A第二章：抗菌防臭.ppt

1、第二講：抗菌紡織品,主講：藍(lán)廣芊,第一節(jié):織物微生物學(xué),1.1 衛(wèi)生微生物學(xué) A、人體離不開微生物：人體上微生物無所不在 B、水與微生物：水是微生物傳播的重要介質(zhì) C、醫(yī)院內(nèi)感染：醫(yī)院是微生物交叉感染的重要場所，同時，醫(yī)院內(nèi)的紡織用品是醫(yī)院內(nèi)感染的重要媒介。 D、織物與微生物： 日常使用的織物一般都存在著微生物， 汗水是微生物在穿著的織物上快速繁殖的重要介質(zhì) 合成纖維比天然纖維更容易滋生微生物 普通的洗滌對致病的微生物無法有效去除,1.2 微生物對人體的危害,1.2.1 微生物的種類 A、細(xì)菌：包括革蘭氏陰性菌，革蘭氏陽性菌 B、真菌：包括霉菌，日常所吃的蘑菇類也屬于真菌 C、病毒：它是一種具

2、有蛋白質(zhì)外殼的非細(xì)胞性生物，屬于專性寄生生物，進(jìn)入宿主細(xì)胞才能存活和自我復(fù)制，對人體具有極大的危害性,如：流感病毒，乙肝病毒，艾滋病病毒等等。 D、藻類：是一類多細(xì)胞微生物，有水和陽光才能生長可以在織物上生長。,1.2.2 微生物的危害,A、微生物的大量繁殖帶來異味 B、真菌的大量繁殖造成香港腳，浴室發(fā)霉，床褥真菌感染等 C、致病微生物通過織物感染傷口,1.2.3 常見的對人體危害的微生物,A、志賀菌屬：革蘭氏陰性，需氧，無芽孢的桿菌，常引起人類細(xì)菌性痢疾 B、埃希氏菌屬：革蘭氏陰性，需氧，能運動的，如大腸桿菌；常引起腹瀉，敗血癥等 C、沙門氏菌：革蘭氏陰性，常引起傷寒，敗血癥等 D、假單胞菌

3、屬：革蘭氏陰性，無芽孢，常引起軟組織感染，敗血癥等 E、微球菌屬和葡萄球菌屬：革蘭氏陽性，如：金黃色葡萄球菌，常引起傷口感染，腹瀉等 F、白色念珠菌菌屬：一種容易感染的真菌，常引起痢疾，組織感染等,大腸桿菌,金黃色葡萄球菌,第二節(jié)：抗菌紡織品的發(fā)展,2.1 抗菌紡織品產(chǎn)生的背景 A、最早的抗菌紡織品木乃伊的裹尸布 B、二戰(zhàn)時期人們開始注意殺菌劑 C、20世紀(jì)50年代開始大規(guī)模開發(fā)抗菌整理劑 D、 20世紀(jì)70-80年代抗菌紡織品發(fā)展、也受到置疑 F、20世紀(jì)90年代以來抗菌紡織品進(jìn)入一個新的地發(fā)展時期,2.2 目前亟待解決的問題,A、抗菌譜的問題： 不同的微生物有不同的生物結(jié)構(gòu)，單一抗菌劑很難

4、具備廣譜的抗菌作用。 B、耐久性的問題：許多抗菌劑與織物的結(jié)合不牢固，抗菌性能隨著水洗的次數(shù)增加，效果減弱。 C、安全性的問題：有些抗菌劑雖然有良好的的抗菌性能，但是不符合環(huán)保性能。,3 抗菌作用總機理概述,3.1 有控釋放機理,整理后的織物，在一定的濕度下，會緩慢地、有控制地釋放出抗菌劑。 除了用化學(xué)方法來產(chǎn)生有控制的釋放殺菌劑外，還可使用微膠囊技術(shù)。 將有效的化學(xué)藥劑包在樹脂防護(hù)層中間，經(jīng)水淋或紫外線照射。,2.2 再生機理,在織物上加一層化學(xué)整理劑，再生形成有效的殺菌劑。,抗菌織物，在含漂白劑的水洗過程或經(jīng)紫外線照射后，能再生形成有效的殺菌劑，使織物表面的抗菌劑能維持在一定濃度而具有持久

