纖維抗菌紡織品

關(guān)于纖維抗菌紡織品第一頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)紡織品為什么要做抗菌整理？第二節(jié)抗菌整理技術(shù)第三節(jié)抗菌整理劑分類(lèi)第四節(jié)常用抗菌整理劑比較第五節(jié)紡織品抗菌整理的理想要求第六節(jié)抗菌整理劑存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)第七節(jié)新型甜菜堿抗菌整理劑研究進(jìn)展本章提綱第二頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)為什么要做抗菌整理？

由纖維疊加編制而成的多孔性紡織品易吸收人體汗腺和皮脂腺分泌的汗水、新陳代謝產(chǎn)物和皮脂等排泄物,形成微生物的營(yíng)養(yǎng)源,極易導(dǎo)致微生物的滋生和繁殖。在潮濕、營(yíng)養(yǎng)和合適的溫度下，微生物繁殖迅速，細(xì)菌的數(shù)量每20～30分鐘翻倍,一個(gè)細(xì)菌在8h后會(huì)變成8×106個(gè)。人體在正常狀態(tài)下攜帶著大量的微生物。如附著于雙手的細(xì)菌超過(guò)106個(gè),上半身皮膚上的微生物約500～5000個(gè)/cm2

第三頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日

這些微生物分解人體分泌物,產(chǎn)生氨等異味物質(zhì),或在織物上生成菌斑,使紡織品產(chǎn)生霉變、脆化甚至變質(zhì)，以致在穿著或應(yīng)用過(guò)程中,對(duì)人體產(chǎn)生不適或不良影響。另外細(xì)菌橫行的惡劣后果還將導(dǎo)致骯臟體味的產(chǎn)生,皮膚疾病的傳播,皮膚感染。紡織品是病原以及產(chǎn)生細(xì)菌和真菌的氣味的攜帶者，也是微生物生長(zhǎng)的良好媒介。旅館和醫(yī)院的紡織品會(huì)導(dǎo)致皮膚疾病的傳播和交叉感染。

第一節(jié)為什么要做抗菌整理？

試驗(yàn)顯示只通過(guò)清洗紡織品不能達(dá)到清潔衛(wèi)生的目的,解決的方法在于做一次持久的衛(wèi)生防護(hù)整理

第四頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日

紡織品抗菌整理的目的

賦予紡織品抗菌、抑菌和殺菌的功能,保護(hù)其本身的使用價(jià)值,不被霉菌等降解,并防止微生物經(jīng)紡織品傳播,讓使用者免受侵害，并降低公共環(huán)境的交叉感染率。還可阻止細(xì)菌在織物上不斷繁殖而產(chǎn)生的臭氣,改善服用環(huán)境

第一節(jié)為什么要做抗菌整理？第五頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)抗菌整理技術(shù)2.1共混紡絲法：先將抗菌劑加入紡絲材料中制成抗菌纖維，然后制成抗菌紡織品。該法抗菌效果持久，耐洗性好，但技術(shù)含量高，難度大，涉及領(lǐng)域廣，抗菌劑要求高；常用來(lái)生產(chǎn)合成類(lèi)纖維產(chǎn)品。2.2后整理法：在織物印染后整理過(guò)程中加入抗菌劑(常被稱為抗菌整理劑)，然后制成各種抗菌紡織品。該法加工處理較為簡(jiǎn)單，而耐洗性及抗菌效果持久性較差

。2.3復(fù)合整理法:

先將抗菌劑加入到紡絲材料中制成抗菌纖維，在織物印染后整理過(guò)程中加入抗菌整理劑，然后制成抗菌紡織品，這種方法僅在具有高抗菌性能要求的特殊產(chǎn)品中使用，限制了使用范圍

。第六頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日抗菌劑與纖維結(jié)合方式：1）直接吸附型，

2）交聯(lián)結(jié)合型，3）反應(yīng)結(jié)合型第三節(jié)抗菌劑的分類(lèi)根據(jù)抗菌劑溶出性不同：1）溶出性，2）非溶出性按對(duì)細(xì)菌增長(zhǎng)作用分：殺菌劑，抑菌劑按結(jié)構(gòu)分：

1）無(wú)機(jī)類(lèi)：

Ag+,Cu2+,TiO2，ZnO,Hg+

2）有機(jī)類(lèi):

