新型抗菌防臭腈纶的生产和性能
新型抗菌防臭腈纶的生产和性能
摘要：本文简要介绍了抗菌防臭腈纶的开发前景，主要介绍了抗菌防臭腈纶，并对抗菌防臭腈纶的生产特点及抗菌性能进行了系统的叙述，对该种纤维的良好耐洗涤性能做了相关介绍。
一、抗菌防臭腈纶的开发前景
近年来，服装的舒适和保健功能越来越引起人们的关注，抗菌纤维的研究也日益受到重视。由于抗菌纤维织物能够杀死细菌或抑制其繁殖生长，具有抗菌防臭功能。大部分抗菌纺织品仍是以后整理方法获得的，无法获得耐久的抗菌防臭性能，因此近年来具有永久性抗菌效果的抗菌纤维的发展十分迅速。
目前较为成熟且已实现工业化生产的抗菌纤维有两大类：一类是以日本各大化纤企业开发的含纳米级含银沸石抗菌材料的合成纤维为代表的无机抗菌系抗菌纤维。这类抗菌纤维对人体安全无害、耐久性好。但这些抗菌纤维的抗菌效率在70%-80%，不利于混纺产品的开发，而且抗菌谱不广，对抗真菌的效果也不理想；第二类是由有机抗菌剂通过共混方式添加制备的抗菌纤维，抗菌率达到国际先进水平。
1999年就从事抗菌防臭腈纶的开发和生产，采用自制的专用抗菌防臭添加剂，先后进行了小试、中试和工业化试验，已开发成功了抗菌防臭腈纶。这种纤维系通过纺前在线注入的方式，使抗菌防臭添加剂与腈纶纺丝原液在纺前就实现充分的混合，使纺得的抗菌防臭腈纶具有良好、耐久的抗菌防臭性能，而且这种工艺不改变纺丝工艺和纺丝条件，工艺简单、灵活和经济。
除了质地柔软、无刺激性外，抗菌防臭腈纶不但能广泛用于与其它天然或人造纤维混纺，而且还具有更好的染色性能，可以达到更高的颜色深度、鲜艳的色彩。
通过与棉、羊毛或是粘胶、尼龙、天丝和涤纶等纤维的混纺，甚至更多纤维的混纺，抗菌防臭腈纶可使这些纤维获得更加良好的应用性能。
二、抗菌防臭腈纶的生产特性及其抗菌性能
中试装置具备开发各种腈纶新产品的能力，利用该中试装置两步法NaSCN湿法纺丝生产线，采用抗菌防臭添加剂在线注入与原液实现在线共混的方法开发抗菌防臭腈纶，产品性能与Amicor AB相近。通过高剪切泵按比例定量将自行研制的抗菌防臭添加剂加入到纺丝原液中生产抗菌防臭腈纶。抗菌防臭添加剂均匀分布在纤维中，使得抗菌防臭腈纶能保持耐久性的抗菌性能。
抗菌防臭添加剂系自行研制。抗菌防臭添加剂的指标如下：
表1 抗菌防臭添加剂的物性
项 目 性 能
溶解性溶于酯类和多元醇中。可乳化在水中。
pH值 5.0 ～8.0 （1% 水溶液）
密度（20℃）/（g•cm-3） 1.05～1.15
高温稳定性/℃180
在工业化装置上生产的抗菌防臭腈纶送SGS通标标准（上海）有限公司测试，按照AATCC 100-1999 或AATCC 100-2004 以及JIS L 1902：2002两种抗菌性能测试标准进行检测，以革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌、肺炎杆菌、大肠埃希氏菌）以及真菌（白假丝酵母菌）为试验菌株，测定抗菌防臭腈纶的抗菌性能。
抗菌防臭腈纶纤维的抗菌性能测试采用JIS L 1902：2002（纺织品的抗菌性能试验方法）测试，而抗菌防臭腈纶和棉纤维的混纺织物的抗菌性能测试按照AATCC 100-2004（纺织品的抗菌性能评价）进行检测。
表2～表7分别是抗菌防臭腈纶及其混纺织物的抗菌性能检测结果。
表2 抗菌防臭腈纶织物的抗菌率 %
试验菌种 抗菌率
金黄色葡萄球菌ATCC 6538>99.9
大肠杆菌ATCC 8739 >99.9
注：采用检测标准：AATCC 100-2004 “纺织品的抗菌性能评价”
表3 抗菌防臭腈纶纤维的抗菌率%
试验菌种 制菌值杀菌值结论
金黄色葡萄球菌ATCC 6538P >5.1 >2.8 通过
大肠杆菌ATCC 8739 >6.1 >2.9 通过
注：1）：采用检测标准：JIS L 1902：2002
2）：制菌值大于2.0就认为通过本标准。而杀菌值大于0就通过本标准。
表4 混纺织物的抗菌率
（抗菌防臭腈纶与棉以50％/50％的比例混纺）：
试验菌种 抗 菌 率
金黄色葡萄球菌ATCC 6538>99.99%
大肠杆菌ATCC 8739 >99.99%
注：采用检测标准：AATCC 100-2004 “纺织品的抗菌性能评价”
表5 混纺织物的抗菌率
（抗菌防臭腈纶与棉以50％/50％的比例混纺）
试验菌种 制 菌 值 结论
金黄色葡萄球菌ATCC 6538P >4.86 通过
