温大抗菌抑菌材料课件第4章 抗菌纤维和织物

第四章抗菌纤维和织物第一节前言抗菌纤维及织物对细菌、真菌及病毒等微生物有杀灭或抑制作用历史：4000年前埃及WWⅡ,德国军装1955~65，抗菌纺织品上市国内1982年江苏某袜厂防脚癣剂生产防臭袜1984年上海树脂厂试制出SAQ-1抗菌织物整理剂1985年山东大学与其他单位合作抗菌棉织品，1988年山东海洋大学研制α-溴代肉桂醛用于胶鞋;1989年中国纺织大学推出腈纶织物抗菌产品AB布90年代后期天津大学材料科学与工程学院研制出壳聚糖混合纤维第二节抗菌纤维的制备方法一、纤维用抗菌剂纤维天然纤维——具有纤维形状的天然物，如棉花、麻、毛化学纤维——需要化学原料经过喷丝头挤压并经凝固形成纤维形状，如聚酯纤维、聚丙烯纤维、胶粘纤维等天然纤维

主要成分是纤维素、胶原、蛋白质等，易受到微生物侵害，导致纤维理化性能劣化。化学纤维部分聚合物也容易被微生物分解，如聚酯类化合物、尼龙等，生物营养的物质进行处理。易滋生各种微生物赋予抗微生物功能，防止微生物对纤维及织物质量造成不良影响抗菌纤维和抗菌织物抗菌剂具备高效抗菌活性和安全性(1)高效抗菌抗菌剂低浓度时就具有良好的抗菌性能(2)广谱对多种微生物和同种微生物不同菌株都具有抑制或杀灭作用(3)安全性高抗菌剂本身毒性低，无皮肤刺激性和过敏性，对使用者不造成任何不良影响;对环境友好，使用过程和使用后不污染环境。(4)相容性好。要求抗菌剂与纤维或纺织品之间存在较强的作用力，不致造成使用过程中因过度迁移而造成抗菌剂的流失，影响产品的抗菌效果。(5)抗菌剂的加入不会对纤维及纺织品的常规性能产生不良影响(6)稳定性好

抗菌剂在纤维及纺织品的加工及贮存过程中保持稳定，不会出现抗菌剂流失、性能下降以及引起纤维和织物变色等问题，要求抗菌剂不受环境光、热氧、水的破坏(7)经济高档产品使用价格稍高的抗菌剂，低的使用价格较低的抗菌剂(8)适合纤维加工要求粒径小、喷丝过程不造成喷丝口堵塞二、抗菌纤维制备方法(一)共混纺丝法将抗菌剂和分散剂等助剂与纤维基体树脂混合通过熔融纺丝生产抗菌纤维熔融混合、纺丝、拉伸等工序，满足以下几个条件:①耐温性能好纺丝温度在250~320℃要求抗菌剂不分解②粒径足够小<1μm具有好的可纺性1.抗菌细旦丙纶低弹丝(1)抗菌母粒制造主要是抗菌粉体与丙纶载体偶联和均匀分散选用适当的偶联剂/分散剂一起加入高速混合机T、V、t混炼制成丙纶用抗菌粉体，再将粉体与一定比例的PP料混合，通过双螺杆挤出机挤出、成形、切粒，即为抗菌母粒旦数指9000M长的丝其重量为多少克就是多少旦。旦的数值越小，表示丝越细。

