纺织抗菌整理剂,防霉抗菌防臭剂,仙人掌绿茶加工剂,阻燃涂层胶剂,纺织抗菌防臭剂
纺织品中有害物质及主要来源
纺织品中有害物质及主要来源一、纺织原料在种植过程中,为控制病虫害使用的杀虫剂、化肥、除草剂等,这些有毒有害物质残留在纺织品服装上,会引起皮肤过敏、呼吸道疾病或其他中毒反应,甚至诱发癌症;二、在纺织品加工制造和后期的印染、后整理过程中,使用的各种染料、氧化剂、催化剂、阻燃剂、增白荧光剂、树脂整理剂等多种化学物质,这些有害物质残留在纺织品上,使纺织品及服装再度蒙受污染。
自1994年7月15日德国政府颁布禁用偶氮染料法令以来,到目前为止, 在纺织品和化学品领域中禁用和限制的化学物质有13类约300个。
下面对这13类化学物质作一个基本介绍。
1除用1-EP6/0.311禁用偶氮染料偶氮染料是指含一个或多个偶氮基(-N二N-)的芳香族化合物。
偶氮染料是染料中非常重要的结构,属于该类结构的染料有几千种。
经研究表明某些芳香胺对人体或动物具有致癌的作用或怀疑有致癌作用,因此各国的法规仅对会分解产生致癌芳香胺的偶氮染料进行禁止。
德国最先颁布禁止生产和使用以联苯胺为代表的20种致癌芳香胺及可分解出这些芳香胺的染料的法令,规定进口商不得进口用这些染料加工的与人体接触的纺织品。
随后,这一法令也被欧盟其它国家所使用。
按照德国Bayer公司在1994年提出的禁用染料品种以及1999年德国VCI(德国化学工业协会)提出的禁用染料数据统计有146个, 规定在纺织品上的致癌芳香胺的限值不超过30mg/kg,在染料中的致癌芳香胺的限定值不超过150mg/kg 。
禁用染料在经印染的纺织品或皮革制品中都有可能存在。
2致敏性分散染料致敏染料对皮肤有过敏性和刺激性,部分分散染料被认为易起过敏反应,如果该类染料长时间接触皮肤后,会对人体产生危害。
因此在一些国家的技术法规和标准中对这些染料进行了限制和禁用。
目前受控的致敏性染料有20种,Oeko-tex对这20种染料的使用进行了限制,这些染料均为分散染料。
德国的《食品与消费品法》中对被证明有过敏反应的6 种分散染料使用进行了限制。
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。
远红外纳米粉,抗紫外线吸收剂,抗菌除臭整理剂,纺织防螨助剂,香味加工剂
纳米远红外加工剂FRN396远红外线的频率与构成生物体细胞的分子的振动频率相近,其能量易被生物细胞吸收,使分子内的振动加大,活化组织细胞,促进血液循环,调节机体代谢,加速新陈代谢, 增加免疫功能,增加微循环血流量,有很好的温热疗效等作用。
纳米远红外整理剂FRN396为纳米远红外陶瓷粉与成膜性良好的阳离子聚合物的特殊加工剂,适用于棉、毛、腈/毛、T/C 等织物的远红外整理,经其处理后的织物可以吸收外界的能量,再向人体反馈发射远红外线,使体感温度上升,从而使人体有温热感。
多家权威检测机构一致证明: FRN396整理后的织物远红外发射率高达85%,具有很好的保暖性,并且具有良好的耐久性,洗涤60次后远红外发射率高达84%,对人体安全,对皮肤无刺激、透气舒适。
HERST公司主要产品有:防紫外整理剂、抗紫外线整理剂、抗菌整理剂、抗菌助剂、纺织抗菌剂、纳米银抗菌处理剂、吸湿排汗整理剂、吸汗速干加工剂、纳米香味微胶囊整理剂、香味加工剂、织物面料抗菌剂、纳米维生素微胶囊加工剂、阻燃整理剂、防火整理剂、纺织阻燃剂、阻燃涂层胶剂、阻燃助剂、甲壳素整理剂、防螨抗菌整理剂、抗菌防霉防螨整理剂、皮革防霉抗菌剂、防霉整理剂、抗静电整理剂、防静电剂、防蚊加工剂、防虫加工剂、防油防水整理剂,含氟拒油拒水防污整理剂、芦荟丝素胶原保湿剂、无甲醛免烫整理剂、纳米银抗菌剂、羽绒抗菌除臭剂、纺织品防霉剂、纳米负离子加工剂、纳米远红外加工剂、远红外负离子发生剂、高发泡印花浆、珠光印花浆、金粉印花浆、银粉印花浆、仿活性印花粘合剂、富锗整理剂、天然物(丝素蛋白、绿茶、艾蒿、卵磷脂、仙人掌)整理剂、舒适性(凉感、调温、唐辛子暖感、自发热)整理剂等精细化工产品。
韩笑远红外保健纺织品的开发研究和应用广州市纺织工业研究所李达才刁伟军杨建国广州医学院第一附属医院卢永辉刘宇平【摘要】本文总结了采用远红外辐射体与特种印花和新型油墨印花相结合的丝网印花加工方法的新工艺技术,使纺织品不但有明显的远红外保健效果,能有效地局部改善人体的各种有关症状,而且有特种印花的立体感、弹性胶感等外观效果。
纺织品的抗菌性能与处理技术
纺织品的抗菌性能与处理技术在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从衣物、床上用品到窗帘、毛巾等等。
然而,你是否曾想过,这些与我们肌肤亲密接触的纺织品,可能会成为细菌、真菌等微生物滋生的温床?这不仅会影响纺织品的使用性能和寿命,还可能对我们的健康构成潜在威胁。
因此,赋予纺织品抗菌性能变得至关重要,而实现这一目标的关键就在于各种处理技术。
