轻化工程实践书

1、综合实践报告题 目： 光触媒抗菌防臭整理 学 院： 纺织与材料学院 专业班级： 轻化工程 学生姓名： 指导教师： 习智华 焦林 徐成书 陆少锋 201一、技术简介21.1产品的概念21.2发展与现状21.2.1发展21.2.2现状21.3光触媒抗菌防臭整理21.3.1光触媒抗菌防臭整理的机理21.3.2织物光触媒抗菌除臭剂的特点21.3.3光触媒抗菌除臭纺织品的制备21.3.4抗菌防臭整理加工效果检测法21.4技术的创新22市场22.1消费的人群22.2抗菌功能纺织品的销售22.3主要生产企业22.4利润空间22.5发展的前景22.5.1技术发展的前景22.5.2产品发展的前景22.6与产品有

2、关的标准22.6.1理想抗菌整理剂应具备的要求22.6.2抗菌防臭整理标准2三、该技术以及形成的产品受影响的因素23.1加工技术的影响23.1.1光触媒粉体团聚23.1.2溶胶凝胶高温结晶23.1.3光催化活性23.2市场体系的影响2四、建议24.1产品技术方面24.1.1. 光触媒抗菌除臭织物的制备24.1.2对光触媒进行屏蔽改良24.1.3溶胶凝胶高温结晶24.1.4提高光触媒光催化括性24.1.5光源的波长延伸到可见光范围24.2产品市场体系方面24.2.1光触媒纺织品功能其他整理24.2.2测试标准与评价体系方面24.2.3.附加功能性2五、产品介绍2一、技术简介1.1产品的概念抗菌防

3、臭整理是用抗菌防臭加工剂处理织物(天然纤维、化学纤维及其混纺织物)，以获得抗菌、防霉、防臭、保持清洁卫生纺织品的加工工艺。其目的不仅是为了防止织物被微生物沾污而损伤，更重要的是为了防止传染疾病传播，保证人体的安全健康和穿着舒适，降低公共环境的交叉感染率，使织物获得卫生保健的新功能。广义上 ，光触媒是指以纳米TiO2 为代表的，具有光催化性能的一类半导体无机材料如纳米TiO2、ZnO、WO、Zr2O、V2O3、Sn2O、SiC ，以及相互之 间的复合物 等”。在目前使用 的这些半导体物质中，从实用程度和性价比来看，纳米TiO2 明显优 于其它几种光触媒材料。TiO2有金红石型板钛矿型和锐钛矿型三

4、种晶体结构。其晶体结构参数及物性特征分别。板钛矿型T iO2 结构不稳定 ，是一种亚稳相,应用极少;金红石型TiO2主要用作白色颜料、 消光剂和紫外屏蔽剂;锐钛矿型TiO2存在晶格Z陷，结构比较开放，当颗粒尺寸 降到纳米级时,具有良好的光催化活性 。因此,狭义上，光触媒通常指锐钛矿型纳米TiO2 . 因其活性高，稳定性好，且对人体无害，当它经受太阳或紫外线照射时，与空气中氧或水分形成活性氧，光触媒具有使有机物氧化分解的能力，或者说锐钛矿结晶结构的TiO2在太阳光、荧光中的紫外线照射时，表面产生活性OH-、O2等起很强的氧化作用，使细菌分解起到杀菌作用。TiO2的抗菌效果是即刻起作用，它与消耗型

5、的铝、铜等金属离子抗菌剂比较有其优势，（光触媒：是一类以二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称。触媒即是催化剂；光触媒即是光催化剂。是“光”和“触媒”的组合词。光触媒是以光的能量来作为化学反应的能量来源。）利用二氧化钛作为催化剂，加速氧化还原反应，使吸附在其表面的氧气及水分子激发成为极具活性的OH-和O2-自由基，这些氧化能力极强的自由基可分解几乎所有的对人体或环境有害的有机物。使其分解为稳定无害的物质（水、二氧化碳）。以达到抗菌、除臭以及净化空气的功能。光触媒-抗菌、除螨-防霉、除臭自洁-净化空气。它具有良好的抗菌、除螨、净化空气、降解有机物作用。二氧化钛是利用387.5nm以下的

6、紫外光（紫外线对人皮肤危害最大）这部分光辐射能量仅占光辐射的0.04左右；在室内这部分波长的光线所占的比例更低。（可采用人工光源）可见光波由长到短分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外线。（七种）波长比紫光短的光称紫外光（紫外线）波长比红外光长的光称为红外光（红外线）可见光波长范围为380nm-780nm。 Ag/TiO2复合光催化材料经实验发现可利用550nm可见光作为能源（紫色至蓝色区为蓝光区；绿色至红色区为红光区）。1.2发展与现状1.2.1发展考古学家发现远在公元前4000 年世界文明古国之一的埃及人为了保护狮身人面像中长眼的木乃伊在处理上采用的就是一种名为薰衣草的药物植物，这说明人类在

