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织物抗菌整理及抗菌整理剂的现状与发展趋势

赵广明霍瑞亭顾振亚天津工业大学
原载：浙江印染信息与技术2006/10；75-79

【摘要】文章介绍了织物抗菌整理的机理、抗菌整理剂的种类、织物抗菌整理的加，方法以及抗菌整理的发展方向。

【关键词】抗菌整理剂抗菌整理发展

1、前言
在日常生活中，微生物起着非常重要的作用，人们每天都要接触到各种各样的细菌、真菌等微生物。有些微生物对人类有益，而很多微生物对人类是有害的，有害微生物在合适环境条件下会迅速生长繁殖，并通过接触传播疾病，影响人们的身体健康。纺织品非常容易滋生病菌，是疾病的重要传播源，所以纺织品的抗菌整理有着极其重要的意义。随着工业的迅速发展和人民生活永平的提高，人们的卫生意识进一步提高，抗菌纺织品越来越受到消费者的喜爱。抗菌纺织品应用范围广泛，如家用纺织品、内衣、运动服、室内装饰品、医院、食品加工和制药工作服、病号服、包装材料等。
2、抗菌整理的机理
2·1织物抗菌整理的机理
织物抗菌整理基于三种机理：有控制的释放；再生原则；障碍或阻塞作用[1]。
2·1·1有控制的释放：经过抗菌整理的织物在一定的温度、湿度下有控制地释放出抗菌剂，其速率足以杀死或抑制细菌或真菌的生长。
2·1·2再生原则：经过特殊抗菌整理剂整理的织物在洗涤或射线照射下，织物上整理剂与纤维的共价键断裂而不断地再生出杀菌剂，从而达到持续抗菌的目的。
2·1·3障碍或阻塞作用：通过在织物上形成惰性的物理障碍层或涂层，阻止微生物穿过织物；或在织物上涂敷具有直接表面接触活性的膜，当细菌与抗菌整理剂接触后，通过吸附等作用破坏细胞壁的代谢作用，阻止细菌的生长。
2·2从细菌学的角度上看[3]，抗菌整理剂可通过以下途径达到抑菌或杀菌的目的:
1)与细菌细胞内的蛋白质发生化学反应，破坏其机能;
2)使细菌细胞内各种代谢失活，从而杀灭细菌;
3)抑制袍子生成，阻断DNA合成，抑制其生长:
4)破坏细胞内的能量释放体系;
5)加快磷酸氧化还原体系，打乱细胞正常生长体系;
6)通过电荷吸附作用，使细菌的细胞壁破裂，从而杀灭细菌;
7)阻碍电子转移系统及氨基酸转酯的生成。
3、抗菌剂
理想的抗菌剂必须是安全、低毒的，具有广谱抗菌性，抗菌作用强，用量小，不引起皮肤过敏反应或损伤，不能影响织物的服用性能，对纺织品性能和外观影响小，不影响通常的纺织品染整加工。
抗菌剂多种多样，总的来讲可分为溶出型与非溶出型两类[2];溶出型抗菌整理制不与织物发生化学结合，耐久性较差;非溶出型抗菌整理剂能与织物形成化学键结合，耐久性好[3]。
目前，常用的抗菌剂主要有以下几种:
3·1无机抗菌整理剂
无机抗菌整理剂是利用银、铜、锌等金属离子所具有的抗菌能力，通过物理吸附或离子交换等方法，将这些金属离子结合在载体(硅、磷灰石、泡沸石、磷酸铅等无机化合物)上制成抗菌整理剂。在无机抗菌整理剂中，银系抗菌整理剂抗菌效果最好，银的杀菌作用与其价态有关，银离子杀灭或抑制病原体的活性按下列顺序递减：Ag+3＞Ag+2＞Ag+1，其最大优点是耐热性达500℃以上，而且非常稳定和安全。
3·2季铵盐类抗菌剂
3·2·1季铵盐
季铵盐抗菌剂为脂肪族季铵盐或聚烷氧三烷基氯化铵。细菌通常带负电荷，季铵盐带正电，当季铵盐抗菌剂与细菌接触时，其阳离子吸附带负电荷的细菌，抑制了细菌的呼吸功能，使细菌接触后死亡。由于其与纤维的结合力差，一般与反应性树脂并用，以提高其耐久性[5]。
3·2·2有机硅季铵盐类
有机硅季铵盐的有机硅组分具有偶联特性，通过硅醇与纤维上的-OH基偶联结合，在纤维表面形成不溶于水及一般有机溶剂的高分子膜，使整理剂具有较好的耐久性。目前有机
硅季铵盐抗菌剂品种较多，如日本东洋纺的BIOSIL、日清纺的Peachfresh、美国DowComing公司的DC-5700[活性成分为3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化物]都具有耐久、安全性好及广谱抗菌的特点[4]。
3·3双胍类
双抓类抗菌整理剂最早是由ICI公司于1980年开发成功。常用于纺织品整理加工的双胍类抗菌剂为1，1-六亚甲基双胍[5-(4-氯苯基)]的盐或葡萄糖酸盐[6]。双胍系抗菌整理剂是通过阻碍细胞溶菌酶的作用，使细胞表层结构变性而破坏细菌的，毒性较低，杀灭细菌效力很高，耐热性良好，但对真菌的抗菌性能较差，耐洗性也不理想。
3·4天然抗菌剂
3·4·1植物类天然抗菌剂
植物类天然抗菌剂是从桧柏油、艾篙、芦荟、甘草、蕺菜、茶叶、石榴果皮等提取得到，其中很多抗菌剂像芦荟等已广泛应用于医药、化妆品和保健食品中。
3·4·2动物类天然抗菌剂
最具代表性的动物类天然抗菌剂如甲壳质和壳聚糖，它们对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌均有抑制能力。从昆虫中分离出的抗菌蛋白约有150种以上，具有抗菌性广