寧波高新區(qū)院士路66號(hào)創(chuàng)業(yè)大廈427室
紡織行業(yè)簡(jiǎn)述：
在傳播病原菌的過程中，紡織品是重要媒介之一。賦予織物抑菌防臭功能是其服用性能升級(jí)的重要手段，不但切斷了細(xì)菌傳播和繁殖途徑，而且阻止了由細(xì)菌分解紡織品上污物而產(chǎn)生的臭氣。使用抑菌紡織品無論從預(yù)防疾病的角度，還是從倡導(dǎo)健康輕松生活方式的角度，都是一種理想的選擇。紡織品進(jìn)行防霉抑菌處理的目的是為了控制細(xì)菌、霉菌的生長(zhǎng)繁殖，從而解決由它們引起的氣味、色斑，以及危及健康等問題。在種類繁多的微生物中，既有有益微生物，又有有害微生物。在控制有害微生物的同時(shí)必須考慮所采取的措施不影響目標(biāo)以外的微生物，也不助長(zhǎng)微生物適應(yīng)化。對(duì)于紡織品整理加工用的抑菌劑，為了更確切地反映其功能，人們已習(xí)慣稱它為防霉抑菌防臭(整理)劑或防霉抑菌整理劑。抑菌衛(wèi)生整理是應(yīng)用抑菌防臭劑處理織物(天然纖維、化學(xué)纖維及其混紡織物)，從而使織物獲得抑菌、防霉、防臭、保持清潔衛(wèi)生等功能。其加工目的不是為了防止織物被微生物沾污而受到損傷，更重要的是為了防止傳染疾病，保證人體的安全健康和穿著舒適，降低公共環(huán)境的交叉率，使織物獲得衛(wèi)生保健的新功能。抑菌紡織品應(yīng)用范圍非常多，具有重大的社會(huì)意義。
微生物及其危害：
本節(jié)所涉及的各種微生物都與纖維制品有密切的關(guān)系，它們附著在內(nèi)衣、家用紡織品等各種纖維制品上會(huì)引起霉斑、色變，甚至對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。
一，常見的有害微生物
1志賀氏菌屬
志賀氏菌屬，革蘭氏陰性、需氧、無芽孢、無動(dòng)力的桿菌。它是引起人類細(xì)菌性痢疾的病原菌，許多細(xì)菌性痢疾都是食用用或飲用了被污染的食品、牛乳和水所致。
2埃希氏菌屬和腸桿菌屬
生活在人和動(dòng)物腸道中的埃希氏屬細(xì)菌為革蘭氏陰性桿菌，是食品中重要的腐蝕菌。埃希氏菌屬和腸桿菌屬均屬于大腸菌群。大腸桿菌是引起嬰兒腹瀉的主要病原菌之一。致病性大腸桿菌能引起人類食物中毒
3沙門氏菌
沙門氏菌，一群抗原構(gòu)造、生物學(xué)特性相似的革蘭氏陰性桿菌。沙門氏菌對(duì)人體的影響有兩種類型:一種是由傷寒桿菌和副傷寒桿菌引起的傷寒和副傷寒病，這些致病菌只對(duì)人類有致病性:另一種是由多種沙門氏菌引起的有發(fā)熱癥狀的急性胃腸炎，如食物中毒。對(duì)于許多沙門氏菌，人和多種動(dòng)物都有易感性，且主要通過消化道。
4假單胞菌屬
假單胞菌屬，革蘭氏陰性無芽孢桿菌，需氧或兼性厭氧，單毛或叢毛，有動(dòng)力。絕大多數(shù)是弱毒或無毒的細(xì)菌，有一部分是動(dòng)物和植物的致病菌。在自然界中分布多，常見于土壤、水、器具、衣物、動(dòng)植物體表以及各種含蛋白質(zhì)的食品中。
5微球 菌屬和葡萄球菌屬
微球菌屬和葡萄球菌屬，革蘭氏陽(yáng)性球菌。呈單個(gè)、成對(duì)、不規(guī)則的團(tuán)塊或成堆。通常無動(dòng)力，不形成芽孢。有些菌能在低溫環(huán)境中生長(zhǎng)，引起冷藏食品的變質(zhì)。某
些菌株能產(chǎn)生色素。
6鏈球菌屬
鏈球菌屬，革蘭氏陽(yáng)性球菌，呈短鏈或長(zhǎng)鏈狀排列。無芽孢，無鞭毛，多數(shù)無莢膜。需氧或兼性厭氧。在普通培養(yǎng)基上生長(zhǎng)不良。A型鏈球菌是常見的一種鏈球菌，在美國(guó)每年導(dǎo)致1000萬例鏈球菌性喉炎。鏈球菌性喉炎如果不經(jīng)控制可導(dǎo)致風(fēng)濕熱甚至風(fēng)濕性心臟病。重要的A型鏈球菌是比較罕見的鏈球菌壞死性肌膜炎以及中毒性休克綜合征。
