抗菌防臭织物最新进展资料
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抗菌防臭和除臭纤维应091-4 刘敏(200921506220)摘要旨在介绍抗菌防臭、除臭纺织品的基本概念及机理、纳米无机抗菌防臭、除臭剂及其作用机理还有抗菌防臭除臭纤维和纺织品的制备与性能。
关键词纳米无机抗菌防臭除臭机理制备前言人类生存环境中存在各种各样的细菌和霉菌,常见的包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、黄曲霉菌和白色念珠菌等,另有一些是对人体汗液等代谢物起作用而滋生繁殖的“臭味菌”。
表皮葡萄球菌和棒状菌常见于内衣、内裤,导致外衣裤异味的菌类一般是杆菌孢子和少量表皮葡萄球菌。
在高温高湿的环境下,这些微生物在衣物上大量繁殖时,纤维容易受到其酸性或者碱性代谢物的作用而发生降解、变色,并生成挥发性恶臭物质,如醋酸、氨气等,还容易引发人体某些皮肤病,因此,抗菌和防臭历来是息息相关的。
为满足人们对纺织品卫生功能的高要求,纤维制品的抗菌防臭、除臭加工也就显得非常必要了。
(一)抗菌防臭、除臭纺织品的基本概念及机理纺织品实际上上是一种多孔材料,容易吸附气相、液相和固相物质。
在穿用过程中容易沾上汗液、皮脂等人体分泌的物质,也容易吸附环境中的。
所以,纺织品是微生物繁殖和传递过程中的重要载体和营养源。
而纺织品因受到微生物的酸性或者碱性代谢产物的作用会降解、变色,微生物能分解汗液中的糖分、脂肪酸和皮屑等物质,生成了不饱和脂肪酸和氨等有臭味的物质,产生异味。
随着科学技术的进步,为了适应人们的需要,各种功能性纺织品应运而生。
抗菌防臭纺织品是在纺织品使用状态下,通过抑制微生物的繁殖,从而抑制微生物产生异味,达到避免纤维制品变质,从而保持卫生状态的效果。
根据不同的抗菌剂,纺织品的抗菌机理有:①使细菌内的各种代谢酶失活,从而杀死细菌;②与细胞内的蛋白酶发生化学变化,破坏其机能;③阻断细菌DNA 的合成,从而抑制细菌的生长;④破坏细胞内的能量释放体系;⑤破坏蛋白质结构,产生代谢障碍;⑥通过静电场的吸附作用,使抗菌剂分子渗入细胞内部,使其破裂,内容物泄露而杀死细菌。
纺织品的抗菌性能与市场趋势在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从衣物到床上用品,从窗帘到毛巾。
而随着人们对健康和卫生的关注度不断提高,具有抗菌性能的纺织品逐渐成为市场的新宠。
那么,什么是纺织品的抗菌性能?它又是如何实现的?当前的市场趋势又是怎样的呢?首先,我们来了解一下纺织品抗菌性能的定义。
简单来说,抗菌性能指的是纺织品抑制或杀灭微生物(如细菌、真菌、病毒等)生长和繁殖的能力。
这些微生物在适宜的环境中会迅速滋生,不仅可能导致纺织品产生异味、变色、变形等问题,还可能对人体健康造成潜在威胁,例如引发皮肤感染、过敏反应等。
实现纺织品抗菌性能的方法多种多样。
一种常见的方式是在纤维制造过程中添加抗菌剂。
这些抗菌剂可以与纤维原料均匀混合,从而使制成的纺织品具有持久的抗菌效果。
另一种方法是对纺织品进行后整理处理,将抗菌剂通过浸渍、涂层等方式附着在纺织品表面。
此外,还有一些新型的技术,如利用纳米技术将抗菌物质嵌入到纤维结构中,或者通过生物技术对纤维进行改性,使其具有天然的抗菌性能。
那么,具有抗菌性能的纺织品在市场上的表现如何呢?近年来,市场对这类产品的需求呈现出持续增长的态势。
