抗菌消臭整理

1、抗抗菌菌消消臭臭整整理理 虞波前言 人體每平方厘 米皮膚上有各 種微生物約50 5000個。地球上所有的地方都有微生物生存,人們攝取的食物要利用它，甚至它對人體的生長也起著重要作用?？梢哉f，人們的生活無時無刻不在與微生物打交道，并受到它賜予的恩惠，某些微生物侵入人體，也使人的健康受到威脅，甚至危及生命。微生物（個體小于0.1nm、結(jié)構(gòu)簡單的低等生物）種類繁多，據(jù)估計至少在10萬種以上。按其結(jié)構(gòu)、組成等差異可將微生物分成非細胞型微生物、原核細胞型微生物及真核細胞型微生物三大類。 一、真核細胞型微生物 細胞核的分化程度較高，有核膜、 核仁和染色體；胞質(zhì)內(nèi)有完整的細胞器（如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、 核糖體及線粒體等

2、）。 真菌屬于此類型微生物。 二、原核細胞型微生物 細胞核分化程度低，僅有原始核質(zhì)，沒有核膜 與核仁；細胞器不很完善。這類微生物種類眾 多，有細菌、螺旋體、支原體、立克次體、衣 原體和放線菌。三、非細胞型微生物沒有典型的細胞結(jié)構(gòu)，亦無產(chǎn)生能量的酶系統(tǒng)，只能在活細胞內(nèi)生長繁殖。病毒屬于此類型微生物。細菌： 由外形分為球菌、桿菌和螺形菌； 由細胞壁結(jié)構(gòu)分革蘭陽性菌、革蘭陰性菌以及古細胞。 1.革蘭氏陽性細菌的細胞壁主要是由肽聚糖形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成的，在染色過程中，當用乙醇處理時，由于脫水而引起網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的孔徑變小，通透性降低，使結(jié)晶紫-碘復合物被保留在細胞內(nèi)而不易脫色，因此，呈現(xiàn)藍紫色； 2.革蘭

3、氏陰性細菌的細胞壁中肽聚糖含量低，而脂類物質(zhì)含量高，當用乙醇處理時，脂類物質(zhì)溶解，細胞壁的通透性增加，使結(jié)晶紫-碘復合物易被乙醇抽出而脫色，然后又被染上了復染液(番紅)的顏色，因此呈現(xiàn)紅色。 真菌： 由形態(tài)分為單細胞和多細胞。 前者常見于酵母菌和類酵母菌，后者多呈絲狀，分支交織成團，稱為絲狀菌（霉菌）。人們在日常生活中使用的被服、裝飾用品以及醫(yī)療衛(wèi)生用品等常伴隨著微生物的繁殖而不利于生理衛(wèi)生，合成纖維在被服和裝飾等方面的應用日趨擴大，合成纖維制品吸濕性很差，作內(nèi)衣、襪子和鞋墊等因不吸汗水，與附有汗水的皮膚及人體的溫度構(gòu)成一個適宜于微生物滋生、聚殖、發(fā)酵和腐敗的環(huán)境，因而容易產(chǎn)生惡臭。紡織品上會

4、附著微生物，在人體上存在著無數(shù)的微生物，有害的和有益的、由于汗水和分泌物中的脂肪酸、乳酸能殺死多種微生物，加上微生物之間互為制約，使它們之間保持著某種平衡。一旦這種平衡打破，菌群就會發(fā)生異常繁殖。從現(xiàn)在的知識看來，有益的微生物也可能發(fā)生變異。被服等沾上微生物后，對被服和人體的影響有以下幾方面：1.日常生活中，微生物是直接或間接地以被服為媒介而侵入人體并引起疾病的。不必說病原性微生物，就是非病原性微生物的繁殖也會使皮膚產(chǎn)生異常的刺激，甚至可能引起皮膚病。 2.為了防止被服把微生物傳染給人們，首先要解決人體的清潔衛(wèi)生和被服的防污染問題。人體分泌的汗水，皮脂腺分泌的皮脂等排泄物附著在皮膚上，容易導致

