国外家用纺织品的防螨抗菌技术介绍

时间:2015-04-11 10:46:18 来源: 点击量:

家用纺织品中,大部分为纯棉制品,少量为涤/棉或涤/粘制品, 也有纯涤制品。毛巾与床上用品为人们每天频繁使用,且与人体紧密接触。棉纤维易吸潮,最易受到螨虫和细菌的侵袭沾附。棉纤维大分子易被细菌酶降解而分解出营养物质, 从而使细菌获得营养而大量繁殖 涤纶大分子结构本身具有很强的抗菌性,但在染整加工过程中会遭到各种侵蚀,细菌也可在上面找到营养而大量繁殖。

人的皮肤对螨虫和细菌来说是一种很好的营养基,人体脱落的皮屑,分泌的汗液、皮脂,人体的体温,给螨和细菌的繁殖提供了良好的条什。如果致病细菌大量繁殖,侵入皮肤、粘膜、呼吸道或消化道,对人体会构成很大的危害。

许多细菌主要通过螨来传播。螨的种类很多,以尘螨为例,它的体积极小, 仪0.1-0.5mm,为肉眼所难以发现。尘螨普遍存在于家居环境之中(如卧具、衣物、地毯等媒体),还会存在于悬空的尘埃上。螨主要以人体皮屑为食。它的分泌物、代谢物是强烈的致敏源。螨所携带的致病细菌,最常见的为皮肤丝状菌,在潮湿阴暗的条件下会迅速繁殖,侵入皮肤后会引起湿疹、脚癣和头癣等。侵入呼吸道的链球菌和放线菌会引起鼻炎、喉炎、气管炎、肺炎和脑膜炎等。

各种细菌包括真菌(有害的和无害的)是一类种属繁多的微生物类群,在自然界中分布极广。它可以生活在土壤中,水中、尘埃中和各种动植物体上,几乎无所不在。各种细菌是低级生物,而霉菌则是低级植物。与一般植物不同,霉菌不含叶绿素,不能利用阳光制造营养物,只能靠寄生的方法从其它物体吸取营养生存。

随着科学技术的发展,人们生活水平的提高,对纺织 的卫生功能提出了更高的要求。这方面也是为了使用纺织品者的安全,一方面也是为了防止纺织品受损。美国自5O-6O年代即已实现卫生整理纺织品的工业化生产,日本自70年代也开始生产防螨纺织品,而我国则自80年代才开始这方面的研究工作。

人们选用的防螨抗菌后整理剂主要为酚类化合物、有机锡、铜、锌、汞化台物,以及有机砷、硫、磷化合物等,现在都因对人体有害而已不用。目前应用得比较多的主要为有机硅季铵盐、胍类、脂肪酸及其盐、胱乙酰基甲壳质,含氮杂环化合物等。

一直沿用至今的纺织品防螨抗菌处理方法是后整理吸附方法。此法加工方便,对织物或成衣均可加工。它的致命弱点是防螨抗菌效率的洗涤耐久性不佳。家用纺织品主要是耐用消费品,有的需经常洗涤,其防螨抗菌耐久性更无保证。具有活性基因的防螨抗菌剂可以与棉或毛纤维交联或络合,其洗涤耐久性稍好,但仍然达不到持久的要求。

日前国外常用的防螨抗菌整理剂为美国Dow Corning公司生产的季铵盐防螨抗菌剂DC-5700。它曾获得美国“环境保护厅”(EPA)认可,对人体无害。DC-5700属“非溶出性”防螨抗菌剂,不存在诱发耐药性问题。它的化学结构为“三甲氧基硅丙撑十八烷基二甲基氯化铵”。因含三个甲氧基,可以与棉纤维分子中的羟基作用,脱去甲醇而交联起米,因此其洗涤耐久性较好。

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Cell-OH

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+ CH3OH

先将物品充分洗净以去除可能存在的屏蔽物,用1.5- 3% (owf)DC-5700溶液浸轧或浸渍,脱水后在80-l20℃下干燥以去除水分和甲醇即成。如与阴离子物质(例如荧光增白剂)合用, 必须加用“离子屏蔽剂”。

细菌带负电荷,当被DC-5700 分子中带正电荷N+吸附后,抗菌组份透入细菌的细胞膜,与细胞内蛋白酶发生化学反映,使其各种代谢酶失活,呼吸功能被抑制,破坏了细胞内的能量释放体系,从而杀灭之。DC-5700对螨也具有强大的杀灭和驱赶功能。

DC-5700分子中有机硅的三个甲氧基可以水解,脱去甲醇而成为羟基,羟基之间脱水缩合, 成为不溶性的分子膜,会沉积于合成纤维表面, 因此它除了可以用下有反应基团-0H、-NH 的棉、毛等天然纤维以外,也可以用于没有反应基团的涤纶、锦纶、腈纶等合成纤维。

瑞士Sanitized公司推出的Sanitized GT86-06与Actigard AM 87-12,Ciba公司推出的Tinosan,日本钟纺公司推出的Libfresh系列,都属高效防螨抗菌后整理剂,据说它们的防螨抗菌能力达到了美国DC-5700的水平。