7白色念珠球菌
白色念珠球菌是人類易感的一種菌。這種菌一且侵人消化系統(tǒng)，健康的微生物系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生紊亂，營(yíng)養(yǎng)吸收受到限制，免疫系統(tǒng)嚴(yán)重受損。由白色念珠球菌引起的疾病主要是鵝口瘡。這種疾病多發(fā)生在口腔不清潔、營(yíng)養(yǎng)不良的嬰兒中，在體弱的成年人中亦可發(fā)生，主要原因是自然抵抗力差或長(zhǎng)期使用抗生索類藥物使口腔內(nèi)的菌群失調(diào)，微生物自然平衡受到干擾，白色念珠球菌就會(huì)失去控制地大肆繁殖。
二，微生物危害：
相對(duì)于自然界而言，人的皮膚是.種很好的培養(yǎng)基。一 般情況下，每平方厘米人體
皮膚表面正常的細(xì)菌有100 200個(gè)。在這個(gè)數(shù)量范圍內(nèi)，它們不會(huì)危害人類健康，也不會(huì)產(chǎn)生異味。如此，人們皮膚上的一些常駐菌還可以起到保護(hù)皮膚，使之免受致病微生物危害的作用。但是當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，微生物中的菌群失調(diào)，它們中的少量致病菌就會(huì)以幾何級(jí)數(shù)的速度迅速繁殖，1、2、4、16、256、..通常每20min繁殖一次，因此8h之內(nèi)，
一個(gè)細(xì)菌就能繁殖160萬個(gè)后代。例如，大腸桿菌在生長(zhǎng)三要素(溫度、水分和養(yǎng)分)適宜的條件下，一個(gè)大腸桿菌9h后可以達(dá)到1億個(gè)。并且這些細(xì)菌會(huì)通過皮膚、呼吸道、消化道以及生殖道黏膜進(jìn)行傳播， 從而對(duì)人體造成危害。
1細(xì)菌和微生物菌類的大量繁殖會(huì)帶來味和污染問題
細(xì)菌及微生物菌類的迅遺繁殖需要三個(gè)基本要素，即營(yíng)養(yǎng)、適宜的溫度和濕度。人體及人類生活的大部分環(huán)境都具備了這三個(gè)條件，所以細(xì)菌和微生物菌類就能在人居環(huán)境中迅速地生長(zhǎng)和繁殖。
汗臭、腋臭、腳臭等典型異味都是由微生物引起的。微生物吸收人體皮膚分泌物和汗水中的營(yíng)養(yǎng)成分，在溫暖潮濕環(huán)境中大量繁殖，并通過新陳代謝產(chǎn)生刺鼻難聞的氣味。
用日常標(biāo)準(zhǔn)看，剛洗滌完的衣物或被褥是干凈衛(wèi)生的，但是衣服、身體及空氣都沒有經(jīng)過消毒處理，都含有一些正常菌群。在接下來的8~12h里，人體會(huì)出汗(其中含有營(yíng)養(yǎng))并保持一定的溫度和濕度，絕大部分濕氣及熱量會(huì)通過衣服散失到大氣中。人的皮膚、衣物都為微生物菌類、細(xì)菌的生長(zhǎng)提供了一個(gè)理想的環(huán)境。在致病菌繁殖和傳播的過程中，紡織品總是一個(gè)重要的媒介。這些衣物被很多汗液、皮脂以及各種其他人體分泌物沾污，也會(huì)被環(huán)境中的污物沾污。在經(jīng)過8~12h的工作后，衣物上吸取了大量營(yíng)養(yǎng)的細(xì)菌、微生物菌類的數(shù)量會(huì)急劇增加，這就導(dǎo)致了異味的產(chǎn)生。
2微生物菌類的大量繁殖造成香港腳、 浴室 發(fā)霉和床褥微生物菌類污染
