[摘要]本文綜述介紹了紡織品抗菌整理機(jī)理、抗菌整理劑種類、抗菌性能測試方法及目前抗菌發(fā)展趨勢。
引 言
當(dāng)基本的條件如營養(yǎng)、水份、氧氣以及合適的溫度都具備時(shí)， 紡織品是微生物生長的極好媒介物， 其碩大的表面積有助于微生物的生長。為了減少有害微生物對(duì)人的危害， 防止在人與人、人與動(dòng)物、動(dòng)物與動(dòng)物之間的傳播， 我們必須人為地控制紡織品中微生物的生長繁殖。耐久性抗菌整理是一種很有效的方法。它可減少微生物降解織物產(chǎn)生的氣味， 可以殺死或抑制細(xì)菌， 減少對(duì)人體的危害，起到衛(wèi)生保健作用。但理想的抗菌整理及其工藝應(yīng)該滿足以下條件：無毒， 不引起皮膚過敏或不適;不影響紡織品性能或外觀; 能與常規(guī)加工工藝相容和耐多次水洗。 整理工藝必須對(duì)環(huán)境友好， 整理后仍保持整理劑的內(nèi)在功能， 整理過的產(chǎn)品具有耐久性并保留織物所需要的功能及服用性能。
１ 抗菌機(jī)理
抗菌劑抑制或殺死細(xì)菌有幾種方式， 不同種類的抗菌劑， 抗菌機(jī)理相異，可概括為如下幾種：
（１） 使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的各種代謝酶失活， 殺死細(xì)菌;
（２） 與細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 破壞其功能;
（３） 抑制孢子生成， 阻斷 ＤＮＡ 合成， 抑制細(xì)胞生長;
（４） 加快磷酸氯化還原體系， 打亂細(xì)胞正常的生長體系;
（５）破壞細(xì)胞內(nèi)的能量釋放體系;
（６）阻礙電子轉(zhuǎn)移系統(tǒng)以及氨基酸轉(zhuǎn)酯的過程;
（７） 通過靜電場的吸附作用， 破壞細(xì)胞壁而殺死細(xì)菌。
２ 抗菌整理劑的類型
目前抗菌整理劑很多， 主要可分為無機(jī)類、有機(jī)類和天然抗菌劑三大種類。
２．１ 無機(jī)類
無機(jī)類抗菌劑多為金屬離子以及一些光催化抗菌劑和復(fù)合整理抗菌劑。
２．１．１ 金屬及金屬鹽
無機(jī)抗菌劑的組成，主要包括載體與抗菌成份，其中載體不是抗菌成份，而是保證活性組份穩(wěn)定，同時(shí)具有緩釋性。抗菌成份主要是一些金屬離子，如Ｐｄ、Ｈｇ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ 等以及它們的化合物， 通過與細(xì)菌中的細(xì)胞蛋白結(jié)合，使細(xì)菌變性或失活。考慮到安全性，常選用 Ａｇ、 、 。但由于Ｃｕ 離子帶有顏Ｃｕ Ｚｎ色， 影響織物外觀;Ｚｎ抗菌性差，其強(qiáng)度僅為 Ａｇ 的１／１０００。因此市場上商品化的絕大多數(shù)使用載銀無機(jī)抗菌劑。
銀系列抗菌機(jī)理目前沒有明確的定論， 主要有接觸抗菌機(jī)理和光催化抗菌機(jī)理， 多數(shù)人認(rèn)同接觸抗菌機(jī)理。 Ａｇ＋與細(xì)菌接觸后，憑借庫侖引力牢固吸附在帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜上，并進(jìn)一步穿透細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，與其中的硫基反應(yīng)，破壞細(xì)胞合成酶的活性，使細(xì)胞喪失分裂增殖能力而死亡，并且Ａｇ＋會(huì)從死菌體中游離出來繼續(xù)殺菌，抗菌效果較為持久。
在銀系列抗菌劑存在的問題， 主要是 Ａｇ＋ 是強(qiáng)氧化劑，在空氣中久置， 會(huì)和空氣中的硫反應(yīng)， 顏色由淺棕色往棕色、 深棕色、 褐色、黑色等變化， 使其應(yīng)用受到很大局限; 另外 Ａｇ＋對(duì)細(xì)菌抗菌最為有效， 但對(duì)真菌和霉菌效果不是很好。這兩點(diǎn)是以后對(duì)銀系列抗菌劑的研究重點(diǎn)。
２．１．２ 光催化型
光催化抗菌劑均為半導(dǎo)體化合物， 但能真正起到自潔、殺菌、除臭等功能的半導(dǎo)體光催化劑卻不多。目前研究認(rèn)為銳鈦礦結(jié)構(gòu)的二氧化鈦半導(dǎo)體光催化抗菌材料有廣闊的應(yīng)用前景。