这主要得益于人们健康意识的增强以及生活方式的改变。
在医疗领域,抗菌纺织品的需求尤为突出。
医院是各种病菌滋生和传播的高风险场所,医护人员的工作服、病人的床单被褥等都需要具备良好的抗菌性能,以减少交叉感染的风险。
此外,一些医疗用品,如口罩、手术衣等,也对抗菌性能有着严格的要求。
在运动和户外领域,抗菌纺织品也受到了消费者的青睐。
运动时人体会大量出汗,为细菌的生长提供了有利条件。
具有抗菌性能的运动服装和鞋袜能够有效地减少异味和细菌感染,提高穿着的舒适度和健康性。
同样,在户外活动中,人们暴露在各种环境中,抗菌的户外装备能够提供更好的保护。
在家庭生活中,消费者对具有抗菌性能的床上用品、毛巾、内衣等的需求也在不断增加。
特别是在疫情期间,人们更加注重家庭卫生,抗菌纺织品成为了许多家庭的选择。
抗菌纺织品的发展趋势是啥
随着人们对卫生和健康意识的提高,抗菌纺织品在市场中的需求不断增长。
未来抗菌纺织品的发展趋势包括:
1. 新型抗菌技术:传统的抗菌纺织品常常采用化学药剂进行抗菌处理,但这些药剂可能存在安全和环境问题。
未来的抗菌纺织品发展将倾向于使用新型抗菌技术,如纳米技术、抗菌纤维和天然材料等。
这些技术能够更有效地杀灭细菌,同时具有较低的环境污染和无毒性。
例如,纳米颗粒可以在纺织品表面形成抗菌层,从而抑制细菌的生长。
2. 功能多元化:未来的抗菌纺织品将更加注重功能多元化。
除了抗菌功能外,可能还具有防臭、吸湿排汗、防紫外线等特性,以满足消费者对高品质纺织品的需求。
3. 持久性和耐洗性:传统的抗菌纺织品在经过一定次数的清洗后,抗菌效果会逐渐减弱。
未来的发展趋势将注重提高抗菌纺织品的持久性和耐洗性,使其抗菌效果在多次清洗后仍能保持较高水平。
4. 应用领域扩大:当前抗菌纺织品主要应用于医疗、卫生和运动领域。
未来将会扩大到更多领域,如家居纺织品、服装、鞋袜等。
抗菌功能的应用领域扩大将进一步推动市场需求的增长。
5. 生态环保:未来抗菌纺织品的发展趋势还将注重生态环保。
从生产过程到使用后的处理,抗菌纺织品将更加注重环境友好和可持续发展。
抗菌防臭整理剂,为你营造清新环境生活中你是否遇到过毛巾发臭,衣服或鞋子老是出现臭味的情况?其实这是细菌等微生物的“杰作”它们在这些场所生存繁殖,便使得这些生活用品有了难闻的臭味。
在生活水平逐步得到提高的今天,服用纺织品的舒适性直接影响着人们的生活质量。
赋予抗菌防臭功能是纺织品性能提高的重要手段。
抗菌防臭功能纺织品能杀灭或抑制与其接触的细菌等微生物,从而起到卫生防臭的效果。
一般通过应用抗菌纤维或普通纺织品经后整理获得的功能性纺织品。
服装纺织品的抗菌性能最早应用在军事上,二战期间德军装备了经抗菌加工的军服减少了伤员的细菌感染。
20世纪60年代,抗菌后整理的卫生织物开始民用。
目前为止,对纯天然纤维制成的纺织品而言,后整理法是唯一解决抗菌功能的技术。
另外抗菌防臭功能性助剂还可以广泛应用在家纺,医疗用品等领域。
福尔普生抗菌防臭整理剂HOLPOSON®ABN抗菌防臭整理剂,是一种有机双胍类高分子抗菌整剂,适用于所有类型纤维,如:棉、黏胶、涤纶、尼龙等天然、合成及混纺织物,即可应用在针织物、梭织物、家纺产品。
本产品可以抑制以下细菌和真菌:革兰氏阳性、阴性菌,微真菌,抑制细菌、真菌和藻类的代谢和繁殖过程,终止细菌活动和生长。
经本产品整理可防止微生物繁殖引起的气味,使纺织品具有耐久的清新卫生感。
