2.2合成有機(jī)抗菌劑
合成有機(jī)抗菌劑根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為二十余大類,其中結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單是醛基水溶液(福爾馬林),結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜是異噻唑和咪唑類等[4]。合成有機(jī)抗菌劑發(fā)展較早,但存在著耐熱性低、易揮發(fā)分解、安全性差、抗菌持續(xù)時(shí)間短等缺點(diǎn)[5]。用在紡織品上的合成有機(jī)抗菌整理劑主要有有機(jī)季銨鹽類、季銨鹽類、雙胍類、有機(jī)金屬化合物等。
2.2.1季銨鹽類
季銨化合物是最常用的抗菌劑,由于其與纖維的結(jié)合力很差,故與反應(yīng)性樹(shù)脂并用,以提高其耐久性[6]。例如,日本可樂(lè)麗的Saniter與日清紡的Peachfresh就是季銨鹽與反應(yīng)性樹(shù)脂同浴整理而成的產(chǎn)品。這類抗菌劑主要用于純聚酯織物上,系脂肪族季銨鹽或烷氧基氯化銨。其主要品種還有烷基二烷基芳基氯化銨、十六烷基二甲基芐基氯化銨、聚氧化乙烯三甲基氯化銨、聚烷基三烷基氯化銨、十八烷基二甲基氯化銨、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨等。
2.2.2有機(jī)硅季銨鹽類
1972年美國(guó)道康寧公司開(kāi)發(fā)的DC-5700,即十八烷基二甲基(3-甲氧基硅烷基丙基)氯化銨,是具有代表性的優(yōu)良抗菌劑。DC-5700為陽(yáng)離子型抗菌劑,故可與陽(yáng)離子型和非離子型助劑同浴使用,采用浸漬或浸軋的方法將其固定在合成纖維的表面,賦予纖維抗菌性能。它既能與纖維的陰離子發(fā)生結(jié)合,又能自身縮聚成膜,在起到殺菌作用的同時(shí),還可使織物具有良好的耐洗性。國(guó)內(nèi)也開(kāi)發(fā)出類似產(chǎn)品,如上海樹(shù)脂廠的SAQ-1、山東大學(xué)的STU-101、寧波化工研究所的NBM SI-4等。因此類為陽(yáng)離子型抗菌劑,故可與陽(yáng)離子型和非離子型同浴使用,而和陰離子型助劑同用則必須采用一浴二步法或二步法加工,并注意處理前對(duì)織物進(jìn)行充分水洗。工藝流程主要為:浸漬或浸軋織物后,隨即于30℃~120℃烘干,以除去溶劑。此時(shí),整理劑在纖維表面縮聚并與纖維形成共價(jià)鍵或離子鍵結(jié)合。
2.2.3酚類(二苯基醚及其衍生物類)
國(guó)外使用的酚類織物抗菌劑主要是2,4,4’-三氯-2’-二羥基二苯醚,它是目前國(guó)際市場(chǎng)上最流行的廣譜高效環(huán)保型抗菌劑之一。近年來(lái)該產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上十分緊俏,主要生產(chǎn)廠家是汽巴精化,價(jià)格高達(dá)60萬(wàn)元/噸。國(guó)內(nèi)四川天然氣化工研究院、浙江黃巖東亞醫(yī)藥化工公司等,相繼開(kāi)發(fā)出這類產(chǎn)品,并已進(jìn)入市場(chǎng)。此類抗菌整理劑屬于非離子型乳化分散液,故可與其他助劑、柔軟劑以及乙二醛類、三聚氰胺等樹(shù)脂同用,這點(diǎn)顯然比陽(yáng)離子型抗菌劑優(yōu)越。主要工藝流程為:乳液通過(guò)浸軋或噴法施加于織物,經(jīng)烘干,再于120℃焙烘3分鐘后固著于纖維?？咕懋a(chǎn)品手感柔軟且耐久性好。常用整理產(chǎn)品有毛巾、手帕、襪子、內(nèi)衣、襯衫、運(yùn)動(dòng)服、床上用品和地毯等。
2.2.4胍類
這類抗菌劑由英國(guó)ICI公司在1980年研制成功。胍類抗菌劑的品種有1,1-六甲撐-雙[5-(4-氯苯基)雙胍]二葡萄糖酸酯、聚六甲撐雙胍鹽酸鹽等,這類抗菌劑對(duì)纖維的附著力很強(qiáng),耐洗性和殺菌效果均很好,但防霉效果、耐熱和耐光性能較差。
2.3天然抗菌整理劑
天然抗菌整理劑尚處于起步階段。目前天然抗菌物質(zhì)越來(lái)越受到重視,因?yàn)樗鼈兌拘缘?、?duì)環(huán)境無(wú)害,更易被消費(fèi)者接受。
2.3.1植物類提取物
