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1抗菌紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀與機(jī)理
1.1抗菌紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人民生活水平的提高,人們對紡織產(chǎn)品提出了更多、更高的要求,從而推動(dòng)著抗菌防臭加工技術(shù)的深入發(fā)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(shù)日趨完善,標(biāo)志著服裝用及裝飾用紡織品的抗菌防臭加工技術(shù)已進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)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(chǎn)企業(yè)紛紛研制和生產(chǎn)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(nèi)目前大都是采用抗菌劑后整理的方法使產(chǎn)品獲得抗菌性能,如東華大學(xué)抗微生物腈綸織物CHA、北京潔爾爽高科技有限公司生產(chǎn)的SCJ-963抗菌整理織物等。
1.2紡織品的抗菌防臭機(jī)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(shí)現(xiàn)。采用織物后整理方法,產(chǎn)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(xué)改性、復(fù)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(chǎn)品,產(chǎn)品則具有抗菌性能持久、性能穩(wěn)定、對人體安全性高等特點(diǎn)[1]。
1.2.1微生物抗菌機(jī)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(jī)理為藥劑不浸入微生物細(xì)胞,而是將微生物細(xì)胞壁用物理方法加以破壞,使其內(nèi)部組織外露而將細(xì)胞殺死。有機(jī)硅季銨鹽屬于非溶出型抗菌劑,由于細(xì)菌一般帶有負(fù)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(xì)菌細(xì)胞壁表面停止振動(dòng),呼吸也同時(shí)停止。由于抗菌劑不浸入細(xì)菌細(xì)胞體內(nèi),不影響細(xì)胞核中的遺傳因子,因此不會(huì)產(chǎn)生遺傳變異的耐藥性菌。這種抗菌機(jī)理俗稱為“接觸殺死”,基本屬于“專守防衛(wèi)”型。當(dāng)季銨N+表面上附著的細(xì)菌遺骸或塵土過多時(shí),抗菌效果降低,但通過洗滌,抗菌效能可再現(xiàn)。溶出型抗菌劑的抗菌機(jī)理為藥物浸入微生物細(xì)胞中,通過細(xì)胞壁、細(xì)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(xì)胞內(nèi)酶的代謝功能和呼吸功能發(fā)生麻痹,進(jìn)而衰竭。如二苯基醚及其衍生物(酚類)的抗菌機(jī)理屬于破壞微生物的再生能力。當(dāng)抗菌劑與細(xì)菌接觸時(shí),能進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)影響DNA和RNA的再生,并抑制與合成核酸和蛋白質(zhì)有關(guān)的酶的作用和功能,限制了細(xì)菌和其他微生物的生長和繁殖。
1.2.2大分子金屬絡(luò)合物的消臭機(jī)理
大分子金屬絡(luò)合物的消臭一般是通過分解、氧化、還原、中和、加成等化學(xué)反應(yīng)使含臭的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無臭物質(zhì),以達(dá)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(yōu)劣不僅決定著被加工織物的質(zhì)量,而且與人體的衛(wèi)生保健息息相關(guān)。作為理想的抗菌防臭整理劑應(yīng)滿足下列要求:①抗菌防臭效果優(yōu)良,加工方法簡便,成本低。②不影響人體生理機(jī)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(jī)、有機(jī)和天然抗菌劑三大類。
2.1無機(jī)抗菌劑無機(jī)抗菌防臭劑是近幾年開發(fā)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(chǎn)品有:日本鐘紡的Bactekiller泡沸石。此類抗菌劑最大優(yōu)點(diǎn)是耐熱性可達(dá)500℃,非常穩(wěn)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(shù)研究的進(jìn)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(yōu)良的保健功能,特別適用于制作醫(yī)藥用品,如手術(shù)服、護(hù)士服、手術(shù)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(guān)無機(jī)化合物的抗菌機(jī)理,一般認(rèn)為是銀離子溶出機(jī)理,或與光作用產(chǎn)生活性氧機(jī)理。
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