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              抗菌學術:抗菌非織造布整理應用

              【作者】楊英賢

              【關鍵詞】非織造布抗菌整理應用

              【出版日期】2005-09-30

              【摘要】介紹了抗菌劑的種類、抗菌原理和對非織造布抗菌配方的要求,簡述了非織造布抗菌整理方法以及抗菌非織造布的應用情況,并對抗菌非織造布的發展前景進行了展望。

              【刊名】非織造布

              【作者簡介】楊英賢(1980-),女,河南南陽人,青島大學紡織系2003級碩士研究生

              前言

              在人類生存環境中,霉菌、真菌、酵母菌和細菌等微生物無處不在。盡管不同工藝生產出的非織造布,在改善環境衛生、防止細菌和病毒交叉感染等方面取得了良好的效果,但是也為微生物提供了最佳的營養源和繁衍條件。在適宜的條件下,微生物將在非織造布上繁殖和積累,從而產生難聞的氣味、色斑和不雅的外觀,而且有時還會影響產品的功能。更為嚴重的是,被微生物污染的產品對消費者的健康造成潛在的威脅,特別是一些不能洗滌的產品(如床墊的填絮物)更是微生物生長和繁殖的“溫床”。正是由于這些微生物的存在及其所引發的不良后果,給非織造布工業帶來了嚴重的影響。為了有效地抑制微生物轉移到非織造布產品中,維持良好的衛生條件和生活環境,抗菌整理便有著非常重要的意義。

              抗菌劑的種類

              按抗菌劑的結構來分類,一般可分為有機、無機和生物抗菌劑三類。有機抗菌劑包括有機酸、脂、醇、酚類物質;無機抗菌劑主要有二氧化鈦、氧化鋅、沸石等多孔性物質以及銀、銅、鋅等金屬及其離子化合物;生物抗菌劑主要是從動植物體內提取的以及經微生物發酵生產的抗菌劑,如黃連素、四環素等大分子結構化合物。無機抗菌劑由于其具有優良的性能,在抗菌非織造布的開發中得到了廣泛的應用。常用的無機抗菌劑主要有銀系和光自動催化劑型兩大類。銀系無機抗菌劑可制備成銀化合物,采用二氧化鈦為光催化劑的鈦系無機抗菌劑多為光自動催化型。近年來的應用證明,銀系無機抗菌劑安全性高、不易揮發、不易分解、耐熱性好,對人體無害,而且能長效抗菌、防霉。鈦系無機抗菌劑能吸收能量高于其禁帶寬度的短波光輻射,產生電子躍遷及相應的空穴,并將能量傳遞給周圍的介質,誘發光化學反應,具有光自動催化能力。

              抗菌非織造布整理應用

              非織造布的抗菌整理

              3.1 對抗菌液的要求

              根據將要被處理的材料性質、應用方向和預防的菌種,有針對性地選擇最佳的抗菌液。為了尋求最適用的抗菌液,必須考慮以下幾個方面。

              (1)使用抗菌劑的纖維的種類,要預防的菌種,以及最終產品的用途;

              (2)必須考慮生產中的安全性和在制造最終產品時的熱穩定性;

              (3)抗菌液要能被充分地分散在纖維中。合適的顆粒尺寸可使抗菌劑很好地被分散在纖維中,不會干擾生產過程或影響產品性能;

              (4)殺菌劑中的活性物質的遷移必須符合標準,并能滿足最終用途的要求。在按照條件使用抗菌劑后,如果有最佳遷移速度,那么這種速度將決定被保護材料的性能。若遷移速度欠佳,抗菌作用則會很快消失。

              3.2 抗菌原理

              抗菌劑的抗菌方式一般分為溶出型和非溶出型。溶出型抗菌劑在培養基上向周圍擴散并形成抑菌環,在抑菌環內的細菌均會被殺滅并不再生長,達到抗菌效果;非溶出型抗菌劑的周圍不會形成抑菌環,它主要靠抗菌劑直接與細菌接觸,凡是能與抗菌劑接觸到的細菌都會被吸附殺滅,使其無法存活繁殖。