5、抗菌性,2.3 阻隔機理,在織物表面生成生物障礙體，防止微生物穿過織物，達(dá)到靜態(tài)抑菌的效果。,通過將某種陽離子物質(zhì)與纖維結(jié)合，在織物表面生成生物障礙體,3 抗菌劑的分類與作用機理,3.1 抗菌劑的概念 （1）、抗菌劑、消毒劑、滅菌劑 抗菌劑：能夠在一定時間內(nèi)，使某些微生物（細(xì)菌、真菌、酵母菌、藻類及病毒等）的生長或繁殖保持在必要水平以下的化學(xué)物質(zhì) 消毒劑：能夠殺滅一般病原微生物的方法，叫消毒。消毒通常只對細(xì)菌的繁殖體有效，而對芽孢無殺滅作用，具有消毒作用的藥物稱為消毒劑 滅菌劑：將物體上所有微生物（包括病原菌和非病原菌）的繁殖體和芽孢全部殺滅，使其達(dá)到滅菌要求的制劑叫滅菌。,（2）評估抗菌劑的

6、兩個重要指標(biāo),最低抑菌濃度(Minimum Inhibitory Concentration，MIC)： 系指抑制細(xì)胞生長所需要的最低濃度,一般用抗菌藥物的最低抑菌濃度來表示病原菌對抗菌藥物的敏感度(簡稱藥敏)，常用g/ml或mg/L表示 。 最低殺菌濃系指度(Minimum Bactericial Concentration,MBC)： 系指殺死細(xì)菌的最低藥物濃度，常用g/ml或mg/L表示,（3）抗菌劑應(yīng)具備的特點 ：,a.抗菌能力強和廣譜抗菌性； b. 特效性，既耐洗滌、耐磨損、壽命長； c. 耐候性：既耐熱、耐日照，不宜分解失效； d. 與其他整理劑的相容性好 e. 安全性好，對健康無

7、害，不造成對環(huán)境的污染； f. 細(xì)胞不易產(chǎn)生耐藥性。 g.加工方法簡單，成本低廉 h.對織物性能無不良影響,3.2 抗菌劑的作用原理和方式,（1） 抗菌劑的作用原理： A、使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)代謝失活 B、與細(xì)胞蛋白酶發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞其機能 C、抑制孢子生長，阻斷DNA合成，從而抑制細(xì)菌生長 D、極大的加快磷酸氧化還原體系，打亂細(xì)胞正常生長 E、破壞細(xì)胞內(nèi)的能量釋放 F、阻礙電子轉(zhuǎn)移體系及氨基酸生成,抗菌劑有多種分類方法，這里按照材料來源分為無機抗菌劑、有機抗菌劑、天然抗菌劑,3.1 無機抗菌劑及其抗菌機理,優(yōu)點：耐熱性、持久性、連續(xù)性和安全性等 缺點：添加量較大、成本較高、易變色等,3.1.1 金

8、屬元素抗菌材料及其抗菌機理3.1.1.1 金屬元素抗菌劑,金屬元素抗菌劑有銀系、鈦系、銅系、鋅系等，與有機抗菌劑相比具有耐高溫性(600) 能。,無機抗菌劑主要是利用銀、銅、鋅、鈦、汞、鉛等金屬及其離子的殺菌或抑菌能力制得的抗菌劑。,而銅類化合物往往帶有較深的顏色，也限制了其作為抗菌劑使用的范圍。,由于汞、鉛等金屬及其化合物的毒性較強，不適合作為普通場合的抗菌劑使用,銀離子無毒、無色，屬抑菌能力較強的品種之一，所以目前制備無機抗菌劑以銀離子及其化合物為多，由于銀鹽具有很強的光敏反應(yīng)，遇光或長期保存都極易變色，接觸水時Ag+ 易析出而導(dǎo)致抗菌有效期短，很難具有使用價值。,為了解決這些問題，人們采

