淺談抗菌非織造材料的研究與開發(fā)

1、淺談抗菌非織造材料的研究與開發(fā)作者：賈耀芳梁小榮曦和非織造產業(yè)是一門綜合了紡織、化工、造紙、高分子、牛物、電子、機械等多學科技術的 新興產業(yè)，產品廣泛應用在工業(yè)、農業(yè)、衛(wèi)生、環(huán)境保護、服裝鞋帽等國民經濟的各個領域。 由于非織造材料產品木身獨特的結構和性能，解決了傳統(tǒng)紡織品在醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)清潔、過濾、 土工、環(huán)保等多個應用領域的不足。隨著人們?；钏降奶岣吆蛯澬l(wèi)牛健康意識的增強，特別 是近年來各類流行病毒的球虐，市場對抗菌非織造材料需求迅速提高，對非織造材料的抗菌性 能也提出了更高的耍求，開發(fā)具有良好抗菌、抑菌性能的卄織造材料己成為當前非織布領域的 熱點之一。微牛物即細菌、真菌、酵母等, 他們無

2、處不在，人 部分微生物對人類 是有益的，但是致 病微牛物的危害必 須引起警惕。非織 造材料經常在潮 濕、腐敗等惡劣的 環(huán)境下使用，非常 容易引起微牛物的 繁殖，進而破壞非 織造材料的使用性 能和引起一系列的不良后果；另外if織造材料也人量用作衛(wèi)生材料、敷料、消毒棉、消毒濕巾 等，這些材料于人體皮膚和傷口等接觸，也非常容易引起皮膚過敏、感染等嚴重后果。為防止 這些問題的發(fā)生，必須對非織造材料進行抗菌處理，即通過一定的方式在纖維內或其表面引入 抗菌劑，以達到抑制細菌滋生或繁殖的目的，使產品具有良好的抗菌性和使用性能。木文就當 前抗菌非織造材料常用抗菌劑種類、機理及工藝技術等方面加以介紹。非織造材料

3、常用抗菌劑及抗菌機理抗菌整理最早于20世紀3()年代在美國率先應用于軍用紡織品方面，50年代開始大范圍應 用，經過不斷地研究總結，安全、環(huán)保、高效廣譜、耐久性成為抗菌材料研究發(fā)展的方向。通 常情況下，抗菌處理包括殺菌和抑菌兩方而的作用，但大多數情況下是通過抑制微生物的牛長 來達到抗菌的目的。1常用抗菌劑抗菌劑按組成主要分為無機型、有機型和天然抗菌材料提取物三大類。目前抗菌非織造材料使用量最大的為有機型抗菌劑，最常見的有雙呱類、單呱類、異噬哇 咻酮類、有機硅季錢鹽類、季錢鹽類和酚類等。無機型抗菌劑應用較多的有銀、銅、鋅、鎂等 金屬的化合物和氧化物。具有抗菌元索的植物、藻類、甲殼質等天然材料的提取

4、物作為抗菌材 料一玄以來都受到人們的關注，也是人們最早用作抗菌材料的來源之一，是一類非常有前途的 抗菌材料。近年來納米型、復合型無機抗菌劑的研究也取得了較大的突破，其在廣譜性、環(huán)保 性方面得到了較大的改善和提高。2. 常用抗菌劑抗菌機理抗菌材料的抗菌過程包含許多復雜的過程，不同類型的抗菌劑在抗菌過程屮會與微生物產 生不同的作用，主要包含以下兒種抗菌機理：1）干擾細菌細胞壁的合成2）損傷細菌細胞膜3）影響細菌蛋白質的合成4）抑制細菌核酸的合成5）破壞細胞的電子傳遞系統(tǒng)非織造材料抗菌整理方法目前，抗菌非織造布的制備方法主要有后整理法、切片混合紡絲法、抗菌纖維生產法、抗 菌材料直接紡絲法、直接紡絲與

5、后整理和結合等等。1. 后整理法后整理法是卄織造材料進行抗菌處理方法當屮采用最多工藝方法，是指在非織造布的制造 或后處理工藝中配制抗菌助劑，然后通過浸漬、浸軋、噴灑或涂層處理的方式進行施加，根據 產品性能要求選擇合適的工藝方法，有的需要烘干有的不需要烘干。根期工藝的不同，抗菌劑 與非織造材料的結合方式有滲透至纖維內部、包覆于纖維表面、吸附等方式進入非織造材料， 使非織造材料獲得抗菌性能?？咕笳砉に嚥恍杷：娓傻牡湫彤a品是消毒濕巾，該系列產品大多采用雙弧類、單恥類、 銀系、季錢鹽、酚類抗菌劑等，根據性能要求需要按一定配方配制為抗菌水溶液，材料經浸軋 后宜接包裝。典型的產品有phmb （聚六鹽酸

