纺织品抗菌整理卫生整理工艺
纺织品抗菌整理剂的概念,纺织品抗菌整理卫生整理工艺
一、纺织品抗菌整理剂概述
纺织品抗菌卫生整理技术是一门牵涉面十分广阔的边缘科学,涉及染整、化工、医学、微生物等诸多学科。该技术将纺织品抗菌整理剂应用于纺织品上,可以给织物提供不同程度的纺织品抗菌功能。纺织品抗菌整理中所使用的纺织品抗菌剂有许多不同,包括其自身的化学性质、使用方法、作用方法、对人类及环境的影响以及表现在不同纤维上的持久性、成本及如何与不同的微生物发生作用等。
1.纺织品抗菌整理剂的概念
纺织品抗菌剂通常是指用于活组织防止微生物的药物。它有别于通常用于无生命物体上微生物控制的化学制剂(消毒剂、灭菌剂等)。。纺织品抗菌剂具有刺激性小,使用浓度及毒性低,作用温和等特点,别且不会引起过敏反应。他与消毒剂的主要其别在于:纺织品抗菌剂主要用于抑制或妨碍细菌生长、繁殖、抑制其活性,并具有一定的杀灭作用,多用于活体组织表面。消毒剂则主要用于清除或杀灭非活性物体表面上的病原微生物,使其达到消毒或灭菌的要求。灭菌剂是指可以杀灭一切微生物(包括细菌芽孢),使其达到灭菌要切的制剂。抑菌剂适用于抑制或妨碍细菌生长、繁殖,抑制其活性的制剂。纺织品的抑菌性通常称为纺织品抗菌性。
常见的纺织品抗菌剂一般分为三类,既有机类、无机类和天然类。每种纺织品抗菌剂各有其优缺点。有机纺织品抗菌剂效果好、品质多,是目前使用最为广泛的一类纺织品抗菌剂,但存在耐高温稳定性差等问题,难以用于合成纤维纺丝工艺;天然类纺织品抗菌剂,如某些杀菌植物、矿物,其应用范围窄,多数严重影响织物的色光;无机纺织品抗菌剂耐热性好,但用于纺织品后整理难以获得耐久的效果,别且大部分品种存在重金属毒性问题。
2.纺织品抗菌整理剂的理想特征
现阶段对纺织品抗菌纺织品的要求主要是具有高效广谱的纺织品抗菌能力;纺织品抗菌效果持久,耐洗涤,耐磨损,寿命长;耐热,耐日照,不易分解失效,柔软、透湿、舒适性佳;使用安全,对健康无害,不会对环境造成污染。纺织品抗菌整理剂的理想特征是:
(1)高效纺织品抗菌:要求一般纤维及织物中纺织品抗菌剂的含量低于3%,但应确保纤维及织物具有明显的杀灭和抑制微生物的效果。
(2)广谱纺织品抗菌:及对包括细菌、霉菌、病毒和酵母菌等在内的多种微生物都具有抑制或杀灭作用。
(3)安全性:要求纺织品抗菌剂本身无毒性、无皮肤刺激性和过敏性,对使用者不造成任何不良影响,并对环境友好,使用过程和使用后尽量不污染环境。在纺织品抗菌剂安全性评价中,急性毒性指标是最重要的,如LD50(半数致死量),对皮肤、黏膜和眼睛的刺激等。除急性毒性外,对纺织品用纺织品抗菌剂的慢性毒性问题也应引起足够的重视。
(4)耐久性:耐洗涤、干洗等,具有耐久性。
(5)对植物性能的影响及稳定性:纺织品抗菌剂的加入不会对纺织品的常规性能产生不良影响,不损伤纤维和织物,使织物具有良好的透气性,不使纤维产生色变,不影响织物的白度,并在存储和使用过程中具有良好的稳定性。
(6)加工型及成本:加工方法简单,价格便宜,成本低廉。
(7)相容性:与其他整理剂具有相容性。
3.纺织品抗菌整理剂的作用机理和方式
(1)纺织品抗菌整理剂的作用机理:纺织品抗菌整理剂的品种不同,其纺织品抗菌机理和作用方式也不同。
①使细菌细胞内各种代谢酶失活,从而杀灭细菌;
②与细胞内蛋白酶发生化学反应,破坏其机能;
③抑制孢子生长,阻断DNA合成,从而抑制细菌生长;
④极大地加快磷酸氧化还原体系,打乱细胞正常的生长体系;
⑤破坏细胞内的能量释放体系;