肺炎杆菌ATCC 4352 >5.82 通过
注：1）：采用检测标准：JIS L 1902：2002 “纺织品的抗菌测试方法”
2）：制菌值大于2.0就认为通过本标准。
表6 混纺织物的抗菌率
（抗菌防臭腈纶与棉以30％/70％的比例混纺）
试验菌种 抗 菌 率
金黄色葡萄球菌ATCC 6538>99.9%
大肠杆菌ATCC 8739 >99.9%
注：采用检测标准：AATCC 100-2004 “纺织品的抗菌性能评价”
表7 抗菌防臭腈纶织物的抗菌率
试验菌种 抗菌率
金黄色葡萄球菌ATCC 6538>99.92%
大肠埃希氏菌ATCC 25922 >99.96%
白假丝酵母菌ATCC 10231 >99.95%
注：采用检测标准：AATCC 100-1999 “纺织品的抗菌性能评价”
从上述的测试结果看，工业化生产所得到的抗菌防臭腈纶及其混纺织物的抗菌性能非常优良，纤维具有广谱抗菌性能，不仅对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌有良好的抗菌性，而且对真菌也有较好的抑制作用。
由上可知，抗菌防臭腈纶与纯棉的混纺比在30％以上时，可以获得良好的抗菌性能。
三、抗菌防臭腈纶织物的染整加工
（1）、抗菌防臭腈纶织物的工艺流程
坯布翻缝→烧毛→退浆→煮练→氧漂→染色→柔软→拉幅→预缩
（2）、抗菌防臭腈纶织物的加工特点
如确需进行漂白，则在对抗菌防臭腈纶/棉混纺面料漂白时，建议使用双氧水，不要用次氯酸漂白，因为它会减弱抗菌防臭腈纶的抗菌作用；
抗菌防臭腈纶/棉混纺织物中的抗菌防臭腈纶可按染普通腈纶方法采用阳离子染料染色。染料的选择要根据牢度要求及沾色性能而定。抗菌防臭腈纶与棉、涤等的混纺面料要取得非常均匀的颜色，建议采用“一浴两步法染色”，应当先染腈纶。
四、抗菌防臭腈纶的耐洗涤性
抗菌防臭腈纶中的抗菌防臭添加剂以微粒状均匀分布在纤维内部，所以抗菌防臭添加剂的微粒能缓缓溶出到纤维的表面。由于抗菌防臭添加剂的亲纤维性能，即使抗菌防臭添加剂溶化，它们也无法离开母体纤维，因此抗菌防臭腈纶的的耐洗涤性非常好。下表说明了混纺织物的良好的耐洗涤性能。
表8.混纺面料的抗菌率
（抗菌防臭腈纶与棉以30％/70％的比例混纺）
洗涤次数（40℃）抑菌圈（mm）
金黄色葡萄球菌ATCC 6538大肠杆菌ATCC 8739
10 8-12 5-10
20 8-12 5-10
30 8-12 3-5
50 8-12 2-5
注：洗涤标准及条件：AATCC 135-2004；2（Ⅲ）A（Ⅱ）〔105℉下机洗12min.， 滚筒烘干，普通洗衣机条件〕。
抗菌防臭腈纶使用安全有效的抗菌添加剂抑制细菌的繁殖、消除纺织品产生的异味。作为母体纤维的腈纶具有许多优点，如多孔结构（有利于抗菌添加剂的缓慢释放）、容易混纺和染色以及不易吸湿等。
五、抗菌防臭腈纶在纺织品行业中的应用
工业化生产的抗菌防臭腈纶已出口到欧美国家，并通过了有关厂家的严格检验。目前已实现批量出口。
抗菌防臭腈纶用途广泛，可适用于如下用途：
（1） 所有床上用品、床垫、各类床上用品。能赋予床上用品抗过敏性能和清新的舒适感；
（2） 婴儿服及其床上用品。保护婴幼儿受到过敏的侵害。婴儿在出生6个月后先天免疫系统减弱，所以他们在这一时期极易产生过敏反应，甚至威胁到生命。而抗菌防臭腈纶能在这一关键时期保护婴儿免于受到以空气为传播媒介的过敏症的感染；
（3） 地毯。抗菌防臭腈纶能使羊毛混纺地毯具有抗过敏的特点。
（4） 毛巾。抗菌防臭腈纶不仅能保护家用或公用毛巾免于受到细菌感染，还能保持擦手毛巾或浴巾原有的吸水性和舒适性。
（5） 服装。抗菌防臭腈纶使服装本身具有抗菌除臭功能。当将抗菌防臭腈纶织入T恤衫或其它针纺产品，能保持服装的清新。
（6） 运动装。抗菌防臭腈纶提高了目前天然和人造织物的柔韧性、舒适性和耐用性。对于季节性运动装，如滑雪服、滑水服、紧身服和运动内衣，抗菌防臭腈纶通过防止在使用和洗涤过程中的细菌所引起的体臭，使衣物保持清新；
（7） 鞋袜。抗菌防臭腈纶能有效防止因穿着运动鞋或跑鞋而引起的脚臭。此外，它还能保护足部免于受到脚气真菌的感染。
（8） 医疗卫生用品及制服。不论用作床单、窗帘、医务人员制服还是食品加工布料，抗菌防臭腈纶都能有效抑制有害微生物在织物中的繁殖，从而降低传染率并保持卫生。
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