紡織品抗菌技術(shù)的應(yīng)用實踐

1、前言

抗菌衛(wèi)生整理是對天然纖維、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?？咕l(wèi)生整理織物可廣泛用于人們的內(nèi)衣、睡衣、運動衣、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、部隊的服裝以及繃帶、紗布等，具有重大的社會效益。

隨著人類社會的發(fā)展，人們對于穿著的要求日益提高，在穿出溫度和風(fēng)度的同時，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)用和推廣勢在必行。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，在未來八年內(nèi)，全球抗菌紡織品市場的年增長率可達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。展望未來，加大力度發(fā)展抗菌整理技術(shù)，前景非?？捎^。

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，在美國則被稱為抗細菌整理和抗微生物（包括細菌、病菌、真菌和霉菌）整理。實際上，在紡織品中，尚未有關(guān)于抗病菌的任何報道，因此，本文所指的抗菌對象是指病毒以外的微生物，即細菌、真菌和霉菌。

早在四千多年前，人類就有使用抗菌織物的實例，古埃及人采用藥用植物處理包布保護木乃伊就是好的見證。再后來，第二次世界大戰(zhàn)時，抗菌軍服被德軍推上了戰(zhàn)場。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、錫等有機或無機金屬化合物為主，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）和其他有機化合物（如五氯苯基月桂酸、結(jié)晶紫等）。然而，經(jīng)過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而無法得到推廣、使用。

1980年以來，抗菌整理邁向了一個嶄新的發(fā)展階段，抗菌技術(shù)逐步走向成熟、完善。各發(fā)達國家及部分發(fā)展中國家不斷開發(fā)出效果好、安全性高、耐洗滌性強的抗菌整理產(chǎn)品，技術(shù)上實現(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，由于其粒度達到納米級，所以在紡絲加工過程中不會出現(xiàn)堵網(wǎng)、堵噴絲頭等故障，使紡絲加工能順利進行。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，終達到抗菌的功效。與此同時，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，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大的生產(chǎn)基地和消費市場。而我國在這方面的研究起步較晚，但其發(fā)展勢頭很猛，抗菌劑的水平、檢測方法都已達到國際先進水平。

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，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，并取得了多項中國發(fā)明專利。通過不斷的技術(shù)改進及開拓創(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際抗菌技術(shù)領(lǐng)域的前沿，在日本等國家享有極高的聲譽。

主要抗菌機理如下：

釋放機理

經(jīng)過抗菌整理的織物在常溫及適當(dāng)?shù)臐穸认聲詣俞尫懦隹咕鷦﹣?，其釋放量足以殺死或抑制細菌、真菌和霉菌的生長。

再生機理

經(jīng)過抗菌整理的織物在水洗等過程中，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)抑菌機理

本身為陽離子型的抗菌劑或通過某種陽離子物質(zhì)與帶陰電荷的纖維結(jié)合在織物表面，生成細菌、真菌和霉菌的障礙體，從而達到靜態(tài)的抑菌效果。

3、抗菌整理技術(shù)的應(yīng)用實踐

從國內(nèi)抗菌劑各方面因素考慮進行優(yōu)先篩選，后選擇了綜合性能及各項指標(biāo)較優(yōu)異的抗菌劑SCJ—2000作為本試驗原料。

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，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能作用于細菌及真菌的細胞膜，使細胞膜缺損，通透性增加，細胞內(nèi)的胞漿物外漏；同時也可阻礙菌蛋白質(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有機硅柔軟劑.

3.1.1.2織物

漂白純棉斜紋布：JC40X40133X72

3.1.1.3試驗主要設(shè)備

恒溫水浴鍋、烘箱。

3.1.2試驗方法

采用浸漬法進行試驗，經(jīng)過對不同的整理液濃度、不同的配方等工藝條件進行試驗，結(jié)果表明以下工藝為理想。

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抗菌效果測試

用奎因氏法測定洗過不同次數(shù)抗菌樣品對大腸桿菌、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安全測試

4.2.1皮膚刺激試驗

按“一次皮膚涂抹實驗”方法，對四只家兔進行了皮膚刺激試驗，結(jié)果如下：

動物編號1小時24小時48小時

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)南方科技測試中心”對SCJ-2000進行檢驗，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

4.2.3.1試驗方法：依據(jù)GB7919-87試驗方法進行小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗。

4.2.3.2試驗結(jié)果：

抗菌防臭整理劑SCJ微核發(fā)生率比較

劑量動物數(shù)微核總數(shù)微核率95%可信限UP

（只）（個）（‰）

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

*樣品各組與溶劑對照組微核發(fā)生率比較，無顯著差異（P＞0.05）。

4.2.4急性經(jīng)口毒性試驗

4.2.4.1試驗方法：試驗動物為中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院動物中心提供的二級昆明種小鼠（合格證號為醫(yī)動字第01-3001號），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小時禁食，給藥量大體積為0.4ml/20g體重。染毒后觀察二周，記錄中毒癥狀及死亡時間，根據(jù)動物死亡數(shù)，從霍恩氏LD50計算表，求出LD50值及可信限。

4.2.4.2試驗結(jié)果：

小鼠死亡情況

劑量動物數(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對織物進行后整理加工，工藝簡單，操作方便。經(jīng)抗菌防臭整理劑SCJ-2000整理的織物，具有較強的抑菌作用。即使洗滌90次仍對細菌和真菌有很高的抑菌效果，抑菌率分別達99.9%以上。經(jīng)抗菌防臭整理劑SCJ-2000整理的織物，對多種細菌及真菌具有抑殺作用，對皮膚無刺激、無過敏反應(yīng)。所以抗菌面料有廣泛的應(yīng)用空間。janE9w4nGk