一、纺织品上微生物滋生的危害当纺织品上滋生了大量微生物时,会带来诸多不良影响。
首先,它们会产生难闻的气味,比如穿过一段时间的运动服,没有及时清洗就会有异味。
其次,微生物的繁殖会导致纺织品的质地和颜色发生变化,使其变得脆弱、褪色,缩短使用寿命。
更为严重的是,对于一些皮肤敏感或者免疫力较弱的人群,与滋生微生物的纺织品接触可能会引发皮肤过敏、感染等健康问题,如湿疹、股癣等。
二、纺织品的抗菌性能纺织品的抗菌性能,简单来说,就是其抑制或杀灭微生物的能力。
具备良好抗菌性能的纺织品能够有效地减少微生物在其表面的定植和繁殖,从而降低对人体健康的潜在风险。
抗菌性能的评估通常通过一系列的测试方法来进行。
常见的有抑菌圈法、振荡烧瓶法、吸收法等。
抑菌圈法是观察在纺织品周围形成的抑菌区域大小来判断抗菌效果;振荡烧瓶法是通过测量一定时间内液体中微生物数量的变化来评估;吸收法则是检测纺织品吸收微生物后的存活情况。
三、纺织品抗菌处理技术1、化学处理法化学处理法是目前应用较为广泛的一种方法。
其中,使用抗菌剂是最为常见的手段。
(1)季铵盐类抗菌剂:这类抗菌剂具有良好的杀菌性能,能有效地杀灭细菌和真菌。
它们通过与微生物细胞膜相互作用,破坏其结构,导致微生物死亡。
(2)银离子抗菌剂:银离子具有很强的抗菌活性。
银离子可以与微生物细胞内的酶或蛋白质结合,影响其正常代谢和功能,从而达到抗菌的目的。
(3)有机硅季铵盐类抗菌剂:具有良好的耐久性和抗菌效果,能在纺织品表面形成持久的抗菌层。
然而,化学处理法也存在一些不足之处。
抗菌防霉整理剂,防霉抗菌整理剂,抗菌防霉剂,防霉防腐剂,纺织品防霉剂
抗菌整理剂ATB9800适用于处理与皮肤直接接触的纤维素纤维、蛋白质纤维及含有胺基纤维的纺织品,如棉、毛、丝、麻、腈纶等织物。
是一种具有良好安全性的非溶出型持久抗菌整理剂。
它可以高效完全去除织物上的葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌和霉菌,并能防止细菌再生和繁殖,从而防止运动装、内衣、袜子、鞋衬里、毛巾、地毯、过滤材料、装饰用布、家纺用纺织品等的霉变和臭味。
SGS、Intertek等全球多家权威检测机构一致证明: ATB9800符合美国AATCC100标准及日本JIS L 1902-2002标准等。
赫特公司提供世界著名的HERST吊牌,并免费提供织物抗菌性能测试。
韩笑纺织品卫生整理实际应用探讨山东纺织科学研究所刘学提要本文介绍了新近研究开发的、有机硅季胺盐类整理剂STU-AMlO1的主要性能及特点。
对其整理工艺和抗菌效果进行了探讨。
提出了其他类型卫生整理剂并不具有的加工质量简易检测方法,并对卫生整理的健康发展,提出了看法。
一、前言近年来,纺织品卫生整理(又称抗菌防臭整理或抗微生物整理)在国内引起重视,并取得了比较迅速的发展。
截止八六年底,上海、江苏、河北、山东及北京等地都推出了自己的产品,受到了消费者的关注。
可以赋予纺织品抗菌防臭(或抗微生物)性能的化学制剂品种很多,大体可分为以下几类,1、有机重金属化合物,如β-羟基喹啉酮、二甲基苯基锡乙酸酯、苯基二辛汞、三丁基醋酸铅和烷酸锌等2、一些染料及助剂,如;三苯甲烷类染料、TMM-THPC等3、一些有机钛、有机铝、有机锆化合物与四环素等抗生素合用4、芳香族卤素化合物类,如;α-溴代肉桂醛、2,4,4'-三氯-2'羟基二苯醚、5-氯-2-(2,4-二氯苯氧基)苯酚等5、有机硅季胺盐类化合物,如;日本信越化学公司的Polon MF5O,美国道康宁公司的DC-5700等[1][2][3][4][5][6]。
但是,虽然一些化学制剂可使纺织品具有抗微生物的性能。
纺织服装面料安全性检测—生态纺织品的技术要求
7.含氯酚的检测 五氯苯酚(PcP)是纺织品、皮革制品和木材、浆料采用的传统的防霉、防腐剂,GB/T 1885中
GB/T 18885(修订版)禁用24种芳香胺,限定值20mg/kg。 检测原理:试样中偶氮染料在柠檬酸盐缓冲溶液(pH=6)介质中,用连二亚硫酸钠还原分解,以 产生可能存在的违禁芳香胺。用适当的溶液分配柱提取水溶液中的芳香胺,浓缩后用合适的有 机溶剂定容。用配有质量选择检测器的气相色谱仪(GC/MSD)进行测定,必要时选用另外一种 或多种方法对异构体进行确认。用高压液相色谱/二级管陈列检测器(HPLC/DAD)或气相色谱/ 质织品标准及检测方法的谱仪进行定量。
9.增塑剂的检测 在纺织品中主要出现在经过聚氯酯(PV)或聚氯乙烯涂层整理的产品及一些聚氯乙烯塑料制成
的服装饰件,如纽扣等。这类增塑剂已经被确定为环境荷尔蒙,儿童接触或吸吮后,容易进入 体内,会影响儿童的正常发育,造成危害。
GB/T 20388—2006《纺织品邻苯二甲酸酯的测定》:
取代表性样品,将其剪碎至5mm X 5mm以下,混匀,精确称 取1.0g, 置于100mL具塞锥形瓶中,加入三氯甲烷于超声波发生器 中提取,萃取液供GC/MS测定。外标法定量。