5、微生物的滋生和繁殖，從而使貼身內(nèi)衣發(fā)出惡臭，襪子和嬰兒的尿布中白癬菌的繁殖能引起斑疹等。如被服貯藏在高溫高濕條件下或因被服污染等原因，即使良好的被服也會因微生物的繁殖，如霉菌的繁殖而產(chǎn)生霉斑(形成著色和變色)，甚至產(chǎn)生生物降解使織物脆損，從而有損于使用價值和衛(wèi)生性能。 抗菌消臭整理發(fā)展歷史考古學家發(fā)現(xiàn)，遠在公元前4000年，世界文明古國之一的埃及人，為了保護獅身人面像中的木乃伊，在處理上采用的就是一種名為薰衣草的藥物植物。這說明人類在很早以前就已經(jīng)注意到紡織品的抗菌防臭問題了。 及至近代，關(guān)于抗菌防臭整理技術(shù)的進一步發(fā)展，要從大約100年前說起。那時為了防止微生物對紡織品的侵蝕，就已經(jīng)開始應用

6、上了抗菌劑。到1935年第二次世界大戰(zhàn)的時候，當時的納粹德國，它們?yōu)榱朔乐箓麊T的第二次感染，就曾采用季銨鹽對軍服進行浸漬處理。后來，到1947年，美國人為了防止嬰幼兒病患，對尿布、包袋、毛巾等施以第四級銨鹽化合物處理，使得抗菌防臭技術(shù)又進了一步。1952年以后，又連續(xù)出現(xiàn)了英國對毛毯和其他床上用品，采用十六烷三甲基溴化銨處理的先例。所有這些，都是抗菌防臭整理的進化、演變，也是抗菌防臭整理技術(shù)在造福人群、朝著實用化方向發(fā)展的里程碑。在抗菌防臭整理技術(shù)的發(fā)展史上，還有的國家，如日本，它是從二戰(zhàn)后自美國引進消臭整理技術(shù)開始的。起初于六十年代中期，它們采用有機水銀、有機錫、有機鋅及含硫有機化合物為加工

7、藥劑，但技術(shù)上并未完全過關(guān)，后來，又經(jīng)過了一些年，在解決了這些加工藥劑有害皮膚健康的安全問題及洗滌時易脫落的耐久性問題之后，才達到象今天這樣有效的發(fā)展起來。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對紡織品的衛(wèi)生功能提出了更高的要求。早在20世紀50-60年代美國的衛(wèi)生紡織品就已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。至70年代中期以后，日本的抗菌、消臭紡織品也進入高速發(fā)展階段，而我國開展這方面的研究只是近20年的事 消臭和抗菌都是衛(wèi)生保健領域的一種功能。但消臭與抗菌不同，抗菌用于日常生活是通過抑制細菌增殖而達到抗菌的目的。而消臭則是指消除環(huán)境中已經(jīng)生成的臭氣，消良所消除的臭氣不只是細菌分解人體汗液和皮脂所生成的惡

8、臭，還包括人類尿、排泄氣體、腐敗物質(zhì)和化學物質(zhì)等固有的氣味。 汗、分泌物和尿本來是沒有臭味的，它浸潤在織物上之后，由于人體周圍存在較高溫度和濕度，給細菌及微生物提供了理想的繁殖環(huán)境，一旦微生物開始繁殖，那么每隔20min細菌數(shù)量就會翻番，很快產(chǎn)生臭味甚至惡臭。細菌微生物把尿蛋白質(zhì)和分泌物分解，產(chǎn)生大量的氨和其它刺激性氣體，這是內(nèi)衣褲、鞋襪、帽子、毛巾被、枕巾、被褥、玩具布娃娃等會有不同程度臭味的原因。當然，分泌物越多，細菌越多，分解出的臭味就越難聞。 四大惡臭氣體硫化氫：臭雞蛋味，使中樞神經(jīng)麻痹，呼吸停止，精神失常。甲硫醇：大蒜味，有麻痹作用，會損害神經(jīng)組織。三甲胺：腐敗魚臭味。氨氣：刺激性臭

9、味，使反應性神經(jīng)中樞興奮，血壓上升，呼吸急促，大量時會使口腔、咽喉和胃部刺激，引起嘔吐，甚至導致窒息死亡。開發(fā)最早而且一直延續(xù)至今的紡織品抗菌、消臭處理方法是后整理方法。這種方法加工方便，可供選擇的抗菌劑范圍很廣。但后整理方法存在著一個致命的弱點抗菌、消臭效果的耐久性不理想。隨著化學纖維的迅速發(fā)展并在纖維消費領域中逐漸占據(jù)主導地位，各種純化纖或化纖與天然纖維的混紡產(chǎn)品已成為各類紡織品的主角。由于化學纖維可以為纖維改性提供十分廣闊的選擇，人們開始逐漸把紡織品抗菌、消臭處理的視角轉(zhuǎn)向纖維改性，以獲取具有持久效果的紡織品，國際上自80年代開始出現(xiàn)通過化學纖維的高分子結(jié)構(gòu)改性和共混改性的方法制取持久性

