淺談抗菌非織造材料的研究與開發(fā)

1、淺談抗菌非織造材料的研究與開發(fā)作者：賈耀芳梁小榮曦和非織造產(chǎn)業(yè)是一門綜合了紡織、化工、造紙、高分子、牛物、電子、機(jī)械等多學(xué)科技術(shù)的 新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、服裝鞋帽等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。 由于非織造材料產(chǎn)品木身獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，解決了傳統(tǒng)紡織品在醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)清潔、過(guò)濾、 土工、環(huán)保等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的不足。隨著人們?；钏降奶岣吆蛯澬l(wèi)牛健康意識(shí)的增強(qiáng)，特別 是近年來(lái)各類流行病毒的球虐，市場(chǎng)對(duì)抗菌非織造材料需求迅速提高，對(duì)非織造材料的抗菌性 能也提出了更高的耍求，開發(fā)具有良好抗菌、抑菌性能的卄織造材料己成為當(dāng)前非織布領(lǐng)域的 熱點(diǎn)之一。微牛物即細(xì)菌、真菌、酵母等, 他們無(wú)

2、處不在，人 部分微生物對(duì)人類 是有益的，但是致 病微牛物的危害必 須引起警惕。非織 造材料經(jīng)常在潮 濕、腐敗等惡劣的 環(huán)境下使用，非常 容易引起微牛物的 繁殖，進(jìn)而破壞非 織造材料的使用性 能和引起一系列的不良后果；另外if織造材料也人量用作衛(wèi)生材料、敷料、消毒棉、消毒濕巾 等，這些材料于人體皮膚和傷口等接觸，也非常容易引起皮膚過(guò)敏、感染等嚴(yán)重后果。為防止 這些問題的發(fā)生，必須對(duì)非織造材料進(jìn)行抗菌處理，即通過(guò)一定的方式在纖維內(nèi)或其表面引入 抗菌劑，以達(dá)到抑制細(xì)菌滋生或繁殖的目的，使產(chǎn)品具有良好的抗菌性和使用性能。木文就當(dāng) 前抗菌非織造材料常用抗菌劑種類、機(jī)理及工藝技術(shù)等方面加以介紹。非織造材料

3、常用抗菌劑及抗菌機(jī)理抗菌整理最早于20世紀(jì)3()年代在美國(guó)率先應(yīng)用于軍用紡織品方面，50年代開始大范圍應(yīng) 用，經(jīng)過(guò)不斷地研究總結(jié)，安全、環(huán)保、高效廣譜、耐久性成為抗菌材料研究發(fā)展的方向。通 常情況下，抗菌處理包括殺菌和抑菌兩方而的作用，但大多數(shù)情況下是通過(guò)抑制微生物的牛長(zhǎng) 來(lái)達(dá)到抗菌的目的。1常用抗菌劑抗菌劑按組成主要分為無(wú)機(jī)型、有機(jī)型和天然抗菌材料提取物三大類。目前抗菌非織造材料使用量最大的為有機(jī)型抗菌劑，最常見的有雙呱類、單呱類、異噬哇 咻酮類、有機(jī)硅季錢鹽類、季錢鹽類和酚類等。無(wú)機(jī)型抗菌劑應(yīng)用較多的有銀、銅、鋅、鎂等 金屬的化合物和氧化物。具有抗菌元索的植物、藻類、甲殼質(zhì)等天然材料的提取

