紡織品抗菌技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐
1、前言
抗菌衛(wèi)生整理是對(duì)天然纖維、化學(xué)纖維及其混紡織物用抗菌整理劑整理，以獲得抗菌、防霉、防臭、保持清潔衛(wèi)生紡織品的加工工藝。其目的不僅是為了防止織物被微生物沾污而損傷，更重要的是為了防止傳染疾病，保證人體的安全健康和穿著舒適，降低公共環(huán)境的交叉感染率，使織物獲得衛(wèi)生保健的新功能。抗菌衛(wèi)生整理織物可廣泛用于人們的內(nèi)衣、睡衣、運(yùn)動(dòng)衣、襪子、鞋襯布、嬰兒的尿布；醫(yī)院、賓館、家庭的床單、被套、毛毯、餐巾、毛巾、沙發(fā)布、窗簾布、地毯、醫(yī)藥、食品、服務(wù)行業(yè)的工作服、部隊(duì)的服裝以及繃帶、紗布等，具有重大的社會(huì)效益。
隨著人類社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于穿著的要求日益提高，在穿出溫度和風(fēng)度的同時(shí)，人們更注重于穿出健康。因此，抗菌技術(shù)在紡織行業(yè)中的應(yīng)用和推廣勢(shì)在必行。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，在未來(lái)八年內(nèi)，全球抗菌紡織品市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率可達(dá)10%，健康、天然、環(huán)保將成為新世紀(jì)紡織工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。展望未來(lái)，加大力度發(fā)展抗菌整理技術(shù)，前景非常可觀。
2、抗菌整理技術(shù)的發(fā)展概況
抗菌衛(wèi)生整理在日本稱抗菌防臭加工，在美國(guó)則被稱為抗細(xì)菌整理和抗微生物（包括細(xì)菌、病菌、真菌和霉菌）整理。實(shí)際上，在紡織品中，尚未有關(guān)于抗病菌的任何報(bào)道，因此，本文所指的抗菌對(duì)象是指病毒以外的微生物，即細(xì)菌、真菌和霉菌。
早在四千多年前，人類就有使用抗菌織物的實(shí)例，古埃及人采用藥用植物處理包布保護(hù)木乃伊就是最好的見(jiàn)證。再后來(lái)，第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，抗菌軍服被德軍推上了戰(zhàn)場(chǎng)。直到二十世紀(jì)60–70年代，抗菌整理才被較大規(guī)模地開發(fā)。此階段的整理劑主要以：汞、銅、鋅、鉛、錫等有機(jī)或無(wú)機(jī)金屬化合物為主，當(dāng)然，還有一些酚類（如五氯苯酚、水楊酸苯胺等）、雜環(huán)化合物（如吡唑類、嘧啶類等）和其他有機(jī)化合物（如五氯苯基月桂酸、結(jié)晶紫等）。然而，經(jīng)過(guò)上述抗菌整理劑處理后的織物，大部分由于存在不耐洗滌或含甲醛等毒素的缺點(diǎn)而無(wú)法得到推廣、使用。
1980年以來(lái)，抗菌整理邁向了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，抗菌技術(shù)逐步走向成熟、完善。各發(fā)達(dá)國(guó)家及部分發(fā)展中國(guó)家不斷開發(fā)出效果好、安全性高、耐洗滌性強(qiáng)的抗菌整理產(chǎn)品，技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。期間，人們開發(fā)了適應(yīng)不同纖維的抗菌整理劑，如：有機(jī)硅–季銨鹽抗菌劑，它不僅能使纖維素纖維具有優(yōu)良的抗菌功能，而且可用于滌綸、錦綸等合成纖維紡織品及其混紡織物，使其具有較好的抗菌效果。又如：納米系列抗菌劑，主要用于生產(chǎn)抗菌化學(xué)纖維，由于其粒度達(dá)到納米級(jí)，所以在紡絲加工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)堵網(wǎng)、堵噴絲頭等故障，使紡絲加工能順利進(jìn)行。除此之外，還有以殼聚糖為主要成分的天然抗菌整理劑，以及有機(jī)氮類整理劑等，它們分別以不同的方式與不同的紡織纖維發(fā)生固著，最終達(dá)到抗菌的功效。與此同時(shí)，具有多種功能的抗菌織物也隨著抗菌技術(shù)的發(fā)展而投入市場(chǎng)，如：用于床上用品等的抗菌、防螨功能織物；具有保暖、抗菌保健功能的遠(yuǎn)紅外抗菌織物；主要用于夏季服裝面料的防紫外、抗菌織物等。