10、抗菌纖維的方法，其中以共混方式為主。抗菌劑的殺菌機理 (1)菌體蛋自變性或沉淀，高濃度的酚類和金屬鹽及醛類都屬于于這種殺菌機理。(2)妨礙菌體代謝的某些環(huán)節(jié)，如通過氧化劑的氧化作用、低濃度金屬鹽與-SH基的結(jié)合破壞菌體的代謝。(3)損壞菌體細胞膜，如表面活性劑烷基苯磺酸鹽解離成離子后，能吸附于細菌表面，改變細胞壁的通透性，使細胞質(zhì)內(nèi)容物漏出，從而起到殺菌作用。(4)影響細菌代謝，例如染料就是通過這種機理進行殺菌的。 非溶出型抗菌劑的抗菌機理為藥劑不浸入微生物細胞，而是將微生物細胞壁用物理方法加以破壞，使其內(nèi)部組織外露而將細胞殺死。 有機硅季銨鹽屬于非溶出型抗菌劑，由于細菌一般帶有負電荷，而季銨

11、鹽在水中帶正電荷，二者因靜電引力吸引在一起，使細菌細胞壁表面停止振動，呼吸也同時停止。由于抗菌劑不浸入細菌細胞體內(nèi)，不影響細胞核中的遺傳因子，因此不會產(chǎn)生遺傳變異的耐藥性菌。這種抗菌機理俗稱為“接觸殺死”，基本屬于“專守防衛(wèi)”型。當季銨N中表面上附著的細菌遺骸或塵土過多時，抗菌效果降低，但通過洗滌，抗菌效能可再現(xiàn)。溶出型抗菌劑的抗菌機理為藥物浸入微生物細胞中，通過細胞壁、細胞膜、影響其脫氧核糖核酸DNA 和核糖核酸RNA 的再生能力，使微生物細胞內(nèi)酶的代謝功能和呼吸功能發(fā)生麻痹，進而衰竭。 二苯基醚及其衍生物(酚類)的抗菌機理屬于破壞微生物的再生能力。當抗菌劑與細菌接觸時，能進入細菌細胞內(nèi)影響

12、DNA 和RNA 的再生，并抑制與合成核酸和蛋白質(zhì)有關(guān)的酶的作用和功能，限制了細菌和其他微生物的生長和繁殖。消臭的方法和機理 遮避法 即從嗅覺上使人感到臭氣的消失，其消臭機理包括掩蓋作用和中和作用。掩蓋作用是用感覺程度強的氣味將感覺程度弱的氣味壓下去。中和作用是通過兩種氣味的混合，使之相互抵消，其中也兼有相互之間的化學、物理作用。吸附法 以不改變惡臭分子化學結(jié)構(gòu)為特點，主要是利用活性炭、沸石、硅膠等多孔物質(zhì)和一些鹽類把惡臭分子固著在其表面并溶解吸入到其內(nèi)部而顯示消臭性。其法往往有容易飽和而降低消臭效果和臭氣再釋放問題。這種情況正在進行改進，比如用酸或堿對其表面進行處理。引入化學結(jié)合方法，進一步

13、提高其消臭能力等。 化學法 化學法消臭是使惡臭分子和特定物質(zhì)發(fā)生化學反應，生成沒有臭味的物質(zhì)。這種消臭反應機理涉及氧化反應、還原反應、加聚反應、脫硫反應、絡合反應、縮合反應、離子交換反應等。酸類、堿類、某些鹽類能和惡臭中的氨、胺、硫化氫、硫醇等分子發(fā)生中和反應；臭氧、過氧化氫、次氯酸溶液等能使這些惡臭物質(zhì)被氧化；硫酸亞鐵、氯化鐵等能使硫化過脫硫、研究化學消臭方法是現(xiàn)代消臭技術(shù)的有效途徑。生物法 通過各種微生物的生物功能來消除惡臭是一種古老而新穎的方法，近年提出土壤消臭、活性污泥消臭以及用人工酶消臭等新的思路。植物法 采用具有抗菌作用的物質(zhì)，殺死或抑制細菌的繁殖，防止有機物腐敗、分解而產(chǎn)生臭氣。

