抗菌纤维调查演示教学.doc
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1、抗菌纤维调查精品文档抗菌纤维调查一、定义混有抗菌剂或经抗菌表面处理的纤维。对抗甲氧苯青霉素的黄色葡萄菌等,具有抗菌杀菌功能,可防感染和传染。二、市场需求抗菌纤维可广范用于家纺用品、内衣、运动衫等等,特别是老年、孕产妇及婴幼儿服装。使用这种纤维制成的衣服,具有很好的抗菌性能,能够抵抗细菌在衣物上的附着,从而使人远离病菌的侵扰。抗菌纤维对细菌的抵抗和杀灭作用不是一次性的暂时作用,而是几周到几年的长期功效。据统计,在19921997年间,全球有抗菌功能的纺织品的销售额将以每年810的速度增长,在1997年全球抗菌功能的纺织品出口额达到1370亿美元,到2000年增长到2000亿美元。目前,全球抗菌纺
2、织品市场的以每年10的速度增长。据中国抗菌材料及制品行业协会筹委会的专家介绍,目前,我国有抗菌材料研发单位近30家,抗菌制品生产商300多家。2002年,我国抗菌剂的产量预计将达到300吨,抗菌制品的总产值达到300亿元。2005年,将年产抗菌剂500吨,抗菌制品产值超过400亿元。日本是全球最大的抗菌纺织品生产地,产值占全球总产值的39,欧洲占21。 开发研制出能够抑制微生物繁殖或杀死细菌的抗菌防臭纤维和纺织品成为纺织业必需重视的商业机会。三、抗菌材料分类及抗菌机理抗菌材料一般可分为有机抗菌材料和无机抗菌材料两大类。通常有机抗菌材料根据其化学分子结构而将其分成20余大类,像结构较为简单的醛基
3、水溶液类及结构较为复杂的异噻唑和咪唑类等,它们的特点都是具有一定的挥发性和毒性,耐温性差,一般在200以内,长期使用有溶出、析出等现象,容易对皮肤和眼睛等造成刺激和腐蚀,甚至有的还存在致癌和坏血的潜在危险,因此使用中必须十分注意控制浓度;无机抗菌材料主要是指重金属离子Ag、Zn2、Cu2或以含这些离子的硅酸盐或磷酸盐为载体的抗菌材料。与有机抗菌材料相比,它具有较好的耐热和安全性,且抗菌能力强、耐久性好等特点,其中尤其以Ag的灭菌性能为人们所关注,它对各种致病细菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等都有强烈的杀灭效果,而且所需浓度极低,一般用量为106即可灭菌(质量分数)。有机抗菌剂杀菌机理主要是带正电
4、荷的胺基与细胞表面的负离子相结合,以物理作用破坏其细胞膜,使细菌死亡。天然抗菌剂是利用其分子中的氨基与细菌细胞壁表面的阴离子结合,阻碍其生物合成而起到抗菌作用。昆虫对环境的适应力很强,因此从它们体内分离出的天然的抗菌物质是很好的抗菌材料,但这方面的研究才刚刚开始。 无机抗菌材料实际使用的金属离子仅限于对人体安全的银、锌、铜离子,其中以载银抗菌材料最佳,其抗菌机理是:(1)接触反应。即银离子与细菌接触反应后,造成微生物固有成分破坏或产生功能障碍。当微量的银离子到达微生物细胞膜时,因后者带负电荷,依靠库仑引力,使两者牢固吸附,银离子穿透细胞壁进入胞内,并与SH基反应,使蛋白质凝固,破坏细胞合成酶的
5、活性,细胞丧失分裂增殖能力而死亡。银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。当菌体失去活性后,银离子又会从菌体中游离出来,重复进行杀菌活动,因此其抗菌效果持久。 (2)催化反应。在光的作用下,银离子能起到催化活性中心的作用,激活水和空气中的氧,产生羟基自由基0H和活性氧离子02,而活性氧离子02具有很强的氧化能力,能在短时间内破坏细菌的增殖能力,致使细胞死亡,从而达到抗菌目的。四、纺织方法织物在加工工程中,往往需要经过抽丝、纺纱、捻线、织造、印花、染色及后整理等工序,因此可以在各个加工阶段,选择合适的抗菌剂。抗菌纤维的生产方法主要有:(1)共混纺丝法纺丝制成抗菌纤维 共混纺丝法
