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1抗菌紡織品的發展現狀與機理
1.1抗菌紡織品的發展現狀
隨著科學技術的進步和人民生活水平的提高,人們對紡織產品提出了更多、更高的要求,從而推動著抗菌防臭加工技術的深入發展。目前,品種繁多的紡織品抗菌防臭整理劑不斷面世,加工技術日趨完善,標志著服裝用及裝飾用紡織品的抗菌防臭加工技術已進入穩定發展階段。
抗菌防臭整理在美國等國家被稱為抗菌整理和抗微生物整理,在日本被稱為抗菌防臭加工。目前世界上許多國家尤其是日本、美國、英國的一些生產企業紛紛研制和生產出自己的抗菌纖維及紡織品,把抗菌劑加到紡絲液中制取的纖維大都是滌綸、腈綸、錦綸等。國內目前大都是采用抗菌劑后整理的方法使產品獲得抗菌性能,如東華大學抗微生物腈綸織物CHA、北京潔爾爽高科技有限公司生產的SCJ-963抗菌整理織物等。
1.2紡織品的抗菌防臭機理
織物抗菌功能的獲得主要采用纖維改性加工和織物后整理兩種方法來實現。采用織物后整理方法,產品抗菌耐久性差,洗滌多次后,抗菌效果逐漸消失;采用物理改性、化學改性、復合紡絲及把抗菌劑摻加到紡絲液中紡出纖維的方法制取抗菌纖維,再織成各種具有抗菌性能的織物及產品,產品則具有抗菌性能持久、性能穩定、對人體安全性高等特點[1]。
1.2.1微生物抗菌機理
微生物抗菌整理劑主要可分為溶出型和非溶出型兩大類。
非溶出型抗菌劑的抗菌機理為藥劑不浸入微生物細胞,而是將微生物細胞壁用物理方法加以破壞,使其內部組織外露而將細胞殺死。有機硅季銨鹽屬于非溶出型抗菌劑,由于細菌一般帶有負電荷,而季銨鹽在水中帶正電荷,二者因靜電引力吸引在一起,使細菌細胞壁表面停止振動,呼吸也同時停止。由于抗菌劑不浸入細菌細胞體內,不影響細胞核中的遺傳因子,因此不會產生遺傳變異的耐藥性菌。這種抗菌機理俗稱為“接觸殺死”,基本屬于“專守防衛”型。當季銨N+表面上附著的細菌遺骸或塵土過多時,抗菌效果降低,但通過洗滌,抗菌效能可再現。溶出型抗菌劑的抗菌機理為藥物浸入微生物細胞中,通過細胞壁、細胞膜、影響其脫氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA的再生能力,使微生物細胞內酶的代謝功能和呼吸功能發生麻痹,進而衰竭。如二苯基醚及其衍生物(酚類)的抗菌機理屬于破壞微生物的再生能力。當抗菌劑與細菌接觸時,能進入細菌細胞內影響DNA和RNA的再生,并抑制與合成核酸和蛋白質有關的酶的作用和功能,限制了細菌和其他微生物的生長和繁殖。
1.2.2大分子金屬絡合物的消臭機理
大分子金屬絡合物的消臭一般是通過分解、氧化、還原、中和、加成等化學反應使含臭的物質轉化為無臭物質,以達到消臭的目的。如以鐵-酞菁衍生物為主要成分的消臭劑能分解含臭的硫化氫、氨、硫醇等。
2抗菌防臭整理劑及其加工方法
抗菌防臭整理劑在紡織品的抗菌防臭加工中起著極為重要的作用,它滅菌防臭效果的優劣不僅決定著被加工織物的質量,而且與人體的衛生保健息息相關。作為理想的抗菌防臭整理劑應滿足下列要求:①抗菌防臭效果優良,加工方法簡便,成本低。②不影響人體生理機能。③與其他加工助劑有相溶性,不損傷織物,不影響外觀。④耐家庭的濕洗、干洗等。目前使用的抗菌劑大體可分為無機、有機和天然抗菌劑三大類。
2.1無機抗菌劑無機抗菌防臭劑是近幾年開發的較為成功的品種,適宜添加于合成纖維熔融紡絲原液中。它是通過物理吸附、離子交換等方法,將銀、銅、鋅金屬或其化合物固定在沸石、硅膠等多孔材料的表面得到的。代表性的產品有:日本鐘紡的Bactekiller泡沸石。此類抗菌劑最大優點是耐熱性可達500℃,非常穩定和安全。但加入合成纖維紡絲原液最大的困難是粉末或顆粒的粒徑較大[2]。
隨著納米技術研究的進展,將含有TiO2、ZnO和SiO2等的納米微粉摻入天然或合成纖維中,可紡出各種抗菌和除臭的纖維[3]。這種纖維具有優良的保健功能,特別適用于制作醫藥用品,如手術服、護士服、手術巾、繃帶等。目前,日本及一些西歐國家已廣泛采用納米TiO2用于化纖織物的整理。有關無機化合物的抗菌機理,一般認為是銀離子溶出機理,或與光作用產生活性氧機理。
