纺织品抗菌整理现状及发展趋势

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广西纺织科技

２００６ 年第 ３５ 卷第 ３ 期

纺织品抗菌整理现状及发展趋势

【摘要】本文综述介绍了纺织品抗菌整理机理、抗菌整理剂种类、抗菌性能测试方法及目前抗菌发展趋 势。

【关键词】抗菌纺织品； 抗菌机理 ； 抗菌整理 ； 安全型

中图分类号 ：

０ 引 言

ＴＳ１９５．１＋９ 文献标识码 ： Ａ

的抗菌剂 ， 抗菌机理相异 ， 可概括为如下几种 ：

（ １） 使细菌细胞内的各种代谢酶失活 ， 杀死细 当基本的条件如营养、水份、氧气以及合适的 温度都具备时 ， 纺织品是微生物生长的极好媒介 物 ， 其硕大的表面积有助于微生物的生长。为了减 少有害微生物对人的危害 ， 防止在人与人、人与动 物、动物与动物之间的传播 ， 我们必须人为地控制 纺织品中微生物的生长繁殖 ［１］。耐久性抗菌整理是 一种很有效的方法。它可减少微生物降解织物产生 的气味 ， 可以杀死或抑制细菌 ， 减少对人体的危害 ， 起到卫生保健作用。但理想的抗菌整理及其工艺应

该满足以下条件 ： 无毒 ， 不引起皮肤过敏或不适 ； 不 影响纺织品性能或外观 ； 能与常规加工工艺相容和 耐多次水洗。整理工艺必须对环境友好 ， 整理后仍 保持整理剂的内在功能 ， 整理过的产品具有耐久性 菌 ；

（ ２） 与细胞内的蛋白酶发生化学反应 ， 破坏其 功能 ；

（ ３） 抑制孢子生成 ， 阻断 ＤＮＡ 合成 ， 抑制细胞 生长 ；

（ ４） 加快磷酸氯化还原体系 ， 打乱细胞正常的 生长体系 ；

（ ５） 破坏细胞内的能量释放体系 ；

（ ６） 阻碍电子转移系统以及氨基酸转酯的过程 ； （ ７） 通过静电场的吸附作用 ， 破坏细胞壁而杀

死细菌 ［４－ ５］。

２ 抗菌整理剂的类型

并保留织物所需要的功能及服用性能

［２－ ３］

目前抗菌整理剂很多 ， 主要可分为无机类、有 １ 抗菌机理

机类和天然抗菌剂三大种类。

抗菌剂抑制或杀死细菌有几种方式 ， 不同种类

２．１

无机类

无机类抗菌剂多为金属离子以及一些光催化

收稿日期 ： ２００６－ ０７－ ２７

作者简介 ： 郭登峰 ， 男 ， 东华大学纺织学院硕士在读 ， 主要从 事纺织化学和功能性纺织品的研究开发。

抗菌剂和复合整理抗菌剂。

２．１．１ 金属及金属盐

无机抗菌剂的组成，主要包括载体与抗菌成份，

１ ／１０００ 。因此市场上商品化的绝大多数使用载银

抗菌机理。Ａｇ 与细菌接触后，凭借库仑引力牢固吸 ， 并且 Ａｇ

８］在银系列抗菌剂存在的问题 ， 主要是 Ａｇ 是强 。最著名

进入导带 ， 在价带上产生相应穴位 （ ｈ ） ， 同时也生 成电子 （ ｅ ） 。此时 ｅ 和 ｈ 存在两种可能性 ： 一是 ｅ 无法利用所吸收的光能 ； 二是 ｅ 和 ｈ 分离将所吸收 ２００６ 年第 ３５ 卷第 ３ 期

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其中载体不是抗菌成份，而是保证活性组份稳定，同 时具有缓释性。抗菌成份主要是一些金属离子，如

Ｐｄ、Ｈｇ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ 等以及它们的化合物 ， 通过与细 菌中的细胞蛋白结合 ， 使细菌变性或失活。考虑到

稳定性较好等特点 ， 但它必须有光才能起作用 ， 这 极大地限制了使用范围。因为恰恰在黑暗条件下细

菌更易繁殖和生长 ， 所以如何提高其在黑暗条件下

的抗菌性能 ， 有很高的研究价值。

安全性，常选用 Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ。但由于 Ｃｕ 离子带有颜 ２．２ 有机类 色 ， 影响织物外观 ； Ｚｎ 抗菌性差 ， 其强度仅为 Ａｇ 的