9、用內(nèi)部有空洞結(jié)構(gòu)而能牢固負(fù)載金屬離子的材料或能與金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物的材料作為載體等手段來解決銀離子變色問題，控制離子釋放速率，提高離子在材料中分散性以及離子和材料的相容性問題。,根據(jù)載體的類型，可分為沸石抗菌劑、硅膠抗菌劑、膨潤土抗菌劑、磷酸復(fù)鹽抗菌劑等。,抗菌成分引入載體的方法有離子交換法、熔融法和吸附法等。以磷酸復(fù)鹽為載體的銀系無機抗菌劑的特點是高效廣譜抗菌，可防止環(huán)境中的細(xì)菌、霉菌和藻類生成，用量只是其他無機抗菌劑的一半；與樹脂相容性優(yōu)于沸石型、硅膠型抗菌劑；,以磷酸復(fù)鹽為載體的銀系無機抗菌劑具有高透明性；耐高溫；在較寬PH范圍內(nèi)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且能經(jīng)受陰離子表面活性劑多次洗滌，抗菌

10、力不下降；超低毒性。在塑料、化纖、紡織、陶瓷、涂料、造紙等領(lǐng)域均可應(yīng)用。,載銀沸石、載銀鋅沸石、載銀銅沸石等無機抗菌劑對革蘭氏陰性菌和陽性菌殺滅能力最強。日本用該類抗菌劑整理的紡織品品種很多。 無機類抗菌劑的低毒性，順應(yīng)了人們對綠色環(huán)保消費觀念的要求，是很有發(fā)展前途的一類抗菌防臭劑。,另一類無機抗菌劑是以二氧化鈦為代表的具有光催化類抗菌劑，其特點是耐熱性比較高，必須有紫外光照射和有氧氣或水存在才能起殺菌作用。,金屬氧化物可以做成納米級殺菌材料，如納米二氧化鈦、納米氧化鋅等，可用于制造抗菌纖維、玻璃、陶瓷、涂料等。 納米無機抗菌劑用于織物后整理要解決納米微粒在整理體系中的分散問題和與纖維的結(jié)合問

11、題。,無機納米抗菌劑分兩類，一類是本身具有抗菌活性的金屬納米氧化物，以TiO2為代表.它們在紫外線照射下,在水和空氣中產(chǎn)生活性氧。具有很強的化學(xué)活性，能與多種有機物發(fā)生反應(yīng),從而把大多數(shù)病菌和病毒殺死,因而可將它們應(yīng)用于制作抗菌纖維、玻璃、陶瓷、建筑材料等。,另一類是以銀鋅的復(fù)合為主的抗菌體，以超細(xì)TiO2和SiO2等為載體,由于超細(xì)納米級粉體顆粒的特殊效應(yīng)，大大提高了整體的抗菌效果，使耐溫性、粉體細(xì)度、分散性和功能效應(yīng)都得到了充分發(fā)揮，無論是塑料制品還是紡織、建筑等行業(yè)都得以廣泛的應(yīng)用。,金屬元素殺滅和抑制細(xì)菌的活性按下列順序遞減： Ag+ Hg2+ Cu2+ Cd2+ Cr3+ Ni2+

12、Pb2+ Co4+ Zn2+ Fe3+,3.1.1.2 金屬元素抗菌機理,金屬元素以其離子形式起抗菌作用，對于金屬離子特別是Ag+的抗菌機理，目前主要有2種觀點： 接觸反應(yīng)機理 活性氧機理,接觸反應(yīng)機理,因細(xì)胞膜帶負(fù)電荷而與金屬離子發(fā)生庫侖吸引，即所謂微動力效應(yīng),導(dǎo)致金屬離子穿透細(xì)胞膜作用于微生物：,首先，微生物膜外存在高濃度的金屬陽離子，改變了正常的生物膜內(nèi)外的極化狀態(tài)，并引起新的離子濃差，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)的運輸，如在Na+ K+-泵的驅(qū)動作用下糖和氨基酸的運送。,其次，重金屬能使大多數(shù)酶失活，可能是絡(luò)合，也可能是與-SH基反應(yīng)，替換出質(zhì)子，甚至破壞或置換維

