纺织品抗菌性能简述

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摘 要

抗菌纤维及织物是指对细菌、真菌及病毒等微生物有杀灭或抑制作用的纤维或织物,其目的不仅是为了防止纺织品被微生物沾污而损伤,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,使纺织品获得卫生保健的新功能。本文简述了抗菌纺织品的发展历程,现状及应用前景。并且介绍了抗菌剂的选择及评价。

关键词:

抗菌; 发展历程;抗菌剂;

应用前景 ABSTRACT

Antimicrobial fibers and fabrics refers to bacteria, fungi and viruses and other microorganisms have to kill or inhibit the fiber or fabric, which aims not only to prevent microbial contamination and damage to textiles is more important is to prevent infectious diseases, to ensure that the human body health and comfort, reducing cross-infection rates public environment, so that access to health care textiles new features.This paper describes the development of antimicrobial textile history, current situation and prospects. And describes the selection and evaluation of antimicrobial agents.

Keywords:Antibacterial; development process; antibacterial agent; application prospects

1 前言

近一个多世纪以来,在经济发展的背后,人们忽视了环境污染与人类健康的

紧密关系,世界范围内的生态环境和微生物环境遭到了严重污染。据有关资料统计显 示:1995年,全世界因细菌传染造成死亡的人数为1700万人,约占死亡人口的1/3;1996年,日本发生了全国范围内的病原性大肠杆菌“0— 157”感染事件。2000年10月,我国卫生部抽样调查中国结核菌感染人数(带菌者)已达4亿;2003年春季,SARS病毒在中国等地蔓延,一度引起 恐慌??如何控制和消灭病菌、病毒引起的疾病,已迫在眉睫。

纺织品尤其是内衣织物在人体穿着过程中,会沾污很多汗液、皮脂以及其它各种人体分泌物,同时也会被环境中的污物所沾污。这些污物尤在高温潮湿的条件下,成 为各种微生物繁殖的良好环境,可以说成是各种微生物的营养源。致病菌在内外衣上不断分解以及细菌的不断繁殖,还可产生臭味。人体被细菌感染后还可导致皮炎 及其它各种传染病的发生,使人体健康受到因微生物侵蚀后的损害。因此,在致病菌的繁殖和传递过程中,纺织品总是一个重要的媒体,随着科技的进步和人们生活 水平的提高,人们对纺织品的卫生功能提出了更高的要求,抗菌纺织品越来越受到人们的重视。

2 国内外抗菌纺织品的发展历程

2.1 国外发展概况

人类最早使用抗菌纤维和织物的历史可以追溯到古埃及,大约4000年前埃及人就采用植物浸渍液处理裹尸布,保存木乃伊。

现代抗菌纤维的研究以1935年Domag报告为标志,当时Domag报告了用季铵盐处理后的服装具有抗菌的功能。二战期间,德军用季铵盐处理军服,大大降低了伤员的感染率;1955-1965年间,名为“Sanilized”的抗菌纺织品上市;1966-1976年间,含锡、铜、锌、汞的有机金属化合物和醌类含硫化合物用来作为织物的抗菌整理剂;日本从1955年开始研究具有抗菌防臭功能的抗菌纤维,1973年研究衣料对皮肤的危害的“日本工业皮肤卫生协会”开始对抗菌织物进行监控。之后世界上一系列低毒抗菌整理剂相继推出并被广泛使用,以DC-5700为抗菌剂制造的抗菌防臭袜为例,1975-1980年间和1981-1983年间,在美国各累计销售了1.5亿双,在日本销售额为700亿日元,至1987年销售额达2000亿日元。到了20世纪90年代末期,开始在纤维加工这一步来赋予最终织物的抗菌性能,从而替代了后整理工艺为主的抗菌织物产品,抗菌纤维和织物的耐洗涤性能进一步提高。

2.2 国内发展概况

20世纪80年代,国内才开始进行抗菌织物的研究及应用,1982年江苏某袜厂开始采用中国医科院皮肤病研究所提供的“806”防脚癣剂生产防臭袜;1984年上海树脂厂试制出SAQ-1抗菌织物整理剂;1985年山东大学与山东省纺织研究所合作制出STU-AM101抗菌整理剂,再由河北省纺织研究院与石家庄第四印染厂合作,将其在酸性焙烘条件下通过交联剂结合在棉织品上;1986年山东荷泽印染厂配制HP-1水溶性协同抗菌剂,能与纤维生成络合物,抗菌性能与DC-5700水平相

当,北京印染厂采用军事医学科学院微生物流行病研究所的抗癣药ME8560生产内裤;1988年山东海洋大学研制α-溴代肉桂醛用于胶鞋防臭,纱布袜厂采用咪唑抗菌剂处理袜子;1989年中国纺织大学推出腈纶织物抗菌产品AB布。1990年山东纺织工学院和中国纺织大学分别研制出SFR-1羟基氯代二苯醚非离子型抗菌整理剂;20世纪90年代后期,天津大学材料科学与工程学院研制出具有新型生物抗菌纤维之称的壳聚糖混合纤维。2007年海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司开发出专利号为ZL 200720304803.1的抗菌卫生巾,并已成功推入市场。目前国内纺织用抗菌剂主要研究单位和企业见表2。

