复合抗菌剂，这种复合抗菌剂具有更高的抗菌活性。

又如图3所示，Wu等[24]制备了一种负载有抗生素硫酸庆大霉素（GS）的壳聚糖（CS）水凝胶（CM-CS），其不仅对 S.aureus的生长和生物膜的形成具有良好的抑制作用，而且还能增强细胞的粘附、增殖和分化，在整形外科应用中具有巨大潜力。

图3 CM-CS壳聚糖水凝胶的制备机理图[24]

2.2 无机抗菌剂

无机抗菌剂因具有热稳定好、抗菌广谱性和抑菌效率高等优势在抗菌材料领域应用最为广泛。根据抗菌机理不同，主要包括两类：一类是金属离子型抗菌剂，主要包括一些具有杀菌能力的金属离子、金属或金属氧化物，如Ag+、AgNPs、MgO、CuO等。其中，AgNPs和Ag+的杀菌能力最强，应用最广泛；另一类是光催化型抗菌剂，主要是指在光辐照下，才发挥抗菌活性的一类无机抗菌剂，如 ZnO和 TiO2等，和其他无机抗菌剂相比，这类抗菌剂的耐热性更优异，但是其使用条件较为苛刻，即必须要有光的辐照。无机抗菌剂在使用过程中不会产生耐药性，杀菌效率高，耐热性能好，可用于制备抗菌塑料、抗菌橡胶、抗菌涂料、抗菌纤维等，应用范围涉及纺织品、食品包装、医药包装[25]，如图4所示。

图4 无机或金属纳米粒子在食品包装领域的应用及其抗菌活性[25]

纳米银是到目前为止，应用最为广泛的一种无机金属抗菌剂，它具有抗菌广谱性，对细菌、真菌、病毒等均具有很好的抑制和杀灭作用。纳米银的抗菌机理一般被认为是：（1）纳米银释放的银离子通过静电引力向细菌细胞表面迁移，随后穿过细胞膜进入细胞，和半胱氨酸及其他化合物的巯基（SH）发生反应，通过破坏电子传递，使蛋白质失活，最终导致细胞死亡；（2）纳米银本身能够锚定细胞壁并渗入细胞。使细胞壁形成结构性缺陷最终导致细菌细胞通透性增加，细胞膜破裂，细胞内物质被释放，使细菌失活；（3）Ag+可以促进产生活性氧自由基，破坏细菌细胞结构以杀死细菌。纳米银与其他材料复合，不但能使聚合物获得纳米银优异的抗菌活性，而且还可以保留聚合物基材原有的特性，已成为应用最为广泛的一类抗菌剂[26]。

图5 （a）CNTs-Ag和（b）GO-Ag复合纳米粒子的形成机理[27]

图6 AgNP-PD-CNC复合纳米粒子的制备[28]

尽管AgNPs具有令人满意的抗菌效率，但在聚合物中分散性差的问题仍然制约着其在聚合物抗菌材料中的应用。近年来，将AgNPs固定在其他载体上构建纳米复合粒子，然后用于聚合物纳米复合材料，是解决这一问题的有效手段。如具有强离子交换能力的介孔沸石等支撑载体能够赋予复合材料更多的性能，包括改善纳米材料的防污性，渗透性和机械强度等。

如Shi等[29]合成了一种载Ag沸石，并将其并入PVDF纺丝溶液中，用于制备纳米纤维膜，得到的膜具有优异的抗菌性能和机械强度。其他可用于AgNPs的载体还包括CNCs、GO、碳纳米管（CNTs），埃洛石纳米管（HNTs），SiO2、TiO2等。另外AgNPs和载体间具有协同增强作用，甚至可以导致复合纳米粒子具有更高的抗菌能力。因此，使用银基纳米复合材料开发高效抗菌膜被认为是最有前途的方案之一。