13、持酶活力所必需的金屬離子，如Mg2+、Fe3+和Ca2+等。,此外，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的金屬離子也可以與核酸結(jié)合，破壞細(xì)胞的分裂繁殖能力。,活性氧機理,激活吸附在材料表面的空氣或水中的氧，產(chǎn)生羥自由基和(OH)及活性氧離子(O2-)。,3.1.2 光催化抗菌材料及其抗菌機理3.1.2.1 光催化抗菌劑,目前，光催化抗菌劑主要有TiO2、ZnO、CdS、WO3、SnO2和Fe2O3等金屬氧化物。,3.1.2.2 光催化抗菌機理,光催化又稱作光觸媒氧化分解。所謂光觸媒材料，就是通過吸收光而處于高能狀態(tài)，并以此能量與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料，其代表性的物質(zhì)為TiO2。,可以將吸附在TiO2表面的OH-和H

14、2O分子氧化成OH。OH的氧化能力是水體中存在的氧化劑中最強的，可不加選擇地使有機物全部氧化降解，而且OH對反應(yīng)物幾乎無選擇性，它的抗菌譜比金屬離子的抗菌譜更廣。,3.1.3 納米抗菌劑3.1.3.1 納米級抗菌劑,納米粒子是一種介于固體與液體間的亞穩(wěn)定中間態(tài)物質(zhì)。納米級抗菌劑與其他納米材料一樣具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特點。,3.1.3.2 納米抗菌材料抗菌機理納米表面效應(yīng),納米表面效應(yīng)最典型的例子是納米ZnO。 無機納米氧化鋅抗菌劑的抗菌反應(yīng)條件是“綠色”的。它是通過光反應(yīng)使有機物分解來達(dá)到抗菌效果。,生成的空穴可以激活空氣中的O2，生成的原子氧和OH。 納米

15、抗菌材料粒度越細(xì)、分散性越好、比表面積越大，則殺菌效果越好。,3.2 有機抗菌材料及其抗菌機理3.2.1 有機抗菌劑,有機抗菌劑的優(yōu)點是殺菌力強，即效好，種類多,價格低廉。 缺點是毒性大，耐熱性較差(200)，難以與纖維熔紡；易遷移；可能產(chǎn)生微生物耐藥性等。 近年來無機抗菌劑和天然抗菌劑受到重視，有機抗菌劑的市場需求下降。,按其化學(xué)結(jié)構(gòu)特征，可分為季銨鹽類、苯類、脲類、胍類、雜環(huán)類、有機金屬類等類別。 季銨鹽類,代表性的品種是美國道康寧公司的DC-5700，其化學(xué)結(jié)構(gòu)為：,DC5700化學(xué)結(jié)構(gòu)上左端的三甲氧基硅氧烷具有硅烷偶合性，當(dāng)用水稀釋DC5700時，由于甲氧基的水解和析出甲醇即會形成硅醇

16、基：,此硅醇基與纖維表面及彼此之間的脫水縮合反應(yīng)，使DC5700以共價鍵牢固地結(jié)合在纖維表面,經(jīng)水稀釋的DC5700在形成硅醇基的同時，DC5700的陽離子因纖維表面帶負(fù)電荷而被吸引，形成離子鍵結(jié)合，加上DC5700彼此之間的脫水縮合反應(yīng)，使其在纖維表面上形成堅固的薄膜，即DC5700是以在纖維表面上共價鍵和離子鍵兩種結(jié)合方式，形成耐久性優(yōu)良的抗菌表面膜。,另外，一些脂肪族或芳香族季銨鹽也可用于織物的抗菌整理。,苯酚類 苯酚類化合物具有抗菌活性，其中對氯間甲苯酚和對氯間二甲苯酚具有很活的殺菌力，但苯酚的氣味影響了它們在紡織品上的應(yīng)用。2,4,4-三氯-2-羥基二苯醚是一個著名的織物整理劑。,對