微生物菌類在自然界中分布極廣，有十萬多種?，F(xiàn)在已知的能引起人類疾病的微生物菌類有270余種，其引起疾病的表現(xiàn)形式多種多樣，淺部微生物菌類可侵犯毛發(fā)、指(趾)及皮膚，而深部微生物菌類則可以侵犯心、肝、脾、肺，腎、腦、血液、胃腸、骨骼等和系統(tǒng)。
微生物菌類的大量繁殖會(huì)引發(fā)多種皮膚病，而且會(huì)導(dǎo)致浴室、床褥、墻壁等發(fā)霉。特別是在梅雨季節(jié)，我國(guó)江南及華南地區(qū)的很多家庭充滿了霉味，這是因?yàn)闇嘏睗竦沫h(huán)境非常適合微生物菌類的生長(zhǎng)。床上用品、地毯等家用紡織品絕大多數(shù)都是天然纖維制品，毛和棉纖維可以保存住大量的水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，安裝了空調(diào)的居室具有適宜的溫度和濕度，這些都為微生物菌類的生長(zhǎng)提供了良好的環(huán)境，
抑菌整理
抑菌整理技術(shù)是一門牽涉面十分廣闊的邊緣學(xué)科，涉及染整、化工、醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)等諸多學(xué)科。該技術(shù)將抑菌整理劑應(yīng)用于于紡織品上，可以給織物提供不同程度的抑菌功能。
一，抑菌整理工藝原理
抑菌整理劑的作用機(jī)理不盡相同，其抑菌整理的工藝原理亦不同。一種是溶出抑菌技術(shù)，
比如傳統(tǒng)有控釋放型的抑菌劑，整理后的織物在一定的濕度下，會(huì)緩慢地釋放出抑菌劑，殺死(或抑制)細(xì)菌和微生物菌類的繁殖，它依靠從所處理織物的表面溶出和遷移，從而起到殺死或抑制微生物繁殖的作用。另一種是非溶出抑菌技術(shù)，其機(jī)理是一種作用方式完全不同于溶出技術(shù)的抑菌處理，它以分子狀態(tài)與纖維織物結(jié)合，非溶出抑菌機(jī)理的典型是分子鍵合抑菌技術(shù)和分子作用力技術(shù)。
1分子鍵合抑菌技術(shù)
分子鍵合抑菌技術(shù)依靠活性基團(tuán)(如一氯均三嗪基、一氟均三嗪基、乙烯砜基、羥甲基、烯丙基、環(huán)氧基、烷氧基硅烷等)將抑菌物質(zhì)通過交聯(lián)反應(yīng)或聚合反應(yīng)等方式結(jié)合在纖維索或蛋白質(zhì)纖維等織物的活性基團(tuán)上，從而使織物表面具有耐久的抑菌能力。當(dāng)細(xì)菌接觸到抑菌整理劑所在的織物表面時(shí)便將細(xì)菌殺死。此種技術(shù)的抑菌效果不隨時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。這種不溶出類型抑菌技術(shù)主要用于可能接觸到人體皮膚或者對(duì)耐久性要求較高的紡織品上。
2分子作用力技術(shù)
滌綸纖維等疏水性合成纖維的分子結(jié)構(gòu)中缺少像纖維素或蛋白質(zhì)纖維那樣的能和抑菌整理劑發(fā)生結(jié)合的活性基團(tuán)，抑菌整理劑難以通過鍵合抑菌技術(shù)和纖維結(jié)合。通常是使用與滌綸纖維有很好親和力的抑菌整理劑對(duì)滌論進(jìn)行高溫處理。
二，抑菌整理劑與織物纖維的結(jié)合方式
1直接吸附型抑菌劑
依靠抑菌劑與纖維的直接親和力(分子間的范德華力、氫鍵、離子鍵等)，實(shí)現(xiàn)抑菌劑分子與纖維分子的結(jié)合。這類抑菌劑的抑菌物質(zhì)有某些有機(jī)和天然抑菌劑。這類產(chǎn)品與纖維分子有較好的直接親和力，抑菌織物通過水洗等過程釋放抑菌劑，使其表面的抑菌劑含量維持在一定水平。這類產(chǎn)品一般耐洗性較差，落出性大。用暈圈法檢測(cè)有很大的抑菌圈(抑菌圈D>7mm)，主要用來生產(chǎn)具有抑制作用的醫(yī)用殺菌紡織品。