产品特性外观:无色透明液体成分:双胍类复合物溶解性:分散与水离子性:弱阳离子简易操作方法首先称取抗菌防臭整理剂,搅拌同时加水,然后稀释到所需要的浓度,按照如下工艺进行生产:1、浸轧法抗菌防臭整理剂:20-40g\L,pH值:6左右,轧液率:65-75%工艺:110℃烘干,然后150℃定型60-90秒。
2、浸渍法抗菌防臭整理剂:1-3%(owf),pH值:6左右工艺:浴比1:10,20℃浸渍处理20-30分钟,脱水(带液率60-110%),烘干。
3、喷洒法配制成50-60g\L(根据实际情况配制相应要求浓度)的溶液,喷洒在需要处理的产品表面,自然晾晒或烘干。
2024年抗菌面料市场发展现状概述抗菌面料是一种具有抑制细菌生长能力的面料,能够减少细菌在面料上的滋生和繁殖。
随着人们对卫生和健康意识的增强,抗菌面料在医疗、生活用品和纺织品等领域得到了广泛应用。
本文将探讨抗菌面料市场的发展现状,并分析市场的前景和挑战。
市场规模和发展趋势据市场研究机构统计,抗菌面料市场近年来呈现稳步增长的趋势。
截至2020年,全球抗菌面料市场规模已经达到XX亿美元,并预计将在未来几年内继续增长。
主要驱动市场增长的因素包括人们对个人卫生和健康意识的提高以及对抗菌产品的需求增加。
此外,COVID-19疫情的暴发导致公众对抗菌面料的需求进一步增加。
应用领域医疗行业抗菌面料在医疗行业中应用广泛。
医用制服、护理床单、手术服等都需要具备抗菌功能以保证患者和医护人员的卫生安全。
另外,医用口罩和消毒巾等个人防护用品中也常使用抗菌面料。
生活用品随着人们越来越注重生活质量和健康,抗菌面料在日常生活用品中的应用越来越广泛。
抗菌床上用品、毛巾、抗菌洗衣剂等产品受到消费者的喜爱。
抗菌面料还广泛应用于婴儿用品,如抗菌婴儿床垫、抗菌婴儿衣物等,以保护婴儿免受细菌感染。
纺织品纺织品是抗菌面料市场的重要应用领域之一。
抗菌面料广泛应用于服装、袜子、鞋子等纺织品制品中,以提供人们更健康的穿着体验。
随着人们对功能性纺织品的需求增加,抗菌面料市场前景广阔。
竞争格局目前,抗菌面料市场竞争激烈,主要参与者包括知名面料制造商、纺织品制造商和科技创新公司。
这些参与者通过不断研发新产品、提高生产工艺以及建立良好的销售网络来增强自身竞争力。
同时,市场上涌现了一些专注于抗菌面料研发和生产的专业公司,它们通过技术创新和差异化策略在市场上获得竞争优势。
市场前景和挑战抗菌面料市场具有广阔的发展前景。
随着人们对卫生和健康的关注不断增加,抗菌面料的需求将继续增长。
预计未来几年内,抗菌面料市场规模将继续扩大。
然而,市场也面临一些挑战。
首先,抗菌面料的研发和生产成本较高,导致产品价格相对较高,限制了市场的发展。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
织物防虫、防霉防腐及防臭整理技术进展
1.防虫整理
可分为织物的防蛀整理及防蚊整理两大类。
根据日本中岛照夫在
19851987年间对消费者在保管衣服中受蛀虫侵食的统计,其事故率约为7.7%,仅次于变色、褪色、沾污、缩水列第五位,因此不能不引起重视。
防蚊整理则是野外作业人员、军人、露营者等欢迎的功能整理。
1.1防蛀整理
毛织物易受虫蛀,蛀虫的幼虫在生长的过程中是以毛纤维为食料的。
食
毛的蛀虫很多,大致有两类,一类是鳞翅目蛾蝶类的衣蛾;另一类是鞘翅目甲虫类的皮蠢虫。
它们以角蛋白质为食料,每年410 月是最活跃时期,但其在干燥低温或阳光照射下则很难生存。
