织物抗菌整理及抗菌整理剂的发展现状与发展趋势3

织物抗菌整理及抗菌整理剂的发展现状与发展趋势1、前言

随着生活水平的提高，人们越来越重视生活的质量，希望能获得有舒适感的衣着，以及卫生健康的居住环境。对于各种各样的纺织品要求越来越高，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、防臭后整理加工更加受到人们的重视。

在生活中，人们不可避免的接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件下，会迅速繁殖，并通过接触等方式传播疾病，影响人们的身体健康和正常的工作、学习和生活。纤维属于多孔性材料，叠加编织后又会形成无数空隙的多层体，因此织物较容易吸附菌类。抗菌整理就是使织物具有抑制菌类生长的功能，维持卫生的衣着生活环境，保证人体健康。

2.抗菌整理概述

抗菌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，赋予抗菌防毒性能以防止纤维因微生物引起的恶化，色素的附着，袜子和内衣发生恶臭等。美国称之为抗菌整理和抗微生物整理，日本称之为抗菌防臭加工。

3、抗菌剂。

理想的抗菌剂必须是安全、低毒的，具有广谱抗菌性，抗菌作用强，用量小，不引起皮肤过敏反应或损伤，不能影响织物的服用性能，对纺织品性能和外观影响小，不影响通常的纺织品染整加工。

抗菌剂多种多样，总的来讲可分为溶出型与非溶出型两类[1];溶出型抗菌整理制不与织物发生化学结合，耐久性较差;非溶出型抗菌整理剂能与织物形成化学键结合，耐久性好。[2]

3·1 无机抗菌整理剂

无机抗菌整理剂是利用银、铜、锌等金属离子所具有的抗菌能力，通过物理吸附或离子交换等方法，将这些金属离子结合在载体(硅、磷灰石、泡沸石、磷酸铅等无机化合物)上制成抗菌整理剂。在无机抗菌整理剂中，银系抗菌整理剂抗菌效果最好，银的杀菌作用与其价态有关，银离子杀灭或抑制病原体的活性按下列顺序递减：Ag+3＞Ag+2＞Ag+1，其最大优点是耐热性达500℃以上，而且非常稳定和安全。

3·2 季铵盐类抗菌剂

3·2·1季铵盐

季铵盐抗菌剂为脂肪族季铵盐或聚烷氧三烷基氯化铵。细菌通常带负电荷，季铵盐带正电，当季铵盐抗菌剂与细菌接触时，其阳离子吸附带负电荷的细菌，抑制了细菌的呼吸功能，使细菌接触后死亡。由于其与纤维的结合力差，一般与反应性树脂并用，以提高其耐久性。[4]

3·2·2 有机硅季铵盐类

有机硅季铵盐的有机硅组分具有偶联特性，通过硅醇与纤维上的-OH基偶联结合，在纤维表面形成不溶于水及一般有机溶剂的高分子膜，使整理剂具有较好的耐久性。目前有机硅季铵盐抗菌剂品种较多，如日本东洋纺的BIOSIL、日清纺的Peachfresh、美国DowComing公司的DC-5700[活性成分为3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化物]都具有耐久、安全性好及广谱抗菌的特点。[3]

3·3 天然抗菌剂

3·3·1 植物类天然抗菌剂

植物类天然抗菌剂是从桧柏油、艾篙、芦荟、甘草、蕺菜、茶叶、石榴果皮等提取得到，其中很多抗菌剂像芦荟等已广泛应用于医药、化妆品和保健食品中。

3·3·2 动物类天然抗菌剂

最具代表性的动物类天然抗菌剂如甲壳质和壳聚糖，它们对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌均有抑制能力。从昆虫中分离出的抗菌蛋白约有150种以上，具有抗菌性广，耐热性好等特点日本东丽公司的差别化Macspec纤维使用的抗菌剂就是来自自然的甲壳质。壳聚糖是很好的动物类天然抗菌剂，其衍生物也具有很好的抗菌性，曾有人对壳聚糖进行季胺化，得到了比壳聚糖更好的抗菌剂。