GB/T18885- 2005规定, 棉花和其他天然纤维不得含有超过0.05mg / kg的杀虫剂(共有77种)。
GB/T 1841. 2一2006 《纺织品农药残留量的测定》:
取50g代表性的织物试样,剪成5mm X 5mm以下的碎片,混合, 从混合样中称取5. 09,放入滤纸筒中,然后置于索氏提取器里, 加入100mL石油醚进行回流,提取6小时, 冷却后;将提取液于 40C水浴中旋转浓缩至近干。用石油醚定容至5.0mL。供GC/MS 测定,外标法定量。
抗菌防螨防霉助剂,防螨抗菌整理助剂,防螨虫过敏助剂,布料织物面料防螨剂,除螨剂
后整理剂的生态环保问题分析陈荣圻上海纺织印染职工大学【摘要】纺织品后整理加工是一个典型的化学处理过程,后整理剂中有一些品种有可能危及人体健康或破坏生态环境。
本文对已经知晓化学结构并经安全性试验的后整理剂进行综合分析,并提出安全的后整理品种。
1 引言纺织产品在生产加工过程中,会接触到各种各样的化学品,特别是后整理加工种类繁多的后整理剂,它们很有可能或多或少地含有或产生对人体有害物质或破坏生态环境。
当人们使用和穿着这些纺织品和服装时,残留在纺织产品上的有害物质就有可能对人体健康造成危害。
崇尚绿色已经成为一种世界性的消费浪潮,生产和销售能够满足人们健康安全要求的产品不仅成为业界的共识,也已成为企业提高市场竞争能力的有效手段。
我国作为世界上最大的纺织品生产和出口大国,大力发展生态纺织品成为一种必然的趋势。
生态纺织品虽然目前尚无确切的定义,也无国际统一的质量控制标准,但在国际贸易领域中,其中一些安全技术要求己经成为合同的基本条款。
因此,从法规对纺织品提出安全方面的基本技术要求,使纺织品生产、流通和消费过程中能够保障人体健康和人身安全,就显得十分必要。
1·1 国际国内主要生态纺织品法规概述国际生态纺织品法规众多,但以欧洲为主,最为知名的是“国际生态纺织品研究和检验协会”的Oeko-Tex Standard l00和欧盟的Eco-Label中的生态纺织品。
前者是国际性民间组织,其技术标准是商业性的,后者由欧盟委员会发布,各成员国作为本国政令,属政府行为。
Oeko-Tex Standard l00自1992年公布第一版以后,历经1995年,1997,1999年和2002年2月9日的2002年版本,框架已定型,2003年,2004年和2005年作了部份修订[1,2]。
Oeko-Tex Standard l00主要是限制纺织品最终产品的有害化学物质,由于考虑得较全面,因此有较高的知名度。
它的技术要求和检测项目有十四个。
纺织材料的抗菌技术及其应用
纺织材料的抗菌技术及其应用在当今社会,人们对于健康和卫生的关注度日益提高,纺织材料的抗菌性能也逐渐成为研究和应用的热点。
纺织材料广泛应用于服装、床上用品、医疗用品等领域,与人们的日常生活密切相关。
因此,开发有效的抗菌技术,提高纺织材料的抗菌性能,对于保障人们的健康和生活质量具有重要意义。
一、纺织材料中细菌滋生的问题纺织材料由于其多孔性和吸湿性,容易成为细菌滋生的温床。
在日常生活中,人体的汗液、皮脂等分泌物会被纺织材料吸收,为细菌提供了丰富的营养物质。
此外,纺织材料在使用和储存过程中,容易受到外界环境的污染,如空气中的细菌、灰尘等。
这些细菌在适宜的温度和湿度条件下,会迅速繁殖,不仅会产生难闻的气味,还可能导致皮肤感染、过敏等健康问题。
例如,在夏季,人们穿着的棉质衣物容易被汗液浸湿,如果不及时清洗和干燥,就会滋生大量的细菌,导致衣物产生异味,甚至引发皮肤炎症。
在医院等特殊环境中,医疗用纺织品如手术服、床单等如果不具备良好的抗菌性能,就可能会导致交叉感染,危及患者的生命安全。
二、抗菌技术的分类为了解决纺织材料中细菌滋生的问题,科学家们研发了多种抗菌技术,主要包括以下几类:1、天然抗菌剂天然抗菌剂是从天然植物、动物或矿物质中提取的具有抗菌活性的物质。
常见的天然抗菌剂有壳聚糖、艾草提取物、茶多酚等。
这些天然抗菌剂具有良好的生物相容性和安全性,对人体和环境友好。
然而,天然抗菌剂的抗菌效果往往不如合成抗菌剂显著,且稳定性较差,容易受到外界因素的影响。
2、有机合成抗菌剂有机合成抗菌剂是通过化学合成方法制备的具有抗菌活性的有机化合物。
常见的有机合成抗菌剂有季铵盐类、双胍类、酚类等。
这些抗菌剂具有较强的抗菌效果,能够迅速杀灭细菌。
但有机合成抗菌剂可能存在一定的毒性和刺激性,对人体健康和环境有潜在的危害。
3、无机抗菌剂无机抗菌剂是基于无机材料的抗菌剂,如银离子、铜离子、锌离子等金属离子及其化合物,以及纳米二氧化钛、纳米氧化锌等纳米材料。
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。
纺织品的功能性整理技术研究与应用分析
纺织品的功能性整理技术研究与应用分析在现代社会,纺织品不再仅仅是满足基本的遮体和保暖需求,人们对其功能性提出了越来越高的要求。