染整生产中最常用的防蛀整理是对毛织物进行化学处理,毒死蛀虫,或使羊毛纤维结构产生变化,不再是蛀虫的食粮,从而达到防蛀目的。
但防蛀剂必须无色无臭,对毛织物有针对性,比较耐洗又无损于毛织物的风格和服用性能,使用方便,对人体安全性高。
防蛀整理主要用于羊毛、蚕丝、羽绒、毛皮等的蛋白质纤维加工。
防蛀
方法有物理法及化学法两大类。
物理法常用的有紫外线照射及冷藏法两种。
后者是以一8℃一1O℃交
替冷却,杀死幼虫,再在一3℃到45℃温度下贮存衣服。
效果虽好,但只是临时的措施。
化学法整理使羊毛纤维直接带上对蛀虫有杀害作用的化学药品,这些药
品直接浸入蛀虫皮层,或通过呼吸器官和消化器官给毒而死。
目前使用的有以下几种方法:
专注下一代成长,为了孩子。
纺织品抗菌性能的研究进展在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从衣物到床上用品,从窗帘到毛巾。
随着人们对健康和卫生的关注度不断提高,纺织品的抗菌性能逐渐成为研究的热点。
具有抗菌性能的纺织品能够有效地抑制细菌、真菌和其他微生物的生长和繁殖,从而减少感染和疾病传播的风险,为我们的生活提供更健康、更舒适的环境。
一、抗菌纺织品的作用及意义抗菌纺织品的主要作用是防止微生物在纺织品上的滋生和传播。
微生物如细菌和真菌在适宜的条件下会迅速繁殖,不仅会导致纺织品产生异味、变色和损坏,还可能引发人体的过敏反应和感染疾病。
例如,在医疗机构中,使用具有抗菌性能的纺织品可以降低交叉感染的风险;在运动服装中,抗菌功能可以减少汗水滋生的细菌,防止异味产生,保持衣物的清新;在家居用品中,抗菌的床上用品和毛巾能够提供更清洁、卫生的生活环境。
二、抗菌剂的种类及特点目前,用于纺织品的抗菌剂种类繁多,主要包括天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂。
天然抗菌剂主要来源于植物、动物和微生物,如壳聚糖、芦荟提取物、茶树精油等。
这类抗菌剂具有良好的生物相容性和安全性,对环境友好,但抗菌效果相对较弱,且稳定性较差。
有机抗菌剂包括季铵盐类、双胍类、卤胺类等。
它们具有较强的抗菌活性,但其耐热性和耐久性往往不够理想,而且部分有机抗菌剂可能存在一定的毒性和刺激性。
无机抗菌剂主要有金属离子(如银、铜、锌等)及其化合物。
其中,银离子的抗菌性能尤为突出。
无机抗菌剂具有抗菌效果持久、耐热性好等优点,但成本相对较高。
三、抗菌纺织品的制备方法为了使纺织品获得抗菌性能,目前主要有以下几种制备方法:1、后整理法这是一种较为常见的方法,将纺织品浸泡在含有抗菌剂的溶液中,通过吸附、交联等作用使抗菌剂附着在纤维表面。
这种方法工艺简单、成本较低,但抗菌剂与纺织品的结合牢度往往不够理想,容易在使用过程中流失,从而影响抗菌效果的持久性。
2、共混纺丝法将抗菌剂与聚合物原料在熔融或溶液状态下共混,然后进行纺丝。
一种具有抗菌除臭保健功能的聚酯纤维及其制备方法
随着人们对生活品质要求的不断提高,人们对纺织品的功能性也有了
更高的需求,其中抗菌除臭功能已经成为一种普遍的需求。
为了满足市场
需求,研究人员们正在积极探索新型的具有抗菌除臭保健功能的纤维材料。
聚酯纤维是一种被广泛应用于纺织品生产的合成纤维,它具有耐磨损、易清洗、不易变形等优点。
然而,传统的聚酯纤维并不具备抗菌除臭的功能。
因此,本文提出了一种新型的具有抗菌除臭保健功能的聚酯纤维及其