17、滌綸織物的整理可以高溫高壓染色同浴，整理效果有耐久性,脲類和胍類 脲類和胍類抗菌劑的特點是廣譜抗菌，對真菌的抑菌效果很好，低毒安全。如3,4,4-三氯二苯脲、三氟甲基二苯脲、烷基乙烯脲、十二烷基胍、1,6-二(4-氯苯雙胍)己烷等，有的亦可作為防臭劑。醫(yī)療方面應(yīng)用很廣泛的1,1-六亞甲基雙5-(4-氯苯基)雙胍葡萄糖酸鹽酸鹽可以用于制造抗菌合成纖維。聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽可以用于整理棉及其混紡織物。,（3,4,4-三氯二苯脲）,（十二烷基胍）,PHMB,(聚環(huán)己雙胍氫氯化物),雜環(huán)類 在雜環(huán)類抗菌劑中， 2-（3，5-二甲基-1-吡啶）-4-苯基-6-羥基嘧啶對大腸桿菌、金葡菌等37種微生物有抗

18、抑功能，并對尼龍織物有強的吸附力和柔軟作用。2-噻唑荃-4-苯并咪唑為安全廣譜抗菌劑，可用以制造抗菌腈綸纖維和其他織物的抗菌整理。,有機金屬化合物 主要是有機鋅、有機銅、有機鈦等化合物。聚丙烯酸銅采用接枝共聚應(yīng)用于棉或粘膠纖維抗菌整理，喹啉銅絡(luò)合物應(yīng)用于織物抗菌,12ppm濃度即可奏效；8-羥基喹啉銅、二吡啶硫醇銅和羧甲基纖維銅等都對織物有良好抗菌作用。,（乙二胺四乙酸二鋅鹽）,（羥基氯化鋁）,（喹啉銅絡(luò)合物）,3.2.2 有機抗菌劑的抗菌機理,一般認(rèn)為有機抗菌劑的作用機理可歸納以下3個方面： 一是作用于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜系統(tǒng)； 二是作用于生化反應(yīng)酶或其他活性物質(zhì)； 三是作用于遺傳物質(zhì)或遺傳微粒結(jié)

19、構(gòu)。,3.2.2.1 低分子有機抗菌劑,低分子有機抗菌劑主要有季銨鹽類、季鏻鹽、雙胍類、醇類、酚類、有機金屬、吡啶類、咪唑類等。 其抗菌機理主要是與陰離子相結(jié)合，或與巰基反應(yīng)。,3.2.2.1.1 季銨鹽類抗菌劑,季銨鹽類抗菌劑可吸附帶負(fù)電荷的細(xì)菌；季銨鹽也具有抑制細(xì)菌脫氫酶、氧化酶等作用。,季銨鹽抗菌劑抗菌能力 當(dāng)碳原子數(shù)為14時，抗菌劑的抗菌力最大。 烷基鏈為芐基及其衍生物時抗菌力要比為甲基時高得多。 季銨鹽中引入不飽和烷基也有助于提高抗菌活性。,酸性染料分子可作為季銨鹽型抗菌劑與合成纖維(如尼龍)的連接部分，制備耐久的抗菌纖維。,3.2.2.1.2 胍類抗菌劑,。雙胍類殺菌劑濃度低時破壞