7、很早以前就已经注意到纺织品的抗菌防臭问题了。及至近代关于抗菌防臭整理技术的进一步发展要从大约100 年前说起那时为了防止微生物对纺织品的侵蚀就已经开始应用上了抗菌剂到1935年第二次世界大战的时候当时的纳粹德国它们为了防止伤员的第二次感染就曾采用第四级铵盐对军服进行浸渍处理。后来到1947年美国人为了防止婴幼儿病患对尿布包袋毛巾等施以第四级铵盐化合物处理使得抗菌防臭技术又进了一步，1952年以后又连续出现了英国对毛毯和其他床上用品采用十六烷三甲基溴化铵处理的先例所有这些都是抗菌防臭整理的进化演变也是抗菌防臭整理技术在造福人群朝着实用化方向发展的里程碑。在抗菌防臭整理技术的发展史上还有的国家如日

8、本它是从二战后自美国引进消臭整理技术开始的 起初于六十年代中期它们采用有机水银有机锡有机锌及含硫有机化合物为加工药剂但技术上并未完全过关后来又经过了一些年在解决了这些加工药剂有害皮肤健康的安全问题及洗涤时易脱落的耐久性问题之后到了 20 世纪20 年代,胶体银由于可以有效地处理伤口而被美国食品药品署( FDA) 认可。与其他抗菌剂相比 ,银系抗菌剂具有抗菌性能高,不易产生抗药性的特点 ,具有很高的安全性。在温暖潮湿的环境里,银离子具有非常高的生物抗菌活性。同时,银系抗菌剂还具有很多优点 ,如对皮肤没有刺激性 ,不影响纺织品的服用性能 ,之后到1967年，日本东京大学的藤岛在试验中发现,TiO2

9、单结晶电极 在受到光照射后能发生光氧化和还原反应,并可将水分解成氢和氧。直1972年,这一成果才被国际顶尖科技杂志( Nature 刊载，这一现象被称为“光触媒 反应”，此后又被称为“ Honda - Fu jishima ”现象.198o年,日本 的坂田和川合又在藤岛的基础上，发现了粉末状的光触媒具有很强的有机 物分解能力.此后,日本 、美国、德国、澳大利亚等国的科学家相继根印染( 2006No.13)w H c .corn.c11据其氧化性强的特点进行了抗菌、杀菌、抗微生物 、 分解有机气体和液体 、空气净化等方面的研究。1997年，桥本( 现东 京大学尖端科技研究中心所长 )、藤岛和日本

10、TOT公司的研究结果表明，光触媒表面具有超亲水性,有防污 、自清洁、防雾功能,这大大扩展了光触媒的应用空间。2001 年,可见光动作型光触媒的开发成果在 Science 、 Nature ) 上 公 布 ”J ，展现了光触媒更高性能的应用前景。20世纪90年代后期 ，上述具有重大影响的科技成果开始被迅速转化为实用技术 。目前日本在该领域遥遥领先 ，应用研究和新技术不断涌现，并在各应用领域得到迅速开发J。日本掀起了一股光触媒热,并扩展到了欧美等国。199年以前,我国光触媒的研究和应 用并未受到足够的关注。2000年开始，这方面的研究和开发才逐渐起步，陆续有文章见诸于科技杂志 。近一两年来， 已有

11、一些研究院所、大学进行了这方面 的研 究和应用,某些商家也开始代理国外产品。但在深度和广度上与日本还有很大的差距,而且在纺织领域的应用还很少.1.2.2现状21 世纪纺织品的发展趋势将体现高科技与时代经济、文化发展的紧密结合 ,并进一步融入日常生活。舒适型和健康功能型纺织品是发展的主体和时尚。将先进的光触媒技术和现代纺织技术相结合 ,可提高纺织品卫生保健、环保及其它功能 ,并给人们提供更加舒适的生活工作环境。利用光触媒材料的紫外线吸收性能和光催化氧化性能 ,以改善纺织品的功能和特性,并开发新材料 、新产品 , 是目前纺织行业关注的热点。近年来 ,国内外一些大学、研究机构和企业纷纷参与研究光触媒

12、技术在各领域的应用 。1.3光触媒抗菌防臭整理就纺织品来说织造工序刚下机的布由于在外观手感光泽等方面都还不够好多不能直接作为商品供应市场为了让这些刚下机的布达到被服的应用目的和要求就需要通过各种整理加工以赋予其应具备的商品性能当前这些整理加工的内容可以概括地分为一般整理和特殊整理两大类，所谓一般整理目的是改变其外形和构成状态达到外观上的变化而所谓特殊整理是对布施以物理化学地处理目的是改善其性能赋予布特殊的功能性在日常生活中人们都有这样的体会那就是纺织品一经用就会有汗皮脂污垢等代谢废物附着其上而附着有这些污物的纺织品由于微生物的关系经过一定时间就会出现纤维老化色素附着之类的异常情况从袜子和内衣发