制备方法。
首先,本文通过在聚酯纤维表面负载活性抗菌剂来赋予其抗菌功能。
选择一种高效的活性抗菌剂,并将其通过物理或化学方法固定在聚酯纤维
的表面,使其具有持久的抗菌效果。
同时,本文还引入了一种具有微孔结
构的抗臭剂,通过填充聚酯纤维内部空隙,实现了除臭功能。
其次,为了实现保健功能,本文在制备过程中添加了一些具有保健效
果的功能性添加剂。
这些添加剂既可以提高纤维的透气性和吸湿性,又可
以释放出活性物质,对人体的健康起到积极的促进作用。
最后,本文将具有抗菌除臭保健功能的聚酯纤维应用于纺织品生产中,生产出一系列具有多功能性的纺织品,如抗菌除臭床上用品、健康保暖内
衣等。
这些纺织品不仅具有传统的聚酯纤维的优点,还具备抗菌除臭和保
健功能,能够有效地改善人们的生活品质。
综上所述,本文提出了一种新型的具有抗菌除臭保健功能的聚酯纤维
及其制备方法,为纺织品生产领域的发展提供了新的思路和方法。
希望这
种新型纤维材料能够得到广泛的应用,为人们的生活带来更多的便利和舒适。
2024年抗菌面料市场分析现状1. 引言抗菌面料是近年来广泛应用于纺织品行业的一种新型材料。
随着全球疾病传播的不断加剧,人们对于生活环境和个人卫生的关注度日益提高,抗菌面料受到越来越多消费者的青睐。
本文将对抗菌面料市场的现状进行详细分析。
2. 抗菌面料的概述抗菌面料是一种能够抑制细菌和其他微生物生长的特殊纺织物。
它通过在纺织品中添加抗菌剂或使用特殊纤维材料,从而实现抗菌效果。
在医疗、家居、服装等领域广泛应用。
3. 抗菌面料的市场规模及发展趋势据市场研究机构统计,全球抗菌面料市场规模正在不断扩大。
预计在未来几年内,该市场将保持较高的增长率。
这主要得益于以下几个因素:•健康意识的提高:随着疾病预防和卫生意识的增强,消费者对抗菌面料的需求不断增加。
•医疗行业的需求增加:医疗行业对抗菌面料的需求量大,包括医用服装、床上用品等。
•家居市场的发展:随着人们对室内空气质量的关注程度提高,抗菌面料在家居布艺等领域的应用呈现出良好的市场前景。
4. 抗菌面料的应用领域抗菌面料在各个领域的应用呈现出不同的特点和需求:4.1 医疗领域医疗领域是抗菌面料市场的重要应用领域之一。
医用服装、手术布、床上用品等抗菌面料产品在医院和医疗机构中广泛使用。
这些产品能够有效抑制病菌传播,降低医患感染的风险。
4.2 家居领域在家居领域,抗菌面料主要应用于床上用品、沙发垫、窗帘等产品中。
这些产品能够有效防止细菌、真菌和其他微生物的滋生,提升室内环境的卫生水平。
4.3 服装领域在服装领域,抗菌面料主要应用于内衣、袜子、运动服等产品中。
这些产品能够抑制细菌滋生,减少异味和过敏反应。
5. 抗菌面料行业的竞争格局目前,全球抗菌面料市场竞争激烈。
市场上存在着多家知名抗菌面料生产商和供应商。
市场竞争主要体现在技术创新、产品质量、售后服务和价格等方面。
针对不同的应用领域,企业需要满足客户需求,提供定制化的解决方案。
6. 抗菌面料市场的发展趋势随着科技的进步和消费者健康意识的提高,抗菌面料市场有望在未来几年内保持较高增长。
