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纺织抗菌剂的发展过程

时间:2024-09-05 09:09:16 晓璇 服装培训 我要投稿
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纺织抗菌剂的发展过程

  常见的纺织抗菌剂有银、铜、锌及其化合物,尤其是纳米级别化合物用得最多。这些抗菌剂外观一般是液体或者粉末,晋大纳米科技为方便厂家应用,特意制成了纺丝抗菌母粒。以下是小编为大家提供的纺织抗菌剂的发展过程,感兴趣的一起来看看吧。

  纺织品抗菌面料的发展:

  距今4000年前,古埃及用经过提炼的草药浸渍处理木乃伊裹尸布,久历沧桑,依旧不霉不腐,可谓是抗菌防臭加工的起源。第一次世界大战中,丹麦科学家从毒气受害者伤口不易化脓这一现象得到启示,由此开始了杀菌剂的研究。据称,在第二次世界大战期间,部分德军军服经过杀菌剂处理,明显降低了战场上伤员的二次感染。战后,美国和日本投入了大量的资金和人力,寻求抗菌织物的发展。

  1955年左右,市场上曾一度出现过经抗菌防臭加工的制品,但由于技术上的缺陷,很快就在市场上销声匿迹了。抗菌整理剂的大规模开发阶段是在20世纪60年代末期至70年代初期,这阶段开发的抗菌剂主要是:

  (1)有机汞化合物:如吡啶油酸汞,苯基油酸汞,烯丙基三嗪汞,

  (2)有机铜化合物:如羟基萘酸铜,五氯苯酚铜,8-羟基喹啉铜.

  (3)有机锌化合物:如五氯苯酚锌、萘酸锌,水杨酸锌等。

  (4)有机铅化合物,如三丁基醋酸铅,硫化甲基铅,五氯苯酚铅等

  (5)有机锡化合物:如三丁急醋酸锡、二甲基月桂基醋酸锡、三丁基丁酸锡。

  (6)其他金属类化合物:如五氯苯酚镉,硬脂酸铊,五氯苯酚钴等。

  (7)无机金属及其化合物:如Ag、agCl、Cu、Cu(OH)2、Hg。

  (8)酚类:如五氯苯酚,四溴邻甲酚,水杨酸苯胺,二羟基二氯二苯基甲烷。

  (9)杂环化合物:如吡唑类,嘧啶类,吡咯类。

  (10)其他有机化合物:如五氯苯基月桂酸、三苯甲烷燃料孔雀路和结晶紫等。

  在织物整理中,这些抗菌剂大部分用量极少并且效果显著,但由于他们多数与溶出型抗菌剂,一经洗涤,就会脱落,所以也没有在市场上站住脚。另外,大量用作纺织品抗菌整理剂和纤维改性剂的有机金属化合物和部分无机物都含有多种重金属离子。这些中金属离子与人体接触会被人体吸收,累计在肝脏、骨骼、肾脏、心脏及脑中。当受影响的器官中重金属含量累计到一定程度后,便会对人体健康造成巨大的损害。此种情形对儿童来说尤为厉害,因为儿童对重金属具有较强的吸收能力。

  1973年,日本确立了“关于含有汉武之家庭用品限制法”,禁止使用有机汞化合物,其他部分金属化合物等,因其对人体、皮肤有伤害作用,也大多被废止。我国染整技术人员熟知的抗菌剂BCA/747【即2–(3,5–二甲基–1–吡唑)–4–苯基–6–基】和a–溴肉桂醛,也因发现其具有毒性而被禁止用于衣料。一些无机抗菌剂,如Hg、Sn、As及其氧化物等,虽然具有较好的抗菌性,但由于其不然与织物形成牢固结合的基团,耐洗牢度差,且具有毒性,已被明确禁止用于纺织品。2001年春,耐克公司的一种T桖衫因含有毒性的锡化合物TBT,在世界各地遭到封杀。