14、 抗菌織物加工方法 一是先制得抗菌纖維，然后再制成各類抗菌織物；二是將織物用抗菌劑進行后處理加工以獲得抗菌性能。 第一種方法所得的織物抗菌效果比較持久，即耐洗滌性好，但抗菌纖維的生產(chǎn)過程比較復雜，同時對抗菌劑的要求也比較高。第二種方法的加工處理過程比較簡單，但所得織物的抗菌效果和耐洗滌性較差。當前市場上的各種抗菌織物中，以后處理加工的居多，但根據(jù)發(fā)展趨勢來看，將來必向抗菌纖維方面發(fā)展。后處理法指用含抗菌的溶液或樹脂對成品纖維及其織物進行浸漬或涂覆處理，從而賦予纖維和織物抗菌活性的方法。常用的方法有表而涂層法、樹脂整理法、微膠囊法等。表面涂層法 此法是將抗菌劑與涂層劑配制成溶液對織物進行涂層處理

15、，使抗菌劑固著在纖維表面從而起到抗菌的效果，用于這種方法的抗菌劑一般為有機物。此法工藝比較簡單，所得織物抗菌效果也較好，但其耐洗滌性不好。 樹脂整理法 這種方法主要是將抗菌劑溶解在樹脂中，然后配成乳化液，將織物放在乳化液中充分浸漬，再通過軋、烘使含有抗菌劑的樹脂附著于織物表面從而使其具有抗菌功效。如在處理時加入催化劑，則效果更好。微膠囊法 此法是將抗菌劑制成微膠囊，再用高分子粘合劑或涂層劑對織物進行處理；對抗菌劑的要求是能適合粘合劑的加工條件且最好能滲透到織物無定形區(qū)以增強其耐洗滌性，抗菌機理是在使用過程中，由于摩擦而使微膠囊破裂釋放出抗菌劑，并在纖維表面擴散而產(chǎn)生抗菌效果。這種方法的缺點是耐

16、洗滌牢度不高?？咕粽矸悄途眯钥咕粽?非耐久性抗菌消臭整理是指整理物在洗滌后抗菌和殺菌效果迅速下降。這種整理可用于一次性衛(wèi)生用品、用即棄產(chǎn)品、不需要水洗的紡織品，如一次性擦布、一次性手術(shù)衣等。 耐久性抗菌消臭整理 這類整理主要是通過使抗菌整理劑與織物牢固的結(jié)合，通過直接作用或緩慢施放作用達到抑制細菌生長的目的。 非耐久性抗菌消臭整理 1堿性綠-銅鹽抗菌整理 該方法適用于腈綸織物，它可使腈綸著色，又能起殺菌作用，織物帶綠色，可做手術(shù)衣和鞋墊。2銅鋯鹽抗菌整理 采用0.2%的銅鋯化合物浸質(zhì)處理紡織品，可獲得良好的殺菌效果。 耐久性抗菌消臭整理 有機硅季銨鹽 二苯醚類抗菌劑 有機氮抗菌劑

17、有機硅季銨鹽抗菌整理這類抗菌劑的主要成分是3(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化銨。結(jié)構(gòu)式為： DC-5700抗菌機理是其化學機構(gòu)上左端的三甲氧基硅烷基具有硅烷偶合性，當用水稀釋時，由于甲氧基的水解和析出甲醇即會形成硅醇基。硅醇基基團與纖維表面及彼此之間的脫水縮合反應，使DC-5700以共價鍵牢固地結(jié)合在纖維表面。在形成硅醇基的同時，陽離子(N )因纖維表面帶負電荷而被吸引，形成離子鍵結(jié)合(靜電結(jié)合)，加上彼此之間的脫水縮合反應，使其在纖維表面上形成堅固的覆膜，即DC一5700是以在纖維表面上共價鍵和離子鍵兩種結(jié)合方式，形成耐久性優(yōu)良的抗微生物表面膜。此類抗菌劑著名的有美國道康寧公司的抗

