在20世紀80年代,ici公司將雙胍結構抗菌劑開發用于紡織品的抗菌防臭整理,并組建zeneca公司推向市場,l999年7月起改由avecia公司經營,仍沿用原商品名:reputex 20。它的有效成分為聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽(phmb),是雙胍類抗菌劑的典型代表。同類產品還有:vantocil ib,vantocil tc,和am-020等?;瘜W結構式如下:
聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽(phmb)的合成:
其合成路線是由己二胺和雙氰胺的銅鹽或鋅鹽在60℃加熱反應,通二氧化氯使ph值由11降至6.8-7,冷卻過濾,先制得已亞甲基二胺的二氰酸鹽,再用已二胺和36%的鹽酸處理,然后加熱至150-155℃,攪拌反應4小時,即得產品。h2nc6h12nh2-hn(cn)2
其中n=12-16
雙胍類整理劑只能用于纖維素纖維,混紡織物中纖維素纖維的含量不應低于30%,其安全性,得到美國fda和epa的認可。存在的問題,一是洗必泰類的價格較高,二是雙胍類抗菌劑,通常不耐氯漂和日曬。但是如avecia公司目前已經解決該問題,并獲得相關專利,簡單地講,是在整理之后通過特定強有機酸或者該強有機酸的水溶性鹽處理,結果不但大大提高了耐洗滌性,耐氯漂而且還抑制了吸氯泛黃的問題。
2·1·3有機硅季銨鹽
其中,r為甲基,x為氯時是dc5700,aem5700,日本信越的polon mf5o其r也為甲基,x用的是溴素;am101的r為乙基,x為氯。
其典型代表當屬首先由美國dow corning公司所開發生產的三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化銨,即dc-5700,現在由從dow corning公司分立出的aegis公司專門經營,名稱為aem5700,從其分子結構來看,這大概是唯一一類,如同量身定做用于紡織品抗微生物整理的抗菌劑,分子當中,具有活性交鏈和活性殺菌兩部分構成,適用產品范圍寬泛,適用于各種纖維材料,廣譜抗菌,且解決了大部分殺菌劑不耐水洗的問題。該產品還可用于抗菌防螨整理,在半自然條件下,經試驗室(p.p.c.belgium)進行了6周的實驗評價,經dc-5700整理的褥墊與未整理的褥墊相比,除掉的塵螨可達98%。該產品屬于非溶出性抗菌劑,不會誘導產生耐藥性菌。dow corning公司從七十年代初開始研發,歷時數十年,投入巨額資金,確認了其安全性,這里不再贅述。此類產品存在的問題有以下幾個方面,一是用于高白度漂白產品,如純棉亞漂針織面料上,對白度是有一定的影響;二是對高親水產品如毛巾的親水性有所降低;另外,是不耐高溫。
八十年代初,我院與山大合作開發am-101時,將甲醇溶劑改為乙醇,三甲氧基也改為三乙氧基,是擔心甲醇可能對染整工廠的操作工人有所傷害。使用上的差異主要是整理時的熱處理溫度后者比前者稍高。
有人將氨基硅油季銨化用作抗菌劑,我認為不應屬于此類產品,其缺點是明顯的,有溶出性,耐洗性相對要差一些。
有機硅季銨鹽的合成路線:主要是采用氯丙基三烷氧基硅烷偶聯劑與十八烷基二甲基胺以醇為溶劑進行季銨化反應來制取。
其中,dc5700,aem5700等產品中r為甲基,x為氯;polon mf5o其中r也為甲基,但是x采用的溴,且都為含量42%的甲醇溶液;國產的stu-am101,am-101其中r為乙基,x為氯,含量為40%的乙醇溶液。2·1·4銀粒子應用