13、出恶臭气味 与此同时纺织品自身的保湿性透气性降低吸湿性增加着用时的感觉就不好了。但当施以抗菌防臭整理技术利用处理药剂作用到纺织品上通过药理作用破坏菌类细胞内蛋白质的结构杀死细菌抑制住微生物的繁殖这样就可以达到断绝恶臭的发生源维持人体卫生的衣生活环境的目的这就是抗菌防臭整理的机理。1.3.1光触媒抗菌防臭整理的机理光触媒抗菌除臭作用是利用太阳光 、荧光灯中的紫外光部分作为激发光源 ,当紫外光能量大于或等于禁带宽度的光波辐射光触媒时 ,价带中的电子就会被激发到导带 , 生成带负电荷的高活性电子 ( e - ) ,同时在价带上产生带正电荷的空穴 ( h + ) :TiO2 + h TiO2 + h+

14、 + e- 在体系内电场的作用下 , 电子与空穴发生分离 , 迁移到粒子表面的不同位置 。然后活泼的电子被 TiO2 表面的氧分子俘获形成 O2- : O2 + e-O2 空穴则将吸附 TiO2 表面的 H2O 或 OH- , 氧化成氢氧自由基 OH:： H2O + h+OH + H+ OH- + h+OHO2 - 和 OH 基团反应活性很高, 在水和空气中 , 能与细菌细胞或细胞内的组分进行生化反应 , 使细菌菌头单元失活 ; 还能迅速有效地分解构成细菌的有机物和细菌赖以生存繁殖的有机营养物 ,最后导致细菌死亡 。这些基团还能氧化还原吸附在表面的有机气体分子 ,生成水和二氧化碳等对环境无害的

15、物质 ,从而达到净化空气中有害气体的目的 。1.3.2织物光触媒抗菌除臭剂的特点纺织品是微生物繁殖和传递的重要载体, 也是许多疾病产生和传播的媒介 。纺织品的抗菌防臭指纺织品在使用状态下,抑制以汗和人体皮肤代谢产物为营养基质的微生物繁殖, 抑制微生物产生恶臭及各种疾病的产生和传播, 同时也保护纺织品本身。抗菌纺织品最早用于军服,现在已逐渐转向民用。目前 ,对有限空间场所治理所普遍采用的换气、吸附剂吸附、过滤和电沉积等物理方法, 或释放香味气体掩盖臭味的空气净化手段,均属污染转移法, 有的甚至还会对大气造成二次污染。这些技术都不能从根本上消除微量有害气体对人类健康的危害。纺织品在建筑和汽车等室内

16、装饰上的利用率很高 ,开发具有除臭功能的装饰用纺织品 ,如窗帘、墙布和其它装饰物等 ,是治理室内空气的有效途径 。它们能对所处环境中的臭气 ,如 : 氨 、硫化氢、氮氧化物、尼古、甲醛 、 乙醛和二甲苯等 ,进行净化处理 ,为人类创造卫生 、 健康 、舒适的生活环境 。要使织物具有良好的抗菌除臭性能 ,选择抗菌除臭剂时必须遵循下列原则 :(1)对人体安全无毒 ,对皮肤无刺激 ,对环境无污染 ;(2)抗菌、除臭能力强, 范围广 ;(3)持效久、耐洗涤、耐磨损 ;(4)无臭味、怪味,外观颜色浅 ;(5)热稳定性好 ,不变色、不分解、不挥发和不变质等 ;(6)价格便宜 ,来源容易 。1.3.3光触媒

17、抗菌除臭纺织品的制备目前 ,用光触媒制备抗菌除臭纤维和纺织品的途径可分为后整理法和原丝改良法 。后整理法是指先制备光触媒分散悬浮液或凝胶 ,然后对织物进行一般的后整理 (浸轧或涂层 预烘焙烘 )的方法 。该法适用的纤维和纺织材料范围广泛 , 天然纤维、化学纤维和混纺织物都能采用 。原丝改良法 18 是指在纺丝过程中 ,将光触媒添加到聚合物或原液中 , 均匀混合后进行纺丝 ,该法适用于光触媒化学纤维的制备 。根据光触媒的制备和织物整理是否连续 ,又可将后整理法分为粉体分散负载法和原位复合法 。分散负载法是指将干燥细化的成品光触媒粉体分散 , 然后对织物进行整理 ; 原位复合法是指将光触媒的制备和

18、整理连续进行 。 粉体分散负载法的常用工艺为 : 制备光触媒分散液 后处理 。如董永春等 21对织物二浸二轧或涂层 预烘 焙烘 进行二浸二轧光触媒水分散液 (轧液率 75 % ) 后 , 采用 100 预烘 2 m in, 170 焙烘 1 m in 的工艺 , 将光触媒负载于织物表面 ,形成具有光催化特性的光触媒负载织物 , 并利用自行设计的光催化反应器 ,对模拟室内混凝土释放的氨气进行光催化净化研究 。另外 ,还有利用超临界 CO2 整理织物的方法 , 如郑光洪等，将光触媒粒子制备成反向乳液 , 通过超临界 CO2 处理方式将其固着在苎麻纤维表面及其经修饰形成的孔道之中 。 原丝改良法又分

