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抗茵聚酯母粒和抗菌涤纶纤维的研制

时间:2005-03-21
关键词:抗茵 聚酯 母粒 抗菌 涤纶 纤维 研制 来源:全国塑料着色与色母粒学术交流会,2004年

杨喆、张熙雨
中国纺织科学研究院研发中心

    随着现代科学技术的发展,人们在满足衣、食、住等基本需求之后,开始追求舒适愉快的生活方式。在影晌人们生活质量的众多因素中,健康无疑是首要的。因此,如何避免细菌的传播和感染就显得十分迫切。

    在人体致病菌的繁殖和传递过程中,服装是一个重要的媒介。如人体在穿着服装过程中,织物会沽污很多汗液、皮脂及其它各种人体分泌物,同时也会被环境中的污物所沾污,这些污物是各种微生物的营养源,尤其在高温潮湿的条件下,成为各种微生物繁殖的良好环境。致病菌在服装纺织品上不断繁殖以及细菌分解在织物上,使污物产生臭味,并导致皮炎及其它疾病的发生,使人们受到因微生物侵蚀后的健康损害。因此开发十种具有广谱抗菌、抗菌持久以及其它技术指标优良的具有抗菌功能的纺织品是技术进步的必然结果。

1、抗菌材料的分类及特点

    人类使用抗菌材料的历史由来已久,抗菌材料一般可分为有机抗菌材料和无机抗菌材料两大类。有报道称公元前古埃及人就开始使用天然抗菌材料了。由于化学工业的发展,大量有机类的抗菌材料开始被应用,极大地改善了人们的生活环境卫生状况。但在使用过程中有机抗菌材料的耐久性、溶出量的控制以及由此产生的副作用等问题逐渐被认识到,这些问题影响了它们的进一步推广和应用。通常有机抗菌材料根据其化学分子结构而将其分成20余大类,像结构较为简单的醛基水溶液类及结构较为复杂的异噻唑和咪唑类等,它们的特点都是具有一定的挥发性和毒性,耐温性差,一般在200℃以内,长期使用有溶出、析出等现象,容易对皮肤和眼睛等造成刺激和腐蚀,甚至有的还存在致癌和坏血的潜在危险,因此使用中必须十分注意控制浓度。

    无机抗菌材料主要是指重金属离子Ag、Zn2+、Cu2+或以含这些离子的硅酸盐或磷酸盐为载体的抗菌材料。与有机抗菌材料相比,它具有较好的耐热和安全性,且抗菌能力强、耐久性好等特点,其中尤其以Ag灭菌性能为人们所关注,它对各种致病细菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等都有强烈的杀灭效果,而且所需浓度极低,一般用量为10-6即可灭菌(质量分数)。这类无机抗菌材料与成纤聚合物共混可纺制成具有永久抗菌性能的抗菌纤维.

2.抗菌剂的抗菌机理

    有机抗菌剂杀菌机理主要是带正电荷的胺基与细胞表面的负离子相结合,以物理作用破坏其细胞膜,使

细菌死亡。

    天然抗菌剂是利用其分子中的氨基与细菌细胞壁表面的阴离子结合,阻碍其生物合成而起到抗菌作用。昆虫对环境的适应力很强,因此从它们体内分离出的天然的抗菌物质是很好的抗菌材料,但这方面的研究才刚刚开始。

    无机抗菌材料实际使用的金属离子仅限于对人体安全的银、锌、铜离子,其中以载银抗菌材料最佳,其抗

菌机理是:

    (1)接触反应。即银离子与细菌接触反应后,造成微生物固有成分破坏或产生功能障碍。当微量的银离子到达微生物细胞膜时,因后者带负电荷,依靠库仑引力,使两者牢固吸附,银离子穿透细胞壁进入胞内,并SH基反应,使蛋白质凝固,破坏细胞合成酶的活性,细胞丧失分裂增殖能力而死亡。银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。当菌体失去活性后,银离子又会从菌体中游离出来,重复进行杀菌活动,因此其抗菌效果持久。

    (2)催化反应。在光的作用下,银离子能起到催化活性中心的作用,激活水和空气中的氧,产生羟基自由基·0H和活性氧离子02,而活性氧离子02.具有很强的氧化能力,能在短时间内破坏细菌的增殖能力,致使细胞死亡,从而达到抗菌目的。

论文来源:全国塑料着色与色母粒学术交流会,2004年