纺织品抗菌防臭防霉后整理加工 综述概要
抗菌防臭和除臭纤维
抗菌防臭和除臭纤维应091-4 刘敏(200921506220)摘要旨在介绍抗菌防臭、除臭纺织品的基本概念及机理、纳米无机抗菌防臭、除臭剂及其作用机理还有抗菌防臭除臭纤维和纺织品的制备与性能。
关键词纳米无机抗菌防臭除臭机理制备前言人类生存环境中存在各种各样的细菌和霉菌,常见的包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、黄曲霉菌和白色念珠菌等,另有一些是对人体汗液等代谢物起作用而滋生繁殖的“臭味菌”。
表皮葡萄球菌和棒状菌常见于内衣、内裤,导致外衣裤异味的菌类一般是杆菌孢子和少量表皮葡萄球菌。
在高温高湿的环境下,这些微生物在衣物上大量繁殖时,纤维容易受到其酸性或者碱性代谢物的作用而发生降解、变色,并生成挥发性恶臭物质,如醋酸、氨气等,还容易引发人体某些皮肤病,因此,抗菌和防臭历来是息息相关的。
为满足人们对纺织品卫生功能的高要求,纤维制品的抗菌防臭、除臭加工也就显得非常必要了。
(一)抗菌防臭、除臭纺织品的基本概念及机理纺织品实际上上是一种多孔材料,容易吸附气相、液相和固相物质。
在穿用过程中容易沾上汗液、皮脂等人体分泌的物质,也容易吸附环境中的。
所以,纺织品是微生物繁殖和传递过程中的重要载体和营养源。
而纺织品因受到微生物的酸性或者碱性代谢产物的作用会降解、变色,微生物能分解汗液中的糖分、脂肪酸和皮屑等物质,生成了不饱和脂肪酸和氨等有臭味的物质,产生异味。
随着科学技术的进步,为了适应人们的需要,各种功能性纺织品应运而生。
抗菌防臭纺织品是在纺织品使用状态下,通过抑制微生物的繁殖,从而抑制微生物产生异味,达到避免纤维制品变质,从而保持卫生状态的效果。
根据不同的抗菌剂,纺织品的抗菌机理有:①使细菌内的各种代谢酶失活,从而杀死细菌;②与细胞内的蛋白酶发生化学变化,破坏其机能;③阻断细菌DNA 的合成,从而抑制细菌的生长;④破坏细胞内的能量释放体系;⑤破坏蛋白质结构,产生代谢障碍;⑥通过静电场的吸附作用,使抗菌剂分子渗入细胞内部,使其破裂,内容物泄露而杀死细菌。
环保型纺织品抗菌整理剂进展综述
环保型纺织品抗菌整理剂进展综述董红霞(上海洁宜康化工科技有限公司,上海,200333)摘要:本文叙述了抗菌整理剂的作用机理、分类以及选择标准,着重分析了目前抗菌剂行业面临的安全环保法规的压力,并提出了应对这些安全环保压力的方向。
关键词:抗菌剂;环保;安全;法规;进展随着对天然与健康产品的持续追求,人们更关注纺织品的健康及舒适性,尤其是抗菌防臭加工最受市场的青睐。
在气候温暖而且雨量较多的地区,细菌(微生物)容易大量繁殖,而人体穿着纤维制品时,汗、皮脂、污垢等人体代谢物均附着在纤维的表面上,而间接提供细菌所需的营养源进行繁殖,在这过程中代谢所产生挥发性恶臭物质,也会引发其它相关的疾病。
具有抗菌功能的纺织面料对于防止病菌的侵害起着极其重要的作用,用抗菌功能性纺织面料制作的日用品已逐渐为人们所重视,并随着科技的发展,广泛而深入地辐射到生活的细节中。
开发抗菌功能性纺织品所需要的抗菌整理剂是一门牵涉甚广的技术科学。
该技术使用在纺织品的抗菌上,可提供不同保护程度的功能。
本文详细叙述了抗菌整理剂的作用机理、抗菌剂的种类以及抗菌剂选择远离等,着重分析了当前安全法规对抗菌整理剂的较高要求,并提出了环保型抗菌整理剂的发展方向。
1、抗菌防臭加工的必要性纤维或纺织品经抗菌处理后,可以发挥两方面的作用:(1):保护使用纺织品穿著者和使用者的人,如果抗菌纺织品能杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、尿素分解菌等细菌和真菌,则能预防传染性疾病的传播;防止内衣裤和袜子产生恶臭;防止袜子上脚癣菌的繁殖;防止婴儿因尿布发生红斑;提高老人和病人的免疫能力;而且可以在医院内预防交叉感染(即MRSA感染);(2):对纤维材料本身的保护,防止纤维受损,由于具有杀灭黑曲霉菌、球毛壳菌、结核杆菌和柠檬色青霉菌等各种霉菌,可以防止纤维材料变色、脆损以及纺织品贮藏时发生霉变。
2、纺织品上抗菌剂的作用模式和机理活的微生物,如细菌和真菌等,主要由多糖组成的最外层的细胞壁。
抗菌防臭和除臭纤维
抗菌防臭和除臭纤维应091-4 刘敏(200921506220)摘要旨在介绍抗菌防臭、除臭纺织品的基本概念及机理、纳米无机抗菌防臭、除臭剂及其作用机理还有抗菌防臭除臭纤维和纺织品的制备与性能。
关键词纳米无机抗菌防臭除臭机理制备前言人类生存环境中存在各种各样的细菌和霉菌,常见的包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、黄曲霉菌和白色念珠菌等,另有一些是对人体汗液等代谢物起作用而滋生繁殖的“臭味菌”。
表皮葡萄球菌和棒状菌常见于内衣、内裤,导致外衣裤异味的菌类一般是杆菌孢子和少量表皮葡萄球菌。
在高温高湿的环境下,这些微生物在衣物上大量繁殖时,纤维容易受到其酸性或者碱性代谢物的作用而发生降解、变色,并生成挥发性恶臭物质,如醋酸、氨气等,还容易引发人体某些皮肤病,因此,抗菌和防臭历来是息息相关的。
为满足人们对纺织品卫生功能的高要求,纤维制品的抗菌防臭、除臭加工也就显得非常必要了。
(一)抗菌防臭、除臭纺织品的基本概念及机理纺织品实际上上是一种多孔材料,容易吸附气相、液相和固相物质。
在穿用过程中容易沾上汗液、皮脂等人体分泌的物质,也容易吸附环境中的。
所以,纺织品是微生物繁殖和传递过程中的重要载体和营养源。
而纺织品因受到微生物的酸性或者碱性代谢产物的作用会降解、变色,微生物能分解汗液中的糖分、脂肪酸和皮屑等物质,生成了不饱和脂肪酸和氨等有臭味的物质,产生异味。
随着科学技术的进步,为了适应人们的需要,各种功能性纺织品应运而生。
抗菌防臭纺织品是在纺织品使用状态下,通过抑制微生物的繁殖,从而抑制微生物产生异味,达到避免纤维制品变质,从而保持卫生状态的效果。
根据不同的抗菌剂,纺织品的抗菌机理有:①使细菌内的各种代谢酶失活,从而杀死细菌;②与细胞内的蛋白酶发生化学变化,破坏其机能;③阻断细菌DNA 的合成,从而抑制细菌的生长;④破坏细胞内的能量释放体系;⑤破坏蛋白质结构,产生代谢障碍;⑥通过静电场的吸附作用,使抗菌剂分子渗入细胞内部,使其破裂,内容物泄露而杀死细菌。
抗菌药水,纺织抗菌消臭剂,织物抗菌剂,羽绒抗菌防臭剂,内衣抗菌剂
纺织品抑菌整理技术进展的回顾杨栋樑资料来源:全国染整新技术协作网简讯一、抑菌整理的由来在人类生活的环境里,微生物的足迹是无处不在的。
土壤里、流水中、大气以及邻近地面的天空间,到处有它的亲朋好友,其种族有几千种之多,同时繁殖力尤为惊人(约20分种可繁殖一代)。
人们无时无刻不在与各种微生物打交道,享受它赋予的恩惠,同时,某些微生物会造成物质的霉变、腐烂、如侵入人体会影响健康甚至危及生命。
纺织品上沾附的微生物,在适当的条件下,会迅速繁殖形成菌丝或霉斑,以及由于微生物的发酵作用,致使天然纤维(如棉)降解或产生恶臭味,造成服用性能的恶化。
人们为防止微生物损害天然纤维的服用性能,很早(约1900年左右)就开发防霉整理。
至二十世纪40年代,美国首先出现切断纺织品作为传播致病菌媒介链的卫生整理(SaniitizedFinishing)产品,这是人类为保护自己的健康对微生物发起的新一轮绞杀。
卫生整理产品一出现就受到酷爱清洁卫生的日本人的青睬,不久,日本人提出卫生整理不如抗菌防臭整理更能表达产品的特征。
随着市场上抗菌产品的开发,而抗菌一词的定义涉及内容的广泛性,1996年后,又将开发抗菌性能更好的称谓抑菌整理。
卫生整理的出现是人们将纺织品作为人的第二层皮肤来防御微生物的入侵肌体,而卫生整理先改为抗菌防臭整理,到现在的抑菌整理,充分反映了日本人在对待纺织品与微生物关系处理的几个阶段,也是抗菌整理技术进步的写照,本文拟对此进程和进一步的发展作些叙述;以就教诸同好。
二、人与微生物的共生关系[1-5]不仅在人生活的周围环境中充满着微生物,它们还在人们的体内蛰居、繁殖。
真是人与微生物之间结下不解之缘。
正常情况下,人体除器官内部、血管和淋巴系统外,其余对外"开放系统"的各部位,如皮肤、呼吸道、胃肠以及生殖和泌尿系统都有微生物存在的。
只是在一般情况下,各种菌种处于协调平衡状态或称"常态菌群"以致不会引起疾病而已。
几种常见的功能性纺织品的加工整理方法
几种常见的功能性纺织品的加工整理方法1、抗静电织物获得抗静电织物的方法主要有嵌织导电纤维法和织物表面整理法。
采用嵌织导电纤维(与金属丝共织)的方法可增强织物的抗静电性,而且效果持久,同时还能改善织物的吸湿性以及防污性等;织物表面整理法是对合成纤维织物进行抗静电树脂整理,这些抗静电剂覆盖在织物表面,通过吸湿增加纤维的导电性能.2、防水透湿织物防水透湿织物的开发主要有高密度织造、织物涂层和微孔薄膜层压复合3种方法,其中以聚四氟乙烯防水透湿层压复合加工最为典型。
由于聚四氟乙烯微孔薄膜具有一定的接触角和微孔半径,故有一定的耐水压和透湿性能,采用双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜生产的层压织物具有防水性、防风性和透湿性等功能。
3、抗菌防臭织物抗菌保健织物可采用共混纺丝法和后整理加工法进行生产。
共混纺丝法是在聚合阶段、聚合终了或纺丝喷口前以及纺丝原液中将抗菌剂加入纤维中的方法;后整理加工法则是将抗菌剂热固在纤维上,从而达到抗菌防臭的目的。
4、阻燃纺织品通过将阻燃剂单体与高聚物共聚或在聚合体中加入阻燃剂经混溶加工制成共混纤维,再织成阻燃织物;另一种方法是将阻燃剂用喷涂、浸轧或涂层的方法对织物进行处理,当遇到火种时发生物理和化学反应,从而达到阻燃效果。
此外,在染整加工上可采用防缩、防蛀前处理,应用各种功能性染料如光变色、远红外吸收等染色,采用染整新技术包括生物酶技术、低温等离子体技术、微胶囊技术等开发功能性纺织品。
如采用中性或碱性蛋白酶对毛织物在湿处理过程中进行防缩加工,将防蛀剂与洗呢、煮呢、缩呢等毛织物湿处理加工同时进行,达到防蛀防缩的效果;生物酶可去除纤维或织物上的杂质、绒毛或使纤维减量,以改善织物的外观和手感;低温等离子体技术可改善羊毛的防缩性能以及涤纶的亲水性以及抗静电性等;微胶囊技术主要用于印花、抗皱防缩、抗静电、防水防油污以及阻燃等各种后整理。
织物抗菌防臭整理工艺实践
结合 . 因此 能通 过 与水 接触 被 带 走 . 类 抗 菌 整 理 这
剂 主 要 用 于 用 即 弃 类 纺 织 品 ( 次 性 纺 织 品1 。 常 一 上
收稿 日期 :0 6 O 一 6 2 0 一 l 0
有机 氮类 、 基呋 喃类 、 硝 双胍 类 、 氯苯 咪唑 类等 。
1 . 无 机抗 菌整 理剂 2
11 有 机 抗 菌 整 理 剂 .