19、为湿法和熔融纺丝法。湿法适用于聚丙烯腈 、粘胶抗菌纤维 ,但此法存在光触媒在纺丝液中易沉降 、聚集和难分散等缺点 ,且粒径均一性要求很高 。如许德生通过共混湿法纺丝 ,将 TiO2 和 ZnO 复配的陶瓷粉纳米材料与粘胶纺丝液混合 ,然后纺丝制成具有抗菌功能的粘胶纤维 。熔融纺丝法适用于 PET、PP 和 PA 等纤维材料 。由于抗菌除臭的光催化反应发生在纤维表面 , 而掺入的粉末大多埋在纤维内 , 不能充分体现光触媒的功能 。为了让纤维中的光触媒粒子尽可能地露出纤维表面 ,发挥抗菌功能 ,需对纤维进行碱减量加工 ,但减量率一般不宜过高。1.3.4抗菌防臭整理加工效果检测法衡量抗菌防臭整理的抑

20、菌#杀菌的效果!即抗菌防臭纺织品的检测方法 目前国内尚无统一标准!一般参考日本和美国的一些方法4.1 AATCC-90 试验法在琼脂培养基上! 接种试验菌种! 再紧贴上试样 另取一块未整理织物!贴在同一培养基上作对照 于 37C下培养 24h 后!借放大镜观察菌类繁殖情况和试样周围无菌区的晕圈大小!同时与对照的试验情况比较 故该法也称晕圈试验法4.2 AATCC-100 试验法目前! 在美国的三种抗菌定量试验法中!AATCC$100 为惟一的标准试验法 其方法是%在灭菌织物上!接种革兰氏阴性菌和阳性菌!以琼脂培养基培养!培养后与未整理织物相比较!得出细菌减少数此法适用于容易从被加工纤维上溶出的

21、抗菌剂!而不适用于加工纤维以化学方式相结合的抗菌剂204.3 振荡烧瓶试验法振荡烧瓶试验法是美国道康宁公司为克服AATCC$100 法的缺点而开发的! 可用来评价用DC-5700 加工的非溶出型抗菌纤维制品抗菌性能此法为了增强试验菌与试样的接触!把试样投到盛有大量菌液的三角烧瓶中!经一定时间强烈振荡后计测烧瓶内的细菌数! 并与振荡前的细菌数比较!定量表示其抑菌率。1.4技术的创新光触媒的制备和织物整理原位复合中，采用溶胶、凝胶的技术制备纳米TiO2溶液，然后对织物抗菌除臭整理。 该法是低成本的低温液相原位复合，具有较好的应用前景。2市场2.1消费的人群随着人民生活质量的提高和环境污染日益加重，

22、尤其是在毒奶粉、核辐射、农药蔬菜、激素猪肉事件相继曝光的情况下，消费者对自身健康的关注意识逐渐加强。整体来看，人们过去对自身健康问题的关注大多体现在吃的方面，相对而言“穿出健康”的意识比较薄弱。然而近年来这一关注度正悄然发生着改变，目前市场上供应的琳琅满目的抗菌防臭袜、抗菌内衣及其他种类抗菌产品其中抗菌针织品已经成为目前功能性针织品中最受消费者欢迎的大类品种之一，面对消费者对安全的关注从“吃”过渡到“穿”的这种转变，纺织厂家、商家纷纷打出“抗菌”的招牌加紧生产抗菌类纺织品，通过差异化营销，给消费者提供最强有力的安全心理保障。在专业领域，如医疗单位用抗菌织物制成手术服、医用缝合线、绷带、纱布、口

23、罩、拖鞋、护士服、病员服，其他行业使用的帐篷、地毯、广告布、遮阳布、过滤布、各类军用布、绳带、布袋等，都具有非常良好的实践效果。食品制药行业的食品覆盖布、工作服等都已经开始使用抗菌织物在传统商品批发市场纺织品摊位分类详细，摊档繁多。目前在销售的琳琅满目的带有抗菌功能的纺织品在结构、质料、使用方式上千差万别。在形式上有针织内衣、内裤、运动衣、加厚版的T恤衫、袜子、帽子、文胸、腹带、泳装、床单、被罩、毛巾、手套、坐垫、抹布、布玩具等种类。在材质上涵盖了棉、毛等天然纤维以及粘纤、涤纶、锦纶等化学纤维。可以说，抗菌类纺织品如今已经切实的走进了寻常百姓的日常生活，并得到大家的认可。2.2抗菌功能纺织品的

24、销售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。据统计，在1992-1997年间，全球有抗菌功能的纺织品的销售额将以每年8-10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。据全国卫生产业企业管理协会抗菌产业分会公布，我国抗菌产业2011年产值已经超过800亿元，2015年抗菌产业年产值超过1200亿元。据有关专家测算，近年来全球与抗菌相关的纺织品销售额年增长约6%10%，在未来5年内，全球抗菌纺织品市场的年增长率约10

25、%11%，此市场将持续蓬勃发展。2.3主要生产企业上海东华大学、上海合纤所、天津纺织集团、天津飞天公司江苏仪化宇辉公司、日本抗菌织物公司、日本敷纺公司、沙特阿拉伯SAAF公司和Ahlstrom公司等国内外各大知名公司及科研院所纷纷针对纺织品市场的发展趋势，推出各类独具特色的抗菌纺织品。2.4利润空间抗菌功能的纺织服装领域有着广泛的应用，比如纤维、面料、内衣、T恤、针织衫、袜品、护膝、床上用品等。随着人们物质生活水平的提高，以及对健康纺织品的逐渐了解，生态环保并且又具有抗菌功能的纺织品市场前景非常看好。就全国妇女儿童的内衣市场来说，消费群体约7亿人，每年销售20亿件以上的内衣。若每件内衣采用光触

