抗菌織物的發展概況

 抗菌織物的發展概況 

 抗菌衛生整理在美國等被稱為抗細菌整理和抗微生物整理；在日本被稱為抗菌防臭加工。  雖然抗菌紡織品的種類繁多，但其生產方法可以分為兩種：一種方法是將抗菌劑添加到成纖聚合物中，采用共混紡絲法制成抗菌纖維。共混紡絲法是在纖維聚合階段或紡絲原液中加入抗菌劑，制得抗菌纖維的方法。該方法的好處是無需進行后整理，成本較低。另一種方法是使用抗菌整理劑進行后加工處理的方法。后整理加工法是將抗菌劑與纖維結合，從而使紡織品具有抗菌的功能。在對市面上的大量抗菌纖維和織物進行的對比實驗中證實：的抗菌棉織物的抗菌耐久性明顯好于抗菌合成纖維。分析其原因，主要是由于纖維芯層的抗菌劑不能遷移到纖維皮層，起不到抗菌作用。解決該問題的最好方法是制成皮芯結構的抗菌纖維——即在皮層加入抗菌劑，芯層則為普通纖維。但是抗菌劑的添加量不能過大，否則會嚴重影響抗菌纖維的物理指標。正是由于這個原因，大大限制了抗菌纖維的抗菌效果和使用范圍。因此，目前使用比較廣泛的抗菌紡織品都是通過后整理的方法制成的，大約占其總量的80%。 距今4000年前，在埃及用經過某種提煉之草藥浸漬處理的包木乃伊布，久歷滄桑，依舊不霉不腐，可謂是抗菌防臭加工的起源。第一次世界大戰中，丹麥科學家從毒氣受害者傷口不易化膿這一現象得到啟示，由此開始了殺菌劑的研究。據稱，在第二次世界大戰期間，部分德軍軍服經過殺菌劑處理，明顯降低了戰場上傷病員的二次感染。戰后，美國和日本投入了大量的資金和人力，尋求抗菌織物的發展。  1955年左右，市場上曾一度出現過稱作衛生加工的抗菌防臭加工制品，但由于技術上的缺陷，很快就在市場上銷聲匿跡了。抗菌整理劑的大規模開發階段是在1960年末期至1970年初期，這階段開發的抗菌劑主要是：  l          有機汞化合物：如吡啶油酸汞、苯基油酸汞、烯丙基三嗪汞。  l          有機銅化合物：如羥基萘酸銅、五氯苯酚銅、8-羥基喹啉銅。  l          有機鋅化合物：如五氯苯酚鋅、萘酸鋅、水楊酸鋅等。 l          有機鉛化合物：如三丁基醋酸鉛、硫化甲基鉛、五氯苯酚鉛等。  l          有機錫化合物：如三丁基醋酸錫、二甲基月桂基醋酸錫、三丁基丁酸錫。  l          其他金屬類：如五氯苯酚鎘、硬脂酸鉈、五氯苯酚鈷等。  l          無機金屬化合物：如Ag、AgCl、Cu、Cu(OH)2、Hg。  l          酚類：如五氯苯酚、四溴鄰甲酚、水楊酸苯胺、二羥基二氯二苯基甲烷。  l          雜環化合物：如吡唑類、嘧啶類、吡咯類。  l          其他有機化合物：如五氯苯基月桂酸、三苯甲烷染料孔雀綠和結晶紫等。 這些制劑中大部分用量極少并且效果顯著，由于它們多屬于溶出型抗菌劑，一經洗滌，就會脫落，所以也沒有在市場上站住腳。另外，大量用作紡織品抗菌整理劑和纖維改性劑的有機金屬化合物和部分無機物都含有多種重金屬離子。這些重金屬離子通過與人體接觸會被人體吸收，重金屬一旦為人體所吸收，則會傾向于累計在肝臟、骨骼、腎臟、心臟及腦中。當受影響的器官中重金屬含量累計值達到一定程度后，便會對人體的健康造成巨大的損害。此種情形對兒童來說尤為厲害，因為兒童對重金屬具有較強的消化吸收能力。  后來，由于甲醛問題引起了人們對織物引發皮膚炎癥事故的調查。1973年，日本確立了“關于含有害物質家庭用品限制法”，有機汞化合物禁止使用，其他部分金屬化合物等，因其對人體、皮膚有傷害作用也大多廢止。