4、物作為抗菌材 料一玄以來(lái)都受到人們的關(guān)注，也是人們最早用作抗菌材料的來(lái)源之一，是一類非常有前途的 抗菌材料。近年來(lái)納米型、復(fù)合型無(wú)機(jī)抗菌劑的研究也取得了較大的突破，其在廣譜性、環(huán)保 性方面得到了較大的改善和提高。2. 常用抗菌劑抗菌機(jī)理抗菌材料的抗菌過(guò)程包含許多復(fù)雜的過(guò)程，不同類型的抗菌劑在抗菌過(guò)程屮會(huì)與微生物產(chǎn) 生不同的作用，主要包含以下兒種抗菌機(jī)理：1）干擾細(xì)菌細(xì)胞壁的合成2）損傷細(xì)菌細(xì)胞膜3）影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成4）抑制細(xì)菌核酸的合成5）破壞細(xì)胞的電子傳遞系統(tǒng)非織造材料抗菌整理方法目前，抗菌非織造布的制備方法主要有后整理法、切片混合紡絲法、抗菌纖維生產(chǎn)法、抗 菌材料直接紡絲法、直接紡絲與

5、后整理和結(jié)合等等。1. 后整理法后整理法是卄織造材料進(jìn)行抗菌處理方法當(dāng)屮采用最多工藝方法，是指在非織造布的制造 或后處理工藝中配制抗菌助劑，然后通過(guò)浸漬、浸軋、噴灑或涂層處理的方式進(jìn)行施加，根據(jù) 產(chǎn)品性能要求選擇合適的工藝方法，有的需要烘干有的不需要烘干。根期工藝的不同，抗菌劑 與非織造材料的結(jié)合方式有滲透至纖維內(nèi)部、包覆于纖維表面、吸附等方式進(jìn)入非織造材料， 使非織造材料獲得抗菌性能?？咕笳砉に嚥恍杷：娓傻牡湫彤a(chǎn)品是消毒濕巾，該系列產(chǎn)品大多采用雙弧類、單恥類、 銀系、季錢鹽、酚類抗菌劑等，根據(jù)性能要求需要按一定配方配制為抗菌水溶液，材料經(jīng)浸軋 后宜接包裝。典型的產(chǎn)品有phmb （聚六鹽酸

6、亞甲基雙呱）、phmg （聚六鹽酸亞甲基?。?、 國(guó)產(chǎn)酬酸洗必泰、苯扎氯錢、戊二醛等抗菌劑?？咕笳砉に囆枰娓傻那闆r下，人多采取基布一浸軋-烘干一焙烘-卷取-檢驗(yàn)一 分切-包裝）的工藝流程進(jìn)行加工。牛產(chǎn)中根據(jù)產(chǎn)品性能耍求，需耍合理的選擇抗菌整理劑、 整理配方和工藝路線進(jìn)行抗菌整理。后整理法抗菌整理還可以同其他功能性整理一起進(jìn)行，如 親水、印花、浸膠、染色、增白、涂層等等。目前抗菌后整理工藝常用的抗菌劑有reputex 20 銀系抗菌劑、dc5700. jns-2000等，該類產(chǎn)品常見的應(yīng)用有擦拭材料、鞋材、過(guò)濾材料、服飾 材料、裝飾材料等等。2沏片混合紡絲法該工藝方法主要是針對(duì)熔融紡絲法非織

7、造材料，主要是在聚合物切片紡絲z前，將抗菌母 粒與切片充分混合均勻，然后通過(guò)熔噴、紡粘、sms等熔融紡絲非織造工藝技術(shù)進(jìn)行紡絲成布。 采用該工藝生產(chǎn)的抗菌非織造材料，抗菌劑均勻的分散丁纖維的表面和內(nèi)部，具有良好的抗菌 咐久性，且不影響產(chǎn)品的其他性能。聚丙烯、聚酰胺、聚酯等熔融紡絲法非織造材料均可采用 此方法進(jìn)行抗菌處理。此種方法要求抗菌劑需滿足一定的熱穩(wěn)定性和細(xì)度要求，不會(huì)與髙分子聚合物反應(yīng)且不彩 響紡絲工藝。該類抗菌劑主要為無(wú)機(jī)世抗菌劑，通常情況下需要事先與聚酯材料混合制造為抗 菌母粒后方便使用，常用的有銀、銅、鎂等金屬化合物、金屬氧化物、陶瓷粉、沸石等。3. 抗菌纖維生產(chǎn)法該方法主耍是采用

