纺织品抗菌整理剂的应用概述

时间:2015-04-11 10:47:17 来源: 点击量:

细菌、真菌等微生物的生长给纺织品本身带来很多问题,包括异味产生、污渍、褪色、强力降低,以及污染的可能性增大。随着生活水平的不断提高,消费者对卫生服装和排湿透气服装的需求,创造出巨大的抗菌纺织品市场。因此,最大程度上抑制纺织品在使用和储藏过程中微生物的生长,一直是纺织抗菌剂的发展目标。
1 抗菌整理的要求
理想的纺织品抗菌整理应满足以下几个条件。
(一) 广谱抗菌性,毒性低。经抗菌整理的纺织品,必须满足相容性试验(细胞毒性、刺激性和敏感性)的标准。
(二) 耐久性,耐机洗、干洗和热压烫。这是抗菌整理面临的最大挑战,因为纺织品在使用期间会经受多次洗涤。
(三) 不会影响纺织品的品质(如强力和手感)或外观。
(四) 与其他纺织化学品(如染色工艺)相容好,具有成本效益。
(五) 安全环保。不会对加工者和环境产生有害的物质。
(六) 纺织品抗菌整理不能杀死穿着者皮肤上的非病原性细菌聚居群落。这些群落中的一些菌属,对人类皮肤健康具有重要作用,因为其会降低皮肤表面的pH值,产生抗生素,从而创造出不利于致病菌生长的环境。幸运的是,纺织品上的抗菌剂可能只减少皮肤聚居群落中细菌的密度,不会完全消除它们。到目前为止,还无证据表明使用抗菌纺织品会改变皮肤上细菌聚居群落的生态均衡,以致产生致病细菌。
2 抗菌作用模式
活的微生物(如细菌和真菌)具有典型的外细胞壁,它主要由多糖构成。该细胞壁维持着细胞内组分的完整性,并保护细胞免受外部环境的干扰。紧挨着细胞壁的下方是一层半透膜,它将细胞内的器官、各种酶和核酸包围。这些酶是细胞内化学反应的重要物质;而核酸则是有机体各种遗传信息的载体。微生物的生存或生长,依赖于细胞的完整度,以及所有组分的协调反应和正常运行。抗菌剂可抑制微生物的生长,也能杀死微生物。纺织品中应用的所有的抗菌剂,如银、三氯新、聚六亚甲基双胍、聚烯烃基卡巴嘧啶(BENESEPT)和季铵盐化合物等,几乎都属于生物杀灭剂。
它们会损伤细胞壁或改变细胞膜的渗透性,使蛋白质变性,抑制酶的活性或脂类的合成,而所有这些对细胞的生存都至关重要。以下将对纺织品中生物杀灭剂的作用机理进行讨论。
3 抗菌剂的应用
根据抗菌活性剂的性能和纤维类型,人们研究出或正在研究采用各种方法,赋予纺织品抗菌性能。对于合成纤维,抗菌活性剂可在纤维挤压成丝前加入高分子物中,也可在纤维成型前混入纤维中。这样的加工方式可赋予纤维最佳的耐久性,因为活性剂已嵌入纤维的物理结构中,并在使用过程中缓慢释放。这种加工方式已被一些生产商采用,如德国Trevira公司开发的含银Bioactive@聚酯纤维,意大利Novaceta公司制造的含三氯新抗菌剂的Silfresh@醋酯纤维等,均属此类传统的竭染和轧-烘一焙工艺,已被用于天然纤维和合成纤维的生物杀灭类(如三氯新和PHMB)抗菌剂整理。浸轧、喷雾和泡沫整理方式,也被用于纺织品的硅基季铵盐AEM 5700抗菌整理。
另外,也有报道很多其它的方法,如纳米溶胶、核一壳结构纳米粒子的应用;将生物杀灭剂与纤维共价键结合进行化学改性;采用交联剂将活性剂固着在纤维上,以及聚合接枝法等。溶胶一凝胶法是一种新型抗菌整理方式,它可用于加工各种性能的材料,如超细粉末、单片陶瓷和玻璃、陶瓷纤维、无机膜、薄膜涂层和气溶胶等。人们已对溶胶.凝胶法在涂层等方面的应用进行了大量研究。据称,采用溶胶.凝胶技术,将功能整理剂与溶胶-凝胶纳米粒子混合进行涂层,可赋予纺织品多种功能。一些生物杀灭剂被包裹于溶胶.凝胶粒子中进行涂层,可赋予纺织品期望的抗菌性能。

目前,银、PHMB、聚烯烃基卡巴嘧啶、季铵盐化合物和三氯新,目前应用于商业化合成纤维(如尼龙、聚酯、醋酯或聚丙烯)和天然纤维纺织品(棉和羊毛)的抗菌整理,而壳聚糖以及很多再生抗菌剂仍处于研究阶段。这些抗菌剂可根据纤维的特性,或者作为抗菌整理剂使用,或者在纺丝前挤压掺人纤维中。
总体上,商业化抗菌纺织品已覆盖了纺织行业绝大部分主要的纤维类型。另一方面,其它几种抗菌剂,如壳聚糖及其衍生物、特定染料、可再生的活性N—halamine化合物和过氧酸的使用仍在研发阶段。这些抗菌纺织品的抗菌效果和耐久性不尽相同,取决于织物种类和体系中应用的抗菌剂及整理方法。有些产品经l0次或更少的水洗循环后,就失去或严重丧失抗菌效果。
抗菌纺织品在为人们提供卫生、无异味和免受微生物攻击的织物的同时,细菌对使用杀菌剂的耐药性,以及它们在家居和环境中降解生成的有毒物质,已引起了人们的关注。人们对细菌耐药性特别关注,是因为要想纺织品能获得足够的抗菌活性和耐久性,需使用大量的抗菌剂。欧洲的许多一线零售商和政府已经规定,禁止在纺织品上使用三氯新。对于与抗菌纺织品相关的长期利益和潜在问题,人们应该认真考虑,且密切监控。

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