季銨鹽，聚六亞甲基雙胍，氯代酚，鹵胺…

3）天然生物類(lèi)：多肽…第七頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日4.1重金屬及離子：主要代表為納米Ag，Ag+1）抗菌機(jī)理：其抗菌機(jī)理是離子緩釋抗菌機(jī)理，在使用過(guò)程中，靠緩慢釋放的金屬離子破壞細(xì)菌細(xì)胞膜或與細(xì)菌酶蛋白的巰基等基團(tuán)結(jié)合，破壞酶的活性，從而發(fā)揮抗菌作用釋放的金屬銀陽(yáng)離子富集于生物膜外改變正常的微生物內(nèi)外的極化狀態(tài)，引起濃度差，從而阻礙或破壞細(xì)胞維持生理所需的小分子和大分子物質(zhì)的運(yùn)輸。金屬陽(yáng)離子也可擴(kuò)散到細(xì)胞膜，并被細(xì)胞膜吸附而破壞細(xì)胞膜，阻止微生物繁殖而達(dá)到殺菌的目的。第四節(jié)常用抗菌整理劑2）優(yōu)點(diǎn)：高效抗菌，耐高溫

3）缺點(diǎn)：影響植物色澤，持久性差，有金屬污染之虞第八頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日4.2金屬氧化物：主要代表為

TiO21）氧化分解抗菌機(jī)理：納米級(jí)的銳鈦礦型TiO2存在晶格缺陷，具有良好的光催化活性，其禁帶寬度為3.2ev,它吸收波長(zhǎng)小于387.5nm的紫外光波后，價(jià)帶中的電子就會(huì)被激發(fā)到導(dǎo)帶，形成帶負(fù)電荷的高活性電子，同時(shí)在價(jià)帶上也產(chǎn)生了帶正電荷的空穴。分布在TiO2表面的空穴將吸附在表面的OH-和H2O氧化成·OH自由基。而高活性電子有較強(qiáng)的還原能力，將TiO2表面的氧還原成O2-。O2-和·OH有很強(qiáng)的氧化能力，可以不加選擇的將有機(jī)物全部氧化降解，包括透過(guò)細(xì)胞膜，破壞膜結(jié)構(gòu)使細(xì)菌、病毒細(xì)胞分解，又能分解細(xì)胞產(chǎn)生的毒素。第四節(jié)常用抗菌整理劑2）優(yōu)缺點(diǎn)：可以作用于一切有機(jī)物，可分解所接觸的病菌和能產(chǎn)生惡臭的有機(jī)物，具有優(yōu)良的抗菌、消臭、防污功能，因此，她的抗菌譜比金屬離子的抗菌譜更廣。但需要紫外線光照

第九頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日4.3季銨鹽：主要代表為

DC-5700

1）破壞細(xì)胞膜機(jī)理：季銨鹽化合物特別是含12～18碳原子的季銨鹽，已廣泛用作消毒劑。這些化合物在溶液中其季氮原子所帶的正電荷可破壞微生物細(xì)胞膜，致使蛋白質(zhì)變性以及破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)

。帶正電的季銨鹽基團(tuán)也吸引帶負(fù)電荷的細(xì)菌、真菌和酵母菌等,束縛它們的活動(dòng)自由度,抑制其呼吸功能,即發(fā)生“接觸死亡”。這類(lèi)抗菌劑是國(guó)內(nèi)研究最多的有機(jī)抗菌整理劑第四節(jié)常用抗菌整理劑2）優(yōu)點(diǎn)：高效抗菌，可共價(jià)鍵結(jié)合的季銨鹽抗菌持久3）缺點(diǎn)：與陰離子表面活性劑不相容，影響色澤第十頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日4.4鹵胺化合物

：主要代表為氯胺化合物

1）氧化分解抗菌機(jī)理：該類(lèi)型化合物中的N-Cl在水分子的作用下會(huì)緩慢分解,釋放出具有強(qiáng)氧化作用的Cl+,可以殺死病菌等微生物，同時(shí)化合物中的N-Cl被還原為N-H，殺死病菌后,化合物經(jīng)氯水(有效成分為次氯酸鹽)漂洗后,其中的N-H又可被氧化為N-Cl,重新獲得殺菌功能。第四節(jié)常用抗菌整理劑2）優(yōu)點(diǎn)：可以作用于一切有機(jī)物，可分解所接觸的病菌和能產(chǎn)生惡臭的有機(jī)物，具有優(yōu)良的抗菌、消臭、相對(duì)于季銨鹽類(lèi)抗菌劑而言,鹵胺化合物抗菌劑具有殺菌速度快、穩(wěn)定、長(zhǎng)效、殺菌效率高、抗菌功能可再生等優(yōu)點(diǎn)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)殺死絕大部分葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿假單胞菌等常見(jiàn)病菌,甚至對(duì)某些病毒也有殺滅作用