功能性整理技术的出现和不断发展,为纺织品赋予了更多独特的性能和价值。
本文将深入探讨纺织品功能性整理技术的研究现状,并对其应用进行详细分析。
一、功能性整理技术的分类1、防水防油整理这种整理技术使纺织品表面形成一层低表面能的薄膜,水滴和油滴难以在其表面润湿和渗透。
常见的防水防油整理剂有含氟化合物和有机硅等。
经过处理的纺织品,如户外运动服装、厨房用纺织品等,能够有效地抵御雨水和油污的侵袭,保持干爽和清洁。
2、抗菌防臭整理通过在纺织品中添加抗菌剂,抑制细菌、真菌等微生物的生长和繁殖,从而达到抗菌防臭的效果。
常用的抗菌剂有银离子、季铵盐类和壳聚糖等。
抗菌防臭纺织品在医疗、卫生、运动等领域具有广泛的应用,能够减少异味产生,降低感染风险。
3、抗紫外线整理紫外线对人体皮肤有一定的伤害作用,抗紫外线整理技术可以使纺织品有效地阻挡紫外线的穿透。
通常采用添加紫外线吸收剂或反射剂的方法,如二苯甲酮类、苯并三唑类化合物等。
此类纺织品如防晒服、遮阳伞等,能为人们提供更好的紫外线防护。
4、阻燃整理为了提高纺织品的防火性能,阻燃整理技术应运而生。
通过在纤维或织物表面施加阻燃剂,改变其燃烧性能,延缓火焰蔓延,减少火灾危害。
常见的阻燃剂有无机阻燃剂(如氢氧化镁、氢氧化铝)和有机阻燃剂(如磷系、氮系化合物)。
5、吸湿排汗整理使纺织品具有良好的吸湿和排汗功能,能够快速吸收人体汗液并将其扩散到织物表面蒸发,保持皮肤干爽舒适。
常用的方法有对纤维进行改性处理或使用特殊的织物组织结构。
运动服装和内衣等常采用这种整理技术。
二、功能性整理技术的原理1、物理作用通过在纺织品表面形成物理屏障,如薄膜、涂层等,实现防水、防油、抗紫外线等功能。
物理作用通常不改变纺织品的化学结构,但可能会影响其手感和透气性。
2、化学作用整理剂与纤维发生化学反应,形成共价键或离子键结合,从而赋予纺织品特定的功能。
抗菌防臭纺织助剂应用和方案
抗菌防臭整理剂,为你营造清新环境生活中你是否遇到过毛巾发臭,衣服或鞋子老是出现臭味的情况?其实这是细菌等微生物的“杰作”它们在这些场所生存繁殖,便使得这些生活用品有了难闻的臭味。
在生活水平逐步得到提高的今天,服用纺织品的舒适性直接影响着人们的生活质量。
赋予抗菌防臭功能是纺织品性能提高的重要手段。
抗菌防臭功能纺织品能杀灭或抑制与其接触的细菌等微生物,从而起到卫生防臭的效果。
一般通过应用抗菌纤维或普通纺织品经后整理获得的功能性纺织品。
服装纺织品的抗菌性能最早应用在军事上,二战期间德军装备了经抗菌加工的军服减少了伤员的细菌感染。
20世纪60年代,抗菌后整理的卫生织物开始民用。
目前为止,对纯天然纤维制成的纺织品而言,后整理法是唯一解决抗菌功能的技术。
另外抗菌防臭功能性助剂还可以广泛应用在家纺,医疗用品等领域。
福尔普生抗菌防臭整理剂HOLPOSON®ABN抗菌防臭整理剂,是一种有机双胍类高分子抗菌整剂,适用于所有类型纤维,如:棉、黏胶、涤纶、尼龙等天然、合成及混纺织物,即可应用在针织物、梭织物、家纺产品。
本产品可以抑制以下细菌和真菌:革兰氏阳性、阴性菌,微真菌,抑制细菌、真菌和藻类的代谢和繁殖过程,终止细菌活动和生长。
经本产品整理可防止微生物繁殖引起的气味,使纺织品具有耐久的清新卫生感。
产品特性外观:无色透明液体成分:双胍类复合物溶解性:分散与水离子性:弱阳离子简易操作方法首先称取抗菌防臭整理剂,搅拌同时加水,然后稀释到所需要的浓度,按照如下工艺进行生产:1、浸轧法抗菌防臭整理剂:20-40g\L,pH值:6左右,轧液率:65-75%工艺:110℃烘干,然后150℃定型60-90秒。
2、浸渍法抗菌防臭整理剂:1-3%(owf),pH值:6左右工艺:浴比1:10,20℃浸渍处理20-30分钟,脱水(带液率60-110%),烘干。
3、喷洒法配制成50-60g\L(根据实际情况配制相应要求浓度)的溶液,喷洒在需要处理的产品表面,自然晾晒或烘干。
纺织品功能整理
纺织品功能整理1、功能整理的含义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。
它包括: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。
2、服装功能的发展历史第一阶段: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。
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。
3、我国功能性纺织品与国际水平的差距●印染企业受服装企业选择面料的要求制约。
●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。
●主要依靠印染后整理加工。
缺少从纤维原料、纺纱织造、印染、服装一条龙全方位考虑,造成产品功能性不耐久,功能性指标不高,技术含量低,易被仿冒而低价竞争。