Van[30]小组，仅在室温下，通过光还原法直接将AgNPs负载在TiO2纳米管（TNT）上，AgNPs显著提高了TNTs的光催化活性和抗菌活性；此外，在自然光下辐照150 min后，Ag/TNTs的光催化效率是TNT的两倍，仅辐照60 min后浓度为20 ppm的Ag/TNT对S.aureus的抑菌率可达99.99%，可用于污水处理领域。

Dinh等[31]通过光化学反应，将AgNPs分别负载在CNTs和GO上，分别制备了CNTs-Ag和GO-Ag两种复合纳米粒子，和纯 AgNPs相比，CNTs-Ag和GO-Ag显示出更加优异的抗菌性能，如图5所示。

Gai等[32]以柠檬酸钠为还原剂，首先制备了GO-Ag复合纳米粒子，后将其添加到壳聚糖-明胶（CG）复合液中，通过静电纺丝法制备了GO-Ag/CG复合纳米纤维毡，研究发现了GO-Ag能够同时增强CG纳米纤维膜的机械性能和抗菌活性。

Shi等[33]先将聚多巴胺（PD）涂覆在 CNCs表面，后利用PD原位Ag制备了AgNP-PD-CNC复合纳米粒子（如图6）；AgNP-PD-CNC纳米粒子较游离 AgNPs表现出更高的稳定性和抗菌活性，其对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抗菌性能是游离AgNPs的4倍。

2.3 有机抗菌剂

有机抗菌剂在所有抗菌剂中占主导地位，具有来源广泛、种类繁多、抗菌能力强、易于分散等优点，然而其也存在着热稳定性差、毒性高、易于迁移和易产生耐药性等缺点，严重制约了其在抗菌制品中的应用。

近年来，研究学者已开发出多种方法来解决这些问题，直接通过共价结合的方式将抗菌活性物质固定在材料的表面、载体和聚合物链上，是克服以上难题的有效手段，不但可以避免抗菌剂的迁移和释放不均匀的问题，还保持了其高杀菌活性，且不会产生耐药性等。共价结合有抗菌活性物质的材料，正在成为当今研究和开发的一个热点，尤其在生物医学、组织工程、水处理和食品包装等领域。

目前，具有带正电荷NR4+（R是指烷基，芳基或烷基）的季铵化合物（QACs），已被广泛用于构建新型抗菌材料。Ganewatta等[34]使用铜催化的叠氮化物-炔烃1,3-偶极环加成（CuAAC）点击反应将季铵化合物接枝到玻璃表面，得到了具有抗微生物性能的材料（如图7）。Saini[35]等将含有季铵基团的 2,3-环氧丙基三甲基氯化铵共价接枝到微纤化纤维素（MFC）上，制备了阳离子化MFC；研究发现所制备的MFC膜对E. coli具有较好的抗菌性能，同时不会释放抗菌剂，是一种接触型抗菌材料（如图8）。在季铵化合物中，通过叔胺基团季铵化得到的季铵化聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PDMAEMA），是一种常见的具有高抗菌活性的聚阳离子型化合物，被广泛用于制备抗菌膜。Xu[36]等利用辐射接枝法，将PDMAEMA接枝在微孔聚丙烯膜（MPPM）表面，后分别用苄基氯（BC）和碘甲烷将其季铵化，得到了聚阳离子接枝的 MPPM 膜，其对 E.coli和S.aureus具有较高的杀菌效率。Zhao等[37]设计合成了一种部分季铵化的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-甲基丙烯酸共聚物（DMAEMA-co-MMA），并将其和交联二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）复合，构建半互穿网络（SIPN）结构，得到了双功能防雾/抗微生物聚合物涂层。SIPN涂层具有强抗菌性，且抗微生物作用是接触杀灭，不会浸出杀菌物质，在医疗器械领域具有潜在的应用。

图7 季铵化（QA）抗菌表面的（A）制备流程，（B）抗菌活性和（C）抗菌机理[34]

图8 从纸浆纤维素制备阳离子化MFC的示意图[35]