18、菌劑DC-5700、柏靈登公司的抗菌劑Biogard TM，國產(chǎn)的有深圳產(chǎn)的抗菌劑AV-990、北京產(chǎn)的抗菌劑SGJ-963等。 整理方法有軋-烘法和浸漬法。有機硅季銨鹽抗菌劑整理時不需高溫焙烘，一般烘干后即可產(chǎn)生持久的抗菌效果，它對白癬菌、大腸桿菌、念珠菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌均有抑制功能。 二苯醚類抗菌劑 它主要是二苯醚與其它化合物的復合體、其它化合物包括有機硅烷化合物、芳香族鹵化物等，它屬于非離子乳液，易分散于水，此類抗菌劑有日本敷島公司的Nonstar、帝人公司的Santiz、瑞士汽巴公司的Irgasan DP-300等。 二笨醚類抗菌劑適用于纖維素及其混紡織物的耐久抗菌整理，它對

19、白癬菌(真菌)、金黃色葡萄菌(革蘭氏陽性菌)和大腸桿菌(革蘭氏陽性菌)等具有優(yōu)異的抗菌活性，已廣泛用于襪子、內(nèi)衣、毛巾、襯衫、運動服、床上用品、窗簾、手帕和地毯等方面，可采用浸漬、浸軋和噴霧法。耐久性抗菌整理須與樹脂合用，經(jīng)焙烘才能完成。 有機氮抗菌劑 有機氮抗菌劑是近年來受到關(guān)注的抗菌劑。應用有機氮化合物可以更好地抑制白癬菌(真菌)、金黃色葡萄球菌(革蘭氏陽性菌)和大腸稈菌(革蘭氏陽性鹵)，效果優(yōu)于有機硅季銨鹽和二苯醚類抗菌整理的抗菌效果。 有機氮化合物與樹脂或交聯(lián)劑同浴使用，能提高抗菌的耐久性?？刹捎媒埛ā⒔n法或噴灑法來處理織物。有機氮化合物的毒理試驗證明，它的毒副作用極小，可以安全使

20、用?？咕囼炞C明，有機氮對綠膿桿菌和白癬菌的抑制效果明顯優(yōu)于其它抗菌劑，而對其它菌的抑制作用與其它抗菌劑相當。 抗菌防臭纖維 抗菌纖維可按纖維基質(zhì)及抗菌活性組分進行分類。抗菌纖維的加工方法 接枝法 離子交換法 混紡法 熔融共混紡絲法 復合紡絲法 接枝法用化學的方法在大分子上接枝具有抗菌性的基團，從而使纖維獲得抗菌效果的一種方法。用這種方法制造的纖維作為抗菌保健服裝的材料?？梢跃哂杏谰眯缘目咕Ч５朔▽τ诳咕鶊F和原料纖維本身有較高的要求。而且技術(shù)也比較復雜，所以目前應用還不很廣泛。 離子交換法 采用具有離子交換基團(如硝酸基或羧基)的纖維，通過離子交換反應而使纖維表面置換上一層具有抗菌性的

21、離子(一般為銀離子或銀離子與銅離子或鋅離子的混合物)。 據(jù)報道，這種方法制得的纖維，由于金屬離子與纖維的離子交換基團形成離子鍵，所以具有持久的抗菌效果。 混紡法 將合適的抗菌劑在有機溶劑中溶解后加到紡絲原液中，經(jīng)過混紡制得具有抗菌性能的纖維。 所制得的抗菌纖維的抗菌方式屬溶出型抗菌，即在使用中抗菌劑不斷擴散到纖維表面，從而具有抗菌的效果。 目前此法一般用于抗菌聚丙烯腈纖維的制造。適用于此方法的抗菌劑多為無機類，如銅系、銀系金屆鹽離子等。熔融共混紡絲法將抗菌劑與原料進行共混，然后通過熔融紡絲制得具有抗菌效果的纖維。此法引入的抗菌劑，由于其均勻分布在纖維中，所以制得的抗菌纖維及其產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐洗滌性能，從而抗菌效力也就更持久。但此法要求所采用的抗菌劑能耐高溫且與聚合物有良好的相容性及分散性。目前應用于這種方法的抗菌劑以泡沸石之類無機物居多。 復合紡絲法 將抗菌劑制得的抗菌母粒和原料通過復合紡絲的方法制成皮芯結(jié)構(gòu)的纖維。以抗菌母粒為皮層，原料為芯層。 此法所得的抗菌纖維，抗菌劑只分布于纖維的皮層，因此與上面所介紹的共混法相比。所需的抗菌劑少，從而可以減少因抗菌劑的引入對原料物理力學性能和服