2交聯(lián)結(jié)合型抑菌劑
為了提高抑菌織物的耐洗性，將交聯(lián)樹脂，(也稱交聯(lián)劑)混入直接吸附型抑菌劑中，或在使用時(shí)將直接吸附型抑菌劑與交聯(lián)樹脂類拼用。這類抑菌劑一方面可以依靠抑菌劑與纖維的直接親和力與纖維分子結(jié)合，另一方面借助交聯(lián)樹脂的架橋作用，將抑菌物質(zhì)、交聯(lián)劑、纖維分子三者結(jié)合起來。為了克服交聯(lián)樹脂造成的手感差的問題，另加入一些改善手感的柔軟劑。
工作的重點(diǎn)是篩選手感較好的交聯(lián)樹脂和滿足印染后整理工藝要求的抑菌劑及其合適配方。
這類產(chǎn)品與纖維分子既有直接親和力，又有共價(jià)鍵結(jié)合，故耐洗性比直接吸附型好得多。抑菌物質(zhì)有控制地釋放溶出，經(jīng)過整理的織物能在一定的濕度下緩緩釋放出抑菌物質(zhì)。但由于抑菌物質(zhì)沒有完全實(shí)現(xiàn)與纖維分子以共價(jià)鍵結(jié)合，使用量較少時(shí)，溶出性不太大，雖可滿足南紡織品溶出物的安全性要求，但耐洗滌次數(shù)不太高。
3反應(yīng)結(jié)合型抑菌劑
這類抑菌劑的分子中含有反應(yīng)性活性基團(tuán)及抑菌基團(tuán)，一方面依靠抑菌劑的活性基團(tuán)與含有活潑復(fù)的纖維分子以共價(jià)鍵結(jié)合，另一方面利用抑菌基團(tuán)在織物表面生成微生物障礙體，殺滅或抑制細(xì)菌和微生物菌類的生長(zhǎng)。由于杭菌劑全部與纖維分子以共價(jià)鍵結(jié)合，抑菌物質(zhì)不從纖維分子中溶出，故高度耐洗滌。這類抑菌劑開發(fā)困難，屬非溶出型抑菌劑，是織物抑菌技術(shù)的前沿水平及發(fā)展方向，方向，目前世界上只有很少數(shù)產(chǎn)品投入了應(yīng)用。
三，抑菌整理工藝
紡織品屬于具有無數(shù)空院的多孔性材料，因此織物較容易吸附菌類。抑菌整理是在紡織品印染加工過程中，采用浸漬、浸軋、余層或噴涂等方法將抑菌劑施加到纖維上，并使之固著在紡織品中的一種方法。
常用的抑菌整理工藝主要有以下幾類:
①用抑菌劑處理織物，在反應(yīng)性樹脂或成膜物質(zhì)媒介作用下，將抑菌劑熱固于織物中的方法。例如，在微粉狀殼聚糖水溶液中，混合可成膜的反應(yīng)性樹脂，用噴霧法、浸軋法或涂層法附著在錦綸或滌綸織物表面，于130~ 180C熱處理0.5~ 3min.使抑菌劑熱固著在纖維表面。
②杭菌劑吸附固著在纖維表面的方法。例如，在滌綸織物染色后，將織物浸漬在加熱到50~100°C的0.5% (體積分?jǐn)?shù))抑菌劑溶液中，處理15~60min,脫水后經(jīng)干燥工序，使抑菌劑吸附固著在纖維表面。
③纖維上的官能團(tuán)與抑菌劑上的活性基團(tuán)反應(yīng)，形成牢固的化學(xué)鍵，使抑菌劑和纖維成為一體的方法。 例如，采用浸漬法 和浸軋法處理棉織物表面，80~120個(gè)干燥后，去除水分和甲醇(或乙醇)。在該操作中，抑菌劑成分分散在水中，在和纖維表面的經(jīng)基之間進(jìn)行脫醇反應(yīng)，產(chǎn)生共價(jià)鍵。同時(shí)，使有機(jī)硅反應(yīng)性樹脂接枝共聚，形成非常結(jié)實(shí)的薄膜，使抑菌劑熱固著在纖維上。