。第十一頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日4.5氯代酚

：主要代表為三氯新

1）氧化分解抗菌機(jī)理：一種廣譜高效的抗菌劑和消毒劑,它通過(guò)阻止脂質(zhì)合成抑制微生物的生長(zhǎng)。對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、真菌和病毒具有極強(qiáng)的抑制和滅殺作用，廣泛地應(yīng)用到日化、紡織、建材和塑料等行業(yè)。第四節(jié)常用抗菌整理劑2）優(yōu)點(diǎn)：抗菌效果好，具有較好的耐久性能和耐熱性能，不會(huì)影響織物的手感、外觀，不會(huì)降低織物的強(qiáng)力，處理方法簡(jiǎn)易，加工費(fèi)用低廉，與皮膚有良好的親和力，可持續(xù)抗菌。2）缺點(diǎn)：耐藥性,在光和氧化作用下分解生成致癌的二惡英

氧化光照第十二頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日4.6聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽（PHMB）

1）破壞細(xì)胞膜機(jī)理：PHMB可以破壞細(xì)胞膜完整性，其活性隨著聚合度的增加而增加。在漂白或絲光等預(yù)處理過(guò)程中，會(huì)氧化棉紡織的葡萄糖單元而產(chǎn)生一些陰離子羧基，PHMB可以與這些棉紡織上的羧基通過(guò)離子相互作用而固定于紡織品上，從而提高了其抗菌活性的持久性

。第四節(jié)常用抗菌整理劑2）優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)力廣譜低毒殺菌劑，它已被成功在食品工業(yè)和泳池中用作消毒劑。3)缺點(diǎn)：耐光性差，抗真菌活性低，耐洗性差，耐藥性第十三頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日4.7殼聚糖

1）破壞細(xì)胞膜機(jī)理：殼聚糖來(lái)自于天然提取物，由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)(chitin)經(jīng)過(guò)脫乙?；?/p>

,CS可以破壞細(xì)胞膜完整性第四節(jié)常用抗菌整理劑2）優(yōu)點(diǎn)：殼聚糖及其衍生物可抑制多種細(xì)菌、真菌和病毒的生長(zhǎng)繁殖,具有毒性低、成膜性好、生物相容性好且無(wú)抗原性的優(yōu)點(diǎn),因與纖維素的分子結(jié)構(gòu)相似,對(duì)其有較好的吸附性和相容性。3)缺點(diǎn)：但其水溶性差,只能在酸性條件下抑菌。第十四頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日常用的抗菌劑的抗菌機(jī)理及其優(yōu)缺點(diǎn)比較

抗菌劑抗菌機(jī)理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)重金屬離子（Ag+）破壞細(xì)胞膜或與酶蛋白的巰基結(jié)合破壞酶活性高效抗菌，耐高溫，可用于天然和合成纖維影響織物色澤，釋放緩慢，損耗銀，有重金屬污染之虞光催化性金屬氧化物（TiO2）強(qiáng)氧化性自由基或活性氧，可氧化細(xì)菌、病毒及其分解的毒素廣譜抗菌，熱穩(wěn)定性好，可氧化分解細(xì)菌、病毒及產(chǎn)生的毒素。需要紫外光照射才有抗菌性,可能會(huì)導(dǎo)致織物降解季銨鹽靜電吸附破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，抑制脫氫酶和氧化酶可與紡織品共價(jià)鍵結(jié)合的季銨鹽非常耐久與陰離子助劑相容性差，使織物泛黃變色，耐熱性差PHMB靜電吸附破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)凝固廣譜抗菌，刺激性較小耐光性差，抗真菌活性低，耐洗性差，耐藥性第十五頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日常用的抗菌劑的抗菌機(jī)理及其優(yōu)缺點(diǎn)比較

