抗菌纖維及抗菌紡織品綜述

1、抗菌纖維及抗菌紡織品07染整（1）班 孫基源大腸桿菌白色葡萄球菌個/mL抑菌率個/mL抑菌率鎳鉻合金纖維3.010795.68.8 10796.9銀纖維2.8 10795.91.04 10896.3銅纖維1.6 10876.58.4 10870.0普通棉纖維6.3 10808.3 109-17.92、丙綸抗菌纖維丙綸抗菌纖維的制造工藝如下：抗菌劑液相合成 分離 改性復(fù)配 與丙綸切片共混 抗菌母粒 與丙綸切片共混 紡絲 上油 牽伸 假捻加彈 包裝 3、納米抗菌滌綸 由于滌綸熔融溫度較高，對抗菌劑的選擇首先要考慮耐高溫、不易分解、安全衛(wèi)生。 為了使納米抗菌劑能均勻分散在聚合物中，除將抗菌粉體進行表

2、面處理外，需用共混法制成的納米抗菌母粒進行紡絲。 4、Amicor抗菌纖維 Amicor 纖維是Courtaulds公司生產(chǎn)的抗菌纖維系列。其基纖維是聚丙烯腈系纖維。產(chǎn)品主要有Amicor AB （抗菌型）和Amicor AF（抗霉菌）兩種產(chǎn)品。這兩種產(chǎn)品可分別使用。為了賦予雙重（抗菌和抗霉）的活性，也可以作為混紡紗聯(lián)合使用，稱為Amicor Plus。 Amicor可以和許多其他纖維進行混紡，如棉、毛、尼龍、Tencel、粘膠及聚酯。其中與棉混紡時紗線既有棉的吸收能力和手感，又有Amicor產(chǎn)生的抗微生物保護作用。由于Amicor中的抗菌劑是以固體顆粒的形式分散于纖維結(jié)構(gòu)中，作為儲存器的顆粒

3、將化學(xué)品緩慢釋放出來，因此由Amicor混紡紗制成的織物具有優(yōu)良的水洗穩(wěn)定性。四、抗菌紡織品檢測方法振蕩燒瓶實驗v1、實驗原理：在液體中通過長時間振蕩，增加微生物與抗菌產(chǎn)品內(nèi)抑菌藥物的接觸以顯示其抑菌作用。v本試驗適用于非溶出性抗菌產(chǎn)品。v抑菌率的計算v評價規(guī)定v試驗樣片的抑菌率與對照樣片抑菌率的差值26，即可認(rèn)定該樣片或纖維具有抗菌作用。抑菌率=樣品振蕩前平均菌落數(shù) 樣品振蕩后平均菌落數(shù)樣品振蕩前平均菌落數(shù)*100%抗菌紡織品v抗菌紡織品的研究與應(yīng)用與人類健康密切相關(guān),因而越來越受到人們的重視?？咕徔椘房梢悦黠@地提高產(chǎn)品的附加值,滿足人們對健康環(huán)保的需求,因此市場潛力很大。v紡織品的抗菌整

4、理多采用主動抗菌,即通過一定方式將特殊的抗菌物質(zhì)引入紡織材料,以達到抗菌的目的。目前多采用雙胍類、異噻唑啉酮類、有機硅季銨鹽類和酚類等溶出型有機抗菌劑。但是,長期使用這些抗菌劑很容易產(chǎn)生耐藥性菌種,大大影響了抗菌效果。相反,無機抗菌殺菌劑具有抑菌持久性、廣譜性、高度安全性等優(yōu)點,因而其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展。金屬離子抗菌劑是一類重要的無機抗菌劑,其中銀離子的抗菌能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于其他抗菌金屬離子,故銀系無機抗菌劑在抗菌紡織品上的應(yīng)用越來越廣泛。 銀系抗菌紡織品 v1 銀的抗菌性銀的抗菌性v微量的、相對無毒的金屬具有殺滅病原體和防止它們增殖的“微量作用效應(yīng)”。在所有金屬中,銀最具微量生物活性。銀的使用最早可