26、媒抗菌剂后，增加5至10元的附加值，则50的市场就可实现50多亿元的产值。2.5发展的前景2.5.1技术发展的前景许多有机合成抗菌剂虽有优良的抗菌效果 ,但耐久性和耐热性差 ,毒性大 。 无机类抗菌剂中银及其离子最有效 , 但是银具有显色性 ,使用不当会使纤维或纺织品泛黄 , 很难满足高档卫生保健品的要求 。 光触媒不仅可以满足抗菌除臭剂的基本原则 ,而且还具有以下一些优良特性:( 1)即效性好 ,如银系抗菌剂的抗菌效果约在 24 h左右发生 ,而光触媒仅需 1 h左右 ;( 2)反应过程中 ,光触媒能将各种有害化学物质和细菌分解 、 破坏 ,但只作为一种催化剂 , 并不直接参与化学反应 ,

27、因而其本体结构在作用过程中不会发生破坏和失效 ,从理论上讲具有永久的除臭性 ;( 3)不仅能杀灭细菌和病毒 , 而且还能分解细菌产生的毒素 ,可有效地阻断和分解环境荷尔蒙 , 捕捉并杀除空气中的浮游细菌和微生物 。可以认为 ,光触媒应用于纺织品的抗菌除臭功能整理 , 可从根本上解决细菌传播和室内空气污染问题 , 而非仅一时之效。2.5.2产品发展的前景纺织品的抗菌防臭整理已有近百年的历史。20世纪50年代至60年代，美国已实现卫生整理纺织品的工业化生产，70年代末、80年代初，日本的抗菌防臭纺织品进入了比较快的发展阶段。而我国这方面的研究还只是近十多年的事。抗菌纺织品在国际市场上一出现便风靡全

28、球，现已形成每年几百亿美元的巨额销售量。在日本，80%以上的袜子、内衣等都为抗菌纺织品，其在抗菌加工产品领域中的市场占有率还在继续扩大。而我国抗菌防臭后整理也已不再只停留在袜子的加工上，而是扩展进入到运动衣、帽子、学生服、围裙、游泳衣、手术衣、手帕、安全帽内衬、毛巾、裤衩、窗帘、地毯、褥垫、衬布、盖布、墙纸、床单、睡衣、口罩、书包、帐篷、鞋子以及外科手术用品上。2.6与产品有关的标准2.6.1理想抗菌整理剂应具备的要求 用于纺织品的理想抗菌整理剂应具备的要求： 1）具有优良的抑制、杀菌、消毒和除臭的功能，具有广谱抗菌效果。2）抗菌效果耐久性强，耐漂洗和日晒。 3）对人体不产生副作用，无毒，不污

29、染环境。 4）不影响纺织品本身的风格特征，不损伤纤维，不影响其他纺织品助剂的功效。 5）抗菌抗整理剂的使用方法简便，成本低。2.6.2抗菌防臭整理标准用于纺织品的整理抗菌防臭整理标准：(1)对织物上的细菌和真菌具有抑制作用；(2)织物经漂白、水洗或干洗后具有抗菌持久性；(3)对生产者和消费者不产生有毒副作用，不会引起皮肤过敏或感染；(4)与其他功能性整理剂具有较好的相容性；(5)对织物手感和强度影响不大，不会引起织物泛黄；(6)不影响织物原有的吸湿性能；(7)不含重金属、甲醛、酚和有机卤素等，对环境无污染2.6.3产品的标准1）测试方法纺织品抗菌性能的测试分为定量测试方法和定性测试方法，以定量

30、测试方法最为重要。1. 定性测试方定性测试方法包括AATCC 1472011纺织品抗菌活性的评定方法：平行划线法、日本工业标准JIS L 1902:2008纺织品抗菌性能试验方法 抗菌效果中的定性试验（抑菌环法）部分、FZ/T 730232006抗菌针织品附录 E晕圈法、GB/T 20944.12007纺织品抗菌性能的评价。定性测试方法是基于离开纤维进入培养皿的抗菌剂活性，一般适用于溶出性抗菌整理，但不适用于耐洗涤的抗菌整理。优点是费用低、操作简单、时间短，对于确定样品是否具有抗微生物活性，最为适用。但抑菌区的宽度不代表抗菌性的强弱，它与纺织品抗菌剂的扩散性能有关。扩散性强，抑菌区宽；扩散性弱