抗菌劑抗菌機(jī)理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)三氯新阻止細(xì)菌攝取氨基酸，破壞細(xì)胞膜廣譜殺菌，不影響織物手感和外觀，不降低織物的強(qiáng)力耐熱性較好會(huì)使細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性,在光和氧化作用下會(huì)分解生成有毒的二惡英,在一些歐洲國(guó)家中禁用殼聚糖靜電吸附，破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)廣譜抗菌,低毒，成膜性合生物相容性好，無(wú)抗原性負(fù)面影響織物手感，耐久性、耐熱性和水溶性差，酸性條件下才有抗菌性氯胺化合物水解生成強(qiáng)氧化性氯正離子殺菌廣譜殺菌，可循環(huán)再生需要再生，紡織品殘留的氯會(huì)產(chǎn)生異味甜菜堿抑菌機(jī)理廣譜抑菌，可提高親水性和斷裂強(qiáng)力，不影響織物色澤、透濕性起步晚，項(xiàng)目技術(shù)尚在進(jìn)一步研究中第十六頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日1)廣譜抗菌,具有優(yōu)良的抑制、殺菌、消毒和除臭的功能2)持久抗菌，耐漂洗、干洗和常規(guī)洗滌劑（多為堿性）的洗滌，耐日曬，可熨燙，這是抗菌整理劑面臨的最大挑戰(zhàn)；3)對(duì)人體不產(chǎn)生副作用，無(wú)毒，不污染環(huán)境；4)不損傷纖維的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率，不影響織物的本身色澤，對(duì)織物的透氣性和吸濕性無(wú)負(fù)面影響，不影響其他紡織助劑的功效；5)抗菌劑的使用方法簡(jiǎn)便、成本低，與其他整理劑相容性好；6)抗菌劑應(yīng)與織物有較強(qiáng)的附著力或能化學(xué)鍵合于織物上，溶出性小，不能破壞人體皮膚黏膜的微生態(tài)平衡。

第五節(jié)抗菌整理劑的理想特征第十七頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第六節(jié)抗菌整理劑存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)

6.1存在的主要問(wèn)題

1）為求高抗菌率，濫用抗生素

2）抗菌劑的毒理性考慮不周全

3）損傷織物的力學(xué)性能、色澤等本身性質(zhì)

4）與其他助劑不相容6.2發(fā)展趨勢(shì)：探索紡織品抗菌劑低碳綠色合成工藝路線和節(jié)能環(huán)保整理技術(shù)，開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境和人體安全無(wú)毒副作用、高效抗菌防霉且對(duì)紡織品的斷裂強(qiáng)力、吸濕性和透氣性無(wú)負(fù)面影響的新型抗菌劑是紡織品抗菌整理的發(fā)展趨勢(shì)第十八頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第七節(jié)新型甜菜堿抗菌整理劑研究進(jìn)展7.1何謂甜菜堿？7.2甜菜堿性能特征？

1）親水性和吸水性：超親水性和吸水性

2）低毒性：實(shí)際無(wú)毒物質(zhì)，對(duì)皮膚無(wú)刺激

3）抗菌性：抑菌作用

4）抗電介質(zhì)性：7.3甜菜堿主要用途？

表面活性劑，抗菌劑，絮凝劑，生物相容性表面改性劑，飼料添加劑，甜味劑，動(dòng)物甲基供體第十九頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第七節(jié)新型甜菜堿抗菌整理劑研究進(jìn)展7.4甜菜堿抗菌整理劑研究進(jìn)展

1）抗菌整理原理Fig1抗菌整理反應(yīng)原理第二十頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第七節(jié)新型甜菜堿抗菌整理劑研究進(jìn)展2）抗菌整理結(jié)構(gòu)分析Fig2XPS分析第二十一頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第七節(jié)新型甜菜堿抗菌整理劑研究進(jìn)展3）抗菌整理親水性分析baFig3紡織品親水性分析(a)未處理棉布，(b)抗菌整理棉布第二十二頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日第七節(jié)新型甜菜堿抗菌整理劑研究進(jìn)展4）抗菌整理織物抗菌活性(a)(b)(c)(d)Fig4抗菌性能分析第二十三頁(yè)，共二十六頁(yè)，2022年，8月28日試驗(yàn)菌種抗菌率抑菌圈實(shí)驗(yàn)值(%)參考值