其抗菌機(jī)理： 當(dāng)吸收表面輻射光能超過其禁帶寬度時(shí)， 二氧化鈦價(jià)帶上的電子被激發(fā)， 超過禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶， 在價(jià)帶上產(chǎn)生相應(yīng)穴位（ｈ＋），同時(shí)也生成電子（ｅ－）。此時(shí) ｅ－和 ｈ＋存在兩種可能性：一是 ｅ－和 ｈ＋復(fù)合， 將所吸收的光能以熱和光的形式釋放， 無法利用所吸收的光能;二是ｅ－和 ｈ＋分離將所吸收的光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能， 內(nèi)部電子被激發(fā)形成活性氧類的超氧化物和羥基原子團(tuán)，具有很強(qiáng)的氧化功能，可以破壞細(xì)胞膜，使細(xì)胞質(zhì)流失，凝固病毒的蛋白質(zhì)，抑制病毒的活性、撲捉殺除空氣中的細(xì)菌，達(dá)到抗菌目的。
光催化抗菌劑同時(shí)具有抗菌和防霉效用且消毒效果快 、殺菌能力強(qiáng)、耐久性好、 沒有二次污染、 穩(wěn)定性較好等特點(diǎn)， 但它必須有光才能起作用，這極大地限制了使用范圍。因?yàn)榍∏≡诤诎禇l件下細(xì)菌更易繁殖和生長，所以如何提高其在黑暗條件下的抗菌性能， 有很高的研究價(jià)值。
２．２ 有機(jī)類
有機(jī)系列多為傳統(tǒng)抗菌劑， 以有機(jī)酸、酚、醇為主要成分，以破壞細(xì)胞膜、使蛋白質(zhì)變性代謝受阻等為抗菌機(jī)理，其優(yōu)點(diǎn)是殺菌力強(qiáng)、效果持久、來源豐富; 缺點(diǎn)是毒性大， 會(huì)產(chǎn)生微生物耐藥性、耐熱性較差， 易于遷移等。
２．２．１ 季銨鹽類
季銨鹽抗菌劑系脂肪族類季銨鹽或聚烷氧基三烷基氯化銨。通常銨鹽類的陽離子化合物具有殺菌能力， 尤其含 １２～１８個(gè)碳原子的季銨鹽類，常作纖維的消毒劑和殺菌劑。 季銨鹽化合物是最常用的抗菌劑， 但由于其與纖維的結(jié)合力差，常與反應(yīng)性樹脂并用，以提高其耐久性 。
２．２．２ 有機(jī)硅季銨鹽類
有機(jī)硅季銨鹽系列抗菌衛(wèi)生整理劑是一類新型的陽離子表面活性劑， 其分子結(jié)構(gòu)可變性強(qiáng)，性能優(yōu)良， 合成簡單， 很有應(yīng)用前景 。最著名的是美國道康寧公司的 ＤＣ—５７００， 其活性成分的學(xué)名為 ３－ （ 三甲氧基硅烷基） 丙基二甲基十八烷基氯化物， 具有耐久性、安全性好及廣譜抗菌的特點(diǎn)， 與 ＤＣ—５７００ 結(jié)構(gòu)類似的商品 ３－ （ 三甲氧基硅烷基） 丙基二甲基十四烷基季銨鹽，性能類似。
２．２．３ 胍類（ＰＨＭＢ）
在醫(yī)藥應(yīng)用的雙胍類消毒劑中， 選擇在水中溶解度小的而對(duì)纖維吸附能力高的品種，就可用于開發(fā)抗菌纖維的抗菌劑。ＰＨＭＢ（聚六甲撐基雙胍）對(duì)革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、真菌酵母菌都有廣譜抗菌作用， 目前產(chǎn)品已經(jīng)市售。ＰＨＭＢ的陽荷性可以通過酸堿中和反應(yīng)使其牢固的與纖維素相結(jié)合。ＰＨＭＢ 成功地運(yùn)用于棉、羊毛及棉 ／羊毛的混紡織物。在 ＰＨＭＢ 鹽酸鹽中引進(jìn)三甲氧基甲硅丙基即可制得 ＰＨＧＳ。棉織物用 １%的 ＰＨＧＳ 處理后， 能殺死 １００%的細(xì)菌， 且耐水洗。此外由于 ＰＨＭＢ 良好的耐熱穩(wěn)定性， 可將其添加到熔融紡絲液中制成抗菌合成纖維。
２．２．４ 鹵胺化合物
鹵胺化合物抗菌劑是一種新型的抗菌劑。鹵胺化合物是指含有Ｎ－Ｘ 鍵（Ｘ 可以為 Ｃｌ 或 Ｂｒ） 的化合物， 它可以由含胺、酰胺或者酰亞胺基團(tuán)的化合物經(jīng)氧化劑如次鹵酸鹽作用后得到。該類型的化合物中的Ｎ－Ｘ 鍵在水分子的作用下分解緩慢， 釋放出具有氧化作用的鹵正離子，同時(shí)化合物中的 Ｎ－Ｘ 鍵被還原成為 Ｎ－Ｈ 鍵。由于 Ｎ－Ｂｒ鍵不穩(wěn)定，容易分解， 因此實(shí)際使用中常用氯胺化合物。氯正離子具有氧化作用，可以殺死病菌等微生物。殺死病菌后， 化合物經(jīng)次氯酸鹽溶液漂洗后， 其中的 Ｎ－ Ｈ鍵又可以被氧化為 Ｎ－ Ｃｌ 鍵，重新獲得殺菌功能。但目前我國開發(fā)研究還比較少， 距工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用更遠(yuǎn)。
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