31、，抑菌区窄。从环境与安全的角度来看，定性分析的数值并不是越大越好。抗菌纺织品的安全性体现在它起到抗菌防护作用的同时，对人体没有毒副作用，不破坏人体正常的微生物群。一般而言，抗菌剂的活性越广，对高级物种（包括人类）的毒性越大。很多抗菌织物（如内衣、毛巾、床上用品等）会直接接触人体皮肤，有的还是长时间接触，因此全面评估这些抗菌微生物纺织品对人体的危害程度十分重要。FZ/T 730232006中要求抗菌针织品所应用的抗菌物质的溶出性指标为：抗菌织物洗涤一次后，抑菌带宽度D5mm。另外，定性测试结果不能作为纺织品抗菌性能测试的最终结论，若要确切地了解某种纺织品的抗菌性能，应该采用定量测试。2 .定量测

32、试方法纺织品抗菌性能的定量测试方法主要包括吸收法、转移法、转印法以及振荡法。包括GB/T 159791995一次性使用卫生用品卫生标准附录B产品抑菌和杀菌性能与稳定性测试方法、AATCC 1002004纺织品抗菌整理的评定、ISO 207432007抗菌整理纺织品的抗菌性能测定、JIS L 1902:2008纺织品抗菌性能试验方法 抗菌效果中的吸收法和细菌转印法、FZ/T 730232006抗菌针织品中附录D中的吸收法和振荡法、GB/T 20944.22007纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法和GB/T 20944.32007纺织品抗菌性能的评价 第3部分：振荡法等等。GB/T 159791

33、995 主要针对一次性使用卫生用品或消毒用品的测试方法。这类产品使用时间较短，且对抗菌性能的要求较高，样品只需要与菌液经过短期的接触就可以显示出抗菌效果，故在测试操作中样品与菌液的接触时间较短。目前多用于医疗用品的抑菌杀菌测试。ISO20743：2007根据产品的用途和使用环境，确定了三种抗菌性能的定量测试方法：吸收法、转移法和转印法。JIS L1902：2008根据ISO 20743：2007修订，定量测试方法包括吸收法和细菌转印法，此标准中与ISO 20743：2007中相同的定量测试方法是一致的。AATCC 1002004、ISO20743：2007和JIS L 1902：2008 都没

34、有提及抗菌评定基准，目前国内极少使用。FZ/T 730232006和GB/T 209442007是国内比较常用的测试标准，相对其他标准，这两个标准在试验菌种、洗涤剂、洗涤方法、空白对照样及抗菌效果的判定等方面都有详细说明。FZ/T 730232006中抗菌效果检验方法包括奎因法、吸收法和振荡法。奎因法参照美国的Quinn Test法制定，是一种比较简易和快速的测试方法，可用于细菌和部分真菌检测。奎因法作为快速测试方法，不能十分准确地反映样品的抗菌性能。吸收法和振荡法试验操作比较复杂，费时长，但结果比较准确可靠。FZ/T 730232006中A级产品仲裁检验方法采用其附录D中的吸收法；AA级产品

35、及AAA级产品仲裁检验方法采用其附录D中的振荡法。FZ/T 73023采用的洗涤试验方法参照了日本标准JIS L 0217 的103方法和GB/T 8629 ，使用小型家庭双桶半自动洗衣机，洗涤程序繁琐，操作不方便，费时费力。GB/T 209442007中不要求样品必须洗涤，如需要考核抗菌纺织品耐洗性能，可按耐洗色牢度试验机洗涤方法（GB/T 12490中的试验条件A1M）进行，或者采用家用双桶洗衣机洗涤方法进行。2） 国家标准中国 China(强制性和推荐性)国家标准GB 21551.2-2010家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 抗菌材料的特殊要求GB 21551.3-2010家用和

36、类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空气净化器的特殊要求GB 21551.4-2010家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 电冰箱的特殊要求GB 21551.5-2010家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 洗衣机的特殊要求GB 21551.6-2010家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空调器的特殊要求GB 21551.1-2008家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能通则General requirement of antibacterial and cleaning function for household and similar electrical applian

37、cesGB/T 24170.1-2009表面抗菌不锈钢 第1部分：电化学法Surface antibacterial stainless steelPart 1:Electrochemical methodGB/T 23763-2009光催化抗菌材料及制品 抗菌性能的评价Photo-catalytic antimicrobial materials and products - Assessment for antimicrobial activity and efficacyGB/T 21866-2008抗菌涂料（漆膜）抗菌性测定法和抗菌效果Test method and effect fo

38、r antibacterial capability of paints filmGB/T 21510-2008纳米无机材料抗菌性能检测方法Antimicrobial Property Detection Methods for Nano-inorganic Materials GB/T 20944.1-2007纺织品 抗菌性能的评价 第1部分:琼脂平皿扩散法Textiles-Evaluation for antibacterial activity-Part 1:Agar diffusion plate methodGB/T 20944.2-2007纺织品 抗菌性能的评价 第2部分:吸收法T

39、extiles-Evaluation for antibacterial activity- Part 2:Absorption method GB 15979-2002一次性使用卫生用品卫生标准附录C4：溶出性抗(抑)菌产品附录C5：非溶出性抗(抑)菌产品HygienicStandard for Disposable Sanitary ProductsGB 15981-1995消毒与灭菌效果的评价方法与标准附录B：消毒剂定性消毒试验；附录C：消毒剂定量消毒试验Evaluatingmethodandstandard for the efficacy ofdisinfectionandsteri