  1976年,美国Dow Corning公司采用安全性和耐久性兼备的新型抗菌剂处理的袜子投入市场,新一代抗菌防臭加工再度登场。据报道,1976~1981年的5年内月销售了1.5亿双抗菌防臭袜。其他纺织厂、服装厂、服饰厂等也相继在袜子、内衣等纤维制品上进行抗菌卫生加工。现在,除了袜子、内衣、衬衫、工作服、礼服等外,被套、床单、毯子等床上用品和居家服及毛巾、抹布、坐便套等杂货,鞋子、鞋垫等些用材料,地毯、窗帘等室内装饰用品,无纺布、吸尘器滤网、室内空气净化机滤网等许多方面都有抗拒卫生加工制品。

  20世纪80年代以来,出现了效果好、安全性高、耐洗涤的抗菌整理剂,加工技术日趋成熟,走向了抗菌卫生整理发展阶段。但仍有问题亟待解决。

  (1)抗菌谱问题:细菌、真菌和霉菌具有不同的细胞结构,因此单一抗菌基团的抗菌整理剂很难具备广谱的抗菌作用。如卤代二苯醚类对真菌、霉菌的抗菌效果较差,而依靠季铵盐阳离子正电性的化合物(有人在商业宣传中称之为“物理抗菌”,其实这是不科学的)对不带负电荷的抗菌类抗菌效果较差。

  (2)耐久性的问题:一类是由于抗菌整理剂本身没有和纤维牢固结合,因此不具有良好的耐洗涤性。另一类是检验化合物,其中有机硅季铵盐史研究较多的一种,该抗菌整理剂的,该类抗菌整理剂的菌机理是季铵盐阳离子吸引带负电荷的细菌,破坏细菌细胞壁,使其内容物渗出而死亡。该类产品虽然耐非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂洗涤,但日常使用的洗涤剂绝大多数为阴离子表面活性剂,,这样在洗涤时阴离子表面活性剂就与阳离子季铵盐结合,抗菌织物就失去了抗菌作用。

  20世纪90年代以来,抗菌卫生整理的耐久性、抗菌性又有了新发展,出现了抗菌阻燃、抗菌防静电防污、抗菌拒水拒油等多功能产品,还出现了抗菌漂白以浴法、抗拒染色以浴法等新工艺。抗菌卫生整理产生在美国、日本等国分别实现了工业化生产,产品大量投放市场受到消费者欢迎。据美国南郡研究中心抗菌卫生整理权威人士Clark MWelch介绍,美国对抗菌整理剂的生产控制得很严,须经美国环境保护局(EPA)、食品与药物管理局(FDA)、消费者安全委员会(CPSC)的认可,一种抗菌整理剂的毒性试验有18项之多,费时3~4年,并需耗费巨资。因此,美国以商品供应的抗菌卫生整理剂种类较少,且价格较贵。在日本,有信越化学、大和化学、帝三制药、大日本油墨公司、住友公司、北星化学和松本油脂等十多家化学公司生产不同成分的抗菌整理剂,其抗菌剂大多是有机硅铵盐、甲壳素、二苯醚芳香族卤化物或复合物;并有时光生产厂家和卫生组织等成立了“日本纤维制品卫生加工协议会”(SEK)。在英国,抗菌卫生整理剂着重于在军事、医疗方面的应用,列入英格兰南郡的多赛特研制成功了一种能吸收臭气和其他有害气体的布,它是天然纤维经氯化物和其他无机盐的特殊化学处理后制成的,目前已广泛用于医疗上包扎溃烂伤口等。在德国,防治研究院采用电子束使成纤聚合物在某一特定的部位产生活化,在植入抗菌剂分子链。