通 过 牢 固的 化学 键结 合 . 方面 使药 剂 不能 进 入 微 一 生物 的细 胞 内 . 细 胞核 ( 传 因 子 ) 有 影 响 , 对 遗 没 不 会 出现 耐 药 菌 : 一 方 面 , 菌 剂 还 不 会 被 人 体 的 另 抗 分泌 物 吸收 而进 入 人体 内 . 对人 体 和环境 具 有 很 高
维普资讯
3 2
染
整
技
术 o r
行业 。 由于该 类抗 菌剂 生 产技 术难 度 相对 较 低 , 所
香气 和抗 菌 剂等 . 挥其 卫 生保 健作 用 。对 于 抗菌 发
以国 内外生 产厂 家很 多 . 产 品质 量 良莠 不 齐 。 但
无 机抗 菌 剂是 具 有 抗 菌 性 的 金 属离 子 等 无 机 物 及 其 与无机 载体 的 复合体 它 具有 耐热 加工 性好
的 优点 . 广 泛 用 于 塑料 、 成 纤 维 、 材 、 纸等 可 合 建 造
作 者 简 介 : 亚 辉 (9 4 ) 男 , 士 , 中华 区域 经理 , 事 李 16 一 , 博 大 从 精 细 4  ̄产 品 的合 成 、 用研 究及 管 理 工 作 L- - 应
摘 要 : 概 述 了抗 菌 防臭 整理 荆的发 展 、 生产 和应 用 , 绍 了抗 菌纺 织 品 的生 产 方 法 , 点 阐述 了改 性 介 重
抗菌防臭纺织品加工方法的探讨
() 5 与其 他整 理 剂具 有 相容 性 ;
() 工方法 简单 , 本低廉 。 6加 成
2 抗 菌 防 臭 纺 织 品 的 加 工 方 法
抗 菌 防臭 纤 维 是 在 原 纤 维 制 造 或 后 处理
抗 菌 防臭 卫 生 整 理 是 指 在 纤 维制 品上 用 具 有 抗 菌 防 臭 作 用 的试 剂 进 行 处 理 , 予 抗 赋
过 程 中 , 入 具 有 抗 菌 防 臭 能 力 的 药 剂 的特 加
殊 纤 维 。利 用 抗 菌 防臭 纤 维 制 得 的纺 织 品称 为 抗 茵 防臭 纺 织 品 。对 纤 维 织 物 进 行 抗 菌 防 臭 处 理 , 为 了 防 止 微 生 物 对 纤 维 的 劣 化 及 是
菌 防 毒 性 能 , 防止 纤 维 因 微 生 物 引 起 的劣 以
茼 防 臭机 理 及 国 内外 对 抗 茵防 臭 纺 织 品 的应 用 。
[ 键 词] 抗 茵 防 臭 抗 茵 防 臭 纺 织 品 加 工 方 法 关
1 抗 菌 整 理
1 1 定 义 .
特别是进入 8 O年 代 以来 , 院病 房 中造 成 病 医
菌 的元 凶 MRS 耐 新 青 霉 素 金 黄 色 葡 萄球 A( 菌 ) 使 免 疫 力 弱 的病 人 、 人 及 婴 幼 儿 很 容 , 老 易被 感 染 上 , 一 旦 感 染 上 很 难 治 愈 , 且 由此对 抗 菌 防臭 整 理 便 提 出 了更 高 的 要 求 。
第 3 期
等。 2 2 化 学 改 性 法 。
研 究 探 讨
此 法 是 将 具 有 抗 菌 防臭 功 能 的化 学 助剂
通 过 化 学 反 应 将具 有 抗 菌 防臭 作 用 的 基
纺织品功能整理
功能整理:凡是能赋予纺织品某种特殊实用功能的整理加工统称为功能整理。
包括:抗皱、防缩、防水、防油、阻燃、抗菌防臭、防霉防蛀、防静电、防紫外线、防辐射、香味整理、陶瓷(保健)整理等等。
止血整理:整理手段:化学接枝变性(赋予织物新的化学和物理性能)止血机理:1、物理作用:吸收水分而膨化(增加血液粘度,减缓流速)紧贴产生压力(膨化胶体堵塞毛细管末端)2、化学作用:粘附及凝集血小板3、生理作用:促活凝血因子-----活化凝血酶抗冻疮整理整理手段:纤维上连接(化学嫁接(为经得起重复使用中酸性汗液和碱性洗液的侵蚀))某种化学物质。
抗冻疮机理:制止动脉的痉挛收缩(通过生理性舒解、物理性扶摸)消痒整理整理手段:选择一种在结构上近似组织胺(致痒的代谢产物,脱羧的组胺酸),活性又比组织胺较强的物质,连接在纤维上。
抗菌整理整理手段:抗菌剂化学结合等方法留存在织物上。
抗菌机理:抗菌剂直接作用或缓慢释放作用,抑制菌类生长。
抗霉腐整理整理手段:在织物上生成不溶性的抗霉腐物质、伯醇基化学变性、与纤维素纤维中羟基结合形成共价键。
抗静电整理整理手段:物理方法(带不同电荷的纤维混纺或交织添加油剂、给湿、车间接地)化学方法(用抗静电剂进行整理来消除,在疏水性纤维表面形成导电层:提高纤维的吸湿性表面离子化)。
防臭整理整理手段:抗菌法(使杂菌无法在织物上繁殖生长)吸收法氧化法。
防紫外线整理整理手段:增强织物对紫外线的吸收能力(选用适当的纤维,用紫外线吸收剂,选择合适的组织结构)增强织物对紫外线的反射能力(选用适当的纤维,选择合适的组织结构,用反光性强的物质)。
防污整理易去污整理:指通过这种整理后的织物沾污后在水中易于洗除。
拒污整理:拒污整理是指通过这种整理后的织物在空气中不易被污物沾污。
1.含氟整理剂适合作拒油整理剂。
2. 聚丙烯酸系整理剂适合作易去污整理剂。
污物分类(1)油脂类物质:乙醚溶解物、食品油脂、汗脂。
(2)水溶性物质:盐、糖、尿、汁、酸、碱,果汁、菜汁、难除的淀粉、胶水、蛋白质、牛奶,易再沾污。
抗菌防臭面料 执行标准
抗菌防臭面料执行标准1. 引言1.1 背景介绍现代社会人们对衣物的舒适度和健康性越来越重视,抗菌防臭面料应运而生。
背景上,随着人们生活水平的提高和健康意识的增强,人们对抗菌、防臭功能的面料需求不断增加。
在传统面料中,由于细菌和霉菌的滋生,会导致衣物长时间使用后发生异味,影响着着衣物的整洁卫生以及穿着者的舒适感。
抗菌防臭面料的出现,为解决这一问题提供了有效的解决方案。
在现代社会中,人们的生活方式越来越忙碌,衣物的清洁和消毒工作可能相对较少,这就需要一种具有抗菌、防臭功能的面料,能够有效地抑制细菌和霉菌的生长,延长衣物的使用寿命,保持衣物的清洁和舒适度。
抗菌防臭面料在现代社会的衣物生产和消费中起着至关重要的作用。
通过对抗菌防臭面料的研究和应用,不仅可以改善人们的生活质量,提高服装的品质和功能性,还可以促进纺织服装产业的发展,推动抗菌防臭面料市场的壮大和多样化。
探讨抗菌防臭面料的执行标准及其在服装行业中的应用意义重大且具有现实意义。
1.2 研究意义抗菌防臭面料在现代社会中具有重要的意义。
随着人们生活水平的提高和健康意识的增强,人们对于衣物的舒适度和卫生性要求也越来越高。
抗菌防臭面料能够有效地抑制细菌和霉菌的生长,减少衣物发出的异味,保持衣物清洁和干爽。
这不仅可以提升穿着者的舒适感,还能有效防止细菌的传播,减少疾病的传染。
研究抗菌防臭面料的意义在于提高衣物的卫生性和舒适度,保护穿着者的健康。
抗菌防臭面料的研究还能促进纺织行业的发展,提高产品附加值,拓展新的市场空间。
通过不断研究和改进,抗菌防臭面料的性能和品质将得到进一步提升,满足消费者日益增长的需求,推动整个纺织行业向更加环保、健康和可持续发展的方向发展。
1.3 研究目的本文的研究目的主要包括以下几点:1.探讨抗菌防臭面料在纺织行业中的重要性和应用价值。
通过深入研究抗菌防臭面料的特性和优势,可以更好地认识其在纺织品领域中的作用,为相关行业提供参考和指导。
纺织用品抗菌处理简介
• PS:图中童装是我司客户给意大利著名品牌 Roberta代工,蓝色吊牌为 公司X提供。
• 国家也在去年推出了《抗菌针织品》行业标准FZ/T73023-2006, 以利抗菌纺织品的规范生产和发展,这是我国首个抗菌纺织品 标准。
纺织品抗菌的需求和案例
• 2006年11月14日,上海市科委、东华大学(原中国纺织大 学)、中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所、鄂尔多 斯上海内衣有限公司在上海联合宣布推出首款纳米抗菌内衣, 现已取得巨大成功。(来源:中国品牌服装网) • 在海湾战争“沙漠风暴”行动中,大多数士兵伤亡都是源于 细菌感染,而不是因为意外事故或被友军误伤。这让美国军 方开始重视研究士兵对细菌的防护办法,研发出了纳米抗菌 内衣,减少了得皮肤病的烦恼。(来源:中国青年报)
纳米材料有限公司
纺织用品抗菌处理简介
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纺织品抗菌的意义
• 由于纺织物能吸收人体分泌的汗液、皮脂等排出物,因此在温
度、湿度合适的环境下,寄居在纺织品上的微生物可大量繁殖,
分解人体分泌物,产生氨等带有异味的物质,或在织物上生成 菌斑,以致在穿着或应用过程中,对人体产生不适或不良影响; 使纺织品产生霉变、脆化甚至变质。 • 随着科学技术的发展,纺织制品的种类变得更加丰富多彩。现 代人越来越重视功能性的纺织品,追求生活环境的清洁性和舒 适性。大多数的纺织品制造者都着眼于这个动向不断地研究, 力求更多地增加纺织制品的功能。
法)TZ/TO2021-9、奎因(Quinn)实验法等。
• 2、定性测试方法 :定性测试方法主要有美国AATCC Test Method 9O(Halo Test,晕圈法,也叫琼脂平皿法)、 AATCC Test Method 124(平行划线法)和JISZ2911-1981(抗 微生物性实验法)等。
织物防虫、防霉防腐及防臭整理技术进展
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
织物防虫、防霉防腐及防臭整理技术进展
1.防虫整理