目录1抗菌整理剂的种类及其产品的安全性审查项目—2 2抗菌防臭整理剂的种类—————————— 33主要抗菌防臭剂及其抗菌机理——————— 74纺织品的最新研究进展—————————— 15(1)银的抗菌性————————————— 15(2)银的安全性————————————— 16(3)不同价态银的抗菌性能———————— 175光触媒抗菌除臭纺织品的研究进展及前景—— 18 A基本概念——————————————— 19B抗菌除臭机理————————————— 19C织物光触媒抗菌除臭剂的特点—————— 20D光触媒抗菌除臭纺织品的制备—————— 201抗菌整理剂的种类及其产品的安全性审查项目抗菌防臭功能纺织品能杀灭或抑制与其接触的细菌等微生物,从而起到卫生防臭的效果。
一般通过应用纺丝得到抗菌纤维或普通纺织品经后整理获得的功能性纺织品。
在生活水平逐步得到提高的今天,服用纺织品的舒适性直接影响着人们的生活质量。
赋予抗菌防臭功能是纺织品服用性能提高的重要手段。
服用纺织品的抗菌性能最早应用在军事上,二战期间德军装备了经抗菌加工的军服减少了伤员的细菌感染。
20世纪60年代,抗菌后整理的卫生织物开始民用。
目前为止,对纯天然纤维制成的纺织品而言,后整理法是唯一解决抗菌功能的技术,但有着不耐洗涤长效性不够的缺点。
因此不在我们的设计开发考虑范围内。
现在市场上,主要是采用新型的纳米级无机抗菌剂与涤纶、丙纶树脂共混纺丝,获得抗菌涤纶、抗菌丙纶,进而获得抗菌面料和抗菌纺织品。
通过对抗菌涤纶、抗菌丙纶以及抗菌涤棉50/50抗菌性测试得出,抗菌丙纶短纤效果较好,抗菌涤纶长丝抗菌效果不理想。
一般抗菌纤维规格,抗菌丙纶短纤0.97dtex,抗菌涤纶短纤1.74dtex。
现代抗菌防臭(又名卫生)整理剂的发展史,可追溯到1935年由G.Domak使用季铵盐处理的军服,以防止负伤士兵的二次感染。
1947年美国市场上出现了由季铵盐处理的尿布、绷带和毛巾等商品,可预防婴儿得氨性皮炎症[1]。
1952年英国Engel等人用十六烷基三甲基溴化铵处理毛毯和床(坐)垫面料,但由于季铵盐活性较低,不耐水洗和皂洗。
以后,曾一度使用有机汞、有机锡等高效杀菌剂作为纺织品的抗菌防臭整理剂。
但是,由于这类高效杀菌剂很容易引起人体皮肤的伤害,不久就被淘汰了。
以后抗菌防臭整理剂一直沿着安全、高效广谱抗菌和耐久性的方向开发。
直至1975年美国道康宁公司推出有机硅季铵盐(即商品名为DC-5700),可以说是现代抗菌防臭剂中最完美的代表性品种之一。
但最近十多年来,无机化合物、纤维配位结合的金属化合物和天然化合物等三方面的抗菌防臭整理剂的开发研究,其进展令人瞩目。
抗菌防臭整理剂的用途主要涉及化妆品、食品、医药、造纸和纺织品等。
本文就纤维用抗菌防臭剂作一简单介绍。
2 抗菌防臭整理剂的种类抗菌防臭整理剂按其化学结构可分为:醇类、酚类、醛类、酯类、醚类、腈类、卤素类、吡啶、喹啉类、噻唑类、双胍类、二硫化合物、硫代氨基甲酸酯类、(多)糖类、表面活性剂类、无机化合物、金属类以及天然化合物等。
但有些抗菌防臭整理剂有不良的副作用,已禁止在服装面料方面使用。
如著名商品Irgasan DP300,其学名为2,4,4'-三氯-2'-羟基二苯醚,其整理产品与含氯漂白剂作用后,会生成三种有毒的氯化物,反应式如下:上述生成物经热或紫外线照射后,会进一步生成四氯二氧杂环己烷(即四氯二噁氧)的致癌物质[2、3],故早己禁用。
此外,如2-溴化肉桂醛,2-(3,5二甲基吡唑基)-4-羟基嘧啶和2-(4-噻唑基)苯并咪唑等也都列人禁用范围。
因此,抗菌防臭剂及其整理产品的安全性极为重要,必须经过严格的毒性审查,同时还要符合生态环境的要求。
表1是日本规定的抗菌防臭剂及其产品的安全审查项目内容。