  我国在纺织品抗菌面料方面的研究起步较晚,但发展势头很猛,抗菌剂的质量水平、检测防范等都以达到国际先进水平。具有代表性的是昆山英杰纺织品进出口有限公司和北京洁尔爽科技有限公司。该公司与1983年开始研究植物抗菌卫生整理技术,至今已有二十余年的历史。其间,该公司研发了若干种性能良好的抗菌整理剂,并取得了多项中国发明专利,产品的质量、性能处于国际领先水平。该公司的抗菌整理剂SCJ–2000大量销往国内外市场,JLSUN抗菌卫生整理织物的抗菌性、耐久性和安全性等质量知识分别通过了日本纺织检查协会、日本化学纤维检查协会、日本纤维制品检验中心、ITS、SGS、中国医学科学院、中国预防医学科学院、中国人民解放军卫生监测中心等多家权威卫生单位的测试,中国人民解放军90作训鞋中底布全部使用该公司生产的抗菌防臭整理剂。目前该公司生产的抗菌整理剂已有十余种,分别适用于棉、麻、丝、毛、粘胶纤维、涤棉、棉纶、腈纶、涤纶等织物的抗菌卫生整理,并拥有独立的知识产权。通过不断的技术改进及开拓创新,现在该公司生产的以SCJ–963和SCJ–2000为代表的抗菌防臭整理剂居于国际抗菌技术领域的前沿。JLSUN抗菌整理产品在日本等国家享有很高的声誉。

  纺织抗菌剂的发展历史:

  近年来,随着生活水平的逐步提高,人们越来越重视纺织品的卫生性能,并追求生活环境的清洁和舒适。微生物和人们的日常生活有着十分密切的关系,致病微生物会对人们的健康产生巨大的危害,如日本的由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌导致的医院内交叉感染和由病原性大肠杆菌导致的食物中毒事件、英国的“疯牛病”和“口蹄役”、美国的“碳疽病”和2003年我国出现的严重呼吸道感染疾病“SARS”及其后的禽流感,这些传染病都和病原微生物有直接的关系,因此人们开始研究怎么隔离、抑制、消灭这些致病微生物的方法,抗菌加工的技术就应运而生了。

  在病原菌的传播过程中,纺织品是重要的媒介之一。赋予纺织品抗菌功能是其性能升级的重要手段,这样不仅截断了细菌传播和繁殖的途径,而且也防止了由细菌分解纺织品上的污物而产生的臭气。使用抗菌纺织品无论是从预防疾病的角度,还是从倡导健康轻松的生活方式来讲,都不失为一种理想的选择。对纺织品抗菌的目的是为了控制细菌、真菌、霉菌的生长繁殖,从而解决由他们引起的气味、色斑及健康问题,在种类繁多的微生物中,既有有害微生物也有利微生物,在控制有害微生物的同时,必须考虑到所采取的措施不影响目标之外的微生物,也不助长微生物对药物的适应性。

  一般来说,为了更确切的反映其功能,人们习惯称它为抗菌(防臭)整理剂或抗菌整理剂。用纺织品上赋予纺织品抗菌、防霉、防臭、保持清洁卫生等功能。保证人们的安全健康和穿着舒适,降低公共安全环境的交叉感染率,使纺织品获得卫生保健的新功能。

  日本、美国、欧洲、中国先后建立了各自的纺织品抗菌标准体系。然而由于各国的标准不同,导致生产厂家无所侍从,并且一定程度上也影响了抗菌产品的国际贸易。2007年国际标准化组织正式发布了ISO20743-2007,该标准的发布,标志着第一个国际通用的纺织品抗菌性测试方法的诞生。

  现有的抗菌定量测试分析法(如AATCC100,JIS L1902)、抗菌定性分析法(BS 6085,AATCC30,SNV 195921)等相关标准。

  纺织品抗菌面料的分类及标志:

  纺织品羽然们的日常生活息息相关。公共场所中的纺织品唱了细菌传播的重要途径,严重威胁人类健康,因此纺织品抗菌面料的发展格外引人关注。据估计,全球纺织品使用的抗菌剂约占整个抗菌剂市场的5%~10%,而抗菌剂成本仅占纺织品售价的5%~10%。日本是全世界纺织品抗菌面料最大的市场,其规模超过美国与欧洲。一般认为,在未来几年内,全球纺织品抗菌面料市场的年增长率约为10%,而健康、天然、环保已经是公认的21世纪工业的发展趋势。