可分为织物的防蛀整理及防蚊整理两大类。
根据日本中岛照夫在
19851987年间对消费者在保管衣服中受蛀虫侵食的统计,其事故率约为7.7%,仅次于变色、褪色、沾污、缩水列第五位,因此不能不引起重视。
防蚊整理则是野外作业人员、军人、露营者等欢迎的功能整理。
1.1防蛀整理
毛织物易受虫蛀,蛀虫的幼虫在生长的过程中是以毛纤维为食料的。
食
毛的蛀虫很多,大致有两类,一类是鳞翅目蛾蝶类的衣蛾;另一类是鞘翅目甲虫类的皮蠢虫。
它们以角蛋白质为食料,每年410 月是最活跃时期,但其在干燥低温或阳光照射下则很难生存。
染整生产中最常用的防蛀整理是对毛织物进行化学处理,毒死蛀虫,或使羊毛纤维结构产生变化,不再是蛀虫的食粮,从而达到防蛀目的。
但防蛀剂必须无色无臭,对毛织物有针对性,比较耐洗又无损于毛织物的风格和服用性能,使用方便,对人体安全性高。
防蛀整理主要用于羊毛、蚕丝、羽绒、毛皮等的蛋白质纤维加工。
防蛀
方法有物理法及化学法两大类。
物理法常用的有紫外线照射及冷藏法两种。
后者是以一8℃一1O℃交
替冷却,杀死幼虫,再在一3℃到45℃温度下贮存衣服。
效果虽好,但只是临时的措施。
化学法整理使羊毛纤维直接带上对蛀虫有杀害作用的化学药品,这些药
品直接浸入蛀虫皮层,或通过呼吸器官和消化器官给毒而死。
目前使用的有以下几种方法:
专注下一代成长,为了孩子。
浅谈纺织品的抗菌性能分析及产品设计
工 业 技 术90科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 在日常生活中,人们总是难以避免接触到各种各样的细菌、真菌等微生物,这些微生物在适宜的条件下,会迅速繁殖,并通过接触传播,使得人们的身体健康和正常的工作、学习和生活受到影响。
而纤维属于多孔性材料,经过叠加编织又会形成无数空隙的多层体,较易吸附菌类,因此,保证织物具备抑制菌类生长的功能很重要。
1 纺织品实现抗菌性能的方式目前,要使纺织品具备抗菌性能主要可以通过以下三种方式:(1)纤维自身的抗菌性能;(2)采用纳米抗菌纤维;(3)采用抗菌加工技术。
1.1纤维自身的抗菌性其实各种纺织纤维本身都具备一定的抗菌性能,比如竹纤维、大麻纤维和甲壳素纤维。
竹纤维是从自然生长的竹子中提取出的一种纤维素纤维,是继棉、麻、毛、丝之后的第五大天然纤维,由于竹纤维中含有“竹琨”抗菌物质,对贴身衣物有防臭除异味之功效,是一种真正意义上的天然环保型绿色纤维;大麻纤维中空,平时含氧气,使得厌氧菌无法生存,对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、白色球菌、石膏样毛癣菌和青霉曲霉等明显有杀灭作用,用大麻做鞋,可防脚气,是标准绿色产品;甲壳素具有质子化铵,质子化铵与细菌带负电荷的细胞膜作用,能够吸附和聚沉细菌,同时穿透细胞壁进入细胞内,扰乱细菌的新陈代谢及合成,故而具有抗菌作用。
不过在细菌的繁殖能力最强的夏季,光靠纤维本身的抗菌性能是远远不够的。
1.2纳米抗菌纤维目前,对纺织品抗菌防护的研究开发,主要是将抗菌剂采用高科技的纳米技术处理,使其具有更为广泛、卓越的抗菌杀菌功能,并且通过缓释作用,提高了抗菌长效性。
如最新研发的纳米抗菌生物蛋白纤维所制成的抗菌织物经国家纺织品检测中心对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌检测,抗菌指标(6小时)分别为99.6%、97.7%、99.9%。
抗菌剂一般分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。
无机抗菌剂利用银、铜、锌等金属的抗菌能力,通过物理吸附离子交换等方法,将银、铜、锌等金属(或其离子)固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂,然后将其加入到纤维中,即获得具有抗菌能力的纺织品;有机抗菌剂以酯类、醇类、酚类为主要原料,耐高温性较低,杀菌时间短,且容易水解,目前其安全性尚在研究中;天然抗菌剂主要来自天然植物的提取,数量很少。
抗菌面料的原理?抗菌防臭面料整理的特点?
抗菌⾯料的原理?抗菌防臭⾯料整理的特点?抗菌吸湿排汗整理的原理(1)吸湿排汗⾯料(布料)整理吸湿排汗⾯料(布料)整理,顾名思义就是使织物同时具有吸⽔性和快⼲性。
(a)纤维的吸⽔性吸湿排汗⾯料(布料)纤维具有吸⽔性的特征,是纤维表⾯有许多内外沟通的微孔或原纤维间隙和表⾯沟槽,使得⽔分容易进⼊纤维间。
同时,沿着纤维轴⽅向不少管状的沟槽或⽑细管,为⽔分的迁移提供通道,因此纤维有良好的吸⽔性。
吸⽔之后也不出现像棉那样因吸⽔⽽膨润的现象。
(b)纤维的快⼲性聚酯纤维间的⽔分主要依靠⼤量的微孔⽑细管引⼒被纤维握持,或者机械地保持在纤维间的⽑细管中,在正常环境温度下⽔分容易输送到纤维表⾯⽽挥发掉。
吸湿排汗⾯料(布料)纤维⼀般具有较⾼的⽐表⾯积,表⾯有众多的微孔或沟槽,其截⾯⼀般为特殊的异形状,利⽤⽑细管效应,使纤维能迅速吸收⽪肤表⾯湿⽓与汗⽔,通过扩散、传递到外层蒸发。
纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结构形态。
从⽪肤表⾯蒸发的⽓态⽔分⾸先被纤维材料吸收,我们称它为吸湿过程。
之后经由纤维材料表⾯放湿,⽽⽪肤表⾯的液态⽔分由纤维内部的⽑细管、微孔、沟槽,以及纤维之间的空隙所产⽣的⽑细效应使⽔分在纤维材料间表⾯的吸附、扩散和蒸发,此过程为放湿过程。
两过程作⽤的结果导致发⽣了⽔分迁移,前⼀种作⽤主要与纤维⼤分⼦的化学组成有关,后⼀种作⽤则与纤维的物理结构形态有关。
纳⽶抗菌⾯料⼀般吸混排汗⾯料(布料)整理的原理是通过接技或共聚⽅法,在⼤分⼦结构内引⼊亲⽔基团,以增加纤维吸湿排汗功能。
通常是引⼊羧基、酰胺基、羟基和氨基等,增加对⽔分⼦亲和性,使纤维具有多孔结构和更⼤的⽐表⾯积等。
⼀般⽽⾔,由于棉属亲⽔性纤维,吸⽔性佳,⽽聚酯纤维属于疏⽔性纤维,不具有亲⽔基,所以吸湿性差。
检定纤维的吸湿性是对吸湿排汗织物的基本评估⽅法。
吸湿性表⽰织物吸⽔的能⼒,排汗性表⽰织物⼲燥的能⼒。
根据吸湿和抗菌防臭的功能要求,我们采⽤北京洁尔爽⾼科技有限公司⽣产的吸湿排汗整理剂SW和抗菌防臭整理剂SCJ-891,利⽤涤纶纤维与亲⽔性共聚物发⽣结晶反应,在纤维表⾯形成亲⽔层,保持涤纶纤维良好的传湿性,从⽽提⾼织物的穿着舒适性,减少成⾐上的静电吸附,并且可以反复⽔洗。
纺织品功能整理应用资料
功能整理及染整新技术论文班级:xxx班学号:xxx姓名:xxx纺织品功能整理开展及应用摘要:通过一个学期以来对纺织品功能整理的学习,对纺织品功能整理技术有了初步和根本的了解。
纺织品功能整理是一门有趣的学问,具有较强的目的性,理论上可以赋予人类所希望纺织品所具有的一切功能!本文主要是阐述自己对于一个学期以来对纺织品功能整理学习的总结、体会、感想,参考通过互联网等渠道获得的学者教授们的珍贵的资料和实践经验来概括一下纺织品功能整理在实践中的具体应用和开展的前景和趋势以及一些新技术在纺织品功能整理中的应用。
关键词:纺织品功能整理,概况,开展,应用,新技术。
正文:纺织品功能整理概况:纺织品的功能整理是为了满足纺织品的某些特殊使用要求而赋予纺织品优良的使用,平安,外观等性能的特殊整理加工方法。
拿服装用纺织品来举个例子,服装用纺织品的开展主要经历了三个阶段。
第一阶段:遮体,保暖。
第二阶段:织物延伸的穿着功能〔易保养功能〕,抗皱、防缩;防水、防油、防污、阻燃等。
第三阶段:具有医疗、保健和防护等功能,抗菌防臭、防霉、防蛀、防静电、防紫外线、防辐射、止血、香味整理、陶瓷〔保健〕整理等。
我国的功能性纺织品的开展与国际水平目前还是有一定差距的,主要表达在以下几个方面:1、印染企业受服装企业选择面料的要求制约;2、开发的功能性面料不能做到时尚性、舒适性和功能性的有机结合;3、根据印染之后的整理加工,很多情况下由于缺少从纤维的原材料、纺纱织造、印染、服装整条生产考虑,会出现产品技术含量低、功能性指标不高、功能性不耐久,很容易被山寨后而低价竞争;4、就目前而言,大多的功能性产品没有统一的质量标准和检测方法。
功能性加工的环保和平安问题尚未解决;5在我国的一些功能性产品的开发,主要依赖于助剂加工,很少能做到多学科交叉研发,因此,这些产品会出现技术含量低、档次低,缺乏技术创新和价值创新;6、缺乏市场调研投入。
纺织品功能整理的一些应用:一:织物在生活中的根本整理。
纺织品抗菌性能简述
摘要抗菌纤维及织物是指对细菌、真菌及病毒等微生物有杀灭或抑制作用的纤维或织物,其目的不仅是为了防止纺织品被微生物沾污而损伤,更重要的是为了防止传染疾病,保证人体的健康和穿着舒适,降低公共环境的交叉感染率,使纺织品获得卫生保健的新功能。
本文简述了抗菌纺织品的发展历程,现状及应用前景。
并且介绍了抗菌剂的选择及评价。