3. 抗菌膜的制备方法

尽管在探索稳定高效抗微生物剂方面的研究越来越多，但是关于如何使用此类抗菌剂设计抗菌膜，通过对聚合物进行功能化，以制备同时具有抗菌性能并保持材料优异性能的抗菌膜，仍然是现在的研究热点，即通过共混或表面官能化将抗菌剂与聚合物结合，同时不改变或降低聚合物膜的总体性能，例如机械性能、渗透性和热性能等。从细菌的观点来看，它们对抗菌膜的耐受性和敏感性受细菌性质，膜表面粗糙度，抗菌剂与细菌接触以及抗菌剂种类等因素的影响[38]。因此，要想制备性能优异的抗菌膜，必须考虑到抗菌剂的种类、抗菌剂和聚合物基体的相容性以及抗菌剂的浸出等问题。目前，抗菌膜的制备方法主要包括物理共混、表面涂覆和接枝共聚改性法等（如图9所示）。

图9 抗菌膜的制备方法：（a）物理共混、（b）表面涂覆和（c）接枝共聚改性法[38]

3.1 物理共混法

通过简单的溶液或者熔融共混的方法将抗菌剂与聚合物复合（如图 9a），是赋予复合膜抗菌性最直接的策略。目前，将无机抗菌纳米粒子和聚合物共混，因具有广谱的抗菌活性，易于制造，且不会改变聚合物的结构，被广泛应用于抗菌膜的制备[39,40]。

但是，如何提高无机抗菌剂的分散和增强无机物与聚合物的界面亲和力是制备高性能复合膜的难点。而且，这种复合膜也存在一些缺点，如嵌入在聚合物基质内部的抗菌剂不能直接与细菌接触，不可避免地造成了抗菌剂的浪费和降低了复合材料的抗菌防污性能。

此外，在使用过程中，嵌入聚合物中的抗菌剂也会逐渐浸出，不仅会降低抗菌活性，还可能导致二次污染[41]。在这种情况下，已经出现了各种方法来解决这些问题。如，通过有机改性无机抗菌剂，来提高其在聚合物中的分散及其和聚合物的亲和性[42]；或者是在混合之前，将抗菌剂固定在更大规模的载体上，不仅可以提高抗菌剂的稳定性，而且还可以通过引入新的功能载体提高复合材料的性能[43]。

总之，物理共混法为制备抗菌膜提供了一种灵活和适用的技术，但仍存在一些问题需要解决，如抗菌剂的浸出，纳米颗粒的聚集等。

3.2 表面涂覆法

为了提高抗菌剂和细菌的接触效果，增强材料的抗菌性能，表面涂覆改性被认为是赋予薄膜高杀菌性质的有效途径之一，常用的涂覆法主要有浸渍涂布和旋涂法。如图9b所示为一个典型的浸渍涂布法制备抗菌膜工艺，具体是将聚合物膜先浸入到含有抗菌剂的溶液中，一段时间后经过漂洗和热处理等得到表面附有抗菌活性物质的复合膜。这种方法相对简单，并且可调节性强，如可以通过改变涂层的表面结构（光滑度，亲水性），以优化抗菌活性，提高膜的抗菌和防污能力[44]。旋涂法主要是通过将溶液浇铸到固定的基材上，然后旋转来进行。和浸渍涂布法相比，它能够生产更平滑，更薄，更均匀的涂膜，但难以在非平坦表面上形成层膜。这种方法也存在着一些缺点，如在实际使用过程中，膜上的抗菌涂层通常不稳定，不耐磨，易失活等。因此，在进行涂覆之前，常需要对膜表面进行官能化以改善涂层的稳定性，常用的方法包括，增加膜的表面能，优化膜的结构和表面粗糙度，使用偶联剂、表面活性剂或交联剂进行后处理等。