［６］

无机抗菌剂。

银系列抗菌机理目前没有明确的定论 ， 主要有 接触抗菌机理和光催化抗菌机理 ， 多数人认同接触 有机系列多为传统抗菌剂 ， 以有机酸、酚、醇为 主要成分 ， 以破坏细胞膜、使蛋白质变性代谢受阻 等为抗菌机理 ， 其优点是杀菌力强、效果持久、来源 丰富 ； 缺点是毒性大 ， 会产生微生物耐药性、耐热性 较差 ， 易于迁移等。

＋

２．２．１ 季铵盐类

附在带负电荷的细胞膜上，并进一步穿透细胞壁进 入细菌内部，与其中的硫基反应，破坏细胞合成酶的 季铵盐抗菌剂系脂肪族类季铵盐或聚烷氧基 三烷基氯化铵。通常铵盐类的阳离子化合物具有杀

活性，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡

［７、 ＋

菌能力 ， 尤其含 １２～１８ 个碳原子的季铵盐类 ， 常作 会从死菌体中游离出来继续杀菌，抗菌效果较为持 久。

＋

纤维的消毒剂和杀菌剂。季铵盐化合物是最常用的 抗菌剂 ， 但由于其与纤维的结合力差 ， 常与反应性

树脂并用 ， 以提高其耐久性 ［１０］。

氧化剂 ， 在空气中久置 ， 会和空气中的硫反应 ， 颜色 ２．２．２ 有机硅季铵盐类

由浅棕色往棕色、深棕色、褐色、黑色等变化 ， 使其 应用受到很大局限 ； 另外 Ａｇ＋对细菌抗菌最为有 有机硅季铵盐系列抗菌卫生整理剂是一类新 型的阳离子表面活性剂 ， 其分子结构可变性强 ， 效 ， 但对真菌和霉菌效果不是很好。这两点是以后 性能优良 ， 合成简单 ， 很有应用前景

［１１］

对银系列抗菌剂的研究重点。

的是美国道康宁公司的 ＤＣ—５７００， 其活性成分的 ２．１．２ 光催化型

学名为 ３－ （ 三甲氧基硅烷基 ） 丙基二甲基十八烷 光催化抗菌剂均为半导体化合物 ， 但能真正起 到自洁、杀菌、除臭等功能的半导体光催化剂却不 多。目前研究认为锐钛矿结构的二氧化钛半导体光 催化抗菌材料有广阔的应用前景。

基氯化物 ， 具有耐久性、安全性好及广谱抗菌的

特点 ， 与 ＤＣ—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 ， 性能类 似。

其抗菌机理 ： 当吸收表面辐射光能超过其禁带 ２．２．３ 胍类 （ ＰＨＭＢ）

宽度时 ， 二氧化钛价带上的电子被激发 ， 超过禁带 ＋

在医药应用的双胍类消毒剂中 ， 选择在水中溶 解度小的而对纤维吸附能力高的品种 ， 就可用于开 － － ＋

－

发抗菌纤维的抗菌剂。ＰＨＭＢ（ 聚六甲撑基双胍 ） 对 和 ｈ＋复合 ， 将所吸收的光能以热和光的形式释放 ，

－ ＋

的光能转化为化学能 ， 内部电子被激发形成活性氧 类的超氧化物和羟基原子团 ， 具有很强的氧化功 能 ， 可以破坏细胞膜 ， 使细胞质流失 ， 凝固病毒的蛋 白质 ， 抑制病毒的活性、扑捉杀除空气中的细菌 ， 达 到抗菌目的 ［９］。

光催化抗菌剂同时具有抗菌和防霉效用且消 毒效果快、杀菌能力强、耐久性好、没有二次污染、

革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、真菌酵母菌都有广 谱抗菌作用 ， 目前产品已经市售。ＰＨＭＢ 的阳荷性 可以通过酸碱中和反应使其牢固的与纤维素相结

合。ＰＨＭＢ 成功地运用于棉、羊毛及棉 ／羊毛的混纺 织物。在 ＰＨＭＢ 盐酸盐中引进三甲氧基甲硅丙基

即可制得 ＰＨＧＳ。棉织物用 １％的 ＰＨＧＳ 处理后 ， 能 杀死 １００％的细菌 ， 且耐水洗。此外由于 ＰＨＭＢ 良 好的耐热稳定性 ， 可将其添加到熔融纺丝液中制成 抗菌合成纤维［１２－ １３］。