关键词:抗菌;发展历程;抗菌剂;应用前景ABSTRACTAntimicrobial fibers and fabrics refers to bacteria, fungi and viruses and other microorganisms have to kill or inhibit the fiber or fabric, which aims not only to prevent microbial contamination and damage to textiles is more important is to prevent infectious diseases, to ensure that the human body health and comfort, reducing cross-infection rates public environment, so that access to health care textiles new features.This paper describes the development of antimicrobial textile history, current situation and prospects. And describes the selection and evaluation of antimicrobial agents.Keywords:Antibacterial; development process; antibacterial agent; application prospects1 前言近一个多世纪以来,在经济发展的背后,人们忽视了环境污染与人类健康的紧密关系,世界范围内的生态环境和微生物环境遭到了严重污染。
纺织品的功能整理及功能整理剂
纺织品的功能整理及功能整理剂纺织品是指利用纤维材料通过编织、织布、针织、非织造等工艺制成的各种布料和制品。
正因为纺织品的多样性和广泛应用,人们对其功能的需求也逐渐增加。
纺织品的功能可以通过添加功能整理剂来实现。
下面是一些常见的纺织品功能整理及相应的功能整理剂。
1.抗菌功能:纺织品添加抗菌整理剂可以抑制细菌的生长,减少各类致病菌的滋生,保持纺织品的清洁卫生。
常见的抗菌整理剂有光触媒抗菌剂、银离子抗菌剂、二氧化钛抗菌剂等。
2.防尘功能:纺织品添加防尘整理剂可以减少纺织品表面的静电吸附,抑制尘埃、灰尘的附着,保持纺织品的整洁。
常见的防尘整理剂有防尘喷剂、防尘饰品等。
3.防水功能:纺织品添加防水整理剂能使纺织品具有防水性能,不易渗水,可以保持人体干燥,防止外来水分的进入。
常见的防水整理剂有氟碳防水剂、硅烷防水剂等。
4.抗UV功能:纺织品添加抗UV整理剂可以起到防晒作用,有效阻挡紫外线的侵害,保护人体皮肤免受紫外线的伤害。
常见的抗UV整理剂有二氧化钛防晒剂、碳黑防晒剂等。
5.抗静电功能:纺织品添加抗静电整理剂可以保持纺织品的导电性能,减少静电产生和积累,避免静电对人体和周围环境的干扰。
常见的抗静电整理剂有抗静电液、抗静电剂等。
6.导电功能:纺织品添加导电整理剂可以使纺织品具有导电性能,用于制作智能纺织品、电子纺织品等。
常见的导电整理剂有导电纤维、导电涂层等。
7.防火功能:纺织品添加防火整理剂可以增加纺织品的耐火性,减少火灾的发生和扩散,保护人身和财产安全。
常见的防火整理剂有阻燃剂、防火涂料等。
8.凉感功能:纺织品添加凉感整理剂可以降低纺织品的表面温度,使穿着者感到凉爽,适用于夏季高温时穿着。
常见的凉感整理剂有凉感剂液、凉感纤维等。
9.柔软功能:纺织品添加柔软整理剂可以改善纺织品的手感,使其更加柔软、舒适,增加穿着者的舒适感。
常见的柔软整理剂有柔顺剂、液态柔软剂等。
10.抗皱功能:纺织品添加抗皱整理剂可以减少纺织品的皱褶,增加纺织品的平整度,方便使用和保持良好的外观。
纺织品常用的抗菌整理剂的应用综述
第31卷㊀第3期2023年5月现代纺织技术Advanced Textile TechnologyVol.31,No.3May.2023DOI :10.19398∕j.att.202210015纺织品常用的抗菌整理剂的应用综述陆嘉渔1,蔡国强2,3,高宗春4,宋江晓1,张㊀艳1,3,戚栋明1,3(1.浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,杭州㊀310018;2.纳爱斯浙江科技有限公司,杭州㊀310051;3.浙江省绿色清洁技术及洗涤用品重点实验室,浙江丽水㊀323000;4.浙江传化智联股份有限公司,杭州㊀311217)㊀㊀摘㊀要:近年来,由于新型冠状病毒㊁甲流等多种传染病频发,抑制和切断病菌的传播成为人们密切关注的焦点㊂纺织品在使用过程中能够为病菌的生长和繁殖提供有利环境,对人类健康产生极大的影响㊂提升纺织品的抗菌性能是切断或减缓病菌传播的重要手段,因此抗菌纺织品的研究和应用得到了广泛关注㊂对纺织品进行抗菌整理是开发抗菌纺织品的常用方法,本文总结了纺织品抗菌整理常用的无机抗菌剂㊁有机抗菌剂及天然抗菌剂等三类抗菌剂的抗菌作用机理㊁优缺点以及应用,并对每种抗菌材料的抗菌效果进行了评价㊂也介绍了纺织品抗菌整理常用的原纤维法和后整理法等两种方法,并总结了纺织品抗菌评价的主要测试手段㊂最后,本文对纺织品上抗菌整理剂的发展趋势进行展望㊂关键词:纺织品;抗菌整理剂;抗菌机理;抗菌整理;抗菌测试中图分类号:TS101.8㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1009-265X(2023)03-0251-12收稿日期:20221011㊀网络出版日期:20230106基金项目:浙江省重点研发计划项目(2022C01174);浙江省自然科学基金项目(LQ22E030007);浙江理工大学科研启动项目(2020YBZX24,20202291-Y)作者简介:陆嘉渔(1999 ),女,浙江湖州人,硕士研究生,主要从事功能纺织品开发方面的研究㊂通信作者:张艳,E-mail:zy52360@㊀㊀纺织品主要涉及服用㊁装饰和产业用三大类型,广泛应用于医疗㊁卫生㊁防护㊁交通㊁建筑等诸多领域㊂常用的纺织品一般是由天然纤维和合成纤维组成,天然纤维中的纤维素和蛋白质组分可以为微生物生长提供营养物质,且存在大量的非晶结构,具有良好的亲水性,利于微生物的滋生和扩散[1];合成纤维通常是通过聚合制备而成的聚合物,如锦纶,腈纶等,微生物可以通过降解这些聚合物转化为自己生存必需的营养物质,形成菌落㊂微生物生命活动代谢会产生酶,酶会导致纤维中的聚合物键的水解,从而引发纺织品的霉变㊁虫蛀㊁力学性能损伤等㊂纺织品的重复使用,使其成为致病微生物的载体和某些传染病的重要传播途径㊂近年来,由于各类传染病频发,人们对纺织品的抗菌需求急剧增加,对纺织品进行抗菌整理非常必要㊂抗菌剂对微生物的有效性㊁纺织加工的适用性㊁耐用性以及良好的安全性和环境特性都是需要考虑的因素[2]㊂纺织品上常用的抗菌整理剂根据其成分组成和抗菌原理,大致分为无机抗菌剂㊁有机抗菌剂和天然抗菌剂三类[3]㊂本文针对纺织品常用抗菌剂的类型㊁特点㊁作用机理㊁抗菌功能化整理方法以及抗菌测试方法进行了介绍,对抗菌材料的抗菌效果进行了评价,同时展望纺织品抗菌整理剂的未来发展方向㊂1㊀无机抗菌剂无机抗菌剂成分稳定,具有广谱抗菌性能,是现在市场上使用最多的抗菌剂,主要有金属纳米颗粒㊁金属氧化物纳米颗粒和碳纳米材料等㊂1.1㊀金属纳米颗粒目前,常见的用于抗菌的金属纳米颗粒有纳米金㊁纳米银㊁纳米铜等㊂这些金属纳米颗粒具有抗细菌㊁抗真菌㊁抗病毒㊁抗氧化和抗炎等生物活性特性[4],其较高的比表面积和表面能,可以增强与细菌之间的相互作用力,提高抗菌活性;然而,金属纳米颗粒存在稳定性差㊁易团聚㊁洗涤时浸出㊁纺织品附着力差㊁成本高㊁机械性能的边际降低及对人类和生态的未知毒性等问题,限制了金属纳米颗粒在抗菌领域的应用㊂1.1.1㊀纳米银在金属纳米颗粒中,银被认为是对抗细菌和其他微生物最有效的纳米颗粒㊂纳米银的抗菌机制尚未明确,目前文献报道的抗菌机理主要有3种:第一种认为,纳米银的抗菌行为发生在膜水平,纳米银能够穿透细菌外膜积累在内膜,其黏附使得细胞不稳定而产生损伤,使得微生物细胞膜的渗透性增加,内部营养物质渗出而死亡[2];与此同时,纳米银可以与细菌细胞壁中的含硫蛋白产生相互作用,这种相互作用可能导致细菌因细胞壁结构破裂而死亡[5]㊂第二种提出,由于纳米银具有一定的亲和力,可以与细胞中的含硫和磷基团相互作用,可以穿透细胞膜并且进入细胞内部,从而改变细胞内部的DNA㊁蛋白质结构和功能[6];同时纳米银可以通过和细胞中酶的巯基相互作用,在内膜中形成链活性氧(ROS)和自由基,从而改变细胞膜内的呼吸系统,激活凋亡机制[7]㊂第三种是认为两种机制一起发生,在作用过程中纳米银会释放银离子,正电荷会与细胞上的负电荷产生电荷作用相结合[8],从而改变微生物的细胞膜代谢途径甚至遗传物质[9]㊂有文献还报道,在光催化的作用下,银纳米粒子产生ROS等活性物质[10]㊂纳米银在纺织品抗菌上也有一定的应用㊂Zhang等[11]在蚕丝纤维表面原位均匀生长银纳米颗粒,通过抑菌圈测试发现其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有优良的抗菌性能,并且通过洗涤50次后,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均超过97.43%和99.86%㊂Zhang等[12]将纳米银制成胶体,得到纳米银胶体溶液,并通过浸轧的方式将其整理在棉织物上,其抗菌率可以达到99.01%㊂1.1.2㊀纳米金纳米金的抗菌机理主要分为两个步骤:首先是使细胞膜破裂,抑制ATP酶活性用来降低ATP水平;第二是通过抑制核糖体亚基与tRNA的结合,来达到抗菌效果㊂细菌细胞壁的功能依赖于蛋白质和细胞质,而纳米金可以破坏细菌的蛋白质合成功能,导致细菌无法获得足够蛋白质而死亡㊂Zhang 