开发单位 抗菌形式 上海三枪集团 有机型抗菌剂 上海合成纤维研究所 有机型抗菌剂。共混熔纺生产抗菌丙纶、PET及PA纤维 中国海洋大学 用ɑ-溴代肉桂醛处理 潍坊床单厂 SFR-1并用2D树脂加工 山东纺织工学院 用SFR-1羟基氯代二苯醚整理剂处理 用咪唑抗菌剂后处理 熔融缩聚和成聚亚己基胍盐酸盐(PMGC)和聚亚己基双胍盐酸盐(PHBGC)抗菌剂,用于抗菌细旦丙纶的共混熔融纺丝 上海石化腈纶事业部 防螨整理剂与腈纶结合 江苏仪化公司 高效抗微生物添加剂复合嵌入纤维内部表面 表2 国内主要研究单位和企业

沙市袜厂 东华大学

3 抗菌纺织品现状

目前纺织品的抗菌一般采用以下几种方式:一是采用后整理技术。后整理技术是将纤维、纱线、成品布或成衣置入含有抗菌物质的溶液中浸泡上浆,使其达到抗菌效 果。该方法生产抗菌产品不耐洗涤,抗菌功能不持久,而且织物手感差,透气性降低,适用于一次性用品。二是采用有机物(包括天然有机物)抗菌剂添加,有机抗 菌剂杀菌力强、效果好,缺点是毒性安全性差,易迁移,不耐高温,一般溶出型比较多,抗菌效果难以持久。有机抗菌剂一般在200℃左右分解生成对人体有害的 物质,并且还能使细菌产生抗药性。三是采用无机物添加,即载有铜、锌、银离子复合其它阳离子方式,还有采用陶瓷粉、活性炭与稀土材料,采用铜和锌材料纺丝 的缺点是纤维容易变色,添加量比较大,降低了纤维的可纺性和可染性,降低了纤维的强度,抗菌效果也不够理想,添加稀土材料易造成对人体辐射伤害,缺少安全 性。

纺织品的抗菌防臭整理已有近百年的历史,50年代至60年代,美国已实现卫生整理纺织品的工业化生产,70年代末80年代初,日本的抗菌防臭纺织品进入了 比较快的发展阶段。国际上也开始出现通过化学纤维的高分子结构改性和共混改

性方法生产抗菌防臭织物,改性纤维与后整理技术比较,改性纤维抗菌持久、工艺简 单、抗菌效果好。

日本生产的抗菌纤维制品居世界领先地位,各大纺织公司都有不同的抗菌化纤产品问世。如日本钟纺公司采用银、锌、铜等金属离子复合技术生产的抗菌纤维及制品已经批量面市,在日本国内很受欢迎,产品也出口到我国和世界各地。

我国抗菌纤维发展起步较晚,目前国内一些企业还沿袭或造仿国外最初研发产品,功能单一或不耐洗涤、不耐高温。

4 纺织用抗菌剂的选择及评价

纺织用有机抗菌剂须具有广谱抗菌的效果,不溶于水,与成纤聚合物有良好

的相容性,并且在添加后对常规的纺丝工艺及纤维成品的外观及性能无不利的影响。而聚酯纤维的共混熔融纺丝加工温度一般较有机抗菌剂的分解温度高,因此选择的有机抗菌剂必须满足具有高于聚酯切片软化温度的熔点、300℃以上分解温度的特性,才能确保经过纺丝后,抗菌剂的有效含量及抗菌有效性不受影响。另外,选用的有机抗菌剂还应具有良好的化学稳定性,对酸、碱和光以及氧化剂具有相当的稳定性,以保证织物的抗菌性能不受漂、染和后整理等各道化学处理工序的影响。

抗菌织物一般与人体皮肤直接接触,因此纺织用有机抗菌剂的安全性评价至关重要。在抗菌剂安全性评价中,急性毒性指标[10]是最重要的,如LD50(引起半数受试动物死亡的剂量)、对皮肤、粘膜和眼睛的刺激等,其中LD50测定值又因染毒方式的不同而不同,这些方式包括经口(消化道)、经皮(粘膜)、吸入(呼吸道)及肌肉注射等。根据国际通行的毒性分级标准,目前用于纺织品的抗菌剂绝大部分属于低毒或中等毒,而且纺织品的有机抗菌剂负载量不同,所以实际对人体的危害程度可能很低或基本无害。

在抗菌纤维的开发中,抗菌检测是十分重要的,它不仅是抗菌剂选择的重要依据,而且也是评价抗菌产品性能的主要指标。目前,美国AATCC标准和日本工业标准JIS是各国普遍采用的抗菌纺织品试验方法的通用标准;我国过去主要参照行业标准FZ/T73023-2006《抗菌针织品》、国家标准GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》、以及卫生部出版的《消毒技术规范》(2002版)来开展纺织品抗菌性能的相关检测,但评价标准的系统性与国际先进水平相比还存在一定的差距。继我国首个抗菌针织品行业标准于2006年8月1日实施后,2007年国家质检总局批准又发布了一项针对纺织品抗菌性能的国家标准GB/T2094 4-2007《纺织品抗菌性能的评价》,并于2008年1月1日起正式实施。

新标准包括2部分内容,第一部分的“平皿琼脂扩散法”规定了晕圈试验法为纺织品抗菌性的定性检测方法;第二部分“吸收法”则规定了纺织品抗菌性的定量检测方法。该标准对羽绒、纤维、纱线、织物和制品等各类纺织产品均可适用,此新标准与国际标准接轨,统一了纺织品抗菌性能检测的试验方法。

4、抗菌纺织品的应用前景

随着人民生活水平的提高和人们健康环境意识的增强,抗菌纤维的需求必将

构成潜在的巨大市场,抗菌纤维的生产将成为一个新兴的重要的产业领域。 近期欧美纺织品市场行情显示,为了以更多的卖点参与市场的激烈竞争,世

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