抗菌防臭纤维的主要品种及其应用

1抗菌防臭纤维的特有性能

所谓抗菌防臭纤维[1]是指对微生物具有灭杀或抑制其生长作用的纤维。它不仅能抑制致病的细菌和霉菌，而且还能防止因细菌分解人体的分泌物而产生的臭气。在人们的生活环境中，细菌无处不在，人体皮肤及衣物都是细菌滋生繁衍的场所。这些细菌以汗水等人体排泄物为营养源，不断进行繁殖，同时排放出臭味很浓的氨气。因此，在生活领域使用抗菌防臭纤维就显得很有必要。

2传统的抗菌防臭纤维

传统的抗菌防臭纤维一般都是用金属离子进行处理。通常是将普通的合成纤维（如涤纶、腈纶、锦纶、丙纶等）进行改性而成，即在纤维成纤或纤维加工过程中进行抗微生物处理。一种是对纤维表面进行抗菌剂的处理（一般浸渍于硝酸汞浸液中）；另一种是抗菌剂与聚合物共混纺丝（一般加入有机隔盐）。但由于其处理过程中重金属离子的生态毒性而越来越引起人们的重视，因此科技工作者加大了对新型抗菌防臭纤维的研发。

3新型抗菌防臭纤维

所谓新型抗菌防臭纤维[2]，是指纤维本身就具有抗菌除臭的作用，或者基于传统抗菌防臭纤维的基础上，把用金属离子的抗菌剂改

为采用对生物和环境无污染的抗菌剂对纤维进行处理以达到抗菌防臭的目的。

3.1纳米除臭纤维

纳米催化杀菌剂包括纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌等。此类抗菌剂最具代表性的是纳米二氧化钛，其在阳光下尤其是在紫外线照射下能自行分解出自由移动的带负电的电子(e-)和带正电的穴(h+)，形成空穴——电子对，吸附溶解在TiO2表面的氧俘获电子形成O2-，而空穴则将吸附TiO2表面的-OH和H2O，氧化成HO.，所生成的氧原子和羟基自由基有很强的化学活性，特别是原子氧能与多数有机物反应(氧化)，同时能与细菌内的有机物反应生成CO2和H2O，从而在短时间内就能杀死细菌，消除恶臭和油污[3]。

3.2银纤维

细菌滋生会让身体产生异味，而银纤维表面的银离子能非常迅速将变质的蛋白质吸附其上而降低或消除异味，达到抗菌除臭[4]。

其杀菌的机理就是阻断细菌的生理过程。在温暖潮湿的环境里，银离子具有非常高的生物活性，这意味着银离子极易同其他物质相结合，使得细菌细胞膜内外的蛋白质凝固，从而阻断细菌细胞的呼吸和

繁殖过程。环境越温暖潮湿，银离子的活性就越强。经测试银纤维能于1h内抵制99.9%暴露于表面现象的细菌，而大部分其他抗菌产品经测试48小时后仍无法达到相同的效果。此外，银离子还能削弱病菌体内有活力作用的酵素，因而能够防止副作用和病菌的耐性强化，从根本上控制病菌的繁殖。因此银纤维是一种广谱、高效、安全、持久的抗菌除异味纤维。

3.3负离子处理的纤维

添加负离子处理纤维由日本最先研发成功，它集释放负离子功能、远红外线辐射、抗菌、抑菌、除臭、去异味、抗电磁辐射等多种功能于一体，是一种高科技产品。该产品的形成是依赖在纤维生产过程中或在织物染整加工过程中添加了一种纯天然矿物添加剂(例如电气石)，其主要成分为一种典型的极性晶体结构的负离子素。

负离子添加剂除臭去异味和抗菌抑菌的机理是：（1）由于有害气体（如甲醛、硫化氢、二甲胺、氨等）、细菌及人体产生的异味均带有正电荷，而负离子能中和包覆带有正电荷的有害气体直到无电荷后沉降。同时添加剂每个晶体颗粒周围都形成一个电场，具有0.06mA 微电流能对细菌等有机物进行分解，使其成为无害(或低害)物质；（2）由于负离子材料周围有104～107V/m的强电场，可杀死细菌或抑制其分裂增生，使其失去繁殖条件，同时远红外线辐射能也可使电磁波能