等[13]将纳米金处理在丝织物上,结果发现功能化蚕丝织物经复合着色后的抗菌效果接近99.6%,且传统染料的加入并不妨碍纳米金的抗菌作用㊂1.1.3㊀纳米铜铜的抗菌作用主要以 接触杀死 机制为主㊂纳米级铜由于其增强的物理化学特点和独特的功能性质,对各种致病微生物表现出很强的杀菌性能[14]㊂Eremenko等[6]在棉织物表面浸渍双金属银-铜纳米颗粒,以评估其对多种细菌和真菌的抗菌性能,研究发现,经过双金属纳米颗粒处理过的织物对实验的大肠杆菌㊁金色葡萄球菌㊁白色念珠菌等都表现出较高的抗菌性能,其中对大肠杆菌的抑菌圈宽度可达24mm㊂1.2㊀金属氧化物氧化锌㊁二氧化钛㊁氧化铜㊁氧化铁等金属氧化物稳定性好,具有一定的抗菌活性,也常常被用于纺织品抗菌整理,其抗菌效果仅次于金属纳米颗粒[15]㊂金属氧化物的抗菌机理主要有3种:光催化产生活性氧抗菌作用㊁金属离子作用㊁细胞机械损伤㊂1.2.1㊀二氧化钛二氧化钛在自然界中存在金红石型㊁锐钛矿型和板钛矿型3种晶体结构,其中锐钛矿相是一种广泛应用于光降解的材料㊂锐钛矿型通过吸收紫外区域的光子,激发价电子,产生电子空穴对,并在二氧化钛纳米颗粒表面进行重组和吸收㊂被激发的电子和空穴具有较高的氧化还原活性,与水和氧反应产生ROS,如超氧阴离子(O2-)和羟基自由基(㊃OH)[16]㊂二氧化钛的抗菌机制目前研究尚未完全阐述,其抗菌机制主要认为是依赖于ROS的产生诱导细菌细胞膜破裂产生抗菌作用[16]㊂Raeisi等[17]使用壳聚糖∕二氧化钛纳米复合材料制备了超疏水棉织物,在超疏水涂层的情况下,织物的表面完全被纳米颗粒覆盖,形成了高度堆积的纳米级结构,壳聚糖和二氧化钛的组合对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有很高的抗菌性能,并且还向织物诱导了超疏水性,使其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的细菌的抗菌率分别提高至99.8%和97.3%㊂1.2.2㊀氧化锌氧化锌在近紫外光谱中存在直接的带宽,在室温下具有较高的结合能[18]㊂纳米尺寸的氧化锌可以与细菌表面作用或其进入细胞内的细菌核心而产生相互作用,表现出显著的抗菌活性[19]㊂氧化锌的抗菌机制尚未完全阐明,仍然存在争议㊂目前文献中提出的抗菌机理是氧化锌受到光催化的作用,产生ROS与细菌细胞壁直接接触,破坏了细菌细胞完㊃252㊃现代纺织技术第31卷整性[18-20],同时释放抗菌离子Zn2+,并有活性氧的形成[21]㊂Ghasemi等[22]将纳米氧化锌和十八烷硫醇沉积在棉织物表面,在提高织物疏水性的同时,可以减少其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌两种细菌的黏附㊂1.2.3㊀氧化镁氧化镁纳米颗粒有高的热稳定性㊁低热容㊁化学惰性和光学透明性等优良性能,是目前应用广泛的无机金属氧化物纳米颗粒之一[23]㊂研究发现氧化镁纳米颗粒对细菌㊁真菌和少数病毒有广谱活性[23],其抗菌机理是在光催化的作用,激发电子跃迁和产生空穴,生成活性氧以此来抗菌㊂Nguyen 等[24]研究发现,将MgO和CuO纳米颗粒通过3-氨丙基三乙氧基硅烷的增强固定在活性炭纤维上,纤维样品在处理24h后显示出对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌仍具有较高的抗菌活性(<90%)㊂1.3㊀碳纳米材料碳原子之间能够形成各种共价键(sp㊁sp2㊁sp3),产生具有不同物理和化学性质的晶体结构,主要包括金刚石㊁石墨㊁富勒烯和碳纳米管等[25]㊂碳基纳米材料的抗菌应用得到了研究人员的广泛关注,研究发现不同维度的碳纳米材料在其抗菌活性和作用机制上存在显著差异,同时其抗菌活性也受到其他因素的影响[26]㊂1.3.1㊀石墨烯石墨烯是一种由sp2杂化碳原子组成的单原子厚薄片,具有较高的比表面积㊁特殊的电子迁移率和优异的机械强度[27]㊂石墨烯材料抗菌活性的机制主要包括膜应激㊁氧化应激[28]和电子转移:a)膜应激:细菌膜与二维石墨烯纳米片之间存在较大的相互作用力,石墨烯纳米片可以对细菌膜造成物理损伤,同时可以切割并插入细胞膜并提取磷脂,导致细菌活力的损失[29];b)氧化应激:石墨烯产生的ROS 使细菌的脂质和蛋白质失活,细菌不能再增殖[30]㊂c)电子转移:石墨烯可以充当电子受体,并将电子从细菌膜上吸引走,破坏细胞膜的完整性㊂研究发现,将石墨烯及其氧化物与金属或金属氧化物纳米颗粒结合,不仅可以制备导电织物,还可以获得抗菌性能㊂Ghosh等[31]将氧化石墨烯-银纳米颗粒嵌入在棉织物中,导电的纳米复合涂层织物具有对大肠杆菌独有的抗菌活性,其抑制圈宽度可达到1cm㊂1.3.2㊀氧化石墨烯氧化石墨烯比石墨烯的亲水性更佳,具有良好的生物相容性[22]㊂当亲水性和分散性提高时,其与细菌接触的概率和相互作用的强度增强,从而提高抗菌活性㊂研究认为,氧化石墨烯纳米片极锋利的边缘可能对细菌膜造成物理损伤,引起细胞内基质泄漏,最终导致细菌失活[33-34];同时氧化石墨烯悬浮液会产生ROS等损伤细胞成分,如脂质㊁蛋白质; ROS被细胞内化后,会导致线粒体功能障碍和DNA损伤[35-36]㊂Zhao等[36]制备了氧化石墨烯∕壳聚糖复合材料,并将其用作压缩衣面料的抗菌剂,然后使用硅烷偶联剂对其进行改,得到了耐久性好㊁生物安全性高的抗菌整理织物,对大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为92.09%和99.33%㊂与还原氧化石墨烯相比,氧化石墨烯能产生更多的ROS,从而具有较高的杀菌活性㊂此外,氧化石墨烯和还原氧化石墨烯的抗菌活性与时间和浓度有关[37]㊂Pan等[38]将纳米银在共还原过程中沉淀在还原氧化石墨烯(rGO)纳米片的表面上,然后使用分段静电纺丝方法将混合物静电纺成纤维膜, rGO-Ag的掺入提高了纤维膜的导电性,增加了溶液的电荷和拉伸力,并缩小了纤维的平均直径和尺寸分布,同时大大增强了混合纤维膜的抗菌活性,其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率分别达到了99.55%和99.46%㊂1.3.3㊀碳纳米管碳纳米管具有大的比表面积和多变可调的结构,同时其体积比微生物体积小得多,可以较容易地进入微生物体内,进而通过相互作用使细胞膜损伤,引发细胞质外流,从而产生抗菌作用[39]㊂碳纳米管的抗菌机理尚未得到明确解释,目前最为认可的机理是细胞膜损伤机理㊂Kang等[40]通过多项研究发现,当碳纳米管与微生物接触时,细胞会产生畸变,进而细胞膜损伤,细胞内物质外流细胞死亡,同时通过扫描电镜观察经碳纳米管处理的大肠杆菌细胞,进一步验证得到,细胞完整性破坏㊂Shi等[41]通过超声技术将碳纳米管原位生长至热塑性聚氨酯纳米纤维上,对大肠杆菌的抑菌率可达到91.5%㊂Jatoi 等[42]将载有银纳米颗粒的多壁碳纳米管沉积在醋酸纤维上,制备了一种纳米纤维复合材料,对其进行抗菌测试,结果发现对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别达到了0.90mm和0.92mm㊂2㊀有机抗菌剂有机抗菌剂在市场占主体地位,主要是有机酸㊁有机醇㊁酚等物质,现在使用较广的有季铵盐类㊁卤胺类㊁三氯生㊁胍类等㊂㊃352㊃第3期陆嘉渔等:纺织品常用的抗菌整理剂的应用综述2.1㊀季铵盐类季铵盐具有制备简单㊁抗菌性能好和广谱抗菌等优点,广泛应用于医疗卫生领域㊂季铵盐的结构通式如图1所示,根据R基链长是否在C8―C18之间的个数分为单链季铵盐和双链季铵盐[43],其中双链季铵盐较单链季铵盐多一个N+,带有的正电荷密度更高,可以更多地吸附在细胞表面,经过渗透和扩散进入细胞膜,改变膜的通透性,导致胞内物质泄漏㊁内部酶发生钝化和蛋白质变性,从而使得菌体死亡[44],同时亲水基和疏水基可以进入细胞类脂层和蛋白层,使酶失活和蛋白质变性,从而杀灭细菌[8]㊂季铵盐类抗菌剂由于与纺织品之间没有直接的化学键结合,耐久性㊁耐水洗性差,洗涤或者长时间使用后对细菌的抑制作用下降明显[45]㊂针对上述问题, Gao等[46]合成了一种有机硅季铵盐的纳米复合材料,并将其处理在棉织物上,能够与棉纤维间形成化学键,处理后的棉织物抑菌率可达90%以上;洗涤10次后,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均保持在85%以上㊂Zhu等[47]合成了一种新型聚硅氧烷季铵盐,用作棉织物的抗菌和疏水整理,研究发现经过此种季铵盐整理后棉织物对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌大肠杆菌的抗菌率分别高达98.33%和99.52%㊂该研究表明季铵盐具有良好的抗菌作用,但增加其浓度以提高其抗菌性能的方法,也可能导致其对环境和人类细胞产生毒性㊂图1㊀季铵盐的结构通式Fig.1㊀Structural formula of quaternary ammonium compounds 2.2㊀卤胺类卤胺类具有稳定性好和广谱抗菌性强等[48]特点,被认为是最有效的抗菌药物,如对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌㊁酵母㊁真菌和病毒等都有作用㊂现在使用最广泛的卤胺类抗菌剂是含N