羧乙基硫代丁二酸作为酸性皂洗剂使用

＿充分水洗—９０℃烘干一测试。
图５表明．经过氧化氢处理
后．纤维能保留较高的抗菌性，甚 至超过未处理纤维的抗菌能力．如
８ ｇ／ＬＨ２０：处理，其抗菌率达到 ９１．０５％：当过氧化氢浓度大于８ ｓ／Ｌ 时，随着Ｈ２０：浓度的增加，纤维的 抗菌性逐渐降低。这可能是由于过
氧化氢本身具有一定的抗菌性．在
低浓度时有助于纤维抗菌性能的 提高：在高浓度时形成氧化能力很 强的羟基自由基对壳聚糖产生氧
能的影响
处理条件：
表面活性剂 浴比
２ ｇ／Ｌ
１：４０
投入纤维＿５０℃处理２０ ｍｉｎ
一充分水洗叶９０℃烘干＿＋测试。
由图７可见．经表面活性剂
Ｎｏ．７
１２２７处理后．纤维的抗菌性能明 显增强：阴离子或非离子表面活 性剂处理的纤维．抗菌性能大幅 度下降．ＡＥＳ处理后纤维的抗菌性 能降为零。几种表面活性剂的结 构式如下（ａ－９］：
保险粉等均会使纤维的抗菌性发生不同程度的下降，但８ ｇ，Ｌ以下双氧水处理，抗茵性能提高；不同离子
型的表面活性剂对壳聚糖纤维的抗茵性影响不同，阳离子表面活性剂能够提高壳聚糖纤维的抗茵率，聚
氧乙烯醚类非离子表面活性剂使纤维的抗茵率降低，且疏水烷基链和ＥＯ（环氧乙烷）数越大，抗茵性下
降越大，阴离子表面活性荆使纤维的抗菌率下降最显著；经直接染料和活性染料染色后，纤维抗茵性能
羧乙基硫代丁二酸可以用作活性染料的酸 性皂洗剂，羧乙基硫代丁二酸具有极强的净洗作 用，可用于纺织品染色加工后的皂洗工艺，尤其 是具有很强的酸性，可以代替部分醋酸。大部分 纺织品染色后都需要用净洗剂洗去浮色，而这一 过程往往事先加入醋酸中和，羧乙基硫代丁二酸 可以将酸中和与皂洗合二为一。
羧乙基硫代丁二酸作为替代部分氯类溶剂的 水溶性清洗剂，已经开始在部分国家使用，并受 到良好评价和重视。该产品在清洗金属加工油后， 油水分离，清洗液可以回收再利用，因此比较经 济，且废水处理负担轻。
参照ＦＺ／Ｔ ０１０２１－－９２．引用 ＧＢ ８１７０数值修约规则．抗菌率计 算公式如下：
ｌ，＝ｆ Ｗ－Ｑ）／Ｗｘｌ００％ 式中：ｌ，为抗菌率；形为标准空白 试样与细菌接触２４ ｈ后的活菌数． ｃｆｕ／ｍＬ：Ｑ为待测试样与细菌接触 ２４ ｈ后的活菌数，ｃｆｕ／ｍＬ。 ３实验结果及讨论
图ｌ是未处理纤维的抗菌性 能。
７０％左右。因此．在壳聚糖纤维用 活性染料染色时，Ｎａ２ＣＯ，浓度可以 控制在３０ ｇ／Ｌ以下。 ３．１．２稀硫酸对纤维抗菌性能的
影响
稀硫酸对纤维抗菌性能的影
响见图４。所用菌种为大肠杆菌。
蓬 瓣 坦 遐
稀硫酸浓度／（ｇ·Ｌ－‘） 图４稀硫酸处理对纤维抗菌性能的
影响
处理条件： 硫酸 浴比Biblioteka ｚ ｇ／Ｌｌ：４０
径。壳聚糖是天然抗菌材料，广泛 存在于自然界中．目前制造的以壳
的目的㈨】． 由于壳聚糖对微生物的作用
聚糖为抗菌成分的纤维．有壳聚糖 单一成分纺丝纤维．这种纤维主要 用于可吸收缝合线：还有壳聚糖与
壳聚糖分子链上的一ＮＨ，在适 宜的环境中形成抗菌因子一ＮＨ，＋． 对抗菌性具有重要作用。