●功能性产品缺乏统一的质量标准和检测方法。
●功能性加工的环保和安全问题尚未解决。
●我国功能性产品的开发思路主要依赖于助剂加工,不能做到多学科交叉研发,因而,产品技术含量低、档次低,缺乏技术创新和价值创新。
●缺乏市场调研投入。
4、染整加工的内容坯布准备>前处理(练漂)>染色和印花>整理>一般整理和特殊整理>功能整理第一章总论一、纺织纤维概论1、纺织纤维的涵义一般而言直径细到几微米或几十微米,而长度比细度大许多倍的物质称为纤维。
其中长度达几十毫米以上并具有一定的强度、可挠曲性或具有一定的包缠性和其他服用性能,可以生产纺织制品的,称为纺织纤维新型纤维:差别化纤维:变形丝、异形纤维、超细纤维、混纤丝、复合纤维、易染色纤维、吸水吸湿纤维功能性纤维:抗静电和导电纤维、防紫外线纤维、光导纤维、抗菌防臭纤维、变色纤维、纳米纤维、智能纤维高性能纤维:芳纶1414、芳纶1313聚苯并恶唑PBO、聚四氟乙烯PTFE、碳纤维二、功能纤维及功能纺织品1、涵义功能纤维及功能纺织品指除一般纤维及纺织品所具有的物理机械性能以外,还具有某种特殊功能的新型纤维及纺织品,如卫生保健纺织品,防护功能纺织品、舒适功能纺织品、医疗和环保功能纺织品等。
银离子纺织整理助剂
银离子纺织整理助剂
银离子纺织整理助剂是一种添加剂,用于纺织品的整理和处理过程中,可以起到抗菌、防臭、防菌和抗菌的作用。
它通常通过将银离子嵌入到纺织品的纤维结构中,从而改善纺织品的功能性能。
银离子纺织整理助剂具有很高的抗菌效果,可以杀灭细菌、真菌和病毒,有效减少纺织品上的细菌滋生,从而降低纺织品对人体的感染风险。
此外,银离子还具有较长的持久性,可以在多次清洗后仍保持抗菌效果。
除了抗菌功能,银离子纺织整理助剂还可以起到防臭作用。
由于银离子可以杀灭细菌,因此可以减少细菌在纺织品上的繁殖,从而降低纺织品产生异味的可能性。
另外,银离子纺织整理助剂还具有抗菌和防菌功能。
它可以抑制真菌和细菌的生长,从而减少纺织品上的霉菌和致病菌的滋生,提高纺织品的卫生性能。
总之,银离子纺织整理助剂是一种功能性添加剂,可以为纺织品提供抗菌、防臭和防菌的功能,提高纺织品的品质和卫生性能。
纺织品的抗菌性能与应用前景
纺织品的抗菌性能与应用前景在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从我们贴身穿着的衣物到家居装饰的布料,从医疗领域的敷料到工业生产中的特殊防护材料。
随着人们对健康和生活质量的要求不断提高,纺织品的抗菌性能逐渐成为了一个备受关注的焦点。
具有抗菌性能的纺织品不仅能够为我们提供更加清洁、卫生的使用体验,还在医疗、卫生、运动等多个领域展现出了广阔的应用前景。
一、纺织品抗菌性能的实现方式要使纺织品具备抗菌性能,通常有以下几种主要的实现方式:1、抗菌剂整理这是目前应用较为广泛的方法之一。
通过在纺织品的后整理过程中,使用抗菌剂对织物进行处理,使其能够附着在纤维表面或渗透到纤维内部。
抗菌剂的种类繁多,包括有机抗菌剂(如季铵盐类、胍类等)、无机抗菌剂(如银离子、铜离子等金属离子)以及天然抗菌剂(如壳聚糖、艾草提取物等)。
有机抗菌剂具有杀菌速度快、抗菌效果显著的优点,但部分有机抗菌剂可能存在耐热性差、易分解等问题。
无机抗菌剂则具有稳定性好、抗菌持久等优点,但成本相对较高。
天然抗菌剂由于来源天然,具有较好的安全性和生物相容性,但抗菌效果可能相对较弱。
2、纤维改性通过对纤维进行化学或物理改性,使其本身具有抗菌性能。
例如,在纤维的聚合过程中添加具有抗菌功能的单体,或者对纤维进行表面处理,引入抗菌基团。
这种方法可以使抗菌性能更加持久,但技术难度和成本相对较高。
3、混纺抗菌纤维将具有抗菌性能的纤维与普通纤维进行混纺,从而使纺织品获得一定的抗菌效果。
常见的抗菌纤维有银纤维、铜纤维等。
这种方法相对简单易行,但抗菌效果可能会受到混纺比例等因素的影响。
二、纺织品抗菌性能的评价指标为了准确评估纺织品的抗菌性能,需要一系列科学的评价指标:1、抗菌率这是最常见的评价指标之一,表示在一定条件下,纺织品对特定细菌或真菌的抑制或杀灭能力。
通常以百分比的形式表示,抗菌率越高,表明抗菌性能越好。
2、抑菌圈直径通过在培养基上观察抑菌圈的大小来评价抗菌性能。
纺织加工化学知识点总结
纺织加工化学知识点总结一、纺织品的化学成分纺织品是由纤维组成的,纤维又可以分为天然纤维和化学纤维。
天然纤维包括棉、麻、羊毛、丝等,而化学纤维包括聚酯纤维、锦纶纤维、腈纶纤维、腈纶纤维等。
纺织品中的纤维主要是由纤维素、蛋白质或合成聚合物组成的。
1.1 纤维素纤维素是植物细胞壁的主要成分,包括α-纤维素和β-纤维素。
纤维素的化学式为(C6H10O5)n,是由葡萄糖分子通过β-1,4-链连接而成。
纤维素是棉、麻、木质纤维等天然纤维的主要组成成分。
1.2 蛋白质蛋白质是动植物细胞内的主要成分,也是丝绸等天然纤维的主要组成成分。