3.3 接枝改性法

接枝改性法是指通过离子键或共价键将抗菌活性物质共价键合到聚合物基体和材料表面，是目前制备接触型抗菌材料的有效途径。这种方法所制备的抗菌膜具有很多的优势如：（1）可以避免抗菌剂的释放、改善和延长材料的抗菌活性；（2）无毒、无刺激、无污染等；（3）不会破坏基体材料原有的物理和机械性能。但是这种改性法常需要抗菌活性物质和聚合物材料之间有可发生共价键合的基团。另外，由于大多数聚合物具有化学惰性，需要通过激光诱导等离子体技术，碱处理或光催化等方法对膜进行预处理，以引入活性官能团（如羧基，胺，磺酸等）。

如 Dhende等[45]合成了带有二苯甲酮侧基的抗微生物共聚物，这种共聚物可作为光交联剂，在紫外光照射下可与含C-H键的基材反应，得到永久的非浸出抗微生物材料。又如图 9c所示，Saini等[46]通过酯化反应将抗生素苄基青霉素接枝到微纤化纤维素（MFC）表面，接枝改性后的MFC膜对 E.coli和 S.aureus具有优异的抗菌性能，且不会释放抗菌剂。

4. 抗菌性聚乙烯醇的制备

目前，抗菌材料的研制和应用，已成为减少和避免微生物交叉感染、降低疾病发生率、保护人类健康的有效手段之一。聚乙烯醇是一种特殊的可生物降解的水溶性聚合物，被广泛应用于纤维纺织、膜工业、生物医疗、食品包装、胶黏剂等领域，为了进一步提高PVA在生物医药和食品包装领域的应用，开发抗菌性聚乙烯醇材料已成为国内外的研究热点。

George等[47]将 CNCs和 AgNPs同时添加到PVA基体中，制备了PVA/CNCs/AgNP杂化膜，研究发现，AgNPs的引入不但赋予了杂化膜优异的抗菌性，同时还降低了杂化膜的亲水性。

Gutha等[48]将壳聚糖/聚乙烯醇（CS/PVA）水溶液与 ZnO纳米颗粒复合制备了一种新型的CS/PVA/ZnO复合膜，研究发现制备的杂化膜对E.coli和 S.aureus具有较高的抗菌活性，同时和CS/PVA膜相比，CS/PVA/ZnO敷料伤口愈合更快更完整，可作为抗菌和伤口愈合的治疗剂。

AdilUsman等[49]以淀粉（St）为绿色还原剂，通过一步法制备了 PVA-GO-Ag-St复合膜。GO和 AgNPs的引入使膜的机械性能和热性能得到改善，此外由于GO和AgNPs的协同效应，使纳米复合材料膜具有更强的抗菌能力，在水处理和食品包装领域具有潜在的应用价值。

Tao等[50]以天然大分子（丝素蛋白，Silk）为还原和稳定剂制备了 AgNPs-silk/PVA薄膜，AgNPs均匀分布在Silk/PVA薄膜表面和内部；且制备的 AgNPs-silk/PVA薄膜具有良好的机械性能、热稳定性和抗菌性。

Liu等[51]通过电子束辐射法（EBI）制备了在水中稳定性较好的壳聚糖/AgNPs复合物，并将其和 PVA共混经静电纺丝得到了 CS/PVA/AgNPs纳米纤维（NFs），如图 10所示；所制备的 NFs具有良好的抗菌活性，还具有优异的机械性能。

图10 CS/PVA/AgNPs NFs的制备机理[51]

大量研究表明，抗菌剂的引入可赋予PVA优异的抗菌性能，但是，抗菌膜的抗菌活性，以及抗菌膜的抗菌长久性、耐久性和可重复使用性仍需优化[52]。

除此之外，PVA自身的水敏感性仍制约着PVA基抗菌材料的广泛应用。抗菌剂的引入虽然提高了PVA膜的抗菌性能，但是PVA基膜的耐水性并没有得到明显的改善甚至还会随着抗菌剂的引入而变得更不耐水。因此，如何提高PVA耐水性和抗菌性能仍然是现在的研究热点。