6、亞甲基雙呱）、phmg （聚六鹽酸亞甲基?。?、 國產酬酸洗必泰、苯扎氯錢、戊二醛等抗菌劑?？咕笳砉に囆枰娓傻那闆r下，人多采取基布一浸軋-烘干一焙烘-卷取-檢驗一 分切-包裝）的工藝流程進行加工。牛產中根據產品性能耍求，需耍合理的選擇抗菌整理劑、 整理配方和工藝路線進行抗菌整理。后整理法抗菌整理還可以同其他功能性整理一起進行，如 親水、印花、浸膠、染色、增白、涂層等等。目前抗菌后整理工藝常用的抗菌劑有reputex 20 銀系抗菌劑、dc5700. jns-2000等，該類產品常見的應用有擦拭材料、鞋材、過濾材料、服飾 材料、裝飾材料等等。2沏片混合紡絲法該工藝方法主要是針對熔融紡絲法非織

7、造材料，主要是在聚合物切片紡絲z前，將抗菌母 粒與切片充分混合均勻，然后通過熔噴、紡粘、sms等熔融紡絲非織造工藝技術進行紡絲成布。 采用該工藝生產的抗菌非織造材料，抗菌劑均勻的分散丁纖維的表面和內部，具有良好的抗菌 咐久性，且不影響產品的其他性能。聚丙烯、聚酰胺、聚酯等熔融紡絲法非織造材料均可采用 此方法進行抗菌處理。此種方法要求抗菌劑需滿足一定的熱穩(wěn)定性和細度要求，不會與髙分子聚合物反應且不彩 響紡絲工藝。該類抗菌劑主要為無機世抗菌劑，通常情況下需要事先與聚酯材料混合制造為抗 菌母粒后方便使用，常用的有銀、銅、鎂等金屬化合物、金屬氧化物、陶瓷粉、沸石等。3. 抗菌纖維生產法該方法主耍是采用

8、抗菌纖維或抗菌纖維與其他纖維按適當的比例混合，通過梳理成網、氣 流成網等成網方式通過針刺、水刺、化學粘合、熱粘合等方式加工為非織造抗菌材料。采用此 方法生產抗菌：if織造材料，工藝簡單且易控制，產品質量穩(wěn)疋，抗菌性能持久，不足z處是抗 菌效果和成本受纖維原料限制較人。目前市場上常見的抗菌纖維有竹纖維、圣麻纖維、甲殼質 纖維、陶瓷纖維、銀沸石抗菌纖維、amicor抗菌纖維、chitopoly抗菌纖維等。4. 抗菌材料直接紡絲法該工藝方法是將抗菌材料如竹炭、圣麻、甲殼質等抗菌材料制作為紡絲原液后，通過銅氨 法、原液紡絲法等非織造紡絲成布法玄接生產非織造材料，目前較為成熟的有銅氨法非織造布?？咕鷦┑?/p>

9、選擇由于細菌、真菌、酵母等微牛物具有不同的細胞結構，因此抗單一菌種的抗菌整理劑很難 具有廣譜抗菌作用；一些抗菌劑雖具有廣譜性，但是在抵抗不同的菌種上用量有很大的差別， 不同的環(huán)境下效果差別也很大，因此必須針対產品使用環(huán)境和要抑制的菌種進行適當篩選和復 配。另外抗菌整理劑必須與纖維牢固結合，對非織造材料的各項件能如風格、光澤、手感等指 標無大的影響。因此選擇抗菌整理劑必須充分考慮以下兒方面因素。1）安全環(huán)保性：即標準情況下對皮膚無刺激性、無毒性、不產生致病物質，對生態(tài)環(huán)境無 影響等；2）高效廣譜性：抗菌范圍要寬；3）穩(wěn)定性和配伍性：抗菌劑必須易儲存；復配的情況下，必須考慮各助劑間的的配伍性， 避

10、免相互影響而降低效果；4）對產品風格及性能無破壞性：抗菌整理后對必須充分考慮對產品的手感、外觀等其他性 能的影響；5）i耐久性：非織造材料人多是一次性使用，不必考慮抗菌整理的咐洗水性；但一些是在非 常惡劣的情況下使用，就需要考慮抗菌劑對溫度、濕度等環(huán)境的適應性；一些需耍水洗的就需 要考慮耐水洗性。6）工藝條件：由于不同抗菌劑的組成和分子結構不一樣，對原材料、工藝條件的適應性也 不盡相同。因此選擇前應充分考慮工藝條件、使用情況和基布材料等?？咕阅艿臋z測通常情況下抗菌非織造材料會考慮安全性和抗菌效杲兩方面的測試效果，測試前應根據產 品的應用和抗菌劑的抗菌機理選擇不同適用范囤的檢測方法，主要的測試方法如下。1、安全性不同的產品應用采用的測試方法有一定的差別，衛(wèi)生用抗菌產品主要按一次性使用衛(wèi)生 用品衛(wèi)牛標準（gb15979-2002）屮的和關耍求進行測試評價。2、抗菌效果有關抗菌非織造材料抗菌性能的測試方法大部分參照了國內外抗