              抗菌非織造布的抗菌原理是利用纖維與抗菌助劑牢固結合的陽性抗菌因子對細菌的吸附作用,破壞其細胞表層結構,使細胞的蛋白質變性或凝固、酶類失去活性、細胞膜通透性發生改變,導致細胞停止呼吸而達到殺菌的目的??咕w維中的抗菌因子能持續遷移至織物表面,有效地抑制病源微生物的生長。其具有高效抗菌性能,活性高,耐洗滌,對氧化及還原型漂白劑穩定,從而使織物具備優良的抗菌性;與皮膚的親和性好,消炎止癢,無刺激性,其獨特的殺菌機理使長期使用纖維或織物不會產生抗藥性。

              3.3 非織造布的抗菌整理方法

              目前,生產抗菌非織造布主要有共混法、后整理法兩種方法。

              3.3.1 共混法

              共混法的工藝是在基材切片或紡絲原液中摻入抗菌添加劑和分散劑,均勻共混,紡絲得到具有抗菌活性的纖維。用此法引入的抗菌劑需滿足一定的熱穩定性要求,主要有金屬、金屬氧化物、陶瓷粉、沸石等。以共混方式引入的抗菌劑,由于其均勻分布在纖維中,所以得到的抗菌非織造布產品的耐洗滌性能要優于經物理型抗菌后處理得到的非織造布產品,其抗菌效力也就更持久。

              聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚酯(PET)等人造纖維非織造布一般采用此法。為處理這些材料,可使用不同種類的抗菌溶液。在大多數情況下,用母料或混合料的形式將抗菌劑加到纖維中。母料和混合料具有許多優點,但為獲得良好的性能,它們在最終產品中必須達到高度分散的水平,尤其是在對生產中的細小纖維有嚴格質量要求時更是十分必要的。

              根據所使用的人造纖維的種類,可決定采用有機或無機的抗菌處理方法。PEPP纖維可采用一些有機抗菌活性物,它們具有以下幾個特點。

              (1)對細菌、霉菌、藻類等有高度的預防作用;

              (2)抗滲毒性好,耐洗性高;

              (3)安全,易于加工;

              (4)很好的操作特性;

              (5)是環境友善型組分。

              由于有機抗菌劑的耐溫性有限,因此在出現高轉化溫度的應用場合必須使用無機抗菌劑來彌補這一缺陷。尤其是在使用PA,它通常在260℃以上發生轉化,因此需使用像銀鹽抗菌劑之類的無機抗菌劑。

              日本濕法成網非織造布生產商Lintec公司開發的抗菌非織造布是由加銀纖維與沸石制成的,該非織造布柔韌性好,易于實施各種加工,諸如熱封與多層層合,已用作抗菌面罩(口罩)的過濾層。英國BFF非織造布公司開發出了一種兼具氣味控制和抗菌性能的非織造布。該材料運用了具有高度選擇性的合成沸石,它不含有毒化學品,是依靠金屬離子的殺菌作用而達到抗菌效果的。國內上海石化開發出新型抗菌丙綸短纖維,它的制作原理是把纖維級的丙綸切片、紡絲油劑(棉型丙綸纖維、非織造布用丙綸纖維)和不同的抗菌劑進行反復試驗。這種新型的抗菌丙綸短纖維在我國的開發成功,使我國抗菌非織造布用品的開發上了一個新的臺階。

              3.3.2 后整理法

              在非織造布的后處理工藝中加入抗菌助劑。此法是用含抗菌的溶液或樹脂對成品纖維及其織物進行浸漬或涂覆處理,從而賦予纖維和織物抗菌活性的方法。后處理法一般是在高于基材玻璃化溫度下進行,這樣抗菌劑就能更好地滲透到纖維中,以提高其抗菌持久性。后處理法常用的方法有噴涂法、樹脂整理法、微膠囊法等。

              (1)表面涂層法

              此法是將抗菌劑或與涂層劑配制成溶液對織物進行涂層處理,也可與一種粘合劑混合作用,使抗菌劑固著在纖維表面從而起到抗菌的效果,用于這種方法的抗菌劑一般為有機物。這種后處理的耐久性是建立在抗菌活性組分和組成纖維的分子之間的陽離子反應、氫鍵或范德華力的基礎上的,所得織物抗菌效果較好。棉、毛、粘膠纖維、絲纖維、椰殼纖維等天然纖維制成的非織造布的抗菌處理一般采用此種方法。

