隨著公眾健康防護意識的提升,兼具功能性與安全性的抗菌紡織品在家居床品、運動服飾、醫療防護等領域的應用日益廣泛??此茲崈舻募徔椘房赡芤蚶w維吸濕特性而成為病菌滋生的溫床,進而引發人體炎癥及其他多種疾病,因而開發具有優異抗菌性能的紡織品成為行業重要課題。當前,使用抗菌劑對紡織品進行功能整理已獲得廣泛應用,該方法具有操作便捷、成本可控的優勢??咕鷦┩ㄟ^直接接觸細菌表面或將抗菌組分釋放到基質上,在織物表面形成長效抗菌屏障實現抑菌功能。依據材料特性,抗菌劑主要分為天然抗菌劑、有機抗菌劑及無機抗菌劑。
01 天然抗菌劑
天然抗菌劑是指從天然動植物中提取的具有抗菌活性的物質,通常具有使用安全,生物相容性好等優點。天然的動物類抗菌劑包含蠶絲中的絲膠蛋白、蜂膠以及從昆蟲外骨骼和甲殼類動物外殼中提取的殼聚糖等;天然植物類抗菌劑有蘆薈、艾蒿及薄荷提取物等。其中,殼聚糖的應用較為廣泛,主要通過其帶正電荷的氨基與細菌細胞膜上的負電荷組分相互作用,抑制細菌的生物合成,導致細菌死亡。天然植物類抗菌劑通常利用其所含有的生物堿、黃酮類、醌類和多酚類等化合物,對微生物的細胞膜和細胞壁進行破壞,通過抑制微生物能量供應、核酸和蛋白質的合成等過程實現抑菌、滅菌。然而,天然抗菌劑的耐熱性、廣譜抗菌性有限,且使用壽命較短,還需進一步改善。
02 有機抗菌劑
與天然抗菌劑相比,有機抗菌劑具有廣譜抗菌性、殺菌速度快、加工方便等優點,且種類繁多,根據抗菌成分的分子結構類型可將其分為季銨鹽類、鹵胺類、咪唑類、醇酚酯類、胍類、有機酸類等。如季銨鹽類抗菌劑,它在水中呈正電性,與負電性的細胞膜結合來破壞細胞膜的正常滲透及代謝,以此達到殺菌效果,除此之外還可作為紡織品的柔軟劑和抗靜電整理助劑。在紡織品開發過程中,通常利用共混紡絲、靜電紡絲、原位聚合、復合紡絲或接枝改性等方法將有機抗菌劑添加到纖維的表面或內部,制備抗菌纖維,進一步通過織造工藝獲得抗菌紡織品;還可通過涂層、浸漬等方法直接對織物表面進行改性,使其實現抗菌功能。
03 無機抗菌劑
無機抗菌劑主要為比表面積較大的金屬基納米材料,其抑菌機理主要包括自由基的產生、粒子電離和酸的形成?,F階段研究的無機抗菌劑主要可以分為三類:(1)以無機材料為載體,負載具有抗菌性能的銀、銅、鋅等金屬離子的無機抗菌劑;(2)利用在光源條件下能夠產生抗菌效果的光催化材料(ZnO、ZrO2、TiO2等)制備的無機抗菌劑;(3)金屬有機骨架化合物(MOFs)抗菌劑。其中,銀離子抗菌劑的開發和應用較為廣泛,如Kosa公司將銀基陶瓷添加劑嵌入在聚酯纖維中、日本東洋紡的PURECELL?銀離子腈綸、美國Noble纖維技術公司研發生產的鍍銀纖維X-Static等。
參考文獻
[1]蔣少琪,曹良波,郭榮輝.抗菌功能紡織品的研究進展[J].紡織科學與工程學報,2024,41(3):101-109.
[2]巢夢穎,劉雨鷺,凌新龍.紡織品抗菌材料及其應用研究進展[J].紡織科學與工程學報,2023,40(2):65-75.
[3]翟麗莎,王宗壘,周敬伊,等.紡織用抗菌材料及其應用研究進展[J].紡織學報,2021,42(9):170-179.
[4]王棟,董永明.紡織品抗菌劑的種類及其應用[J].國際紡織導報,2023,51(6):13-15.
來源:《紡織導報》