抗菌材料及其原理 抗菌剂 利用化学或物理方法杀灭细菌或抑制细菌生长繁殖及活性的物质 抗菌纤维 采用物理的或化学的方法将抗菌剂引入纤维表面及内部 使其不仅在纤维上不易脱落 并通过纤维内部平衡扩散 使其具有持久的抗菌效果 Skin Fiber 皮脂 汗水 新陈代谢产物 细菌 在潮湿 营养和合适的温度下 细菌的数量每20 30min翻一番 1 0 8h 1995 全世界因细菌感染 霍乱 痢疾 肺炎等 造成1700万人死亡 占死亡总数的32 7 1996 日本国内全国范围内的病原性大肠杆菌O157感染事件 引起全球性恐慌 北京青年报报道 中国大陆每年有5000万人次住院 约有10 在治疗期间发生院内感染 1998 2003 中国SARS事件 被感染人数达到数千人 美国甲型H1N1流感 造成约3900名美国人死亡 2009 抗菌处理 不抗菌 日本 80 20 美国 人数比例 80 YES 20 No 抗菌功能织物 抗菌纺织品 医护用品 家用纺织品 产业用纺织品 1 广谱抗菌 具有优良的抑制 杀菌 消毒和除臭的功能 2 持久抗菌 耐漂洗 干洗和常规洗涤剂 多为碱性 的洗涤 耐日晒 可熨烫 这是抗菌整理剂面临的最大挑战 3 对人体不产生副作用 无毒 不污染环境 4 不损伤纤维的断裂强力和断裂伸长率 不影响织物的本身色泽 对织物的透气性和吸湿性无负面影响 不影响其他纺织助剂的功效 5 抗菌剂的使用方法简便 成本低 与其他整理剂相容性好 6 抗菌剂应与织物有较强的附着力或能化学键合于织物上 溶出性小 不能破坏人体皮肤黏膜的微生态平衡 抗菌剂的理想特征 Ag系抗菌剂 优点 高效抗菌 耐高温缺点 影响色泽 持久性差有金属污染之虞 TiO2系抗菌剂 TiO2 优点 不加选择地分解所接触的一切病菌和能产生恶臭的有机物缺点 需要波长小于387 5nm的紫外光照射 季铵盐抗菌剂 优点 高效抗菌 可共价键结合的季铵盐抗菌持久缺点 与阴离子表面活性剂不相容 影响色泽 只有在PH 9 0时才具有较高的活性 卤代胺抗菌剂 Cl 优点 可分解所接触的病菌和能产生恶臭的有机物 杀菌效率高 抗菌功能可再生 Cl Cl2 氯代酚 三氯新 1 氧化分解抗菌机理 一种广谱高效的抗菌剂和消毒剂 它通过阻止脂质合成抑制微生物的生长 对革兰氏阳性菌 革兰氏阴性菌 真菌和病毒具有极强的抑制和灭杀作用 2 优点 抗菌效果好 具有较好的耐久性能和耐热性能 不会影响织物的手感 外观 不会降低织物的强力 与皮肤有良好的亲和力 可持续抗菌 3 缺点 耐药性 在光和氧化作用下分解生成致癌的二恶英 氧化 光照 聚六亚甲基双胍盐酸盐 PHMB 1 破坏细胞膜机理 PHMB可以破坏细胞膜完整性 其活性随着聚合度的增加而增加 在漂白或丝光等预处理过程中 会氧化棉纺织的葡萄糖单元而产生一些阴离子羧基 PHMB可以与这些棉纺织上的羧基通过离子相互作用而固定于纺织品上 从而提高了其抗菌活性的持久性 2 优点 强力广谱低毒杀菌剂 已应用于食品工业和泳池中消毒 3 缺点 耐光性差 抗真菌活性低 耐洗性差 耐药性 壳聚糖 1 破坏细胞膜机理 壳聚糖来自于天然提取物 由自然界广泛存在的几丁质 chitin 经过脱乙酰化而得 CS可以破坏细胞膜完整性 2 优点 壳聚糖及其衍生物可抑制多种细菌 真菌和病毒的生长繁殖 具有毒性低 成膜性好 生物相容性好且无抗原性的优点 因与纤维素的分子结构相似 对其有较好的吸附性和相容性 3 缺点 水溶性差 只能在酸性条件下抑菌