另一類我國染整技術人員熟知的抗菌劑BCA/747[即2-（3、5-二甲基-1-吡唑）-4—苯基-6-羥基嘧啶]和α-溴肉硅醛，因發現其毒性而被禁止用于衣料。一些無機抗菌劑，例如Hg（水銀）、Sn（錫）、 As（砷）及其氧化物等，雖具有較好的抗菌性，但由于不能與織物形成牢固結合的基團，耐洗牢度差，更為嚴重的是具有毒性，已被明確禁止用于紡織品。2001年春天，耐克公司的一種T恤衫因含有毒性的錫化合物TBT，在世界各地（包括中國）遭到封殺。  1976年，美國Dow Corning公司采用安全性和耐久性兼備的新型抗菌劑處理襪子投入市場，新一代抗菌防臭加工再度登場。據報道至1981年的5年內約銷售了一億五千萬雙抗菌防臭襪。其他紡織廠、抗菌加工劑工廠、服裝廠等相繼也在襪子、內衣等纖維制品上進行抗菌衛生加工。現在，除了襪子、內衣、襯衫、工作服、禮服等外，被套、床單、睡衣褲、毯子等床上用品；毛巾、抹布、坐便套等雜貨；鞋子、鞋墊等鞋用材料；地毯、簾等室內裝飾用品；無紡布、吸塵器濾網、室內空氣清濾機濾網等等許多方面都有抗菌衛生加工制品。  20世紀80年代以來，出現了效果好、安全性高、耐洗滌的抗菌整理劑，加工技術日趨成熟，走向了抗菌衛生整理發展階段。但也存在以下問題： （1）抗菌譜問題：由于細菌、真菌和霉菌具有不同的細胞結構，因此單一抗菌基團的抗菌整理劑很難具備廣譜的抗菌作用。如鹵代二苯醚類對真菌、霉菌的抗菌效果較差；依靠季銨鹽陽離子正電性抑菌的化合物（有人在商業宣傳中稱之為“物理抗菌”，其實這是不科學的），對不帶負電荷的菌類抗菌效果較差。  （2）耐久性問題：一類是抗菌整理劑本身沒有和纖維牢固結合，因此不具有良好的耐洗滌性。另一類是季銨鹽化合物，其中有機硅季銨鹽是研究較多的一種，該類抗菌整理劑的抑菌機理是季銨鹽陽離子吸引帶負電荷的細菌，破壞細菌細胞壁，使其內容物滲出而死亡。該類產品雖耐非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑洗滌，但日常使用的洗滌劑絕大多數為陰離子表面活性劑，這樣在洗滌時陰離子表面活性劑就與陽離子季銨鹽結合，抗菌織物就失去了抗菌作用。  90年代以來，抗菌衛生整理的耐久性、抗菌性又有了新發展，并出現了抗菌阻燃、抗菌防靜電防污、抗菌拒水拒油等多功能產品，以及抗菌漂白一浴法、抗菌染色一浴法等新工藝。抗菌衛生整理產品在美國、日本等分別實現了工業化生產，大量產品投放市場受到消費者歡迎。據美國南部研究中心抗菌衛生整理權威人士Clark M Welch介紹，在美國，抗菌整理劑的生產控制很嚴，需經美國環境保護局（EPA）、食品與藥物管理局（FDA）、消費者安全委員會（CPSC）的認可，一種抗菌整理劑的毒性實驗有18項之多，費時3-4年，并且耗去巨資。因此，在美國以商品供應的抗菌衛生整理劑種類較少，并且價格較貴。在日本有信越化學、大和化學、帝三制藥、大日本油墨公司、住友公司、北興化學和松本油脂等十多家化學公司生產不同成分的抗菌整理劑，其抗菌劑種類大多是有機硅季銨鹽、甲殼素、二苯醚芳香族鹵化物或復合物；并由有關生產廠家和衛生組織等成立了“日本纖維制品衛生加工協議會”。在英國，抗菌衛生整理著重于在軍事、醫療方面的應用，例如英格蘭南部的多塞特研制成功了一種能吸收臭氣和其他有害氣體的布，它是天然纖維經氯化物和其他無機鹽的特殊化學處理后制成的，目前已廣泛地用于醫療上包扎潰爛傷口等。在德國，紡織研究院采用電子束使成纖聚合物在某一特定的部位產生活化，再用抗菌劑分子鏈植入。  

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