20、細(xì)菌細(xì)胞膜，使胞質(zhì)內(nèi)容物漏出；濃度高時使菌體蛋白質(zhì)凝固。,部分陽離子基團(tuán)與織物表面結(jié)合，而游離的陽離子基團(tuán)可起到抗菌作用。,3.3 天然抗菌劑,目前從薄荷、大麻、孟宗竹等植物中提取抗菌劑正處于研發(fā)階段，前景樂觀。從含甲殼素的螃蟹、蝦等動物中提取的安全無毒、殺菌力強并可生物降解、吸收的“殼聚糖”已被用作棉、蠶絲類天然織物后整理過程的抗菌劑。但此類抗菌材料使用壽命短、耐熱性較差，一般在150180開始炭化分解，應(yīng)用范圍小。,3.3.1 植物源抗菌劑,目前已應(yīng)用于生產(chǎn)的植物源天然抗菌劑主要取材于檜柏油、艾蒿、蘆薈、甘草、蕺菜、茶葉、石榴果皮以及其他一些天然的中草藥等。,3.3.1.1 檜柏油,檜柏油

21、可由檜柏蒸餾而得，由2種組份組成即作為香精原精的倍半萜烯類化合物的中性油和具有抗菌活性的酚類酸性油。酸性油中含檜醇(或稱日柏醇)，中性油主要成分為斧柏烯。檜柏油的抗菌機理是分子結(jié)構(gòu)上有2個可供配位絡(luò)合的氧原子，它與微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)作用使之變性。,3.3.1.2 艾蒿,艾蒿為一種菊科多年生草本植物。艾蒿的氣味有穩(wěn)定情緒、松弛身心的鎮(zhèn)定作用。艾蒿的主要成分有1,8-氨樹腦、-守酮、乙酰膽堿、膽堿等。,3.3.1.3 蘆薈,蘆薈為百合科植物，蘆薈的藥效成分主要包括多糖類成分和酚類成分2種。其中起主要作用的蘆薈素具有抗菌消炎和抗過敏等作用。,3.3.1.4 甘草,甘草含多種三萜皂甙、其中主要是甘草甜素

22、，它可分離出多種黃酮類化合物。,3.3.1.5 茶葉,茶葉中主要有多酚類化合物、生物堿(多為咖啡堿)、氨基酸、芳香物質(zhì)等。,3.3.2 動物源抗菌劑,動物源抗菌劑有氨基酸類、天然肽類、高分子糖類等，資源十分豐富。這里將重點介紹近年來紡織領(lǐng)域的研究熱點殼聚糖。,3.3.2.1 殼聚糖,在動物源天然抗菌劑中應(yīng)用于紡織最廣泛的非殼聚糖莫屬。有生物可降解性和良好的吸收性能，安全無毒。,3.3.2.1.1 殼聚糖的基本性質(zhì),殼聚糖(Chitosan)又稱甲殼胺，分子結(jié)構(gòu)與甲殼素類似。 游離氨基,3.3.2.1.2 殼聚糖的抗菌機理,殼聚糖的抗菌作用通常認(rèn)為有以下2種機理： 一種是殼聚糖分子中的-NH3+

23、帶正電性，吸附在細(xì)胞表面。 另一種是通過滲透進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，吸附細(xì)胞體內(nèi)帶有陰離子的物質(zhì)。,3.3.2.2 天然肽類抗菌劑,天然肽類抗菌劑目前已成為抗菌劑的研究熱點。天然肽類抗菌劑抗菌機理有多種：比如溶菌酶作用機制是破壞細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖中的-1,4糖苷鍵；糖肽抗生素的抗菌機理是通過阻礙肽聚糖合成過程中的轉(zhuǎn)糖基步驟，及與肽聚糖的二糖殘基反應(yīng)；內(nèi)肽酶能使肽尾及肽“橋”內(nèi)的肽鍵斷裂；葡聚糖和甘露聚糖酶可分解酵母細(xì)胞的細(xì)胞壁等等。,從昆蟲體內(nèi)分離出的抗菌性的蛋白質(zhì)，可作為天然肽類抗菌劑。目前，由昆蟲中分離出的抗菌蛋白約有150種以上，可分為防衛(wèi)素(Defensin)型、殺菌素 (Cecropin)型、攻