是一个复杂的生化反应过程．因此 染整加工中使用的化学试剂、染料 等都会影响纤维的抗菌功能［４］。本
降低．活性染料染色后的皂煮和过氧化氢处理对纤维抗茵率的提高有益。
关键词：壳聚糖纤维；抗茵性；化学试剂；染色；影响
中图分类号：ＴＳ １９０．９２
文献标志码：Ａ
文章编号：１０００—４０３３（２００８）０７＿００４３一０５
１，４＿２．氨基删氧一Ｂ—ＤＬ－葡萄糖，它 随着生活水平的提高和自我
子量较小的壳聚糖分子渗透到微
处理条件：
ＮａＯＨ 浴比
菇ｇ／Ｌ １：４０
投入纤维一９０℃处理３０ ｍｉｎ 一充分水洗一９０℃烘干一测试。
Ｎａ２ＣＯａ
浴比
，，ｇ／Ｌ １：４０
投入纤维一６０℃处理３０ ｒａｉｎ 一充分水洗—９０℃烘干一测试。
图２表明．ＮａＯＨ处理后．纤维
的抗菌性能均有一定程度的下降。 ＮａＯＨ在实验浓度范围内．以１．８
是细胞膜．带正电荷的壳聚糖分子 链和带负电荷的微生物细胞壁接
结构与壳聚糖纤维抗菌性的关系。 为制订合理的染整工艺提供理论
湿透气，抗菌抑菌功能显著．原料 触．通过库仑力作用吸附细菌，阻 和实践依据。
可再生等岫】。由此可见．这种纤维 碍细菌的活动．从而影响细菌的繁 ２实验部分
是极具发展前景的。 １ 壳聚糖的结构及抗菌机理
ｌｏｏ ９５
享９０
嚣８５
据８０ ７５
·４４．
万方数据
针织工业
图１表明．未处理纤维对大肠 杆菌和枯草芽胞杆菌均有很高的 抗菌性．其抗菌率分别为９０．２７％ 和８２．１３％。国标规定．当抗菌率超 过２６％就可以判定纤维具有抗菌 性。可见，黏胶基壳聚糖纤维有很 强的抗菌性． ３．１常用化学试剂对纤维抗菌性 能的影响
羧乙基硫代丁二酸对碳酸钙、硅化合物等 水垢的溶解力强，又具有防锈作用，故适合用 作锅炉除垢剂以及用于除去管道和热交换器 的水垢。特别是与过去使用的羟基乙酸相比， 该产品对废水处理污泥中的细菌无害。目前日 本、美国已经有含有羧乙基硫代丁二酸的除垢 剂上市，并申请了多项专利。
目前全球羧乙基硫代丁二酸年产能力约 70000 吨，生产厂家主要有喜赫石油公司、埃 尔夫—阿托化学公司等，其原料基本自己供 应，产品大部分供出口，近年来，日本油脂和 美国墨菲石油也开始生产羧乙基硫代丁二酸， 但是生产量较小。
殖或抑制细胞壁的合成：Ｈａｄｗｉｇｅｒ 等人认为．壳聚糖对微生物细胞抑
２．１实验仪器及实验设备 ＨＺＱ—Ｃ空气浴振荡器（哈尔
壳聚糖又称甲壳胺．化学名称为 制作用的靶位是细胞中的ＤＮＡ，分 滨）、电热恒温培养箱（上海）、手提
作者简介：杨文芳（１９６３一），女，副教授。主要从事纺织品的染色、整理及功能纺织品的研究。
２００８年７月
投入纤维一室温处理１０ ｒａｉｎ ＿充分水洗—÷９０℃烘干一测试。
如前所述．稀硫酸处理壳聚糖 纤维．应对提高－－ＮＨ３＋的含量有 利，抗菌性能应增强。而实验结果 表明，经稀硫酸处理后．纤维的抗 菌率低于未处理纤维。抗菌功能 不增反降．这一点还有待进一步 的研究． ３．１．３氧化剂、还原剂对纤维抗菌 性能的影响