④用噴濺法將金屬附著在纖維表面的方法，噴藏法有二極直流噴微法、高頻噴波法、磁控管噴濺法、反應(yīng)性噴濺法四種。例如，用洗滌劑充分洗凈滌綸塔夫綢，干燥，然后將試樣裝在磁控管裝置的圓簡(jiǎn)容器內(nèi)，開始將真空裝置內(nèi)的壓力減小到1X10-3Pa后，在直流電壓100~1000V下放電30min,去除附著在目標(biāo)物(銀、銅)表面上的雜質(zhì)。接著，將圓簡(jiǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)速度設(shè)定為10r/min.用18七冷卻水循環(huán)，在控制目標(biāo)物溫度上升的同時(shí)，進(jìn)行規(guī)定時(shí)間(12~120s)噴濺，用該加工法制造的產(chǎn)品目前尚未商品化。
有機(jī)抑菌整理劑
1溶出型有機(jī)抑菌整理劑
溶出要有機(jī)抑菌整理劑與織物不是以化學(xué)方式結(jié)合的，因此能通過與水接觸被帶走，這類抑菌整理劑主要用于即用即棄類紡織品（一次性紡織品）上。溶出型抑菌整理劑主要有醛類、酚類、醇類、表面活性劑、有機(jī)雜環(huán)化合物、有機(jī)金風(fēng)化合物等。
2非溶出型有機(jī)抑菌整理劑
非溶出型有機(jī)抑菌整理劑能與織物以化學(xué)鍵形式結(jié)合，這種整理劑處理過的織物對(duì)于穿著和反復(fù)洗滌具有耐久性。
3無機(jī)抑菌整理劑
無機(jī)抑菌劑由抑菌成分及抑菌劑載體組成，按照抑菌成分分類，無機(jī)抑菌整理劑主要分為三類:①載體結(jié)合金屬離子型無機(jī)抑菌劑，它以表積大、分做性好、孔歐率高的沸石、硅膠、活性炭或陶瓷等材料為載體，將Ag+、Cu2+、Zn2+和Ti4+等具有抑菌功能的金屬離子附者在載體上，使用時(shí)載體緩釋抑菌活性離子，使制品具有抑菌和殺菌的效果。其中應(yīng)用效果比較好的金屬離子是Ag+、Cu2+、Zn2+等。②氧化物催化型無機(jī)抑菌劑，光催化型抑菌整理劑是利用N型半導(dǎo)體材料，如TiO2、ZnO、Fe2O3 等在光催化下，將吸附在表面的OH-和H2O分子氧化成具有強(qiáng)氧化能力的·0H自由基，從而對(duì)環(huán)境中的微生物起抑制和殺滅作用。③復(fù)合型抑菌劑，如氧化鋅晶須復(fù)合抑菌劑等。
嚴(yán)格地說，無機(jī)抑菌劑屬于溶出型抑菌整理劑，但由于近期對(duì)該類抑菌劑報(bào)道較多，故在此專門對(duì)其加以介紹。
4天然抑菌劑
近年來，由于回歸大自然和環(huán)保意識(shí)的增加，利用天然物質(zhì)提供同樣功能性的話題，引起了人們極大的興趣。由于天然抑菌劑不屬于化學(xué)制品，是從天然食物或植物中提取或直接使用的，在生產(chǎn)和使用過程中，對(duì)環(huán)境一般不產(chǎn)生污染，生物相容性好，因而受到青睞。但其缺點(diǎn)也很明顯: 160~180°C就開始炭化分解，使其應(yīng)用范圍受到很大限制。
目前使用天然抑菌劑處理織物的主要方法之是微膠囊技術(shù)，該技術(shù)是將一種或幾種天然抑菌提取物的活性成分包裹在微膠囊中，再固著在纖維中，使其成為衛(wèi)生保健織物。一些纖維里的膠囊和皮膚接觸摩擦?xí)r就爆裂開，散發(fā)出抑菌物質(zhì)，發(fā)揮其衛(wèi)生保健作用。對(duì)于抑菌微膠囊，通常通過改變壁材的組成和厚度，來控制微膠囊抑菌劑的釋放速度，延長(zhǎng)使用時(shí)間。應(yīng)用時(shí)可以通過涂層加工或采用浸軋法與固著劑等起應(yīng)用，使微膠囊結(jié)合在紡織品上。
- 上一個(gè)：工業(yè)防霉抑菌劑在紡織行業(yè)的應(yīng)用（二）
- 下一個(gè)：塑料未來的市場(chǎng)，抗菌塑料的助劑——抗菌劑
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