量起到抗菌效果。

3.4稀土元素处理的纤维

稀土元素是指元素周期表中第三类副族中的钪、钒和镧系元素的总称，包括钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Cc、镨Pr、钕Nd、钜Pm、钫Sm、铕Eu等共17个元素。稀土离子的多元配合物能使织物具有耐久的抑菌性能是与稀土离子的特性分不开的[5]。稀土离子具有较高的电荷数(+3价)和较大的离子半径(85～106nm)，因而在织物的抗菌整理过程中稀土离子可能与织物中的氧、氮等配位离子形成螯合物，使抑菌剂牢固地与织物结合；与此同时，不同抑菌剂之间以稀土离子为联结点，产生协同抑菌作用，使织物具有广谱的抑菌除臭效果。

3.5竹纤维

竹纤维是一种天然环保型绿色纤维，它是以竹子为原料经特殊的高科技工艺处理，把竹子中的纤维素提取出来，再经制胶、纺丝等工序制造的再生纤维素纤维。竹纤维中含有天然的抗菌物质，科研人员的实验证实竹沥具有广泛的抗微生物功能，用竹纤维制成的纺织品的24h抗菌率可达71℅[6]。竹纤维制品的抗菌除臭性能在经多次反复洗涤、日晒后，仍能保持其固有之势，这是因为在竹纤维生产过程中，

通过采用高科技生产技术，使得形成这些特征的成分不被破坏。所以其抗菌性能明显优于其它产品，更不同于其它在后处理中加入抗菌剂等整理的织物，竹纤维制品不会对人体皮肤造成任何过敏性不良反应，反而对人体具有保健作用和杀菌效果。

3.6甲壳素纤维

甲壳素纤维具有天然的抑菌除臭功能[7]。甲壳素纤维是从虾、蟹、昆虫等甲壳动物的壳中提炼出来的，是一种可再生、可降解的资源，它对危害人体的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等的抑菌率可达99%，能有效地保持人体肌肤干净、干燥、无味和富有弹性。其抗菌机理如下：其一可能是在酸性条件下，壳聚糖分子中氨基转化为铵盐，吸附带负电荷的细菌，破坏其细胞壁，从而阻碍其发育。其二可能是壳聚糖分解成低分子物，吸附细菌后，穿过微生物细胞壁进入到细胞内与DNA形成稳定的复合物，干扰DNA聚合酶或RNA聚合酶的作用，阻碍了DNA和RNA的合成，从而抑制了细菌的繁殖。由于甲壳素纤维对人体皮肤无刺激无毒，还能够起到去除异味的作用。

3.7“儿茶素”处理的纤维

“儿茶素”(Catechin)，又称茶多酚，它是从天然绿茶、柿子等植物中提取的精华(多酚类化合物),具有防止细菌、病毒繁殖，使其

失去活性，从而具有优越的抗菌作用。儿茶素是含有多量苯酚性氢氧基(OH)的化合物(即多酚类化合物)，它可以利用氢氧基中的H的还原分解，以及与臭气成分中的NH3、SH等附加结合，达到良好的除臭目的。儿茶素作为一种天然提取物，对人体安全无毒，有优良的抗菌除臭效能。

3.8芳香纤维

所谓芳香纤维是与嗅觉有关的纤维，从技术上看它可以包括发出香味的纤维和去除异昧的纤维两类[8]。人们研究发现，把芳香物质微胶囊化是一种行之有效的办法。当纤维内混微胶囊化的香料后，香味就能够在较长的时间内连续释放；或当微胶囊被破坏时，香味立即挥发出来,从而达到去除臭味的目的。随着芳香纤维投放市场所显示的巨大潜力，国内外都加紧了对它的研究，李克兢、汪家琛等研制出一种基于微胶囊技术的抗菌芳香型内衣[9]。

3.9汉麻

汉麻分子结构稳定，分子排列取向度好，吸湿能力好，加上其细长中腔内富含氧气，使得在无氧条件下才能生存的厌氧菌无法生存，且汉麻纤维含有汉麻酚类物质[10]。科学实验证实：汉麻酚类物质对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等有明显的杀灭和抑制作用。