蛋白质的化学式为(CnH2nO2N2)n,是由20种氨基酸通过肽键连接构成的。
1.3 合成聚合物合成纤维(也称为化学纤维)是人工合成的纤维,其化学成分主要是聚合物。
常见的合成纤维包括聚酯纤维(如涤纶)、聚酰胺纤维(如锦纶)、聚丙烯腈纤维(如腈纶)、聚丙烯纤维(如丙纶)等。
二、纺织品的染色技术染料是用于给纺织品着色的化学物质。
染料可以分为天然染料和合成染料。
天然染料包括植物染料、动物染料和微生物染料,而合成染料主要是由化学合成而成的。
2.1 染色方法(1)浸染法:将染料溶液浸泡在纺织品中,使染料渗透到纤维内部。
(2)印染法:将染料直接印在纺织品上,常见的印染技术有丝网印花、热转印、数字印花等。
(3)溃染法:通过催化剂或还原剂的作用,使染料在纺织品表面生成色素。
2.2 染色条件(1)温度:染色温度可以影响染料的渗透速度和染色均匀度。
(2)pH值:染色液的pH值对染色效果有显著影响,不同染料的最佳pH值各不相同。
(3)时间:染色时间可以影响染料与纤维的结合程度和染色均匀度。
2.3 染色助剂染色助剂是用于改善染料与纤维之间的相容性,提高染色效果的化学物质。
染色助剂包括分散剂、助流剂、固色剂、还原剂、催化剂等。
三、纺织品的整理技术纺织品的整理是指在染色、印染后,通过一系列工艺手段将纺织品表面的颜色、手感、外观等进行调理和修复的过程。
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。
制菌整理剂,地毯抗菌剂,皮革抗菌剂,防菌剂,抗菌加工剂
抗菌整理剂ATB9800适用于处理与皮肤直接接触的纤维素纤维、蛋白质纤维及含有胺基纤维的纺织品,如棉、毛、丝、麻、腈纶等织物。
是一种具有良好安全性的非溶出型持久抗菌整理剂。
它可以高效完全去除织物上的葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌和霉菌,并能防止细菌再生和繁殖,从而防止运动装、内衣、袜子、鞋衬里、毛巾、地毯、过滤材料、装饰用布、家纺用纺织品等的霉变和臭味。
SGS、Intertek等全球多家权威检测机构一致证明: ATB9800符合美国AATCC100标准及日本JIS L 1902-2002标准等。
赫特公司提供世界著名的HERST吊牌,并免费提供织物抗菌性能测试。
韩笑医用棉/涤纺织物耐久性抗菌整理烟台北方装饰布有限公司马英华王健栾景玺陈义忠【摘要】本文介绍了棉/涤混纺织物耐久性抗菌整理及增白整理,并就抗菌剂的用量、工艺配方,工艺条件、交联剂、轧液率、焙烘条件等因素对织物抗菌性的影响进行了分析和研究。
研究表明,该抗菌整理工艺大大改善了织物的抗菌性能。
【关键词】抗菌荧光增白剂棉/涤混纺织物0.前言众所周知,纺织品是与我们日常生活息息相关。
然而如果细菌附着在织物表面,则所有纤维素纤维可被细菌分泌的外细胞酶降解生成可溶性葡萄糖而被吸入到细胞壁。
这样菌类在纤维的表面由表向里使纤维降解,即细菌可在纺织上繁殖进而传播。
公共场所中的纺织品成了细菌传播的途径,在医院中病菌的传播危害的后果更加严重,威胁人类的健康。
随着生活水平的提高,人们对卫生条件的要求也随之提高,因此,抗菌纺织品的问世格外引起了人们的关注。
目前,人们对纺织品的抗菌性能改善是通过两种方法实现的,第一种方法是将抗菌剂用于合成纤维的混融纺丝中的掺混法。
用这种方法合成的抗菌产品的特长,在于它是纤维内部混入抗菌剂,故其耐洗涤性能良好,但另一方面它产生抗菌效果所需的时间长。
第二种方法将有机抗菌剂用交联剂涂敷于织物上,而使之固着的方法。
根据坯布的状态,大多采用涂层、浸渍、喷雾等方法进行包覆。
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抗菌防臭整理剂ATB9800结构或组分:天然甲壳质改性高分子化合物;用途及应用方法:适用于处理直接与皮肤接触的纤维素纤维和含有胺基纤维的纺织品,也可以处理腈纶等织物的抗菌处理;1、浸轧工艺:〈1〉用量:10~40g/L〈2〉工艺流程:织物→浸轧抗菌溶液(浸轧温度10~30℃;轧液率60~90%,工作槽液量要小)→烘干(100~120℃) →高温拉幅(140~150℃×20~30s)2、浸渍工艺:〈1〉用量:2~5%(o.w.f)〈2〉浴比:1:10〈3〉处理温度:40~60℃〈4〉处理时间:30~40min包装贮存:25kg、120kg塑料桶包装,贮存在0℃以上的仓库中,稳定期储存一年。
韩笑纤维用抗菌防臭整理剂杨栋梁全国染整新技术应用推广协作网(200042)摘要介绍抗菌整理剂的种类及其产品的安全性审查项目,重点阐述分析主要的抗菌整理剂及其抗菌机理,包括目前最流行的天然抗菌整理剂。
叙词抗微生物剂机理种类纤维1 前言现代抗菌防臭(又名卫生)整理剂的发展史,可追溯到1935年由G.Domak使用季铵盐处理的军服,以防止负伤士兵的二次感染。
1947年美国市场上出现了由季铵盐处理的尿布、绷带和毛巾等商品,可预防婴儿得氨性皮炎症[1]。