ＮａＯＨ、Ｎａ￡０，是常用的前处 理助剂和活性染料固色剂．这些碱性 化学试剂会改变处理浴的ｐＨ值，其 纤维抗菌性影响的实验结果如图２、 图３所示，所用菌种为大肠杆菌。
零 需 漉 蝠
∞∞∞加∞卯∞∞加ｍ
ＮａＯＨ的浓度／（ｇ·Ｌ＿１）
浓度／（ｇ·Ｌ。） 图３ ＮａＣＯ，处理后纤维的抗菌性能
２００８年７月
针织工业
化作用的结果。 保险粉处理对纤维抗菌性的
影响见图６。所用菌种为大肠杆菌。
１００ ９０ ８０ ７０
零６０
蒋５０
爨兰
２０ １０
保险粉浓度／（ｇ·Ｌ＿１） 图６保险粉处理对纤维抗菌性的影响
处理条件：
保险粉 浴比
ｎ ｇ／Ｌ １：４０
投入纤维＿＋６０℃处理３０ ｍｉｎ
＿＋充分水洗＿＋９０℃烘干＿＋测试。
保护意识的增强．人们对抗菌功能 纺织品的需求不断升温．因此抗菌
是甲壳素脱乙酰基后的产物［３】。其单 体化学式如下：
生物细胞内．破坏细菌体内从ＤＮＡ 到ＲＮＡ的转录．阻碍ｍＲＮＡ的密
纺织品的研究成为热点。采用抗菌
码子和ｔＲＮＡ的反密码子的相互作
纤维是织造抗菌纺织品的有效途
用，导致细菌繁殖终止．达到抗菌
过氧化氢是一种常用的前处 理助剂．是多种纤维优良的漂白剂。 它对壳聚糖纤维抗菌性能的影响如 图５所示，所用菌种为大肠杆菌。
窭 僻 翘 稻
过氧化氢浓度／（ｇ·Ｌ＿Ｉ） 图５过氧化氢处理对纤维抗菌性的
影响
处理条件：
３５％过氧化氢 浴比
ｍ ｇ／Ｌ １：４０
氢氧化钠调ＤＨ值
１０．５
投入纤维一８０℃处理３０ ｍｉｎ
因壳聚糖是一种弱电解质．在 ｐＨ值＜６．２时，其－－ＮＨ：开始转化 为－－ＮＨ，＋．ｐＨ值越低，－－ＮＨ３＋的密 度越高，理论上抗菌性越强：反之。 ｐＨ值＞６．２时，－－ＮＨ３＋逐渐转化为 —ＮＨ：，作为抑菌有效因子的一ＮＨ３＋ 密度降低。理论上抗菌性能降低。因 此．理论上碱剂和酸都会对纤维的 抗菌性有影响． ３．１．１碱剂对纤维抗菌性能的影响
图６表明．经不同浓度的保险
粉处理后．纤维的抗菌性能均明显
下降。因此，染整加工时应慎重使用
保险粉。
３．１．４表面活性剂处理对纤维抗
菌性能的影响
图７为经不同表面活性剂处
理后．纤维抗菌性能的变化．所用
菌种为大肠杆菌。
——
零 ＼
褂
坦
蝠
一
●
Ｏ
３９．６１ ４０．２８
２ｒ－警－２萱
表面活性剂 图７表面活性剂处理对纤维抗菌性
黏胶共混纺丝纤维即黏胶基壳聚
关于壳聚糖的抗菌机理．目前 文将探讨染整工艺条件、常用的染
糖纤维。可用于开发医用纺织品、 公共卫生用纺织品和生活纺织品。
有两种推测：Ｙｏｕｎｇ等人认为．壳 聚糖在微生物细胞上的作用靶位
料、助剂对壳聚糖纤维抗菌功能的 影响；探讨染料结构、表面活性剂
壳聚糖纤维具有许多优良的性质． 如生物相容性和生物降解性好．吸
ｋ｝屹岛铲１ｉ电弋飓］弋＋’Ｃｌ仕ｒ
。
。
ＣＨ，
ｃ幽＜＞＊ＣＨ２ＣＨ２０汕
Ｈ－－ＣＨａ＜卜ｓ。挑 －－ＥＣＩｌ、＝＝＝＝，