Cl 或者N Br类的物质,其抗菌主要是通过所释放卤素离子(如Cl-等)的强氧化性,快速有效杀死细菌㊂卤代胺最大的优点是可以通过人工氯化,实现循环灭菌功能其机理如图2所示㊂但是N-卤胺抗菌处理之后会增加织物上氯的负载量,导致异味的出现以及织物的黄变现象的发生[49]㊂Chen 等[50]将季铵化N-卤胺涂覆于纤维素纤维上,对纤维素纤维进行抗菌测试,实验结果发现该纤维在十分钟内对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制率分别达到了83.44%和75.89%,都具有较高的抗菌活性㊂Zhu等[47]通过静电纺丝技术和两亲性N-卤胺结合,制备了一种新型抗菌纤维,研究人员将20mg∕mL的抗菌纤维加入到细菌悬液中,处理15min后,金黄色葡萄球菌的细菌减少率高达99%,大肠杆菌达95%㊂图2㊀卤胺抗菌剂循环抗菌机制Fig.2㊀Cyclic antibacterial mechanism of halomideantibacterial agent2.3㊀三氯生三氯生,其结构通式如图3所示,对原核细胞和真核细胞具有杀菌作用,几十年来已广泛用于个人卫生和消毒剂,三氯生的抗菌作用主要是通过次价键,如范德华力㊁氢键等与细胞结合,阻断脂质的形成,如磷脂㊁脂多糖和脂蛋白的合成,通过停止脂肪酸的生物合成来抑制细菌㊂此外,三氯生还具有抑制细菌烯酰基载体蛋白还原酶(ECR)的能力,而且会破坏真核生物的细胞膜,表现出潜在的抗菌效果和毒性[51]㊂Orhan等[52]将棉织物使用三氯生处理,研究发现三氯生对细菌具有良好的抗菌和杀生物活性,并且对金黄色葡萄球菌(抑菌率95.42%)也比大肠杆菌(91.21%)具有更高的效率,经过10次洗涤后,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别下降至91.60%和87.91%,具有一定的耐水洗性㊂然而,有文献研究发现,三氯生的使用会增加人类患癌风险[53],因此不适合大规模使用㊂图3㊀三氯生结构式Fig.3㊀Structural formula of triclosan2.4㊀胍类胍类物质易溶于水㊁杀菌效果好㊁毒性小㊁使用方便是一类很好的杀菌物质㊂胍基来自于亚胺脲,㊃452㊃现代纺织技术第31卷其结构式如图4所示,图4中虚线框选部分为胍基㊂胍类容易接受质子形成稳定的阳离子[54],因此其抗菌机理与季铵盐相似,主要通过正负电荷静电引力,吸附在细胞上,从而破坏细胞膜,使细胞质外流,达到让有害微生物死亡的目的㊂Han 等[55]制备了一种具有持久的抗菌和抗粘着性能的胍基纳米水凝胶,用纳米水凝胶整理的棉织物疏水性增加,减少细菌黏附,同时抗菌面料机械洗涤50次后,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率仍超过86%㊂Shentu 等[56]以戊二醛为偶联剂将聚五亚甲基胍盐接枝接枝到羽绒纤维上,通过化学键合在羽绒纤维上的接枝效率达到80%以上,改性后其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率均达到99.9%以上㊂图4㊀亚胺脲和胍基结构式Fig.4㊀Structural formula of iminourea and guanidinium groups2.5㊀其他聚多巴胺(Polydopamine,PDA)具有制备工艺简单㊁光热传递效率高㊁生物相容性好㊁药物结合能力强㊁黏附性强等特点,广泛应用于生物医学领域,其结构式如图5所示㊂聚多巴胺的抗菌机理主要有两方面,首先是PDA 中含有大量的邻苯二酚,它可以通过酚类醌异构引起的电子转移产生ROS,从而使微生物细胞膜上的蛋白质变性,破坏细胞膜结构,导致细菌的死亡[57-58];其次是聚多巴胺有丰富的化学反应位点可以进行改性处理,与其他抗菌剂联用达到抗菌效果[59]㊂Li 等[60]通过聚多巴胺与环三磷腈水解缩合,在没有任何外部还原剂的情况下,还通过硝酸银与聚多巴胺上的儿茶酚进行原位反应,将银纳米粒子引入涂层,实验发现对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌表现出良好的抗菌活性(99.99%)㊂图5㊀聚多巴胺结构式Fig.5㊀Structural formula of polydopamine3㊀天然抗菌剂近年来,随着生态环境问题的出现,天然抗菌剂因其丰富的可利用性㊁生物相容性和生物降解性等特点[45],在纺织品抗菌整理上得到了越来越多的关注㊂3.1㊀壳聚糖壳聚糖(CS)是通过甲壳素去乙酰化作用,从甲壳类动物外骨架中提取出来的一种天然阳离子聚合物,具有生物相容性㊁无毒性和生物可降解的特点㊂壳聚糖上氨基的存在使其带正电荷,可以与细菌细胞膜(带负电)之间产生静电相互作用而结合,改变细胞膜通透性,进而使细胞内物质外流,导致细胞死亡[61-63]㊂Tang 等[64]通过活性蓝与预先经过双氧水水解的壳聚糖反应,制备了一种新的低分子量抗菌染料,其中壳聚糖染料的溶解度由壳聚糖的分子量控制,与活性蓝相比,该染料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有更强的抗菌性能,抑菌率大于99%㊂Yu 等[65]采用原位聚合法将壳聚糖∕聚苯胺(CTS∕PANI)一步法沉积在羊毛织物表面,制备的复合导电织物表现出高电导率㊁均匀的颜色以及良好的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果即使在洗涤10次后仍达99.99%以上㊂然而,壳聚糖的抑菌效率强烈地依赖于其浓度,只有在高浓度下才对细菌有效,这使得壳聚糖在织物表面的沉积和积累形成了厚层或薄膜,会降低了织物的透气性[66];此外,表面涂层壳聚糖后,织物变得比普通织物硬得多,上述缺点限制了壳聚糖在纺织品中的应用[67]㊂3.2㊀姜黄素姜黄是一种姜科草本植物,其主要活性成分姜黄素(Curcumin,Cur )具有直接的广谱抗菌活性[68]㊂姜黄素的结构如图6所示,有研究发现姜黄素的亲脂性结构可以直接插入到脂质体的双分子层中,从而增强了双分子层的通透性,同时姜黄素可以用抗氧化剂破坏革兰氏阳性和阴性细菌细胞膜的通透性和完整性,干扰细胞代谢,抑制细菌分裂,最终导致细菌细胞死亡[68];此外姜黄素在激光的照射下可以产生ROS,进一步起到抗菌的目的㊂Mahmud 等[69]通过静电纺丝工艺制备了负载不同浓度姜黄素的聚乙烯醇纳米纤维,实验采用了数菌落数的方法对该纤维的抗菌性能进行评价,金黄色葡萄球菌㊃552㊃第3期陆嘉渔等:纺织品常用的抗菌整理剂的应用综述和大肠杆菌的所有菌落均在6h 内被杀死㊂增加细菌细胞膜的通透性也是姜黄素与其他抗菌剂协同杀菌的关键机制㊂Wang 等[70]采用同轴静电纺丝技术制备负载姜黄素和银纳米粒子的核壳结构纳米纤维膜,Cur∕Ag 纤维膜对金黄色葡萄球菌抑菌率高达93.04%,与单负载姜黄素的纤维膜抑菌率45.65%和单负载AgNPs 的纤维膜抑菌率66.96%相比,Cur∕Ag 纤维膜的抑菌率显著提高,实验表明姜黄素和AgNPs 表现出明显的协同抑制作用㊂图6㊀姜黄素结构式Fig.6㊀Structural formula of curcumin3.3㊀大蒜素大蒜素是从大蒜中提取出来的一种含氧硫化物[71],不易溶于水且具有一定的挥发性[72]㊂大蒜素具有高反应活性㊁显著的抗氧化活性和高的膜通透性,使其能够快速穿透不同的细胞[73]㊂大蒜素的抗菌机制尚不明确,但已知大蒜在受到挤压或者切割时,蒜氨酸等会水解生成蒜素等硫代亚磺酸酯,酯水解成硫代亚磺酸盐可以与细菌中的半胱氨酸蛋白酶㊁乙醇脱氢酶和硫氧还蛋白还原酶等快速反应,而这些酶对维持微生物的新陈代谢和平衡很重要快速反应,从而影响细菌的正常生命活动,以此来达到抗菌效果[74-76]㊂Edikresnha 等[77]使用静电纺丝将大蒜素和甘油封装在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和醋酸纤维素(CA)的复合纤维中,大蒜素包裹在纤维中并没有消除大蒜素的抗菌活性,培养24h 后该纤维对金黄色葡萄球菌每平方厘米减少0.4759的菌落数,对铜绿假单胞菌每平方厘米减少0.9316的菌落数㊂Hussian 等[78]通过静电纺丝制备了一种超细尼龙-6纳米纤维,后浸渍不同浓度的大蒜溶液,实验结果表明,大蒜溶液对该纤维抗菌活性起着至关重要的作用,浸渍在大蒜酸液中的纳米纤维垫具有良好的抑菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果均在99%以上㊂3.4㊀植物多糖多糖可以从不同类型的植物㊁植物的不同部位中提取,植物多糖也常具有抗菌活性[79]㊂一些研究发现,植物多糖对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有抗菌活性,由于革兰氏阴性菌的细胞壁比革兰氏阳性菌的更薄,因此对革兰氏阴性菌的抗菌活性更强[80]㊂植物多糖可以通过疏水作用㊁静电吸附或糖蛋白受体这几种方式与细胞膜相互作用,植物多糖被动地通过细胞质膜双分子层的脂质层扩散到细菌的胞质中去,导致细菌细胞内成分泄露和细菌酶系统的改变[81]㊂植物多糖吸附在细胞膜表面后,主要的抗菌机制是增加细胞膜的通透性,抑制致病菌对宿主细胞的吸附,或阻断营养物质或能量物质的跨膜转运[82]㊂Lin 