40、lization 行业标准SN/T 2399-2010抗菌金属材料评价方法Evaluation method for antimicrobial metallic materialsFZ/T 62015-2009抗菌毛巾Antibacterial towelSN/T 2162-2008壳聚糖抗菌棉纺织品检验规程Rules for the inspection of cotton fabric treated with chitosan antimicrobial agentYB/T 4171-2008含铜抗菌不锈钢Cupreous anti-bacterial stainless steelH

41、G/T 3950-2007 抗菌涂料Antibacterial coatingJC/T 1054-2007镀膜抗菌玻璃Coated glass of antibacterialQB/T 2850-2007抗菌抑菌型洗涤剂The antibacterial and bacteriostatic detergentQB/T 28812007鞋类衬里和内垫材料抗菌技术条件Antimicrobial Technical Requirements for Footwear Linings & Insoles FZ/T73023-2006抗菌针织品Antibacterial Knitwear HG/T 3

42、794-2005无机抗菌剂-性能及评价Inorganic Antibacterial Agents-Function and Evaluation QB/T 2738-2005日化产品抗菌抑菌效果的评价方法JC/T 939-2004建筑用抗菌塑料管抗细菌性能Antibacterial property of antibacterial plastics pipes used for building SC/T 3403-2004甲壳质与壳聚糖Chitin and chitosanQB/T 2591-2003抗菌塑料抗菌性能评价及其测试方法Antimicrobial plasticsTest f

43、or antimicrobial activity and efficacy JC/T 898-2002抗菌陶瓷制品抗菌性能Antiseptic function of antibacterial ceramic HGT 3663-2000胶鞋抗菌性能的试验方法(琼脂平板法)Testing Method for Antibactarial Activity of Rubber Shoes(Agar Plate Method) 三、该技术以及形成的产品受影响的因素3.1加工技术的影响3.1.1光触媒粉体团聚 虽说后整理法整体工艺简单 、 不需高温处理 , 但光触媒存在易团聚 、 难分散和粒径控制

44、不易等问题,应用上有一定的技术难度 .粉体分散负载法中制备光触媒分散液是难点和关键 ,一般的做法是直接将商品光触媒粉体通过物理和化学相结合的方法进行分散 。 有许多研究探讨了光触媒颗粒在水介质中的分散条件和机理 ,指出以下几方面的因素对分散效果有较大的影响 :( 1 )机械搅拌和超声波分散等物理方法 ;( 2 )无机电解质 、 表面活性剂和聚电解质等分散剂种类 ;( 3 )分散剂的用量 ;( 4 )分散剂之间的复配情况 ;( 5 ) pH值和温度等条件 。由于以上影响因素之间互相关联 ,必须综合考虑各个相关因素及其影响规律 ,才能制备出稳定的光触媒分散体系 。 3.1.2溶胶凝胶高温结晶 在原

45、位复合法中 ,利用光触媒溶胶凝胶整理织物是目前比较流行的方法 。 但是该法存在以下问题 :( 1 )凝胶的固化要在高温下进行,对织物的物理机械性能有影响 ,如撕破强力损失较大 ;( 2 )溶胶凝胶法制备的是无光催化性能的无定形的纳米Ti O2,故要通过一定途径使其向锐钛矿晶型转变 ,并需提高锐钛矿相的结晶度 ,减少晶格缺陷 。( 3)高温烧结是目前无定形相向锐钛矿相转变和提高结晶度最普遍的方法 ,但其煅烧温度一般在 200 800 , 显然织物不可能承受如此高的温度 ,这是原位复合法应用于有机类负载基材时普遍存在的问题 。 3.1.3光催化活性 如果从光触媒高效光催化氧化机理角度考虑 ,就会发

46、现高光催化活性光触媒与纺织品或有机物直接接触，会造成材料性能劣化、降解，陶而需在负载、成型后才能有效地发挥其功能，若用有机物作同定材料时，其本身会被分解，而换作无机物时，光触媒表面易被覆盖，难以发挥功效。3.2市场体系的影响抗菌纺织品市场广阔，我国在这方面研究起步较晚但发展迅速，抗菌纺织品对提高我国卫生保健水平和降低公共环境交叉感染率具有重要的实用价值，但目前国内抗菌产品的质量体系尚未健全!还没有相关的技术质量监督部门对抗菌产品性能进行检测! 消费者也无法从外观上鉴别抗菌性能 因此需要建立产品质量监督和管理体系.使纺织品抗菌整理得到健康的发展。纺织品抗菌性能的评定，由于各国的标准各不相同，因此

47、不同国家的客户要求的产品检测方法和适用标准不一致，致使生产厂家无所适从，在一定程度上也影响了抗菌产品的国际贸易。四、建议4.1产品技术方面4.1.1. 光触媒抗菌除臭织物的制备在光触媒抗菌除臭织物的制备过程中,不管采用原丝改良法还是后整理法 ,纳米 TiO2 在纺丝液或整理液中的分散均匀程度 ,是其能否在纤维或纺织品上发挥应有性能的关键和基础 。 如何选择分散剂以及利用不同分散剂间的协同效应 , 制备分散性好 、 团聚少的分散液 , 有待进一步研究 。如果纳米 Ti O2的团聚问题能很好地解决 ,将为后续工作的展开铺平道路 。4.1.2对光触媒进行屏蔽改良对光触媒进行屏蔽改良, 对纺织材料进行