最新的织物防螨抗菌方法不是用后整理方法,而是用高教防螨抗菌剂,以细微固体颗粒状态加入于纺丝原液中,然后喷丝制成“改性纤维”。将“改性纤维”与棉、粘胶、Tencel、毛、涤纶或锦纶等纤维混纺制成防螨抗菌织物,可以达到洗涤耐久的防螨抗菌效果,这是由于“防螨抗菌改性纤维”所含防螨抗菌剂根植于纤维内部。当织物经过反复洗涤时,表面一层防螨抗菌剂被洗掉,又有新的防螨抗菌剂从内部溶出补充,在织物表面又形成一层新的“防螨抗菌层”,发挥防螨抗菌作用。因此其洗涤耐久性大大提高,成为持久防螨抗菌织物。

改性纤维所选用的防螨抗菌剂,对于“湿法纺丝”来说,必须具有耐化学性与溶解特性,以适应湿法纺丝工艺过程中的化学环境。对于“溶融纺丝”来说,必颁具有耐高温性,而且改性剂的加入必须不影响纤维的原有机械物理性能与染色性能。

近年日本可乐丽公司、尤尼契克公司与钟纺公司用银沸石改性剂与涤纶共混生产的防螨抗菌纤维,其洗涤耐久性很好,但防螨抗菌效率仅有70~80%。日本东丽公司用无机物作改性剂与锦纶共混生产的防螨抗菌纤维,日本东帮公司用改性季铵盐作改性剂与粘胶或腈纶共混生产的防螨抗菌纤维,美国Trevira 公司用Irgasan DP300复配的改性剂与醋酸纤维共混生产的防螨抗菌纤维都己供应市场。

目前世界各国都在努力研究开发用于纤维改性的持久防螨抗菌剂新品种。英国Courtauld公司于1998年以一种抗细菌的Tricloean与抗真菌的Tolnaftate两种高效防螨抗菌剂,加入于腈纶纺丝原液中,制成的防螨抗菌纤维称为“AmicorPlus” 它的纤维长度有25、28、37、5l、63、80、120mm七种规格,纤度有1.5、2.0、3.0、4、5、6、9、13 旦七种规格,有无色的,也有染上各种颜色的,与棉、粘胶、Tencel、毛、涤纶、锦纶等纤维混纺,改性纤维只要占2O-30%,即能达到洗涤持久的防螨抗菌效果,洗涤200次后,仍然保持有效。

Amicor Plus防螨抗菌纤维强力好.吸水性好,手感柔软,与棉混纺后,对于家用纺织品或内衣、袜子、鞋衬等都能适用。它的染色性能不良,不能用活性染料染色,必须选用所需色泽的改性纤维,与棉、粘胶或Tencel混纺.然后进行活性染料染色;与涤纶混纺,然后进行分散染料染色:与毛或锦纶混纺,然后进行酸性染料染色,以获得同色效应。

防螨抗菌织物的抗菌效果测试方法如下(美国AATCC 90-1982)。

先制备一块l×4cm 长方形“带菌玻板”其法为取5°Be’麦芽汁300cc和琼脂5g,混和后进行蒸汽灭菌2O分钟(表压1kg/cm ) 灭菌后冷却。待其尚未凝固时,加入混合菌液3cc (预先用二层纱布过滤),摇匀,均匀地喷洒于玻板上。自然阴干后,任细菌繁殖24小时,即成为一块“带菌玻板”。

将防螨抗菌织物覆盖在“带菌破板”上的一半,上面用重物压住。在潮湿的2O-3O℃条件下放置24小时。取去织物,立即用显微镜检查“带菌玻板” 。如果发现覆盖区内活的“菌落”不复存在,辐射区内活的“菌落”出现趋避情况,表明抗菌效果强大(A级)。如果覆盖区内活的“菌落” 不复存在,而辐射区内活的“菌落”并不趋避,表明抗菌效果不强,但仍有效(B级)。如果覆盖区仍有活的“菌落”残存,表明抗菌效果微弱,己近无效(C级)。

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利用此简易的方法对不同抗菌剂进行测试,可以得出抗菌效果对比。对经过不同洗涤次数的抗菌织物进行测试,可以得出抗菌效果递减情况。在标准洗涤(日本.JISL027- 130标准)50次后仍能达到B级,表明该抗菌织物具有一定的洗涤耐久性。

螨的生命力比较顽强,但在AmicorPlus抗菌织物上无法生存,只能逃避。这可以在下列简易实验中得到证实。

在一个密封小盒底部铺放一小块干净的棉织物, 上面放入活的螨50只。洒入一些人体皮屑供其作食物。小盒顶部贴双面胶纸。控制适当温湿度,任其繁殖。60天后从底部缓缓加热, 活的螨会全部上爬避热, 粘附在顶部的胶纸上。用放大镜点数后,可以知道螨的繁殖情况。然后在同样条件下,将棉织物换成“Amicor P1us抗菌织物”,上面也放入相同的活的螨5O只及食物。60天后,一部分螨死亡,一部分螨逃离上爬,粘在顶都的胶纸张上, 点数后可以知道螨的死亡及被驱赶情况。

环境

放入螨数

被粘住螨数

干净棉织物

50只

135只

抗菌织物

50只

35只

抗菌改性纤维具有耐洗涤持久性,为今后的发展方向。值得注意的是,有些抗菌剂对强的氧化剂或还原剂敏感,易遭到破坏而失败。例如当抗菌纤维与棉或麻混纺时,在织物漂白前处理时应避免使用氧化能力强的含氯漂白剂, 使用双氧水即无此弊。当与涤纶混纺时,在染后还原清洗时应避免使用还原能力强的保险粉。

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