1 试验材料的选择，
1.1 抗菌整理剂
抗菌卫生整理是对天然纤维、化学纤维织物以及混纺织物用抗菌整理剂整理，使织物获得抗菌、防霉、防臭的加工工艺，其目的不仅是为了防止织物被微生物玷污而损伤，更重要的是为了防止传染疾病，保证人体的健康和穿着舒适，降低公共环境的交叉感染率，使织物获得卫生保健的新功能。
目前抗菌剂的研究主要集中在对天然及纳米抗菌整理剂的研究上。天然抗菌剂以壳聚糖居多，易于取得且抗菌效果好，其抗菌性是通过壳聚糖的阳离子来实现的，能够和细菌及真菌的阴离子交联达到抗菌的目的。
相对于壳聚糖，一些纳米离子的抗菌性和耐洗性更好，有很好的发展前景，吸引了大量国内外科研人员从事机理研究和产品的开发，Hoon Joo Lee对纳米银进行了抗菌及对皮肤影响的测试，抗菌率达99.9％，对皮肤无毒无害。Ciba公司第四代银系抗菌剂Irgaguard B7000，广谱抗菌，在
从抗菌剂各方面因素考虑，本试验选择了综合性能及其各项指标较优异的离子态纳米银抗菌剂。
1.2 鞋基布
目前全世界鞋的年产量己达到140亿双，而中国的年产量己超过80亿双，在短短的十多年里已成为全球最大的鞋类生产国和出口国，特别是加入WTO后，中国的制鞋业更呈现出强大的发展态势。
中国鞋类产量已占世界总产量的50％以上；在全
球鞋类贸易中，我国鞋类出口额已占到25％；我国鞋类消费量占世界总消费量的22％，是全球最重要的鞋消费国之一。
随着人们生活水平的提高，人们对鞋所使用的材料提出了越来越多的要求，天然皮革的研究空间有限，所以驱动了人们对合成鞋材进行更加广泛和深入的研究。而非织造布作为鞋材大家族中的一员，正利用崭新的工艺不断地开发出应用在鞋材方面的新产品。
在非织造布各种加工方法中，针刺非织造布完全依靠纤维之间的抱合力、挤压力和摩擦力来进行固结，其表面平整、手感好、强力高。针刺法的显著特点是可以生产厚型产品。该类产品在鞋材中的应用越来越广泛，主要产品包括针刺呢、非织造仿麂皮、合成面革、合成绒面里子革和合成鞋内底革等。
为了扩展针刺法非织造布在鞋材上的应用，本试验选用针刺非织造布作为基布，对整理工艺进行了大量的试验，使最终产品具有良好的弹性和韧性；然后选用离子态银离子对该高弹针刺非织造布进行抗菌整理，制成新型的纳米抗菌弹性针刺非织造布；最后加工成纳米抗菌鞋材。
2 试验部分
2.1 试验材料、仪器和设备
(1) 绿色针刺非织造布(加入绿色涤纶)，面密度
(2) 发泡剂；
(3) 聚氨酯(PU)粘合剂；
(4) 增稠剂以及其他助剂；
(5) 喷雾器，福建鑫华股份有限公司自制；
(6) 离子态纳米银溶液(无色透明液体)；
(7) 针刺非织造布生产线，后整理生产线；
(8) 扫描电镜KYKY2800，中国科学院科学仪器研究中心。
2.2 试样制备和抗菌性能测试
本试验目的是制备纳米抗菌防臭弹性非织造布并测定其抗菌性能，采用两种生产工艺进行试验。
图1是弹性非织造布发泡成型工艺。将一定比例的发泡剂、聚氨酯粘合剂通过搅拌器混合均匀，再将一定比例的助剂加入其中，混合均匀后再加入纳米银溶液，搅拌至均匀。将针刺非织造布浸渍其中并通过轧辊，控制120％-150％的轧液率，然后通过
对用生产工艺1制备的纳米抗菌弹性针刺非织造布进行抗菌性能测试，其抗菌性能检测结果见表1，试样电镜照片见图2。
生产工艺1是在生产线上利用一步法同浴对针刺非织造布进行弹性整理和纳米银抗菌整理，抗菌性能测试结果说明纳米银离子几乎没有抗菌作用。这主要是由于发泡剂的发泡温度范围比较宽，在
图1 弹性非织造布生产工艺l
表1 生产工艺1制备试样的抗菌性能检测报告
测试微生物
每皿菌落数／cfu
细菌减少率%
“O”接触时间试样
定期培养试样
未接种试样初始
未接种试样定期培养后
大肠杆菌ATCC65922
2.1×105
3.0×105
＜100
＜100
0
金葡萄球菌ATCC6538
2.0×105
3.6×107
＜100
＜100
0
白色念珠菌ATCC10231
1.9×105
1.9×105
＜100
＜100
0
黑曲霉
1.1×105
8.2×104
＜100
＜100
25.45
检测部门：广东省微生物分析检测中心
检验依据和分析方法：AATCC 100-2004
图2生产工艺1制备的发泡抗菌整理试样电镜照片
质上的温度集中在130
基于生产工艺1制备试样的测试结果，改变生产工艺再进行试验。先在生产线上生产弹性针刺非织造布，然后采用向非织造布表面喷洒纳米银抗菌整理剂的方法进行试验，其工艺过程见图3。
图3 纳米抗菌弹性非织造布生产工艺2
对用生产工艺2制备的纳米抗菌弹性非织造布进行抗菌性能测试，其测试结果见表2，试样电镜照片见图4。