這類提取物通常是液體。液體提取物施加到織物上常使用微膠囊技術(shù),提取物封入微膠囊以后,再以樹(shù)脂固著在織物上。目前使用較多的是檜柏油,其主要組分是4-異丙基-2-羥基-環(huán)庚基-2,4,6三烯-1-酮,這是一種七個(gè)原子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物[6]。其抗菌機(jī)理是分子結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)可供配位絡(luò)合的氧原子,它與微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)作用使之變性[7]。
2.3.2甲殼質(zhì)(殼聚糖)
甲殼質(zhì)是除纖維素外第二個(gè)最豐富的天然聚合物。殼聚糖是甲殼質(zhì)在濃堿液中脫去乙?；难苌镄问?早已被用作織物整理劑。近幾年發(fā)現(xiàn)它還具有抗菌及皮膚護(hù)理特性。殼聚糖微粉可均勻地混入粘膠紡絲液中,再紡成抗菌粘膠絲。殼聚糖具有良好的生物活性,與生物體能親和相容,可對(duì)多種菌類表現(xiàn)出抗菌性。殼聚糖的抗菌機(jī)理為分子中的氨基吸附細(xì)菌,和細(xì)菌表面的陰離子成分結(jié)合,阻礙細(xì)胞壁內(nèi)外物質(zhì)的輸送[7]。
2.3.3微生物發(fā)酵產(chǎn)物
氨基葡萄糖苷ST-7是用一種放線菌發(fā)酵獲得的抗生物質(zhì),對(duì)細(xì)菌的繁殖有明顯的抑制作用。安全性高,對(duì)皮膚無(wú)刺激。其抗菌機(jī)理為:它作用于細(xì)菌細(xì)胞核蛋白質(zhì)的子單位上,阻礙間核糖核酸的密碼因子和特核糖核酸反密碼因子的相互作用,使其合成異常蛋白質(zhì)而致死[8]。
2.3.4昆蟲(chóng)抗菌性蛋白質(zhì)
利用昆蟲(chóng)抗菌性蛋白質(zhì)是紡織工業(yè)利用生物技術(shù)的一個(gè)方面。昆蟲(chóng)適應(yīng)環(huán)境能力很強(qiáng),對(duì)細(xì)菌霉菌和病毒等微生物的侵襲有很強(qiáng)的抵抗力。從它們體內(nèi)分離出抗菌性蛋白質(zhì)并設(shè)法用于紡織品上,是抗菌防臭加工今后努力的方向。
2.3.5天然抗菌整理加工方法
天然抗菌整理應(yīng)用于紡織品的抗菌整理加工可采用:①與化纖混合紡絲,如日本富士紡織公司將殼聚糖混入粘膠中紡絲生產(chǎn)的Pchitopolyi。②與合成樹(shù)脂混合后在織物表面成膜。第一種方法可以得到持久功能的抗菌纖維,但工藝復(fù)雜。第二種方法工藝雖簡(jiǎn)單,但需要解決牢度問(wèn)題。
3抗菌防臭效果測(cè)試
衡量抗菌防臭整理的抑菌、殺菌的水平,即抗菌防臭紡織品的檢測(cè)方法,目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),一般參考日本和美國(guó)的一些方法。
3.1 ATCC-90試驗(yàn)法
在瓊脂培養(yǎng)基上,接種試驗(yàn)菌種,再緊貼上試樣。另取一塊未整理織物,貼在同一培養(yǎng)基上作對(duì)照。于37℃下培養(yǎng)24小時(shí)后,借放大鏡觀察菌類繁殖情況和試樣周圍無(wú)菌區(qū)的暈圈大小,同時(shí)與對(duì)照的試驗(yàn)情況比較。故該法也稱暈圈試驗(yàn)法。
3.2 AATCC-100試驗(yàn)法
目前,在美國(guó)的三種抗菌定量試驗(yàn)法中,AATCC-100為惟一的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法。其方法是:在滅菌織物上,接種革蘭氏陰性菌和陽(yáng)性菌,以瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng),培養(yǎng)后與未整理織物相比較,得出細(xì)菌減少數(shù)。此法適用于容易從被加工纖維上溶出的抗菌劑,而不適用于和加工纖維以化學(xué)方式相結(jié)合的抗菌劑,如DC-5700,因?yàn)榧庸ぴ诶w維制品上的DC-5700和試驗(yàn)菌接觸機(jī)會(huì)少,經(jīng)一定時(shí)間培養(yǎng)后生存繁殖的菌數(shù)和對(duì)照物上的菌數(shù)幾乎相同,因而無(wú)法計(jì)測(cè)。
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