表面活性剂对壳聚糖纤维抗 菌性的影响与其结构有关。１２２７为 阳离子表面活性剂．分子中含有季 铵离子和长链烷基。研究表明．１２． １８碳的季铵盐具有较强的杀灭真 菌和破坏某些病原体的作用【９］．其 作用方式是季铵盐改变了细胞膜 的选择性渗透功能使蛋白质变性． 因此１２２７处理的纤维抗茵率达 ９９．２２％：ＪＦＣ、ＡＥＯ一９、平平加Ｏ 为烷基聚氧乙烯醚类非离子表面 活性剂．它们的区别在于烷基链长 和ＥＯ数的依次增加．ＡＥＯ一９、ＪＦＣ 处理纤维的抗菌率相近．二者均高 于平平加Ｏ处理的纤维．这一实验
万方数据
·４３．
Ｎｏ．７
式不锈钢蒸汽消毒器（上海）、电子 天平ＡＥ２００（英国）、密封式恒温可 调电加热器（浙江）、可调微量移液 管、４ ｍｍ铂接种环。 ２．２实验材料和药品
抗菌纤维（壳聚糖、黏胶比为 ４０／６０．短纤维。山东海龙有限责任 公司提供）。
蛋白胨、牛肉浸膏、营养琼脂 （生化试剂，天津产），磷酸氢二钠、 磷酸二氢钠、氯化钠、无水碳酸钠、 氢氧化钠、硫酸、保险粉、３００／０过氧 化氢（分析纯，天津产），１２２７、ＡＢＳ、 ＬＡＳ、ＡＰＥ一９、ＡＥＳ、ＡＥＯ一９、平平加 Ｏ、ＪＦＣ（工业纯，天津产），洗衣粉 （市售）。柔软剂Ｄ３、含氟拒水剂 （工业纯）；直接冻黄Ｇ、直接黄Ｒ、 直接耐晒黑Ｇ、直接湖蓝５Ｂ（工业 纯，天津产），克隆蓝ＦＮ—Ｒ、克隆黄 ＦＮ一２Ｒ、克隆红ＦＮ—Ｒ、直接蓝 ＦＦＲＬ、直接黄Ｇ、直接大红Ｂ（工业 纯．汽巴公司生产）。 ２－３抗菌性能测试方法
２００８年７月
针织 工 业
Ｎｏ．７
化学试剂及染色对壳聚糖纤维 抗菌性能的影响
杨文芳ｔ，王科林１，贾志萍１，王乐军２
（１．天津工业大学，天津３００１６０；２．山东海龙股份有限公司，山东潍坊２６１１００）
摘要：研究了常用的化学试剂处理、染色加工对黏胶基壳聚糖纤维抗茵性能的影响，分析了染料、表
面活性剂结构与纤维抗茵性能变化的关系。结果表明，实验中选用的化学试剂如ＮａＯＨ、Ｎａ：ＣＯ，、稀硫酸、
染苑精萃
印染（2009 No. 3）
羧乙基硫代丁二酸-CETSA
原文刊登在美国的《special chemicals》，张喜宝、徐俊翻译
羧乙基硫代丁二酸是含有硫原子的羧酸， 由 β-巯基丙酸与马来酸酐发生加成反应制得， 具有水溶性、生物分解性、乳化分散性、螫合性 等多种优异性能，其最大的特点是由于硫原子的 存在，引入了硫酸基，酸性极强，比普通的羧酸 类物质酸性更强。 羧乙基硫代丁二酸具有广泛的用途：
在洗衣粉中掺入少量羧乙基硫代丁二酸，能 改善起泡沫、低温难溶等缺点，尤其是与以往在 工业清洗剂和家用洗涤剂中掺入的螫合剂相比，
生物分解性非常优越。在环保压力逐渐加重的 今天，羧乙基硫代丁二酸作为生物分解性助洗 剂或清洗剂的添加剂备受重视。
羧乙基硫代丁二酸作为有特殊螫合作用 的银离子分散剂也引人注目，现在已经在照相 等领域得到重视和使用。它与传统代表性的螫 合剂乙二胺四乙酸相比，使用性能和生物分解 性能均优越。
ｇ／Ｌ时抗菌率较稳定；高于１０ ｇ／Ｌ 时抗菌率迅速下降．１２ ｓ／Ｌ时的抗 菌率只有３７．３０％。可能是因为
ＮａＯＨ浓度增加．一ＮＨ，＋的含量降 低所致．故在壳聚糖纤维的染整加
工中．ＮａＯＨ浓度不宜过高．以低于
８ ｇ／Ｌ为好。 图３表明，Ｎａ￡Ｏ，对纤维抗菌
性能也有影响．在实验浓度范围 内．纤维的抗菌率基本上维持在