  按目前日本纤维制品卫生加工协议会(SEK)的规定,抗菌织物以其用途、性能不同分为两种,按一般用途和特定用途分别确立了SEK商标认定制度。上述一般用途抗菌织物值一般家庭使用的合乎SEK要求的制品。特定用途抗菌织物之一来哦机构和养老院、疗养院、福利院、妇产院以及家庭护理等医疗机构使用的合乎SEK要求的制品。两类抗菌植物使用同样的标志,但颜色的区别。一般用途为橙色,特定用途为红色。

  对于一般用途和特定用途,两类抗菌织物又各有A、B、C、D等不同等级的差异,在规定的皮肤粘贴试验中,有的需要数据,有的不需要数据。

  此外,还规定了不允许2岁以下以幼儿食用的抗菌织物。

  纺织品抗菌面料的生产方法:

  虽然纺织品抗菌面料的种类繁多,但其生产方法可以分为两种。

  1.抗菌共混纺丝法

  共混纺丝法在纤维生产聚合阶段或纺丝原液中加入抗菌剂,制得抗菌纤维的方法。该方法的好处时无需进行后整理,成本较低。

  2.抗菌功能整理法

  功能整理法使用抗菌整理剂进行后加工处理的方法。后整理加工中奖抗菌剂与纤维结合,从而使纺织品具有抗菌的能力。

  对市面上的大量抗菌纤维和织物进行的对比实验证实:北京洁尔爽高科技有限公司的抗菌棉织物的抗菌耐久性明显好于抗菌合成纤维。分析其原因,主要是由于纤维芯层的抗菌剂不能迁移到纤维皮层,起不到抗菌作用。但是抗菌剂的添加量不能过大,否则会严重影响抗菌纤维的物理指标。这个条件大大限制了抗菌纤维的抗菌效果和使用范围。解决该问题的最好方法是制成皮芯结构的抗菌纤维,即在皮层加入抗菌剂,芯层则为普通纤维。因此,目前使用比较广泛的纺织品抗菌面料都是通过后整理方法制成的,约占其总量的80%。

  抗菌材料与抗菌制品:

  抗菌材料是一类具有义军和杀菌性能的新型功能材料。在化学、化工和医药领域,有些材料本身就具备杀菌和抑菌性。比如一些无基金属化合物、天然矿物和天然产物。但更多的通常是在普通材料中添加或符合一种或几种特定的抗菌成分(抗菌剂)制得抗菌材料,如抗菌塑料、抗菌合成纤维、抗菌陶瓷等,其应用十分广泛。

  抗菌材料可以使材料表面的抗菌成分及时通过接触杀菌或抑制在材料表面的微生物繁殖,进而达到长期卫生、安全的目的。这种抗菌方式与传统的化学灭菌、物理灭菌方式相比,具有长效、广谱、经济、方便等特点,他的卫生字节功能可以有效的减少交叉感染、疾病传播,并且免去了清洗、保洁等繁杂的劳动,其抗菌效果可与制品的使用寿命同步。

  抗菌制品就是添加了抗菌材料的制成品。抗菌制品可以广发地应用于人们的日常生活中。列如,公交汽车和地铁的扶杆、扶手、座椅等部件;洗衣机、冰箱、电话机等家用电器产品;牙刷、洗脸盆、切菜板、使用器具等卫生洁具及厨房用品;家具、地板、地砖、油漆、涂料甚至包括人民币等。

  拒不完全统计,目前我国抗菌材料研发单位有近20家,国内生产厂商和国外产品代理商超过20家,抗菌制品生产上超过300家;2000年抗菌剂产量200t,销售额2000万元,抗菌制品产值150亿元;预计2006年抗菌剂产量将达到600t的生产规模,抗菌制品产值达500亿元。作为长效的预防手段,选择抗菌制品无论从预防疾病的角度还是倡到健康轻松的生活方式,都是一种理想的选择。可见,人们对生活质量的重视和要求越来越高,大量抗菌材料和抗菌制品的使用必将成为一种趋势。

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