6、是将抗菌剂和分散剂等助剂与纤维基体树脂混合。采用该方法要经过与基体树脂熔融混合、纺丝、拉伸等工序,因此要求抗菌剂要满足以下条件:、耐温性能好,250-300,因此要求用于该类纤维的抗菌剂在此纺丝温度下不分解,保持抗菌剂的稳定性。 、粒径足够小,与聚合物有良好的兼容性及分散性,对于成纤体系,一般要求抗菌剂的平均粒径小于1才能具有好的可纺性。用该方法生产的抗菌纤维有抗菌细旦丙纶低弹丝、纳米层状银系抗菌聚酯纤维、抗菌纤维(一种添加有机抗菌剂通过共混纺丝法制备得到的抗菌纤维)、复合纺丝等。(2)化学改性法纺丝制成抗菌纤维对纤维表面进行改性处理,通过配位化学键或其它类型的化学键,结合具有抗菌作用的基团,
7、利用接枝、均聚和共聚法在织物的纤维上生成带电官能团,再浸入相反离子溶液中处理,将抗菌基团接枝到纤维上。化学接枝改性制备抗菌纤维一般分两步进行:第一步,对纤维进行表面处理,使纤维的表面产生可与抗菌基团化合物进行接枝的作用点,目前常用的方法为化学溶剂处理法和辐射法;第二步,将带有抗菌基团的化合物与经过处理后的纤维结合,得到抗菌纤维,或者利用纤维及抗菌剂上存在的活性基团在一定条件下发生交联反应将抗菌剂固着在纤维上。用该方法生产的抗菌纤维有磷酸活化载银剑麻基活性炭纤维、接枝聚丙烯型抗菌纤维、剑麻基抗菌纤维、绿色抗菌纤维、铜()络合抗菌纤维等。(3)在纺丝油剂中加入抗菌剂制成抗菌纤维纤维在纺丝牵伸过程中
8、,需要经过导丝盘导丝到卷绕筒管上,再经过拉伸辊牵伸。在这些过程中,丝条和导辊间会因产生摩擦而影响纺丝质量。为克服这个问题,需要在纺丝过程中加入表面活性剂作为油剂来减少摩擦,但同时这些油剂又容易滋生菌类,因此可以通过在该阶段加入合适的抗菌剂,使抗菌剂在表面活性剂作用下深入纤维内部来抑制微生物对纤维造成的影响。通常采用的抗菌剂包括有机氮硫类抗菌剂、氯化胺、活化脱氢醋酸类以及有机氮氯素和有机氮硫氯素化合物等。(4)纺纱上浆时加入抗菌剂纺纱时,为使纱支经得住织造过程中的张力和摩擦,并赋予织物良好的手感,经常需要给经纱上浆。纺织经纱用的纤维,有天然纤维和化学纤维的短纤维纱、混纺纱、长纤维纱及混合长丝等多
9、种。所选用的上浆浆料,也根据经纱种类和使用目的的不同来选择,一般以淀粉类天然浆料为主,也有采用合成和半合成的。不管采用哪一种浆料,其中都需要加入柔软剂、吸湿剂、着色剂等各种助剂。这些助剂也很容易产生各种微生物,因此也需要加入抗菌剂。五、目前国内抗菌纤维生产厂家生产厂家规格组成抗菌原理上海环谷新材料科技有限公司涤纶75d/72f,尼龙78d;是在纤维的生产过程中,将经过特殊加工的纳米级银系抗菌剂分散到熔体中加工而成采用纳米技术将银离子内嵌特殊形貌的微粒中,微量的银离子接触细菌时,通过库仑引力,阴离子穿透细胞壁进入胞内,并与SH基反应使蛋白质凝固、破坏 浙台合资上虞弘强彩色涤纶有限公司1D5D;3
10、8mm102mm 该纤维是在纤维生产过程中,熔入特殊加工的纳米级抗菌剂加工而成抗菌的机理是纤维中的银离子与细菌体内的酶蛋白结合后使其失去活性,从而阻断细菌细胞的呼吸和繁殖过程。环境越温暖潮湿,银离子就越易与酶蛋白相结合,其抗菌效果也越明显绍兴县纺织业生产力促进中心有限公司短纤维银系抗菌涤纶是采用亚纳米级的磷酸锆载银粉体,用特有的技术使其均匀的分布在纤维上银离子进入细菌并与巯基反应,使蛋白质凝固,破坏细菌酶活性,使细菌丧失繁殖能力而死亡,同时银离子也能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统、物质传输系统,这一机理很好的赋予银离子广普抗菌性江门市新会区粤新化纤有限公司2.5D15D;短纤维通过PET与纳
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