细菌是人类裸眼所不能看到的最小生物体,其所包括的微生物品种主要有细菌、真菌、藻类及病毒等。细菌是一种在一定温度及湿度下繁殖能力非常快的单细胞生物体。大多数的致病细菌在纺织品上课存活数周甚至数月。因此纺织品材料如果具有抗菌性,将会有效阻止病菌和病原体传播。
纺织品的抗菌剂分类
无机类抗菌剂
无机类抗菌剂是利用银、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、泡沸石等无机物)上制成抗菌整理剂。
季铵盐类抗菌剂
脂肪族类季铵盐抗菌剂的脂肪链碳原子个数为12~16.由于其水溶性强,与纤维结合力差,一般与反应性树脂并用,以提高其耐久性。如有机硅类季铵盐类抗菌剂可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。
双胍类抗菌剂
常用于纺织品整理加工的双胍类抗菌剂为1,1-六亚甲基双胍[5-(4-氯苯基)]的盐或葡萄糖酸盐。双胍类抗菌剂是通过阻碍细胞溶菌酶的作用,使细胞表层结构变性而破坏细菌的,毒性较低,杀灭细菌效力很高,耐热性良好,但对真菌的抗菌性能较差,耐洗性也不理想。
植物及动物类天然抗菌剂
植物类天然抗菌剂是从桧柏油、芦荟、甘草、茶叶、石榴果皮等中提取得到,其中很多抗菌剂已广泛应用于医药、化妆品和保健食品中。动物类天然抗菌剂如壳聚糖及其衍生物具有很好的抗菌性,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。矿物类天然抗菌剂如胆矾对化脓性球菌和沙门氏菌均有较强的抑制作用。
酚类抗菌剂
国外使用的酚类织物抗菌剂,俗称三氯生,它是目前国际市场上最流行的广谱高效型抗菌剂之一,可通过整理加工附着在纤维上,产生抗菌性能。
氯铵类抗菌剂
将羟甲基-5,5-二甲基海因与纤维素纤维反应后,用次氯酸盐处理在纤维上结合的海因环中的酰胺键从而形成氯胺,氯胺结构具有很好的抗菌活性,杀菌后失去抗菌活性,但经次氯酸盐漂白后又形成氯胺而重新恢复抗菌活性。该整理剂处理的纺织品对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、病毒及孢子具有高效的杀菌性能。
纺织品抗菌整理方法
抗菌纤维
抗菌纤维主要是在纺丝过程中采用化学改性法、把抗菌剂添加到纺丝原液及复合纺丝中赋予纤维抗菌性能。化学改性法具有持久的抗菌效果,如再生纤维素纤维引入磺酸基或羧基等阴离子基团,然后浸渍阳离子抗菌剂,使得阳离子抗菌剂通过离子键与纤维结合,而使纤维获得抗菌性;纺丝液中添加抗菌剂也是开发抗菌纤维的主要手段,具有抗菌效果好、耐久的优点,一些合成纤维如维纶和腈纶等,在湿纺或干纺前,在纤维中混入0.5%~2%的有机硝基化合物,可以获得具有抗菌功能的纤维。
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、轧烘焙、涂层、喷淋或泡沫等整理技术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,其优点是加工简单,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。近几年,也有将抗菌剂制成微胶囊整理到纤维上,使抗菌织物耐洗性有所提高。
抗菌纺织品的抗菌机理
抗菌机理主要有两种:缓释机理和表面触杀机理。缓释机理是指抗菌剂在一定的温度、湿度下从织物的表面或纤维内部不断释放出来,从而可以有效地杀死或抑制纤维表面或周围环境中的细菌,达到抗菌效果。表面触杀机理是指抗菌剂分子通过化学键与纤维表面结合,在纤维表面形成能与细菌直接接触的抗菌活性膜。当抗菌剂接触细菌后,杀死或抑制细菌的生长。
纺织材料抗菌性可以通过化学或物理的方法整理到纤维上。这些抗菌物质包括抗生素、甲醛,金属离子,季铵盐,苯酚和氧化剂。这些物质通过不同抗菌机理降低微生物活性,但是都具有一定局限性。不少杀菌剂如三氯生是通过抑制细菌再生酶来杀死细菌,但是这种生物功能容易对环境产生负面影响。季铵盐和酚类化合物通过影响细菌的渗透性来破坏细菌细胞,但这是一个很缓慢的过程。氧化剂通过与微生物的官能团发生反应从而很快将其杀死,但大多数氧化剂对皮肤有刺激性而且有毒,然而氧化剂的杀菌快速且无选择性。
缓释机理抗菌效果好,但耐久性差,最终会失去抗菌性,而且释放到纤维表面或环境中的抗菌剂还会对人体及一些有益菌产生不利影响。要想作为一种理想的抗菌剂,应该具有即效、广谱、长效、稳定及安全的抗菌效果。
抗菌纺织品的抗菌耐久性
抗菌纺织品的抗菌效果可分为两类:暂时性功能和耐久性功能。暂时性抗菌纺织品通过后整理的方法很容易获得,但是在洗涤时容易失去抗菌功能,这种抗菌纺织品智能作为一次性抗菌材料。
耐久性抗菌纺织品通常认为至少可以经受50次家庭洗涤而保持其抗菌功能,这种功能性的抗菌材料可通过普通的缓释技术而制得,主要用于防止材料的生物降解或减少气味。根据缓释抗菌机理,在湿整理过程中应该将足够多的抗菌物质整理到纤维或织物内部来延长其缓释抗菌功能。这种织物通过从表面缓释抗菌物质来达到杀菌的目的。然而,在纤维内部的抗菌剂如果没有与纤维形成共价键,其杀菌功能最终将会完全消失。
来源;染化宝
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