1952年英国Engel等人用十六烷基三甲基溴化铵处理毛毯和床(坐)垫面料,但由于季铵盐活性较低,不耐水洗和皂洗。
以后,曾一度使用有机汞、有机锡等高效杀菌剂作为纺织品的抗菌防臭整理剂。
但是,由于这类高效杀菌剂很容易引起人体皮肤的伤害,不久就被淘汰了。
以后抗菌防臭整理剂一直沿着安全、高效广谱抗菌和耐久性的方向开发。
直至1975年美国道康宁公司推出有机硅季铵盐(即商品名为DC-5700),可以说是现代抗菌防臭剂中最完美的代表性品种之一。
但最近十多年来,无机化合物、纤维配位结合的金属化合物和天然化合物等三方面的抗菌防臭整理剂的开发研究,其进展令人瞩目。
抗菌防臭整理剂的用途主要涉及化妆品、食品、医药、造纸和纺织品等。
本文就纤维用抗菌防臭剂作一简单介绍。
2 抗菌防臭整理剂的种类抗菌防臭整理剂按其化学结构可分为:醇类、酚类、醛类、酯类、醚类、腈类、卤素类、吡啶、喹啉类、噻唑类、双胍类、二硫化合物、硫代氨基甲酸酯类、(多)糖类、表面活性剂类、无机化合物、金属类以及天然化合物等。
但有些抗菌防臭整理剂有不良的副作用,已禁止在服装面料方面使用。
如著名商品Irgasan DP300,其学名为2,4,4'-三氯-2'-羟基二苯醚,其整理产品与含氯漂白剂作用后,会生成三种有毒的氯化物,反应式如下:上述生成物经热或紫外线照射后,会进一步生成四氯二氧杂环己烷(即四氯二噁氧)的致癌物质[2、3],故早己禁用。
此外,如2-溴化肉桂醛,2-(3,5二甲基吡唑基)-4-羟基嘧啶和2-(4-噻唑基)苯并咪唑等也都列人禁用范围。
因此,抗菌防臭剂及其整理产品的安全性极为重要,必须经过严格的毒性审查,同时还要符合生态环境的要求。
表1是日本规定的抗菌防臭剂及其产品的安全审查项目内容。
注:⊙全部试验;○一次性试验结果;-洗餐具布和拭食品布,需按食品卫生法规定有关试验。
目前,符合上述安全性要求的市售抗菌防臭剂主要品种如表2所示。
3主要抗菌防臭剂及其抗菌机理并非所有具有安全性、高效广谱抗菌和耐久性的抗菌防臭剂都可用于纺织品,它需对染料色光、牢度以及纺织品的风格无负面影响,同时应与常用的纺织助剂有良好的配伍性。
兹将几种主要抗菌防臭剂及其抗菌机理简述如下。
3.1无机化合物以无机化合物作抗菌防臭剂是近年开发较为成功的品种,它适宜添加于合成纤维熔融纺丝原液中,在应用中的变色问题已得到改进。
银、铜和锌有抗菌作用,而其载体主要是硅、磷灰石、泡沸石、磷酸锆、氧化钛等无机化合物,其最大优点是耐热性可达500℃以上,而且非常稳定和安全。
但加入合成纤维纺丝原液最大的困难是粉末或颗粒的粒径。
关于无机化合物的抗菌机理,目前众说纷纭,尚无最终的说法。
一般认为是银离子溶出机理,与光作用产生活性氧机理。
无机化合物类抗菌防臭剂以泡沸石为代表,有天然的或合成的,以及具有离子交换性能与银等金属离子结合而成的泡沸石(金属置换量约1%-2%)。
这类抗菌防臭剂大多混人熔融纺丝原液中,添加量为1%左右,如聚酯或聚酰胺等合成纤维。
代表性产品如日本钟纺的Bact ekiller,泡沸石的示意式如下:xM2/n O·Al203·ySiO2·zH2O式中: x;金属氧化物;y:氧化硅;z;结晶冰的系数;n;金属的原子价;M;1~3价的金属,作为抗菌泡沸石,以Ag、Cu和Zn为多。
这类抗菌防臭剂的急性毒性LD50在5000mg/kg以上,变异原试验呈阴性,对皮肤刺激呈准阴性。
美国环境保护局(EPA即Environmemtal protectionAgency)的毒性试验及环境影响均认为是安全的。
此外,最新资料表明[6],纳米级的超微粒子的锌氧粉(粒径为0.005-0.20μ)除可作熔融纺丝原液的添加剂外,也可加入涂层浆中,使涂层织物具有紫外线屏蔽功能和抗菌防臭功能。
超微细锌氧粉的安全性极高,其急性毒性LD50>2000mg/kg(经口与皮肤,小鼠),Ames变异原试验呈阴性,对皮肤也没有刺激性。
3·2 与纤维配位的金属化合物与纤维能形成配位的金属化合物,其代表性产品是阳离子可染聚酯与银离子结合的银磺酸酯,如下式所示:其制备方法是将阳离子可染聚酯织物,在浴比为1:5条件下,在0.002%浓度的硝酸银溶液中浸渍处理,于沸腾时搅拌处理2Omin;待冷却后,用水洗净烘干,使聚酯的可染性基团(SO3-)与银离子(Ag+)结合而固着,即具有抗菌性。
这种金属配位形成抗菌性机理,是利用银离子阻碍电子传导系统,以及与DNA反应,破坏细胞内蛋白质构造而产生代谢阻碍。
3.3 铜化合物以铜化合物作为抗菌剂的开发,当推由日本蚕毛染色株式会社的商品"Samdaron-SSN",它具有导电和抗菌两种性能;以及由旭化成公司开发的导电抗菌性粘胶纤维,其商品名为"AsahiBCY"。
前者将聚丙烯腈织物或纤维浸渍于含有铵及羟胺硫酸盐的硫酸铜溶液中(浓度为2%-3%),进行还原处理。
聚丙烯腈上的氰基与硫化亚铜产生络合反应,生成稳定的含铜配位高分子化合物。