等[83]对来自蒲公英的水溶性抗菌多糖(PD)进行化学修饰,以获得其羧甲基化衍生物(CPD),将PD 和CPD 掺入聚环氧乙烷(PEO)纳米纤维基质中以制造抗菌纳米纤维,进行抗菌测试,测试3h 时,该纤维对李斯特菌菌落数减少了2.77CFU∕mL㊂Liang 等[84]先将纤维素氧化使其带有羧基,然后与白桦脂醇进行酯化反应,表面改性的纤维素纺织纤维显示出显著改善的疏水性,同时,在革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌检测中,该材料表现出优异的抗菌性能,抑菌率可达99%㊂4㊀纺织品抗菌整理方法4.1㊀原纤维法原纤维法是指在纺丝过程中直接将抗菌剂添加到纺丝液中制成抗菌纤维,再通过织造成抗菌织物,主要分为混合纺丝和复合纺丝2种㊂混合纺丝是指将抗菌剂和成纤混合物混合后再熔融纺丝[85],通过该方法抗菌剂可以均匀地分布在纤维中,主要适用于无活性侧链基团的化纤如涤纶㊁丙纶;复合纺丝是指将抗菌剂与其他不同的纺丝流体进行不同比例的复合纺丝所制备的纤维,适用于天然纤维和化学纤维㊂虽然原纤维法抗菌效率高㊁耐久性好,但是制备难度大,对抗菌剂的选择较为严苛,适用于耐高温的抗菌剂如金属氧化物㊁金属纳米粒子等㊂4.2㊀后整理法后整理法是指在织物表面使用抗菌剂进行功能整理获得抗菌织物,主要有以下4种:第一种是表面涂层法,即将抗菌剂通过表面涂覆的方式获得抗菌织物;第二种是浸轧法,即将抗菌剂制成乳液状,通过浸轧㊁焙烘整理到织物上,此方法一般将整理剂溶于树脂或其他黏合剂中,使抗菌剂牢固吸附于织物㊃652㊃现代纺织技术第31卷。
纺织品卫生整理抗菌防臭检验法
此 法 是 在 S aeFak的 方 法 之 上加 以改 良而 成 。 h k l s
() 1 细菌培养基 的准备 消化蛋 白质 / g
牛 肉 汁 / g
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5
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蒸馏水 / ml
1 0 00
混合以上配方煮 2 i, 0r n 加水 到原来 量 , 后冷 却到 7 ~ a 然 O 8 O℃ , 再用 Na OH调整 p 为 68 过滤后将每 1 分注于试 H ., Om1 管 中, 以棉栓塞好管 口, 2 n 1 s杀菌处理 。 经 Omi,5P i
蒸馏水/ ml
,
将 以上配方用微波炉 3mi、 m n 1 n煮沸 , n2 i、 mi 中间取 出
充分搅拌 , 冷却 到 7  ̄8 , Na H 调节 p 0 0℃ 用 O H值为 72 . , . ~74
保温过滤 。 并将此洋菜胶 1 放置 于平板 细菌培养皿 中( 5ml 或先
进展 , 而且正逐步向床 巾、 被单 、 毛毯 、 具等类 的纺织 品扩展 。 玩 目前主要的防菌剂有重金 属盐 、 酚系化合物 、 季铵 盐 、 系化合 醌
物、 含硫有机化合物以及其他u 。 ]
将试管 中 1 5 mL洋菜胶于未 固前倒入培养皿使 其完全凝 固
分布培养皿 中, 着接种培 养 1  ̄2 接 8 4h的标准 细菌 。并使用 L
接种到培养皿上( 皿内含 1 营养 基洋 菜) 于 3 5ml 并 7℃下 培养 约 2 。 4h 并计算皿 内所成长的菌族数 。 以判定抗菌 的效果[ 。
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20 年第 2 07 期
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功能性面料整理
功能性面料整理功能性面料整理定义及功能工艺功能性面料整理释义功能性面料整理是指在生产过程和后整理时添加各种制剂和工艺,使面料具有原本所不具备或达不到的特殊作用和超强性能,是赋予面料特殊的效用的一种整理方式。
简介功能性面料整理是以其功能性满足人们日益增长的生活需求,常见的功能性有:抗菌防霉、三防(防水,防油,防污)、吸水易去污、除甲醛、阻燃、抗紫外线、抗静电、驱蚊虫、天然芳香、耐磨抗起毛球等功能。
随着时间的推移,研究的不断深入还会有更多的功能出现。
功能介绍抗菌防霉功能:采用纳米处理技术和银离子抗菌处理技术,使织物具有抗菌防霉功能。
能有效抑制细菌的繁殖生长,消除细菌引起的异味,防止疾病的传播。
具有广谱抗菌性,适用范围广,无毒、环保无污染强大的抑菌杀菌性,具有持久长效性。
并可以附加出色的防水、防油、易去污功能,或阻燃功能等等。
三防功能:即防水、防油、防污,使得面料具有非常好的保护作用。
它可以使油性油污和水性污迹不能轻易地渗透到纤维内部,使污渍可轻易地擦去,使织物长时间保持清洁和崭新的面貌,并减少织物洗烫的次数,易打理。
吸水易去污功能:即使得面料上具有很好的吸水性,又赋予面料极好的去污能力。
面料出现脏污,使用清水搽拭就可以很方便去除。
即使面料上笔水油墨的痕迹,也能用清水搽拭干净,使面料非常容易打理。
该类产品尤其适用于各种容易脏污的家居用品的加工整理,让顾客洗涤更加轻松简单。
除甲醛功能:目前市面上的除室内甲醛功能整理,是通过采用添加异味吸附剂的方式,其缺点在于这些吸附剂(如竹炭),存在一个吸附饱和的情况,使用寿命有限。
杭州颐居易购家居用品有限公司研发的光触媒功能整理技术在光照的条件下通过氧化分解的方式,将室内有害气体分解成无害的二氧化碳和水,且这种功能永久有效,环保无任何毒副作用,耐水洗。
特别适合新居的窗帘,盖布,沙发套等产品使用。
阻燃功能:面料的阻燃性,并不是说不会燃烧,而是如何把燃烧速度控制在标准要求范围和条件内。
纺织品抗菌性能的研究进展
纺织品抗菌性能的研究进展在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从衣物到床上用品,从窗帘到毛巾。
随着人们对健康和卫生的关注度不断提高,纺织品的抗菌性能逐渐成为研究的热点。
具有抗菌性能的纺织品能够有效地抑制细菌、真菌和其他微生物的生长和繁殖,从而减少感染和疾病传播的风险,为我们的生活提供更健康、更舒适的环境。
一、抗菌纺织品的作用及意义抗菌纺织品的主要作用是防止微生物在纺织品上的滋生和传播。
微生物如细菌和真菌在适宜的条件下会迅速繁殖,不仅会导致纺织品产生异味、变色和损坏,还可能引发人体的过敏反应和感染疾病。
例如,在医疗机构中,使用具有抗菌性能的纺织品可以降低交叉感染的风险;在运动服装中,抗菌功能可以减少汗水滋生的细菌,防止异味产生,保持衣物的清新;在家居用品中,抗菌的床上用品和毛巾能够提供更清洁、卫生的生活环境。
二、抗菌剂的种类及特点目前,用于纺织品的抗菌剂种类繁多,主要包括天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂。
天然抗菌剂主要来源于植物、动物和微生物,如壳聚糖、芦荟提取物、茶树精油等。
这类抗菌剂具有良好的生物相容性和安全性,对环境友好,但抗菌效果相对较弱,且稳定性较差。
有机抗菌剂包括季铵盐类、双胍类、卤胺类等。
它们具有较强的抗菌活性,但其耐热性和耐久性往往不够理想,而且部分有机抗菌剂可能存在一定的毒性和刺激性。
无机抗菌剂主要有金属离子(如银、铜、锌等)及其化合物。
其中,银离子的抗菌性能尤为突出。
无机抗菌剂具有抗菌效果持久、耐热性好等优点,但成本相对较高。
三、抗菌纺织品的制备方法为了使纺织品获得抗菌性能,目前主要有以下几种制备方法:1、后整理法这是一种较为常见的方法,将纺织品浸泡在含有抗菌剂的溶液中,通过吸附、交联等作用使抗菌剂附着在纤维表面。
这种方法工艺简单、成本较低,但抗菌剂与纺织品的结合牢度往往不够理想,容易在使用过程中流失,从而影响抗菌效果的持久性。
2、共混纺丝法将抗菌剂与聚合物原料在熔融或溶液状态下共混,然后进行纺丝。
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纺织品抗菌防霉防臭后整理加工综述陈一飞沈培健嘉兴职业技术学院纺织环化系 314000摘要:介绍了微生物的种类及生长因素,阐述了抗菌防霉防臭后整理杀菌剂的杀菌机理及抗菌防臭加工后的检测。
关键词:纺织品抗菌防霉防臭后整理1.前言随着生活水平的日益提高,人们越来越重视生活的质量,希望能获得舒适快感的衣著,以及卫生健康的居住环境。
对于各种各样的纺织品的要求越来越高,特别是安全、安心、舒适、健康、卫生、清洁等“绿色”观念的形成,使纺织品的抗菌、防霉、防臭后整理加工愈发受到人们的重视。
近年来,抗菌研究的重点已经从保护纺织品免受细菌侵袭转移到保护环境和使纺织产品的使用者免受细菌侵袭。
消毒剂材料提供了一个几乎立即,但短期的除菌方法,而抗菌剂则设计成能够提供长效除菌功效的产品[1]。
对于涤纶、锦纶、腈纶等疏水性纤维,只需保护表面即可。
而棉、粘胶、天丝(Lyocell)等亲水性纤维,总是含有水分,故需进行更深层次的后整理。
2.微生物的种类及生长因素我国南方地处亚热带气候,天气温暖潮湿,细菌、霉菌等微生物繁殖旺盛,物品易产生腐败、发霉、并释放臭味,使人类面邻不舒服的感觉,不但降低生活品质,而且还造成疾病。