8、抗菌纖維或抗菌纖維與其他纖維按適當(dāng)?shù)谋壤旌?，通過(guò)梳理成網(wǎng)、氣 流成網(wǎng)等成網(wǎng)方式通過(guò)針刺、水刺、化學(xué)粘合、熱粘合等方式加工為非織造抗菌材料。采用此 方法生產(chǎn)抗菌：if織造材料，工藝簡(jiǎn)單且易控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)疋，抗菌性能持久，不足z處是抗 菌效果和成本受纖維原料限制較人。目前市場(chǎng)上常見的抗菌纖維有竹纖維、圣麻纖維、甲殼質(zhì) 纖維、陶瓷纖維、銀沸石抗菌纖維、amicor抗菌纖維、chitopoly抗菌纖維等。4. 抗菌材料直接紡絲法該工藝方法是將抗菌材料如竹炭、圣麻、甲殼質(zhì)等抗菌材料制作為紡絲原液后，通過(guò)銅氨 法、原液紡絲法等非織造紡絲成布法玄接生產(chǎn)非織造材料，目前較為成熟的有銅氨法非織造布?？咕鷦┑?/p>

9、選擇由于細(xì)菌、真菌、酵母等微牛物具有不同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，因此抗單一菌種的抗菌整理劑很難 具有廣譜抗菌作用；一些抗菌劑雖具有廣譜性，但是在抵抗不同的菌種上用量有很大的差別， 不同的環(huán)境下效果差別也很大，因此必須針対產(chǎn)品使用環(huán)境和要抑制的菌種進(jìn)行適當(dāng)篩選和復(fù) 配。另外抗菌整理劑必須與纖維牢固結(jié)合，對(duì)非織造材料的各項(xiàng)件能如風(fēng)格、光澤、手感等指 標(biāo)無(wú)大的影響。因此選擇抗菌整理劑必須充分考慮以下兒方面因素。1）安全環(huán)保性：即標(biāo)準(zhǔn)情況下對(duì)皮膚無(wú)刺激性、無(wú)毒性、不產(chǎn)生致病物質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú) 影響等；2）高效廣譜性：抗菌范圍要寬；3）穩(wěn)定性和配伍性：抗菌劑必須易儲(chǔ)存；復(fù)配的情況下，必須考慮各助劑間的的配伍性， 避

10、免相互影響而降低效果；4）對(duì)產(chǎn)品風(fēng)格及性能無(wú)破壞性：抗菌整理后對(duì)必須充分考慮對(duì)產(chǎn)品的手感、外觀等其他性 能的影響；5）i耐久性：非織造材料人多是一次性使用，不必考慮抗菌整理的咐洗水性；但一些是在非 常惡劣的情況下使用，就需要考慮抗菌劑對(duì)溫度、濕度等環(huán)境的適應(yīng)性；一些需耍水洗的就需 要考慮耐水洗性。6）工藝條件：由于不同抗菌劑的組成和分子結(jié)構(gòu)不一樣，對(duì)原材料、工藝條件的適應(yīng)性也 不盡相同。因此選擇前應(yīng)充分考慮工藝條件、使用情況和基布材料等?？咕阅艿臋z測(cè)通常情況下抗菌非織造材料會(huì)考慮安全性和抗菌效杲兩方面的測(cè)試效果，測(cè)試前應(yīng)根據(jù)產(chǎn) 品的應(yīng)用和抗菌劑的抗菌機(jī)理選擇不同適用范囤的檢測(cè)方法，主要的測(cè)試方法如下。1、安全性不同的產(chǎn)品應(yīng)用采用的測(cè)試方法有一定的差別，衛(wèi)生用抗菌產(chǎn)品主要按一次性使用衛(wèi)生 用品衛(wèi)牛標(biāo)準(zhǔn)（gb15979-2002）屮的和關(guān)耍求進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)。2、抗菌效果有關(guān)抗菌非織造材料抗菌性能的測(cè)試方法大部分參照了國(guó)內(nèi)外抗