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关于纺织品的抗菌剂及抗菌整理加工工艺简介

 劲雨压云 2018-09-12

纽卡莱NEWCOLOUR

​一般的纺织品对菌体没有抑制和灭杀作用,常被认为是滋养微生物的良好媒介。在合适的温度、湿度以及相应养分下,微生物能够迅速生长并繁殖,而多孔性纺织品极易吸收人体汗腺和脾腺分泌的排泄物,恰好为微生物提供了所需的养分,因而某种程度上,纺织品可以说是微生物的支持者。


微生物在纺织品上的生长引起的主要问题是卫生和对织物的损坏。会使织物产生污点和褪色 (如窗帘和帐篷上的霉斑);或通过织物本身的降解 (某些细菌靠纺织品上的整理剂生存,某些真菌食用棉或胶乳 ) ,而引起织物的损坏。此外,微生物分解人体分泌物所产生的氨等异味物质,给人体造成了极大地不适感。因此,对织物进行抗菌整理非常必要。


一、抗菌整理的机理


经过处理的织物能抗致病菌、 真菌、 霉烂真菌等。 抗菌整理基于三种机理: 有控制的释放; 再生原则; 障碍或阻塞作用。


1有控制的释放


经过整理的织物在足够的湿度下有控制地释放出抗菌剂来, 其速率足以杀死或抑制细菌或真菌的生长速度。 除了化学方法来产生有控制的释放抑菌剂或杀菌剂外, 也可使用物理化学的微胶囊技术。


2再生模式


Gagliardi 设计的这种模式就是在织物上加一层化学整理剂, 它将不断地再生杀菌剂, 其再生作用是在洗涤或射线照射下使化学处理过的织物中的共价键断裂而引起的。


3障碍或阻塞作用


惰性的物理障碍层或涂层, 它是一层阻止微生物穿过织物的膜。 膜或涂层有直接表面接触活性, 能抵抗细菌的生长。

二、抗菌整理剂的类型


常用的纺织品抗菌整理剂主要有几大类。已经研制了许多抗细菌、抗真菌及广谱抗菌的试剂,它们能赋予纺织品杀灭微生物及抑制微生物活性的功能。


1金属及金属盐类


大部分重金属,无论是单质还是化合物,对微生物都有破坏作用。最有效的金属是汞、银和铜。重金属及它们的化合物,通过与细菌中的细胞蛋白结合,使其变性或失活。琥珀酸酐可将铜或铜盐固着在纤维上。棉纤维用琥珀酸酐预处理,对金属离子的吸附更加有效。铜与棉上的黄原酸酯和甲硝唑形成螯合物,具有长久的抗菌效果。铜离子与羧甲基淀粉及三羟甲基三聚氰胺形成络合物,棉织物再用这种络合物整理,表现出良好的抗菌性能。羊毛纤维用丹宁酸或乙二胺四乙酸酸酐处理后,可吸附铜和银离子。含银络合物的羊毛具有优异的抗菌作用。银抗菌剂对细菌最为有效,但对真菌和霉菌等效果不是很好。


 

2染料


染料对微生物的作用具有选择性。通过对氨基苯磺酰氨重氮盐酸盐的衍生物与 1, 3—茚二酮反应,制备了一系列偶氮类分散染料。这类染料在羊毛及尼龙 6, 6上获得了很好的抗菌效果。


3阳离子试剂


通常铵盐类的阳离子化合物具有杀菌力。季铵盐类,尤其是含 12~18个碳原子的季铵盐,常用作纤维的消毒剂和杀菌剂。已经发现,它能杀灭真菌并能破坏某些病原体。已经观察到季铵盐对微生物具有许多破坏作用,包括使蛋白质变性,干预糖酵解,破坏细胞膜等。实验表明,最可能被破坏的部分是细胞的胞浆膜。季铵盐改变了细胞膜至关重要的渗透性能。


4壳聚糖


壳聚糖作为甲壳质的脱乙酰衍生物,是一种天然的无毒抗菌剂,可以生物降解。人们认为壳聚糖的抗菌作用主要来自于壳聚糖的阳荷性,它能与蛋白质中带负电的部分结合。壳聚糖与细菌蛋白质的结合,使细菌或真菌失去活性。壳聚糖抑菌能力取决于壳聚糖的分子量大小及官能团。壳聚糖中阳离子部分与磷脂中唾液酸结合后,限制了微生物的运动。小分子量壳聚糖渗透到微生物细胞内部,阻止 RNA (核糖核酸 )转化,从而限制细胞的生长。 


 

5复合整理


目前,纺织品的整理正向着多功能化方向发展。如将几种不同的整理剂置于同一浴中进行织物整理,可赋予纺织品多种不同的性能。如用壳聚糖和含氟的高聚物同浴整理的织物,适用于作外科医生的工作服,既抗菌,又防止血液透过。用含氟防护剂与抗菌剂同浴整理的纺织品既拒水拒油,又抗菌。防护效果会受到抗菌剂的影响,而抗菌效果不受防护剂的影响。


三、抗菌织物的加工方法


目前抗菌织物主要由两种方法制得:直接采用抗菌纤维制成各类织物和将织物用抗菌整理加工以获得抗菌性能。比较而言,前者抗菌效果持久,耐洗性好,但技术含量高,难度大,抗菌纤维的生产较为不易,对抗菌剂要求高;而后者加工处理较为简单,但生产三废多,其耐洗性及抗菌效果持久性较差。


1抗菌纤维


可采用物理改性、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抗菌纤维。


物理改性技术  使抗菌剂渗入纤维表面较深部位。如开发表面粗糙化和微孔化的纤维,在后整理时有利于抗菌剂渗入纤维表层以下。还可以在纺丝过程中把抗菌剂添加到纺丝油剂中,在纤维的冷凝收缩和牵伸收缩时能包容在表层以下的部位。


化学改性技术  将抗菌基团接枝到纤维表面的反应基上。对于不具备反应基的物质要引入反应基,使纤维具备化学改性的条件。如东华大学1987年研制成功国内第一种抗菌纤维—中纺AB 抗菌防臭纤维,是先后在聚丙烯腈分子链上接枝A、B 两个抗菌基团。


纺丝液中添加抗菌剂  这是开发抗菌纤维的主要手段。一般采用无机抗菌剂多用熔融纺丝法,采用有机抗菌剂多用溶液纺丝法。


复合纺丝  对于芯鞘纤维,抗菌剂可以只添加到鞘层中,这不仅节省原料,而且有利于保持纤维的基本性能。对于并列纤维,添有抗菌剂的聚合物可以作为并列的一个成分。


 

2后整理加工法


浸渍法或浸轧法  工作液中可加入起协同作用的渗透剂,它可与非离子型及阳离子型表面活性剂同浴处理,不能同常用的阴离子型助剂同浴。


表面涂层法  对织物进行涂层处理,使抗菌剂固着在织物表面,从而起到抗菌的效果。


树脂整理法  主要是将抗菌剂溶解在树脂中然后配成乳化液将织物放在乳化液中充分浸渍树脂能够附于织物表面使其具有抗菌功效。


微胶囊法  是将抗菌剂制成微胶囊再用高分子粘合剂或涂层剂对织物处理。抗菌剂要求能适合粘合剂的加工条件且最好能渗透到纤维无定型区以增强其耐洗性。


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