5、以追溯到18世紀(jì)使用硝酸銀治療胃潰瘍。19世紀(jì)第1次確定了銀離子的抗菌活性,到了20世紀(jì)20年代,膠體銀由于可以有效地處理傷口而被美國食品藥品署(FDA)認(rèn)可。與其他抗菌劑相比,銀系抗菌劑具有抗菌性能高(見表1) ,不易產(chǎn)生抗藥性的特點,具有很高的安全性。在溫暖潮濕的環(huán)境里,銀離子具有非常高的生物抗菌活性。同時,銀系抗菌劑還具有很多優(yōu)點,如對皮膚沒有刺激性,不影響紡織品的服用性能,因此銀系抗菌劑適合于抗菌功能紡織品的制備表1 用于紡織品的不同抗菌劑性能比較 v注: + 表示有效; + + + 表示高效; - 表示無效。測定方法不同,不同抗菌劑間無法進行比較。 抗菌劑格蘭氏陽性菌格蘭氏陰性菌真菌

6、抗藥性皮膚吸收毒性三氯生+-+有有很少到無毒銀系+未報道輕微很少到無毒季銨鹽+-有有中等到高殼聚糖+未報道未報道生物降解聚己縮胍+未報道無很少到無毒銅系+有無和劑量相關(guān)2 銀的安全性銀的安全性v我國民間很早就認(rèn)識到銀有抗菌作用,并記述了銀的毒性,明代醫(yī)學(xué)家李時珍在本草綱目中對銀的性質(zhì)有所記述:“生銀、味辛、寒、無毒”。從生理學(xué)上講,銀不屬于人體必需的微量元素,但由于食物和飲水的攝取或者職業(yè)的原因,人體內(nèi)仍然可以檢測到銀的存在(質(zhì)量濃度300g/L,但至今未發(fā)現(xiàn)明顯的毒副作用。Wysor 采用口服或皮下注射的方法將1050mg/kg的磺胺嘧啶銀(含30 %銀,相當(dāng)于70kg的人使用22g的銀)用

7、于小鼠,連續(xù)實驗1個月后,受試動物無死亡,體重?zé)o減輕,沒有行為改變和腹瀉;組織切片分析發(fā)現(xiàn),受試動物無明顯病變。v與人體皮膚直接接觸的醫(yī)用纖維中含有的金屬銀和銀離子,受汗液、皮脂和組織分泌液的激活而積累在皮膚的表面,其中一些會形成硫化銀穿過皮膚的表層而沉淀在皮膚中。雖然高溫和高濕環(huán)境將加速皮膚和黏膜對銀的吸收,但由此造成的銀吸收遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用1 % 磺胺嘧啶銀軟膏病人所吸收的量。3 不同價態(tài)銀的抗菌性能不同價態(tài)銀的抗菌性能v大量研究表明,不同價態(tài)的銀均具有殺菌效果,但隨著價態(tài)的變化,其殺菌機制有所不同?？傮w來說,高價態(tài)離子的還原勢極高,能夠?qū)е略友醍a(chǎn)生的能力也相應(yīng)的較大,從而極大地提高了抗菌性

8、能。銀具有3 種氧化態(tài):Ag()、Ag()和Ag(),不同形態(tài)銀的抗菌性能的順序為12-14: Ag4O4Ag() Ag()Ag()Ag(0)。表2中列出了銀單質(zhì)和不同形態(tài)化合物離子化能力的定性比較。表表2 用于抗菌材料的銀系化合物用于抗菌材料的銀系化合物vAg4O4是由2個Ag()和2個Ag()與4個O2-緊密結(jié)合構(gòu)成的一種具有活躍電子的分子晶體。由于在同一個分子內(nèi)存在著Ag+/Ag3+ ,使電位不平衡, Ag4O4 具有潛在的電子躍遷的能力和向更穩(wěn)定狀態(tài)變化的趨勢。Ag4O4與病毒、細(xì)菌、真菌和原生動物等生物體的膜和衣殼上的特定蛋白表面裸露的-N基(-NH-,-NH2)和-S基(S-S,-