24、擊素(Attacin)型，含高脯氨酸(Proline)抗菌蛋白型、含高甘氨酸(Gliycin)抗菌蛋白型等。昆蟲抗菌性蛋白質(zhì)一般有耐熱性，抗菌性廣，對耐藥性病菌有一定作用。其中一種作用機理是在微生物細(xì)胞膜上形成通道，引起細(xì)胞質(zhì)溢流。,3.3.3 礦物類抗菌劑,許多天然礦物有抗菌作用，如膽礬對化膿性球菌、痢疾桿菌和沙門氏菌均有較強的抑制作用。雄黃對多種皮膚真菌、恥垢桿菌和腸道致病菌有很強的殺滅作用。有抗菌作用的礦物作為藥物應(yīng)用有悠久的歷史，其在紡織上的應(yīng)用則尚處于探索階段。,日本敷島紡?fù)瞥龅纳a(chǎn)有皮膚保護(hù)功能產(chǎn)品的加工方法，即是對天然礦物的應(yīng)用。它將天然礦物粉碎成粉末，固著在纖維內(nèi)部。用此方法生

25、產(chǎn)的產(chǎn)品耐洗性好，滑爽性好，有保濕效果，特別對過敏癥型和對變應(yīng)源有抵抗或阻擋效果。,3.3.4 微生物類抗菌劑,微生物自身也可用作抗菌劑。抑菌機理有： 分泌抗菌素。 參與營養(yǎng)和生存空間的競爭。通過占有生存空間、消耗氧氣等削弱以至消除同一生存環(huán)境中的某些病原物。 誘導(dǎo)寄主產(chǎn)生抗病性。微生物可誘導(dǎo)寄主產(chǎn)生防御反應(yīng)或?qū)Σ≡苯蛹纳种撇≡?對病原菌直接作用。,4 抗菌整理的方法,目前抗菌織物主要由兩種方法制得： 直接采用抗菌纖維制成各類織物。 將織物用抗菌整理加工以獲得抗菌性能。,4.1 抗菌纖維的制備方法,可采用物理改性、化學(xué)改性、復(fù)合紡絲及把抗菌劑摻加到紡絲液中紡出纖維的方法(共混紡絲)

26、制取抗菌纖維。,4.1.1 物理改性技術(shù),物理改性使抗菌劑能夠滲入纖維表面較深部位。如開發(fā)表面粗糙化和微孔化的纖維，在還可以在紡絲過程中把抗菌劑摻加到紡絲油劑中，在纖維的冷凝收縮和牽伸收縮時能包容在表層以下的部位。,4.1.2 化學(xué)改性技術(shù),化學(xué)改性法又稱化學(xué)接枝改性法 對于不具備反應(yīng)基的物質(zhì)要引入反應(yīng)基，使纖維具化學(xué)改性的條件。,4.1.3 共混紡絲,共混紡絲法是將抗菌劑添加到紡絲液中來紡出具有抗菌性能的纖維。這是開發(fā)抗菌纖維的主要手段。 一般添加無機抗菌劑的多用熔融紡絲法，添加有機抗菌劑的多采有用溶液紡絲法。 共混紡絲法 就是將抗菌劑和分散劑等助劑與纖維基體樹脂混合，通過 熔融紡絲的方式生

27、產(chǎn)抗菌纖維。 A、抗菌特細(xì)丙綸絲：抗菌母粒配置 紡絲 牽引加彈 B、無機抗菌滌綸：抗菌母粒配置 混紡絲 干燥 牽引 C、防螨、抗菌多功能纖維,4.1.4 復(fù)合紡絲,復(fù)合紡絲是采用雙螺桿紡絲。一螺桿利用共混技術(shù)制得抗菌熔體，另一螺桿制得不含抗菌成份的熔體，兩種熔體通過復(fù)合紡絲、冷卻、成形紡制成復(fù)合抗菌纖維。 對于皮芯型纖維，抗菌劑只添加到皮層，不僅節(jié)省原料，而且有利于保持纖維的原有的基本性能。,4.2 織物后整理法,這種方法優(yōu)點是工藝簡單，對抗菌材料的技術(shù)要求相對較少，易于推廣，缺點是隨著織物洗滌次數(shù)的增加，抗菌效率逐步降低。,表面涂層法 將抗菌劑添加至涂層劑中，按常規(guī)方法對織物進(jìn)行涂層處理，使