一般而言,微生物对于人体服装的不良影响有:使纤维材料变色;纤维脆化分解,强力下降;易感染疾病;婴幼儿易得皮肤病;老年人易得褥疮。
为了达到安全、卫生耐久的抗菌、防霉、防臭的后整理加工,必须符合下列条件;卫生效果显著;能持久地固着在织物纤维上;对人的生理机能无影响;后整理加工不损伤纤维材料;后整理加工简单、便宜;无色、无臭但鉴别容易[2] 。
2. 1微生物的种类显微镜下的微细生物总称微生物。
微生物的侵害一般是指腐朽菌(担子菌)及霉菌,霉菌是指水中的鞭毛菌,陆地上的接合菌、子囊菌、半知菌。
抗菌防霉后整理主要针对半知菌、接合菌、子囊菌。
在自然界中真菌类微生物在空气、水中、土壤中大量存在。
一旦在纺织品上满足其生长发育条件就大量繁殖。
从而造成变色、污染劣化、变质等,产生腐败、发酵、及不舒服的臭味。
图一、生物界之微生物(——表示微生物,*表示霉菌)根据微生物生长繁殖而造成的不良影响如下:臭味的影响,主要由黄色葡萄球菌、大肠杆菌、尿素分解菌造成;对身体的不良影响:香港脚(白藓菌)、褥疮、绿浓菌等;使纤维变色脆化的不良影响;变色(异霉菌)、脆化等;浮游在空气中,对人体的不良影响:青霉菌、黑皮霉菌等。
2. 2微生物的繁殖与生长因素二分裂菌类最普遍的生殖方法为(1→2→4→8→16),许多菌体繁殖速度极快,每隔20—30分钟即分裂一次,形成新菌体。
微生物的发育、繁殖必须满足一定的环境条件:如营养、水分、氧气、温度、PH值等。
(1)营养:微生物的细胞引进所吸收的各种营养物质,经氧化分解形成能量提供细+-胞进行增殖。
此种营养主要有C6H12O6、C12H22O11、CO(NH2)2、胨、NH4、NO3、酶以及P、Mg、Ca、Co、Cu等微量元素和维生素。
(2)水分:所有的微生物在缺少水分下均不能存活,故对于维生素纤维、蛋白质纤维(蚕丝、羊毛)等而言,由于其固有的回潮率很高,所以应特别注意深层次的后卫生整理。
(3)氧气:微生物根据所需氧的状况分为:好氧菌、厌氧菌及通性菌。
其中好氧菌的分解反应如下:a、有机物氧化酶 CxHyOz+O2 CO2+H2O+Qb、细胞物质的合成CxHyOz+NH3+O2 新细胞质+CO2+H2O+Qc、细胞物质的氧化酶 CO2+H2O+NH3+Q 细胞物质+O2 厌氧菌的分解反映如下:酶 CxHyOzNw n(CHON)+mCH4+tCO2+rH2O(4)温度:微生物通常生存温度范围为0—75℃,大部分为25—40℃。
(5)PH 值:微生物大部分的最适PH值是7—7.5的中性至微碱性区域。
3.抗菌防霉防臭剂的种类及杀菌机理一般的抗菌防霉剂是指能阻止细菌及霉菌增殖或杀死细菌及霉菌的作用。
它的种类众多,其杀菌机理也不尽相同,主要分以下几类:(1)、细胞质、细胞膜功能的阻碍主要包括:水杨酰替苯胺类、季胺类、脂肪族胺类、异硫氰酸盐类、咪唑啉类。
(2)DNA生物合成的阻碍主要包括:2—苯骈咪唑胺基甲酸甲脂、1-(丁基胺甲酰)-2-苯骈咪唑胺基甲酸甲脂、1、2-双-(3-甲氧基羰基-2-硫代胺基甲酰胺)苯等有机物。
(3)氧化磷酸化的阻断剂主要包括:卤化酚类、硝基酚类、异硫氰酸盐类、4、5、6、7-四氯-2-三氟甲基苯骈咪唑等有机化合物。
(4)电子传递系的阻断物主要包括:硝基呋喃、羧基类、氧羧基类、3-(2、4-二氯苯基)-L-1-二甲基脲、三丁基锡化合物、4-氯丙酰替苯胺等。
(5)酶中巯基的阻害剂主要有:硫代三氯烷基化合物、四氯异钛青、二硫代二烷基胺基甲酸盐、三丁基锡化物、硫代异氰酰类、铜[3]化物、砷化合物、10,10’--氧基双酚氧基胂等。
(6)形成螯合物主要包括:8-羟基喹啉、8-羟基喹啉铜、二硫胺基甲酸酯类等化合物。
3.1细胞壁生物合成的阻断一般的细胞由脂质、蛋白质等复合而成,外层被细胞膜包覆。
而细菌、丝状菌、高等植物等在细胞膜的外侧,还存在具有保护效果的细胞壁,以承受外界和内部的压力,并强化细胞。
细胞壁的成分主要有:纤维素、甲壳质、聚缩氨酸糖化物等。
细胞壁生物合成阻断剂就是阻碍破坏植物病原 2菌细胞壁之构成成分的生物合成,使细胞产生变形,破裂而导致病原菌死亡。
3. 2细胞膜生物合成的阻断及细胞膜构造的破坏细胞膜长于细胞表面,膜层厚约70-100Å。
细胞膜具有细胞内外物质选择性渗透之功能。
通过酶的作用产生重要生化反应,在细胞分裂时也扮演重要角色。
细胞膜的主要成分为:蛋白质、脂质(类固醇)、卵磷脂、磷脂糖等构成。
细胞膜生物合成阻断剂,就是阻碍破坏细胞膜的构成成分的生物合成,特别是脂质的生物合成,以阻止细胞膜的生长,导致细胞死亡。
常用的有类固醇及卵磷脂生物合成阻断剂。
3.3 DNA生物合成阻断及细胞分裂的阻断各种生物细胞的染色体中均有脱氧核糖核酸DNA,这种双螺旋结构担负着传递遗传基因的作用。
四种碱基A、G、T、C、依次排列,影响DNA的特性。
通常细胞分裂时,以一条DNA链节的模板进行复制,从而生成新的DNA链节。
另外伴随着复制的过程,细胞质开始变化,从新的细胞膜的形成,而完成细胞分裂。
DNA生物合成阻断剂,就是要阻止破坏DNA的生物合成。
例如抗菌剂(Novobiocin)能亲合DNA,与复制过程中的合成酶形成复合体,阻止DNA的复制。
而细胞分裂阻止剂,则是阻止细胞的分裂,抑制细胞分裂时纺锤体的形成,从而阻碍纺锤体的形成,达到阻碍细胞分裂。
3.4蛋白质生物合成的阻断蛋白质不仅是生物体的主要构成物质,而且还是生物体内促成生化反应的酶的主要成分。
由于构成蛋白质的氨基酸的排列不同,而赋予多样性。
在细菌、霉菌中其蛋白质都有一定构造,一旦发生变性,其功能会丧失贻尽。
蛋白质生物合成阻断剂,就是阻断破坏蛋白质的合成路径,使生物生存必需的蛋白质无法合成,而导致其死亡。
3.5能量代谢的阻断对于生物体而言维持生命所必须的各种物质的合成、化学反应、运动等均需要能量的供给。
而将糖类、脂类、蛋白质进行生物代谢能产生能量及ATP。
其中还包括三羧酸循环(TCA)、呼吸链氧化、氧化磷酸化等过程。
而能量代谢的阻断剂可分为三种:(1)HS-酶的阻断生物的能量代谢过程中,酶扮演着重要角色,如糖酵解(EMP)、TCA等均有酶的参与,而酶中大多含有-SH基。
若能使酶-SH活性消失,则能停止能量代谢。
从而使细菌不能获得ATP。
目前的酶-SH阻断主要针对巯基(-SH)进行氧化、置换、附加、不溶化反应来降低酶-SH的活性。
反应式如下:a、氧化反应:酶-SH + 电子受容酶-S-S酶 + 还原型电子受容b、置换反应:酶-SH + R-X(烷基化剂)酶-S-R + HXc、附加反应:酶-SH + -N=C=S d、不溶化反应:酶-SH + Mn+ (酶-S)nM + nH+(2)电子传递体系的阻断自TCA循环中被脱下的H,随着电子传递体系的氧化-还原将电位较高的电子受容体依次还原,最后把酶还原并产生水,并获ATP。
电子传递体系阻断剂,就是要阻断破坏呼吸链电子传递体系中电子的流动,使伴随的氧化磷酸化功能消失,导致生物无法获得ATP而死亡。
(3)氧化磷酸化的阻断呼吸链电子传递体系所产生的能量,存在于线粒体中,可由ATP合成酶而获得ATP,反应式如 3下:ADP+H3PO4ATP合成酶 ATP+H2O氧化磷酸化的阻断,就是要阻止由呼吸链电子传递所产生而无法获得ATP。
例如PCP及DNDC等苯酚类,具有强烈的阻断功能。
4.防臭机理解决除臭历来从两方面着手,一是消除臭源,二是附加香味。
其中最行之有效的办法是去除臭分子的来源,以获防臭的效果。
消臭机理主要有物理吸附和化学反应。
物理吸附存在再放出的问题,而化学反应,则应考虑化学药剂本身的安全性及反应后产品的有害性问题。
一般来说化学反应由于是配位键及共价键吸着,故臭分子不会再放出,所以是一种较好的除臭方法。
恶臭的主要来源为:NH3、H2S、CH3-S-CH3、CH3-SHC2H5SH等硫化物及氮化物。
过渡金属可与上述分子形成配位键结合,特别是上述分子中均含有孤对电子对,故除臭效果极好。
另外过渡金属对SO2、HCl、Cl2等也具一定效果。
5.抗菌防霉防臭后整理加工技术目前在纺织品中应用最长效的抗菌剂主要有三种:即Triclosan基产品,由瑞士汽巴公司生产其[4]商品名为Irgaguard。
银基产品,也称AgION技术,1995年开发成功,为日本公司生产。
而硅氧烷基产品最成功的要数美国道·考宁公司(Dow Corning)生产的DC5700有机硅接技抗菌整理剂。
[5]棉布与DC5700浸渍加工,加工时间(min):0,10,20,30,45,60加工温度(℃):20,40,60,80加工浓度(o.w.f):0,1,2.5,5,10,15,206.抗菌防霉防臭后整理加工效果检测法:采用标准菌种,即美国AATCC测试方法90指定的金黄色葡萄球菌,广泛分布于自然界中。
为化脓性疾病、食物中毒、腐败酸臭、汗臭之原因菌。
利用菌类显色剂INT,与正常存活的菌类反应,由于试验菌本身的酶具有还原作用能使显色剂INT的结构发生改变,由无色变成红色,因而显色量愈多,表示存活菌类数量愈大,INT结构如下: 4[H]将FDA肉汁于37℃下培养18-24小时的标准菌,用FDA肉汁加以稀释到475nm 下测得其吸光度为0.7。
在50ml试管中加入10ml的生理盐水,将前已浸渍DC5700但加工条件不同的加工布(1.8X1.8mm2)加入试管中,后滴入0.1ml,吸光度为0.7的试验菌,转动并振荡5min后,立即加入0.05%的INT试剂2ml,经过15min后,以波长525nm测其吸光度即可得出结论。