3·3·3 矿物类天然抗菌剂

矿物类天然抗菌剂如胆矾对化脓性球菌、痢疾杆菌和沙门氏菌均有较强的抑制作用；雄黄对多种皮肤真菌、肠道致病菌有很强的杀灭作用。

3·3·4 微生物天然抗菌剂

微生物天然抗菌剂如氨基葡萄糖苷ST-7是一种由放射线菌发酵而得到的抗生物质，对革兰氏阳性球菌及革兰氏阴性杆菌都有效。

4、抗菌织物的加工方法

抗菌织物的加工方法主要有两种，一种是直接采用抗菌纤维制成各类织物，所得织物抗菌效果持久，耐洗性好，但对抗菌剂要求高。另一种是对织物进行抗菌整理加工来获得抗菌性能[5]这种加工方法简单，但耐洗性及抗菌持久性较差，存在穿着安全性问题。

4·1 抗菌纤维

抗菌纤维采用物理改性、化学改性、复合纺丝及把抗菌剂添加到纺丝液中纺出纤维的方法制取。化学改性技术分为接枝法、离子交换法，离子交换制得的纤维，由于金属离子与纤维的离子交换基团形成离子键，所以它具有持久的抗菌效果[1]；纺丝液中添加抗菌剂是开发抗菌纤维的主要手段，该方法已获得多项发明专利，这种方法加工的纤维织物具有抗菌效果

好、持久等优点，但此方法控制整理剂颗粒的粒径较困难；复合纺丝是将抗菌剂制得的抗菌母粒和原料通过复合纺丝的方法制成皮芯结构的纤维。以抗菌母粒为皮层，原料为芯层。此法所得的抗菌纤维，抗菌剂只分布于纤维的皮层，因此与纺丝液中添加抗菌剂法相比，所需的抗菌剂少，从而可以减少因抗菌剂的引入对纤维物理力学性和服用性能的影响，如日本东丽公司开发的防螨聚酯纤维Kepach-f与具有防螨功效的床垫CLINICFUTON及其系列产品，缺点是生产技术复杂，成本较高。

4·2 后整理加工法

后整理加工法是在纺织品印染、整理过程中，采用浸渍、浸轧、涂层等方法将抗菌剂施加在纤维表面，并使之固着在纺织品上而具有抗菌效果的一种方法，优点是加工简单，缺点是抗菌剂只存在于纤维表面上，不耐洗涤，初期溶出量大，存在穿着安全性问题。主要采用浸渍法(浸轧法)、表面涂层法，近几年，也有将抗菌剂制成微胶囊处理到纤维上，使抗菌织物的耐洗性有所提高。

5、抗菌织物的测试方法

抗菌纺织品测试方法主要有两种:

5·1 将一定浓度的菌液接种在试样上，在一定的条件下接触一段时间，然后比较接触前后试样的相关参数(菌落数、pH值、颜色、强力等)的变化来评价抗菌性能如：AATCC l00试验法；

5·2 将试样置于(或埋入)一定浓度的菌液(或接种菌液的平板、土壤)中，在一定条件下接触一段时间后，通过一定手段比较接触前后试样的相关参数(菌落数、阻带宽度、强力等)的变化值来评价抗菌性能。如HALO法(又称晕圈试验法)、土埋法、振荡烧瓶法(参照美国道康宁公司开发的振荡烧瓶法Shake Flask Method)等。

6、抗菌剂及抗菌整理的研究现状与发展趋势

6·1 研究现状

近年来由于人们对服装舒适性，功能性要求越来越高，抗菌织物也越来越受到人们的亲睐，据报道，功能性纺织品占全部纺织品的比重日本为39%，欧洲为21%，美国为28%，而抗菌纺织品在功能性纺织品占有很大的比重。

日本抗菌剂的开发及应用在国际上居领先地位，日本抗菌剂生产厂家目前已达100家以上，尤其是无机抗菌剂，据资料统计日本使用的无机抗菌剂占世界的98%左右，石冢硝子、品川燃料、东亚合成、锺纺和松下等几大制造商的抗菌剂日本市场占有率为80%，欧美地区开发的抗菌材料主要是以有机抗菌剂为主，如瑞士汽巴，美国ARP，而中国生产的无机抗菌剂比例不到1%，今后我国还有很长的一段路要走。

日本Gunma大学的A.Oyad X研究小组和天津大学对活性炭纤维做了大量的基础性研究工作。采用酚醛树脂、粘胶基、沥青基等制成不同基材的活性炭纤维，对它们的抗菌、消臭