28、抗菌劑固著在織物表面的涂層膜中。 某些無機抗菌劑或非水溶性抗菌劑可用此種方式，涂層對象可以是任何纖維織物。,浸漬烘干（焙烘）法 將抗菌劑配制成一定濃度的整理液，需要時可添加其它助劑，織物置入整理液中浸漬，離心脫水至一定含水量時烘干，根據(jù)需要可進(jìn)行焙烘固著。此法主要用于針織品及巾被類產(chǎn)品。,浸軋烘干（焙烘）法 此法是將整理液以浸軋的方式施加至織物上，主要適用于平幅連續(xù)加工，是機織物常用的整理工藝。,DC5700整理工藝可用整理劑用量1.53%（owf），配制工作液時要邊加邊攪拌，如攪拌不良會產(chǎn)生局部凝聚，整理液中應(yīng)加入適量滲透劑。 典型的耐久整理工藝是軋-烘-焙工藝。如DC-5700的整理工藝為

29、：織物浸軋一定濃度的整理液（一浸一軋或二浸二軋，軋余率80-150%），而后120烘干5分鐘。,無機抗菌防臭劑整理時，工作液中需要加粘合劑以增加耐洗性，焙烘工藝依粘合劑種類而定。 對于合成纖維織物，除了可采用抗菌纖維外，后整理獲得衛(wèi)生性能時應(yīng)選擇特殊結(jié)構(gòu)的整理劑或借助于粘合劑來完成。,如滌綸織物抗菌防臭可選用 2,4,4-三氯-2-羥基二苯醚作為整理劑，因其結(jié)構(gòu)類似于分散染料，可采用高溫高壓法來完成整理過程，也可在高溫高壓染色時同浴整理。對于不溶于水的無機抗菌劑，整理時須添加粘合劑以固著于織物上。,4.2.2 表面涂層法,對織物進(jìn)行涂層處理，使抗菌劑固著在織物表面，從而起到抗菌效果。,4.2.

30、3 樹脂整理法,主要是將抗菌劑溶解在樹脂中然后配成乳化液，將織物放在乳化液中充分浸漬，樹脂能夠附于織物表面，然后經(jīng)烘干和焙烘，使其具有抗菌功效。,4.2.4 微膠囊技術(shù),目前普遍使用的微膠囊技術(shù)，是將一種或幾種抗菌物質(zhì)，包裹在微粒子膠囊中，再固著在織物的纖維里。,4.2.5 超聲波技術(shù),超聲波在傳播時，使彈性介質(zhì)中的粒子振蕩，并通過介質(zhì)按超聲波的傳播方向傳遞能量。在液體內(nèi)，分子在縱向產(chǎn)生壓縮和稀松，低壓部位會形成孔穴或氣泡，這些氣穴發(fā)生膨脹，最后猛烈地塌陷或破滅而產(chǎn)生激波，這種作用稱為氣穴作用。,在氣穴作用過程中，在溶液極小范圍內(nèi)會產(chǎn)生極高的壓力和溫度，并引起局部極大的攪動,4.2.6 等離子體技術(shù),等離子體技術(shù)在染整加工上的應(yīng)用主要包括纖維的表面改性和接枝聚合兩個方面。抗菌整理劑在紡織品上應(yīng)用不妨采用以上兩種方法進(jìn)行試驗。,4.2.7 納米技術(shù),納米材料是全新的超微固體材料，納米級的抗菌劑或納米級的材料外包覆抗菌物質(zhì),在一定的作用下,可以很容易地到達(dá)纖維內(nèi)部。,5、新型抗菌紡織品整理技術(shù),（2）、納米技術(shù)在抗菌織物中的應(yīng)用 A、作用原理： 通過