表2 生产工艺2制备试样的抗菌性能检测报告
测试微生物
每皿菌落数／cfu
细菌减少率%
“O”接触时间试样
定期培养试样
未接种试样初始
未接种试样定期培养后
大肠杆菌ATCC25922
7.9×104
＜100
＜100
＜100
＞99.87
金葡萄球菌ATCC6538
1.3×105
＜100
＜100
＜100
＞99.92
铜绿假单胞菌AATCC9027
1.0×105
＜100
＜100
＜100
＞99.90
肺炎克雷伯氏菌ATCC4352
7.0×104
＜100
＜100
＜100
＞99.86
白色念珠菌ATCC10231
1.9×105
＜100
＜100
＜100
＞99.95
检测部门：广东省微生物分析检测中心;检验依据和分析方法：AATCC 100-2004
图4生产工艺2制备的发泡抗菌整理试样电镜照片
在生产工艺2制备的纳米抗菌弹性针刺非织造布中的发泡剂、聚氨酯和其他助剂成分，在经过预烘和热风穿透之后，已经形成了比较稳定的体系，且在该过程中可以通过调整工艺参数来控制发泡体系，使形成的“微球”更加稳定和大小均匀。
如果在针刺非织造布表面喷洒纳米银抗菌剂，由于针刺非织造布比较厚，吸液量会很大。而经过弹性整理的针刺非织造布，在纤维之间已经形成了由聚氨酯弹性膜、发泡“微球”及纤维三维结构形成的一个致密的体系，因此在喷洒纳米银的过程中不会发生大量液体被吸收的现象；又因采用的纤维原料是疏水性的涤纶，在喷洒过程中会由于纤维间的毛细作用吸收并渗透一定量的抗菌液，使抗菌剂银离子能比较均匀地分散开来。该工艺能更好地节约成本，在实际生产中有更大的可行性。从图4照片可以看出，一些银抗菌微粒已经比较均匀地分散在纤维表面，从而起到抗菌作用。
3 抗菌弹性针刺非织造布在鞋材上的应用
目前市场上的鞋垫普遍采用的是EVA发泡产品，该产品是一次成型产品。优点是快速回复性好，受力后过几秒钟即可恢复原状；主要缺点是透气性差，日久容易发霉、发臭，甚至变形，且材料本身易氧化、变形，造成穿鞋时人体的舒适感下降，通常是与EVA复合在一起的织物磨损后，鞋垫就必须丢弃。
鞋垫的种类繁多，人们利用现在不断发展的化纤技术，以及新开发的千变万化的原料生产出了各具特色的鞋垫产品，如利用棉布的吸湿透汗性制成手工棉布鞋垫，利用竹纤维的天然抗菌性能制成抗菌鞋垫。这些鞋垫在生产制作过程中可以根据脚的形状在结构上有所变化，但只是作为普通用和功能用鞋垫，缺乏弹性。
采用本方法加工生产的弹性针刺非织造布制成的鞋垫材料融合了EVA鞋垫和各种功能鞋垫的优点，同时又能很好地发挥非织造技术的特点。该鞋垫采用针刺非织造布作为底布，经过特殊的发泡工艺整理，赋予产品优异的回弹性能，产品厚度可以增加50％-100％，能替代传统的用EVA制成的鞋垫产品，且其弹性功能可以根据用户的需求灵活调整。
由于非织造技术的迅速发展，可以使用不同的原料，因而在基布生产时可选用特殊的原料，生产出具有不同特性的产品，还可以与机织布、缝编布等复合压制成鞋垫产品。非织造技术的多样性必将为抗菌弹性针刺非织造布鞋材找到更广阔的发展空间。
鞋垫加工过程是：将麂皮绒基布、透气膜和弹性针刺非织造布叠合在一起，在压力作用下贴合成三层复合结构材料，预热到模压温度，放入模压机中，在热和压力作用下压成鞋垫形状，然后用冲压模具冲压成鞋垫。
图5是用弹性非织造布制成的鞋垫“后脚跟”和“前脚掌”部位的电镜照片。可以看出，在后脚跟处所受的压力相对要小些，但是纤维间大的“微球”已经破裂，而一些小的“微球”由于体积较小，受外加力影响小，大部分没有发生破裂，与聚氨酯、纤维间形成了三维立体交联结构，使得鞋垫后部具有较好的弹性。
在生产过程中鞋垫前部受到的力比较大，因此发泡过程中所形成的“微球”在外界力的作用下，大部分都发生了破裂，虽具有一定的厚度，弹性作用主要是由聚氨酯弹性体和纤维之间形成的，因此弹性回复性能不好。
在加工过程中，控制发泡“微球”的尺寸大小和均匀性，并适当控制模压时的压力，应该能使该产品结构中的“微球”不破裂，从而使产品具有较好的弹性。
“脚后跟”部位
“前脚掌”部位
图5 弹性非织造布鞋垫的电镜照片
4 结论
(1) 针刺非织造布经过发泡整理后具有优异的回弹性能。
(2) 离子态纳米银作为弹性针刺产品的抗菌整理剂，采用表面喷洒的方式使产品具有优异的抗菌性能，且从成本上更可行。
(3) 用该弹性抗菌针刺非织造布制成的鞋材除具有优异的弹性外，还具有很好的抗菌除臭性能。
参考文献
[1] 周越,弓太生,鞋用抗菌剂的特点,应用、机理及展望[J]中国皮革 2009/12
作者： 张志娟 钱晓明 庄旭品