9、SH)具有親和性,可以發(fā)生熱力學(xué)吸附并觸發(fā)氧化還原反應(yīng)和由反應(yīng)產(chǎn)生的Ag2+ 的螯合反應(yīng),從而致使蛋白質(zhì)構(gòu)象改變, 最終導(dǎo)致病原體死亡。Ag()和Ag()具有比Ag()更強的殺菌能力,但其殺菌機制目前還未見詳細(xì)報道。一般認(rèn)為是Ag()和Ag()的強氧化性使其擁有殺菌能力。Ag()的殺菌速度平均要比Ag()快240倍,殺菌效果是Ag()的200倍。 v在這些銀的形態(tài)中,只有Ag()和Ag(0)最穩(wěn)定,并且已經(jīng)應(yīng)用于各種抗菌材料。Ag()中使用最多的是硝酸銀和磺酸嘧啶銀。硝酸銀是非常優(yōu)異的抗菌劑,其抗菌性能比很多其他抗菌劑(包括磺酸嘧啶銀)要好,特別是在消除抗性品系的金黃色葡萄球菌、肺炎球菌以及綠

10、膿桿菌上效果更好。但硝酸銀的用量不能超過1% ,否則與活組織細(xì)胞接觸時會引起細(xì)胞電解質(zhì)鈉和鉀的流失?；撬徉奏ゃy避免了硝酸銀的很多缺點,同時廣譜抗菌。雖然磺酸嘧啶銀在水中的溶解度較小,但它與體液作用釋放銀離子的能力并不差。當(dāng)磺酸嘧啶銀質(zhì)量濃度達到50 mg/L時,95 %的人體傷口中細(xì)菌種類都可以有效地消除,然而銀離子極易與生物體中的氯離子產(chǎn)生氯化銀沉淀,進而誘發(fā)人體過敏反應(yīng)產(chǎn)生。銀系抗菌紡織品的制備銀系抗菌紡織品的制備 v目前銀系抗菌紡織品的制備方法主要有纖維改性法和織物后整理法。纖維改性法首先在成纖高聚物中添加合適的抗菌劑填料,然后進行濕法或熔融紡絲,再加工制成抗菌織物;織物后整理則是通過在

11、織物表面涂層或浸漬抗菌劑的方式,使紡織材料表面形成抗菌層。每種方法都有各自的優(yōu)缺點,生產(chǎn)中可根據(jù)不同的需求采用相應(yīng)的加工方法,見表3。v目前抗菌紡織品的生產(chǎn)主要以纖維改性為主。該法是將抗菌劑的超細(xì)粉末作為添加劑進行紡絲,此時抗菌劑進入到纖維的內(nèi)部,故耐洗滌性能好,抗菌效果持續(xù)時間長,但纖維改性法對抗菌劑的要求較高,抗菌劑必須在水、堿和酸里的溶解度極低,化學(xué)穩(wěn)定性好,耐強酸、堿和氧化劑,熱穩(wěn)定性好,因此目前抗菌添加劑多為載銀陶瓷顆粒或者載銀沸石。在加工過程中,要求添加的抗菌劑必須與纖維本體有良好的相容性和分散性,同時抗菌劑顆粒細(xì)小,粒徑分布范圍窄,不能影響紡絲;添加劑的加入不能夠影響纖維的物理性能,包括纖維的強力和伸長。纖維改性方法大多只適用于合成纖維,除納米銀抗菌劑外無法對棉、麻、毛、絲等天然纖維進行抗菌加工。 v表5 列出了部分抗菌纖維及抗菌紡織品?？椢锖笳淼姆椒ㄖ饕槍μ烊焕w維或者天然纖維與其他纖維混紡的紡織品,一般使用抗菌劑的懸浮液浸漬、涂層或者溶膠凝膠等方法,使抗菌劑能夠附著在織物上以獲得抗菌效果。后整理方法得到的抗菌織物其纖維內(nèi)部并沒有抗菌劑,因此耐洗滌性和長效性都較差。后整理方法加工處理方便,對抗菌劑的要求相對較少,但要求使用的抗菌整理劑在