经上述处理后,除抗菌性外,还具有导电性。
该产品耐洗性能卓越,对细菌和真菌具有强大的杀灭效果。
产品的安全性良好,急性毒性LD50=1320mg/kg(经口、小鼠),大肠杆菌和沙门氏菌(Sallmonellatyphimusium)的变异原试验呈阴性,河合法的皮肤贴敷试验呈准阴性。
后者是在铜氨再生纤维素制造过程中控制硫化铜量,使铜化合物均匀分散于纤维中,之后经硫化处理(如硫化钾等),使纤维中硫化铜(CuS和Cu2S)含量为15%-20%。
这种改性粘胶除具有抗菌性外,同时有除臭、导电和阻燃性能。
以上两种导人铜化合物的纤维,其抗菌机理是藉铜离子破坏微生物的细胞膜,与细胞内酶的硫基结合,使酶活性降低,阻碍代谢机能抑制其成长,从而杀灭之。
此外,棉和羊毛等天然纤维,也可藉化学方法改性后,导人铜、锌等金属,同样可产生抗菌防臭性能。
3.4季铵盐季铵化合物是最常用的抗菌剂,由于其与纤维的结合力很差,故与反应性树脂并用,以提高其耐久性。
例如,日本可乐丽的Saniter与日清纺的Peachfresh,就是季铵盐与反应性树脂同浴整理而成的商品。
季铵盐抗菌剂系脂肪族季铵盐或聚烷氧基三烷基氯化铵(polyoxyalkytrialkyl Amonium Chlorid),化学结构通式如下:R~脂肪烷基;X-~阴离子;R’~CH2CH2;R~CH3这类抗菌剂主要用于纯聚酯织物上。
急性毒性LD50=6510mg/kg(经口、小鼠);对兔子的皮肤刺激试验、Ames变异试验及大肠杆菌变异试验呈阴性;鱼毒性Tl50=4lmL/L;对人的皮肤贴敷试验呈准阴性,故安全性很高。
季铵盐的抗菌机理是利用表面静电吸附,使微生物细胞的组织发生变化(酶阻碍细胞膜的损伤),从而使酶蛋白质与核酸变性。
3·5有机硅季铵盐类这类抗菌剂中最著名的是美国道康宁公司的DC-5700,其活性成分的学名为3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化物[3-(Trimethoxyriyl)propyloctadecyldimethylammonium chloride],其结构式如下:结构上的三个甲氧基能与纤维上的羟基进行脱甲醇反应,生成共价键而使抗菌剂牢固地附着在纤维表面;同时,三个甲氧基能水解聚合,在纤维表面上形成薄膜而坚牢地附着在纤维表面上;其阳离子(N+)部分与纤维表面上的负电荷会相互吸引形成离子结合(静电结合),使由它自身脱水缩合形成的薄膜与纤维具有坚牢的附着力,从而产生良好的耐久性。
该产品获得美国环境保护局(EPA)的许可证,编号为34292-1,产品典型特性为:有效成分(%) 42(甲醇溶液)PH值7.5比重(25℃) 0.87闪点(℃)llDC-5700经美国环境保护局检验,其急性毒性LD50= 12.27g/kg(经口、老鼠);对兔子的皮肤刺激试验没有反应;对虹鳟鱼的毒性TL50=56mg/L,此外还进行了亚急性毒性、变异原试验、催畸试验、粘膜刺激试验等18项试验,以及袜子穿着试验,均证实安全性很好。
DC-5700抗菌剂另一个特点是其广谱抗菌,效力涉及革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、霉菌、酵母菌和藻类等,如表3所示。
与D C-5700结构类似的商品3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十四烷基季铵盐,其性能也相类似。
这类抗菌剂的抗菌机理是藉季铵盐分子中阳离子,通过静电吸附微生物细胞表面的阴离子部位,以疏水性相互作用,使细胞内物质漏泄出来,使微生物呼吸机能停止而将其杀灭。
3·6胍类在医药的双胍类消毒剂中,选择在水中溶解度小而对纤维吸附能力高的品种,就可用于开发纤维的抗菌防臭整理的抗菌剂。
例如,医疗方面应用很广泛的G lucon ic C hloroh ex idei ce,即1,l ’-六亚甲基双[5-(-4-氯苯基)双胍]葡萄糖酸盐(1,l ’-Hexamethyleneb io[5-(-4-ch lo rop heny l)ligx ani de]digluc onate ),其杀菌的效力很高,但对真菌的杀伤作用不强,其耐热稳定性好,而耐光性较差。
抗菌机理是破坏细胞膜,经口服毒性LD 50=1260mg /kg(老鼠),故其毒性很低。
葡萄糖盐改成盐酸盐后,溶解度可降低,从而可改善其抗菌效果的耐洗持续性。
在此基础上,Z eneca 公司成功开发用于棉及其混纺织物的聚六亚甲基双胍盐酸盐(po lyhexame thylen e bigua nidin e hyd rochl oride 简称PHMB),其化学结构式如下[7-9]:(n=12或16)商品名为Repulex,是含活性成分20%的水溶液,其主要物理性能如下(常温下);PHM B作为抗微生物制剂在世界上已使用多年,主要用于游泳池、化妆品、食品和酿造工业等方面。