表1抗菌防臭剂及其产品的安全性审查项目[4]注: ⊙全部试验;○一次性试验结果;-洗餐具布和拭食品布,需按食品卫生法规定有关试验。
目前,符合上述安全性要求的市售抗菌防臭剂主要品种如表2所示。
表2 市首抗菌防臭剂的主要品种[5]3 主要抗菌防臭剂及其抗菌机理并非所有具有安全性、高效广谱抗菌和耐久性的抗菌防臭剂都可用于纺织品,它需对染料色光、牢度以及纺织品的风格无负面影响,同时应与常用的纺织助剂有良好的配伍性。
兹将几种主要抗菌防臭剂及其抗菌机理简述如下。
3.1 无机化合物以无机化合物作抗菌防臭剂是近年开发较为成功的品种,它适宜添加于合成纤维熔融纺丝原液中,在应用中的变色问题已得到改进。
银、铜和锌有抗菌作用,而其载体主要是硅、磷灰石、泡沸石、磷酸锆、氧化钛等无机化合物,其最大优点是耐热性可达500℃以上,而且非常稳定和安全。
但加入合成纤维纺丝原液最大的困难是粉末或颗粒的粒径。
关于无机化合物的抗菌机理,目前众说纷纭,尚无最终的说法。
一般认为是银离子溶出机理,与光作用产生活性氧机理。
无机化合物类抗菌防臭剂以泡沸石为代表,有天然的或合成的,以及具有离子交换性能与银等金属离子结合而成的泡沸石(金属置换量约1%-2%)。
这类抗菌防臭剂大多混人熔融纺丝原液中,添加量为1%左右,如聚酯或聚酰胺等合成纤维。
代表性产品如日本钟纺的Bactekiller,泡沸石的示意式如下:xM2/n O·Al23·ySiO2·zH2O式中: x;金属氧化物;y:氧化硅;z;结晶冰的系数;n;金属的原子价;M;1~3价的金属,作为抗菌泡沸石,以Ag、Cu和Zn为多。
这类抗菌防臭剂的急性毒性LD50在5000mg/kg以上,变异原试验呈阴性,对皮肤刺激呈准阴性。
美国环境保护局(EPA即Environmemtal protection Agency)的毒性试验及环境影响均认为是安全的。
此外,最新资料表明[6],纳米级的超微粒子的锌氧粉(粒径为0.005-0.20μ)除可作熔融纺丝原液的添加剂外,也可加入涂层浆中,使涂层织物具有紫外线屏蔽功能和抗菌防臭功能。
>2000mg/kg(经口与皮肤,小超微细锌氧粉的安全性极高,其急性毒性LD50鼠),Ames变异原试验呈阴性,对皮肤也没有刺激性。
3·2 与纤维配位的金属化合物与纤维能形成配位的金属化合物,其代表性产品是阳离子可染聚酯与银离子结合的银磺酸酯,如下式所示:其制备方法是将阳离子可染聚酯织物,在浴比为1:5条件下,在0.002%浓度的硝酸银溶液中浸渍处理,于沸腾时搅拌处理2Omin;待冷却后,用水洗净烘-)与银离子(Ag+)结合而固着,即具有抗菌性。
干,使聚酯的可染性基团(SO3这种金属配位形成抗菌性机理,是利用银离子阻碍电子传导系统,以及与DNA反应,破坏细胞内蛋白质构造而产生代谢阻碍。
3.3 铜化合物以铜化合物作为抗菌剂的开发,当推由日本蚕毛染色株式会社的商品"Samdaron-SSN",它具有导电和抗菌两种性能;以及由旭化成公司开发的导电抗菌性粘胶纤维,其商品名为"Asahi BCY"。
前者将聚丙烯腈织物或纤维浸渍于含有铵及羟胺硫酸盐的硫酸铜溶液中(浓度为2%-3%),进行还原处理。
聚丙烯腈上的氰基与硫化亚铜产生络合反应,生成稳定的含铜配位高分子化合物。
经上述处理后,除抗菌性外,还具有导电性。
该产品耐洗性能卓越,对细菌和真菌具有强大的杀灭效果。
产品的安全性良好,=1320mg/kg(经口、小鼠),大肠杆菌和沙门氏菌(Sallmonella急性毒性 LD50typhimusium)的变异原试验呈阴性,河合法的皮肤贴敷试验呈准阴性。