以銀沸石絡合物或金屬銀出現的銀粒子是無機類抗菌劑的典型代表,特點是耐熱性能好,廣譜抗菌,耐久性好,不產生耐藥性菌,但存在的問題是易變色,制造難度大,適合的后整理加工工藝有限。通常大多數采用共混法添加到合成纖維聚合物中,制取抗菌合成纖維。在后整理方面,均可應用于涂層工藝,以提高涂層材料的防腐、防霉性能。日華公司的磺酸銀法用于陽離子可染滌綸織物的抗微生物整理。具體是將帶有磺酸基的陽離子可染性聚酯織物在0.002%硝酸銀溶液中浸漬處理后,在攪拌下煮沸,20分鐘后取出冷卻,充分洗滌后干燥。聚酯纖維的可染性殘基(so3-)與銀離子結合,銀磺酸鹽抗菌劑得以在纖維上固定,得到抗菌纖維或織物。
2·1·5苯并咪唑氨基甲酸甲酯(bcm)
純品為無色無味結晶體,水中溶解度為8mg/kg(ph7),可溶于無機酸及乙酸等有機酸,在堿性溶液中緩慢分解。熱穩定性良好,化學性質穩定。大鼠急性口服ld50大于15000mg/kg,屬低毒類殺菌劑。但是,由于bcm對皮膚有刺激性,不宜用作與皮膚接觸的紡織品的整理,主要用作織物的防霉或防腐整理加工,可與其他殺菌劑拼混使用。使用時,通常先將其研磨細化處理,使之成為漿狀。用量一般0.25-0.5%,粘合劑用量3-5%,工藝為浸軋法。
防霉劑bcm的合成:將氰氨基甲酸甲酯與鄰苯二胺按一定比例混合,在ph值為6.0,加熱到100℃,反應1.5h,可得到苯并咪唑基氨基甲酸甲酷(bcm)。反應產率主要受氰氨基甲酸甲酯濃度的影響。反應體系中氰氨基甲酸甲酯的濃度在170-180g/l之間時,反應產率可達到90%-95%的最高值。
2·2其他幾種的抗菌劑
各種特定植物提取液的微膠囊產品。比較有代表性的是日本大和化學的產品,都有比較好的效果,但是價格昂貴。
3幾方面研究開發的介紹
3·1殼聚糖及其他天然抗菌劑的研究開發
3·1·1殼聚糖及其衍生物的應用的研究,主要目的是解決殼聚糖耐久性的問題以及解決水溶性、提高抑菌性能等,大多采用btca、ca及nma等整理劑將殼聚糖與纖維素纖維交鏈以提高其耐久性,效果明顯。殼聚糖的衍生物比較引人注目的是n-(2-羥基)丙基-3-三甲基脫乙酰甲殼質氯化銨(htcc)。
采用殼聚糖與縮水甘油基三甲基氯化銨來制取htcc,利用htcc的高抗菌性,采用nma或其他樹脂及粘合劑提高其耐洗性。
3·2納米材料與技術的應用
近幾年,利用納米材料的光氧化催化作用,研究開發抗微生物材料,尤其是納米級粉體無機材料,引人關注。在紡織行業大多采用共混的工藝方法制造功能性纖維,用于后整理的工藝方法,僅限于涂層或采用粘合劑固著。但是納米技術還處于雛形,存在很多的末知與不確定性。尤其是納米技術是不是像人們想象得那么安全?現在一些專業人員對納米技術可能存在的隱患提出了看法。因為微小,所以可以無孔不入,包括人類的大腦。一項受英國政府委托進行的研究報告中指出,科學家制造的納米粒子和纖維,由于體積微小到連肉眼也看不見,對健康和環保都構成了威脅,相應的,美國市場上一些化妝品出于該原因被查禁,同時,有關部門也停止了刻意將納米材料加入生活環境中的研究工作。報告還強烈警告,正因為以納米科技制造的產品體積極為細小,性質難測,有些甚至毒性驚人。研究小組負責人安·道林指出,納米科技的好處和風險現在都被無限地夸大,不過有人關心就該加以規范。她說:"有證據顯示納米粒子比原型物質更具毒性,目前我們還正在研究。"雖然對納米不必驚慌,但廣泛使用納米技術前應該進行謹慎的觀察和論證。尤其是該技術對人和環境的影響。3·3耐久、可再生抗菌整理
由于多數美國家庭使用含氯洗滌劑,而部分抗菌紡織品經氯漂后將喪失活性。而鹵胺化合物的特點是其生成反應是可逆的,因此選用作為鹵胺母體的雜環化合物anti-l(mdmh)-乙內酰脲衍生物,該化合物具有潛在生物殺傷基團,接枝到纖維素上。在含氯洗滌劑洗滌時,該基團轉變成具生物殺傷性的鹵胺結構。這樣就為生物殺傷功能的活化與再生提供了簡便辦法。
主要是利用鹵胺結構的殺菌活性及上述可逆反應來再生,結構ⅰ在氯漂或含有有效氯洗滌劑洗滌時,將活化為具有殺菌活性的結構ⅱ,而結構ⅱ在殺菌之后失活成為結構ⅰ。
相關信息 







推薦企業
推薦企業
推薦企業