⑥阻碍电子转移系统及氨基酸转酯的生成;
⑦其他
纺织品抗菌整理剂的作用方式主要分为两种:一种是传统释放形的纺织品抗菌剂,他离开纺织品后与微生物产生反应;另一种为非传统型纺织品抗菌剂,它以分子状态与织物结合,利用电子吸附(细胞膜的生活反应)的方式,将与他们接触的微生物杀灭。
在使用过程中,释放型纺织品抗菌剂经常有不规则的损耗,有些公司将释放性技术应用在纤维内,且为了延长纺织品抗菌剂的使用寿命将释放速率降低,甚至将他们加到磷酸锆层状结构或玻璃陶瓷中。不管释放型纺织品抗菌剂是被混入到纤维里、放入固着剂内或简单地药剂释放出来,他们的功能都是相同的,即在一定时间内,有一定量的药剂释放出来,从而起到杀死或抑制微生物繁殖的作用。
另外一种纺织品抗菌整理剂技术是利用纺织品抗菌剂分子所戴的正电荷(阳离子)产生杀菌作用。它以物理性方式覆盖在织物表面,不会进入皮肤保护层,因而不会影响皮肤的常在细菌。
4.纺织品抗菌整理工艺
纺织品抗菌整理加工是在纺织品印染、整理过程,采用浸渍,浸轧、涂层或喷涂等方法将纺织品抗菌剂施加到纤维上,并使之固着在纺织品中的一种方法。
(1)以反应性树脂为媒介,使纺织品抗菌剂热固与织物上的方法:用纺织品抗菌剂处理织物,在反应性树脂的媒介作用下,将纺织品抗菌剂热固与织物中。
列如,在为分装壳聚糖水溶液中,混合刻成膜的反应性树脂,用喷雾法、浸轧法或涂层法附着在棉纶或涤纶织物表面,与130~180℃热处理0.5~3min,使纺织品抗菌剂热固着在纤维表面。用这种加工法制造的代表性商品有日本敷纺的Nonstack、郡氏的Sanityze等。
(2)纺织品抗菌整理剂吸附固着在纤维表面的方法:列如,在涤纶纺织物染色还原洗净或皂洗澡作后,将织物浸渍在加热到50~100℃的0.05%(体积分数)1,1–六甲撑–双【-5-(4-氯苯基)双胍】二盐酸盐溶液中,处理15~60min,脱水后经干燥工序,是纺织品抗菌剂吸附固着在纤维表面。用该加工法制造的代表性商品有Naigai的Odoiute、日本蚕丝染色的Sandaulon SSN等。
(3)在有机硅系季铵盐的三甲氧基和纤维表面的羟基之间进行脱醇反应,是纺织品抗菌剂固着在纤维上的方法:通过纤维表面的羟基和有机硅系季铵盐的三甲氧基产生共价键,将纺织品抗菌剂固着在纤维上。
列如,采用浸渍法和浸轧法,使用有机硅系铵盐(如JLSUN®SCJ-877)处理棉织物表面,80~120℃干燥后,去除水分和甲醇(或乙醇)。在该操作中,纺织品抗菌剂成分分散在水中,使三甲氧基分解,纤维表面与纺织品抗菌剂成分中的氧原子形成共价键,同时,使有机硅反应性树脂接枝共聚,形成非常结实的薄膜,使纺织品抗菌剂热固着。用该加工法制造的代表性商品有东洋纺的Biosil、大和纺的Milaklset以及仓纺的Cran-sil等。
(4)用喷溅法将金属附着在纤维表面的方法:喷溅法有二级直流喷溅法、高频喷溅法、磁控管喷溅法、反应性喷溅法四种。
列如,用洗涤剂充分洗涤涤纶塔夫绸后干燥,然后将试样装在磁控管装置的圆筒容器内,开始将真空装置内的压力减小到1*10-3pa后,在直流电压100~1000V下放电30min,去除附着在目标物(银、铜)表面上的杂质。接着,将圆筒转动速度设定为10r/min,用18℃冷却水循环,在控制目标物温度上升的同时,进行规定时间(12~120s)喷溅。用该加工法制造的产品目前尚未商品化。
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