日本是目前全世界抗菌紡織品最大的生產(chǎn)基地和消費(fèi)市場(chǎng)。而我國(guó)在這方面的研究起步較晚，但其發(fā)展勢(shì)頭很猛，抗菌劑的水平、檢測(cè)方法都已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
具有代表性的是，該公司自1983年開始研究織物抗菌衛(wèi)生整理技術(shù)以來(lái)，已有二十余年的歷史。期間，研發(fā)了若干種性能良好的抗菌整理劑，并取得了多項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利。通過(guò)不斷的技術(shù)改進(jìn)及開拓創(chuàng)新，今日，該公司生產(chǎn)的SCJ–963和SCJ–2000抗菌防臭整理劑完全可以居于國(guó)際抗菌技術(shù)領(lǐng)域的前沿，在日本等國(guó)家享有極高的聲譽(yù)。
主要抗菌機(jī)理如下：
釋放機(jī)理
經(jīng)過(guò)抗菌整理的織物在常溫及適當(dāng)?shù)臐穸认聲?huì)自動(dòng)釋放出抗菌劑來(lái)，其釋放量足以殺死或抑制細(xì)菌、真菌和霉菌的生長(zhǎng)。
再生機(jī)理
經(jīng)過(guò)抗菌整理的織物在水洗等過(guò)程中，由于纖維–抗菌劑化學(xué)鍵斷裂而再生抗菌劑，這樣織物表面的抗菌劑含量就能保持在一定的平衡狀態(tài)。
靜態(tài)抑菌機(jī)理
本身為陽(yáng)離子型的抗菌劑或通過(guò)某種陽(yáng)離子物質(zhì)與帶陰電荷的纖維結(jié)合在織物表面，生成細(xì)菌、真菌和霉菌的障礙體，從而達(dá)到靜態(tài)的抑菌效果。
3、抗菌整理技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐
從國(guó)內(nèi)抗菌劑各方面因素考慮進(jìn)行優(yōu)先篩選，最后選擇了綜合性能及各項(xiàng)指標(biāo)較優(yōu)異的抗菌劑SCJ–2000作為本試驗(yàn)原料。
抗菌防臭整理劑SCJ–2000具有廣譜高效、安全性好、耐洗滌和加工方便等特點(diǎn)，適用于棉、麻、絲、毛、滌/棉、錦綸、粘膠等織物的抗菌衛(wèi)生整理。該整理劑帶有的抗菌基團(tuán)能作用于細(xì)菌及真菌的細(xì)胞膜，使細(xì)胞膜缺損，通透性增加，細(xì)胞內(nèi)的胞漿物外漏；同時(shí)也可阻礙菌蛋白質(zhì)的合成，造成菌內(nèi)核蛋白體的耗盡，從而導(dǎo)致菌類死亡。
3.1試驗(yàn)材料與方法
3.1.1材料
3.1.1.1原料
抗菌防臭整理劑SCJ–2000（提供）；S-960有機(jī)硅柔軟劑.
3.1.1.2織物
漂白純棉斜紋布：JC40X40133X72
3.1.1.3試驗(yàn)主要設(shè)備
恒溫水浴鍋、烘箱。
3.1.2試驗(yàn)方法
采用浸漬法進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)對(duì)不同的整理液濃度、不同的配方等工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明以下工藝最為理想。
A、工藝流程：織物––抗菌柔軟（浴比1：10）––脫水––烘干
B、操作曲線
SCJ–200050–70℃Ｘ30–40mim
柔軟劑，棉織物
脫水烘干
10mim
室溫
C、工藝配方
SCJ–20005%o.w.f.