48、有效的抗光催化氧化预处理 ,或采用化学隔离物方法 , 是解决有机材料劣化问题的有效途径 。 在解决纤维劣化和光触媒固定化问题上 , 化学隔离物法值得推荐 。 如果劣化问题得到解决 ,光触媒在纺织品上的应用将得到拓展 。 吸附材料以多孔结构包覆在外 , 既起到了隔离层作用 ,避免纤维与高分子基材的劣化 , 又可以与光触媒形成吸附 分解的动态功效 , 从而避免“ 吸附饱和 ” 现象的发生 ,成为持久 、 高效的新型抗菌材料 。4.1.3溶胶凝胶高温结晶 在原位复合法中溶胶凝胶高温结晶该难题的解决之道 , 是寻求一种能绕过高温晶体生长和相变环节的低温液相制备锐钛矿相纳米 TiO2分散液的方法 ,然后

49、再对织物进行涂层或浸轧整理。 包春磊等研究了利用酸催化回流来促使锐钛矿相纳米 Ti2 O结晶的方法。 该溶胶凝胶制备分为两步 :第一步为钛酸四丁酯的水解 ,在碱催化下,反应极为迅速 ,瞬时产生大量的 Ti4 (OH ),聚结形成无定形 Ti O2; 第二步为Ti O2结晶过程 ,即将第一步的产物用酸催化回流 , Ti (OH )4 脱水形成晶态的水合二氧化钛 Ti O2 nH2O 粒子。 Ti O2 nH2O 粒子表面的羟基与纤维素纤维的活性基团作用吸附在纤维表面 ,从而制得具有光催化抗菌作用的纤维 。该光触媒抗菌除臭纤维在较低温度 ( 70 )下制得 ,纤维结构不受损害 ,是对有机纤维织物进

50、行光触媒抗菌除臭功能整理的有效途径 。4.1.4提高光触媒光催化括性提高光触媒光催化括性的方法有：1）加入氧化剂，俘获催化剂表面的电子，降低空穴与电子复合几率；2）Ti02：合成阶段控制晶型在光催化活性高的锐钛矿型或者制成混晶催化剂；3)掺杂金属离子，从化学观点看，金属离子对电子的争夺，减少r Ti02：表面光生电子和光生空穴的复合；4)表面贵金属沉积法，在目前研究中，Pt、Pd、Ag、Au、Ru等较为常用。4.1.5光源的波长延伸到可见光范围Ti02是宽带半导体，在紫外光下才具有活性，而紫外光只占地球表面太阳光的34，而在太阳光谱中占绝大多数的是可见光，所以开发可见光响应光催化剂TiO2。，

51、不仅可以解决环境问题，而且能极大地提高能源利用率。如将纳米TiO2与其他半导体化合物复合，造成能级交错，可扩大其对可见光的吸收，目前相关的研究有Tj02_(：dse、Ti02_w03、Ti02_sn02等。J wang等人就在Ti02：一si02：混合气溶胶中加入过渡金属盐类物质进行研究，使其在可见光照射下具有了光催化活性闯。日本有研究者用有机溶液处理氧化钛，然后通过高温等特殊处理，制成在可见光照射下可正常发挥作用的光触媒。4.2产品市场体系方面4.2.1光触媒纺织品功能其他整理随着对光触媒分散，表面改性和光敏化机理认识水平的提高 ,低温液相光触媒的制备工艺逐渐成熟 ; 可见光响应型光触媒的开

52、发 ,光触媒空气净化和有机物分解等领域的应用 , 将得到充分的发掘 , 纺织品功能整理展现出更为美好的发展前景。4.2.2测试标准与评价体系方面纺织品抗菌测试标准国内外都没有公认与统一的测试标准。因此，标准化工作对抗菌纺织品的测试显得尤为重要，它除了保障检测结果的准确性，也使试验具有可比性和重演性。试验中，对样品的洗涤方法、洗涤剂、标准空白样的标准化；对测试参数如样品的规格与数量、接种菌液浓度、中和溶液、稀释液等标准化；对抗菌效果的判定标准化。通过标准化，使实验室内和实验室间测试结果具有重演性和可比性。因此，国家应尽快制定统一、权威、科学的抗菌纺织品检验测试标准与评价体系，以规范、监督这个极具发展潜力的市场。4.2.3.附加功能性近年来，Tio2在产业用纤维复合材料方面也有很多研究报道，最近有家电厂家在空调过滤材、空气净化器、冰箱抗菌除臭器方面开发应用了光触媒纺织铺。如日本歧阜县工业技术研究所开发出了具有较强消臭功能的空气净化用过滤，该滤布强度和耐紫外线性能都较好，可应用于空蒯过滤或空气净化。日奉还开发了一种光触媒冰箱抗菌除臭产品，它由无纺