              (2)樹脂整理法

              這種方法主要是將抗菌劑溶解在樹脂中,然后配成乳液,將織物放在乳液中充分浸漬,再通過軋、烘使含有抗菌劑的樹脂附著于織物表面從而使其具有抗菌功效。

              (3)微膠囊法

              此法是將抗菌劑制成微膠囊,再用高分子粘合劑或涂層劑對織物進行處理。對抗菌劑的要求是能適合粘合劑的加工條件且最好能滲透到織物無定型區以增強其耐洗滌性。這種方法的缺點是耐洗滌牢度不高。

              非織造布的抗菌加工還可將共混法和后整理法兩種基本方法結合起來使用,即先制得具有抗菌作用的纖維,制成織物后,再用含抗菌劑的整理劑進行后整理加工,以期進一步改善所得抗菌制品的抗菌性能和耐洗滌性能。

              抗菌非織造布的應用領域

              增加了抗菌因子的非織造布,不僅保持了非織造布的優良特性,而且增加了抗菌、防腐功能。因此,抗菌非織造布可有效地防止各類病源微生物以產品為媒介感染人體。另外,內含抗菌劑不僅對寄生于抗菌非織造布中的各類微生物具有顯著的抑制和殺滅作用,更能防止產品在生產、儲運及使用過程中的“二次污染”,故可有效避免微生物繁衍、腐蝕而導致發霉、發臭、褪色、變質等現象,使產品的存貯期限得以延長??咕强椩觳伎蓱糜谝韵聨讉€領域。

              4.1 醫用領域

              包括功能性、防護性、護理性醫用品三種。功能性醫用品有敷料塊、創可貼、外傷繃帶等產品,此類產品具有可保持傷口干燥和阻擋細菌穿透的功能。敷在燙傷、擦傷、割傷等傷口表面,在不使用任何藥物的情況下,傷口會很快干燥、愈合;防護性醫用品包括手術衣、帽、口罩等產品,在減少感染中發揮作用??梢钥咕?span>,防止交叉感染;護理性醫用品有床單、被套、枕套、衛生護墊等產品。此類產品的應用,可為病人提供一個良好的環境,降低空氣粉塵的飛揚,可以抗菌,防止交叉感染。

              4.2 衛生用品

              包括衛生保鍵用品和生活衛生用品。衛生保鍵用品有超薄衛生巾、一次性內褲、嬰兒尿褲、成人失禁用品等。超薄衛生巾對婦女疾病有明顯的抑菌、消炎、除臭、止癢等輔助治療作用,長期使用還可起到預防疾病和保健作用。一次性內褲具有排濕、透氣、抑菌、防臭、護膚等功效。嬰兒尿褲、成人失禁用品對消除濕疹、熱痱等具有明顯效果。生活衛生用品包括面巾、抹布等產品。

              4.3 其它領域

              可用于高檔服裝衣套、皮鞋袋套、精密儀器套盒、食品包裝材料等產品,此類產品的使用,可以起到抗菌防霉、防蟲蛀等功效。亦可用于航空、軍事、光學等領域,以達到一定的衛生要求及防霉等效果。

              抗菌非織造布的前景展望

              目前,國內抗菌非織造布的市場比較狹窄、覆蓋率低,加上深加工產品少,了解的人不多,推廣應用抗菌非織造布有一定的難度。主要原因有兩點:

              (1)產品市場宣傳力度不夠,人們對該產品的認識較淺;

              (2)抗菌測試方法不統一,使得抗菌非織造布產品的推廣有一定的阻力。

              隨著國民經濟的不斷發展和人們保健意識的提高,我國的消費市場必將呈現出對抗菌非織造布產品越來越旺盛的需求趨勢。一方面,抗菌非織造布作為一種環保和健康產品,大大減少了人與人、人與動物、物與物之間的交叉感染和疾病傳播,提高了醫療衛生用品的安全性、便利性、有效性和舒適性,使醫療保健由被動治療轉變為主動預測和預防。另一方面,具有抗菌作用的非織造布產品具有明顯的附加價值,在產品的購銷中起決定性作用。因此,受現代健康衛生消費理念的驅動,伴隨著巨大的商業利益,開發和應用抗菌非織造布有著十分重要的意義和廣闊的市場前景,業已成為非織造布行業發展的主要方向之一。

              參考文獻

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