柔軟劑適量
4、結(jié)果及討論
4.1抗菌效果測(cè)試
用奎因氏法測(cè)定洗過(guò)不同次數(shù)抗菌樣品對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、紅色毛癬菌、石膏樣小芽胞菌、絮狀表皮癬菌的抑菌效果：
（SCJ-2000）未洗（SCJ-2000）洗50次（SCJ-2000）洗100次
抑菌率抑菌率抑菌率
大腸＞99.97＞99.97＞99.97
金黃＞99.96＞99.96＞99.96
白色＞99.95＞99.95＞99.95
紅色＞99.96＞99.96＞99.96
石膏＞99.96＞99.96＞99.96
絮狀＞99.97＞99.97＞99.97
4.2安全測(cè)試
4.2.1皮膚刺激試驗(yàn)
按“一次皮膚涂抹實(shí)驗(yàn)”方法，對(duì)四只家兔進(jìn)行了皮膚刺激試驗(yàn)，結(jié)果如下：
動(dòng)物編號(hào)1小時(shí)24小時(shí)48小時(shí)
紅斑水腫紅斑水腫紅斑水腫
1000000
2000000
3000000
4000000
總積分000000
平均積分000000
4.2.2經(jīng)“紡織工業(yè)南方科技測(cè)試中心”對(duì)SCJ-2000進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明：SCJ-2000不含任何偶氮、重金屬及甲醛離子等有害物質(zhì)。
4.2.3微核試驗(yàn)
4.2.3.1試驗(yàn)方法：依據(jù)GB7919-87試驗(yàn)方法進(jìn)行小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)。
4.2.3.2試驗(yàn)結(jié)果：
抗菌防臭整理劑SCJ微核發(fā)生率比較
劑量動(dòng)物數(shù)微核總數(shù)微核率95%可信限UP
（只）（個(gè)）（‰）
溶劑（蒸餾水）630.500.82～7.75
樣品2g/kg640.671.37～9.150.38＞0.05*
樣品4g/kg650.831.97～10.510.70＞0.05*
樣品10g/kg630.500.82～7.750＞0.05*
環(huán)磷酰胺8066611.006.17～18.21
*樣品各組與溶劑對(duì)照組微核發(fā)生率比較，無(wú)顯著差異（P＞0.05）。
4.2.4急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)
4.2.4.1試驗(yàn)方法：試驗(yàn)動(dòng)物為中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院動(dòng)物中心提供的二級(jí)昆明種小鼠（合格證號(hào)為醫(yī)動(dòng)字第01-3001號(hào)），雌、雄各20只，體重為18-22克，按霍恩氏法選用經(jīng)口一次灌胃染毒，給藥前12小時(shí)禁食，給藥量最大體積為0.4ml/20g體重。染毒后觀察二周，記錄中毒癥狀及死亡時(shí)間，根據(jù)動(dòng)物死亡數(shù)，從霍恩氏LD50計(jì)算表，求出LD50值及可信限。
4.2.4.2試驗(yàn)結(jié)果：
小鼠死亡情況
劑量動(dòng)物數(shù)死亡數(shù)
（g/kg）♂♀
2.15500
4.64500
10.0500
21.5500
5、結(jié)論
采用抗菌防臭整理劑SCJ-2000對(duì)織物進(jìn)行后整理加工，工藝簡(jiǎn)單，操作方便。經(jīng)抗菌防臭整理劑SCJ-2000整理的織物，具有較強(qiáng)的抑菌作用。即使洗滌90次仍對(duì)細(xì)菌和真菌有很高的抑菌效果，抑菌率分別達(dá)99.9%以上。經(jīng)抗菌防臭整理劑SCJ-2000整理的織物，對(duì)多種細(xì)菌及真菌具有抑殺作用，對(duì)皮膚無(wú)刺激、無(wú)過(guò)敏反應(yīng)。所以抗菌面料有廣泛的應(yīng)用空間。janE9w4nGk
此文摘至《工業(yè)用布網(wǎng)－www.oxfordfabrics.com》