后者是在铜氨再生纤维素制造过程中控制硫化铜量,使铜化合物均匀分散于纤维中,之后经硫化处理(如硫化钾等),使纤维中硫化铜(CuS和CuS)含量为215%-20%。
这种改性粘胶除具有抗菌性外,同时有除臭、导电和阻燃性能。
以上两种导人铜化合物的纤维,其抗菌机理是藉铜离子破坏微生物的细胞膜,与细胞内酶的硫基结合,使酶活性降低,阻碍代谢机能抑制其成长,从而杀灭之。
此外,棉和羊毛等天然纤维,也可藉化学方法改性后,导人铜、锌等金属,同样可产生抗菌防臭性能。
3.4季铵盐季铵化合物是最常用的抗菌剂,由于其与纤维的结合力很差,故与反应性树脂并用,以提高其耐久性。
例如,日本可乐丽的Saniter与日清纺的Peachfresh,就是季铵盐与反应性树脂同浴整理而成的商品。
季铵盐抗菌剂系脂肪族季铵盐或聚烷氧基三烷基氯化铵(polyoxyalky trialkyl Amonium Chlorid),化学结构通式如下:R~脂肪烷基;X-~阴离子;R’~CH2CH2;R~CH3这类抗菌剂主要用于纯聚酯织物上。
急性毒性LD50= 6510mg/kg(经口、小鼠);对兔子的皮肤刺激试验、Ames变异试验及大肠杆菌变异试验呈阴性;鱼毒性Tl50=4lmL/L;对人的皮肤贴敷试验呈准阴性,故安全性很高。
季铵盐的抗菌机理是利用表面静电吸附,使微生物细胞的组织发生变化(酶阻碍细胞膜的损伤),从而使酶蛋白质与核酸变性。
3·5 有机硅季铵盐类这类抗菌剂中最著名的是美国道康宁公司的DC-5700,其活性成分的学名为3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化物[3-(Trimethoxyriyl)propyloctadecyl dimethyl ammonium chloride],其结构式如下:结构上的三个甲氧基能与纤维上的羟基进行脱甲醇反应,生成共价键而使抗菌剂牢固地附着在纤维表面;同时,三个甲氧基能水解聚合,在纤维表面上形成薄膜而坚牢地附着在纤维表面上;其阳离子(N+)部分与纤维表面上的负电荷会相互吸引形成离子结合(静电结合),使由它自身脱水缩合形成的薄膜与纤维具有坚牢的附着力,从而产生良好的耐久性。
该产品获得美国环境保护局(EPA)的许可证,编号为34292-1,产品典型特性为:有效成分(%) 42(甲醇溶液)PH值 7.5比重(25℃) 0.87闪点(℃) llDC-5700经美国环境保护局检验,其急性毒性LD50= 12.27g/kg(经口、老鼠);对兔子的皮肤刺激试验没有反应;对虹鳟鱼的毒性TL50=56mg/L,此外还进行了亚急性毒性、变异原试验、催畸试验、粘膜刺激试验等18项试验,以及袜子穿着试验,均证实安全性很好。
DC-5700抗菌剂另一个特点是其广谱抗菌,效力涉及革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、霉菌、酵母菌和藻类等,如表3所示。
表3对DC-5700敏感的微生物与DC-5700结构类似的商品3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十四烷基季铵盐,其性能也相类似。
这类抗菌剂的抗菌机理是藉季铵盐分子中阳离子,通过静电吸附微生物细胞表面的阴离子部位,以疏水性相互作用,使细胞内物质漏泄出来,使微生物呼吸机能停止而将其杀灭。