(2)纺丝工艺抗菌母粒烘干温度≤120℃；p140(3)牵伸加弹工艺通过生产实践设定纳米级细旦抗菌丙纶低弹丝的特点：对人体安全无害，耐久性好把医疗保健与日用纺织品相结合，抗菌织物的应用领域也随之扩大如火车上的桌布、卧铺垫单、盖单，医院里病床的床日用品等创造“生命、健康、舒适”为主体未来的趋势是抗菌织物将应用到每个家庭的日常纺织用品中(二)化学接枝改性法通过对纤维表面进行改性处理进而通过配位化学键或其他类型的化学键结合具有抗菌作用的基团而使纤维具有抗菌性能的一种加工方法1.化学接枝改性法对抗菌剂的要求要求纤维表面存在可以与抗菌基团结合的作用部位。2.化学接枝改性法的加工工艺纤维进行表面处理，经过处理使纤维的表面产生可与大抗菌基团化合物进行接枝的作用点，常用方法为化学溶剂处理法和辐射法将带有抗菌基团的化合物与经过处的纤维结合，得到抗菌纤维3.国内外研究现状及应用情况(1)磷酸活化载银剑麻基活性炭纤维中山大学材料科学研究所天然剑麻纤维NaOH溶液洗净烘干磷酸浸泡取出晾干置于炭化活化炉中(N2保护加热至85℃)纤维充分活化自然冷却至室温含Ag溶液反应振荡24h后取出，蒸馏水洗至中性载银活性炭纤维(三)上桨整理法制备抗菌纤维和织物纤维及织物在加工过程中往往需要经过纺丝、纺纱、加工、织布、针织等工序。可根据抗菌剂的种类和性质在合适的阶段加入抗菌剂要求安全：高效、对皮肤无刺激、无畸变、无致癌性与纤维有一定的结合力，以延长纤维和最终织物的抗菌有效期，有一定的耐洗涤性能分类1.用壳聚糖及其衍生物制备的抗菌纤维及织物具有重大的经济效益和社会效益：内衣、外衣、袜子、鞋衬布，婴儿的尿布，医院、宾馆、家庭的床上用品、毛巾、浴巾、装饰织物、地毯，卫生系统用织物用品，军事部门的作战服2.咪唑类抗菌剂整理的织物咪唑类抗菌剂不仅具有良好的抗菌效果，而且具有很好的驱螨功效工艺流程：3.季铵盐整理的织物其有较好的抗菌性能和耐洗涤性能4.其他苏州大学：抗菌真丝无纺布，利用具有抗菌功能的天然多糖制备的织物抗菌整理液浸渍得到的，适用于制作各种服装。适宜于该加工工艺的纤维天然纤维——棉、麻、毛、丝再生纤维——人造丝、铜氨丝合成纤维——聚酯纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯酸酯纤维、烯醇及聚氯乙烯纤维应用：运动服装、厨房、浴室和卫生间用品木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒（主要）溶在氢氧化铜或碱性铜盐溶液中不易产生静电，不会产生闷湿感。

第三节天然抗菌纤维

壳聚糖或甲壳素在适当的溶剂中可以溶解，若配置成一定浓度、粘度的溶液，就具有较好的纺丝强度，可以通过湿法或干法纺丝制成长丝或短纤维。一、甲壳素纤维和壳聚糖纤维甲壳素/壳聚糖纤维属粘胶纤维1980年日本三菱人丝公司首先试制壳聚糖纤维湿法成形法工艺流程：甲壳质纤维纺织品具有很强的抑菌能力：100%金黄色葡萄球菌（革兰阳性菌）70.43%大肠杆菌（革兰阴性菌）50.11%白色念珠菌（霉菌）分类长丝：医用缝合线短纤维：（消炎抗菌）医用敷料，治疗创伤特点手感柔软亲切、无刺激、高保湿、保温、抑菌除臭功能对皮肤有很好的养护作用辅助医疗功能符合绿色纺织品标准应用功能性产品：保健针织内衣、防臭袜子、不黏毛巾、保健婴幼儿服、抗菌休闲服、抗菌防臭床上用品、抑菌医用护士服救护用品：绷带、纱布、急救包等保健功能

(1)抗菌除臭功能

(2)对皮肤的护理功能

(3)对过敏性皮肤的辅助治疗功能

(4)对环境的保护功能

(5)抗静电功能21世纪新一代的保健针织品二、含壳聚糖的共混纤维和织物——将壳聚糖和甲壳素粉碎到一定程度后，均匀分散在黏胶、腈纶、维纶等纺丝浆液中，通过纺丝过程使纤维中含有一定含量的甲壳素和壳聚糖，具有壳聚糖良好的抗菌性能优点低刺激性、高保湿性、柔软性、抑制杂菌增殖作用、可生物降解性生态中最舒适的纤维应用高档服装面料内衣面料寝装用具、铺位床上用品三、大麻纤维又称火麻、线麻、汉麻，桑科，一年生草本植物。我国是世界上种植大麻最早的国家抗霉杀菌大麻纤维中空，富含氧气，使厌氧细菌无法生存抑制金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、白色念珠菌清凉柔软、防静电、耐热四、其他天然抗菌纤维(一)苎麻原产中国，产量占世界总产量的百分之九十，重要的纺织纤维作物

“东门之池，可以沤苎”。——《诗经》

苎麻纤维中间有沟状空腔，管壁多孔隙，透气性比棉纤维高3倍左右，可以纯纺，也可和棉、丝、毛、化纤等混纺。闻名于世的浏阳夏布就是苎麻纤维的手工制品。

苎麻纤维含有叮咛、嘧啶、嘌呤等元素，抑制金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌，具有防腐、防菌、防霉等功能，“轻如蝉翼，薄如宣纸，平如水镜，细如罗绢”，“天然纤维之王”、“贵族服装”

明代即被列为朝廷贡品，“杭州纺绸换浏阳夏布”可作高档的服装、床上用品、褥垫、墙布、门帘、工艺美术品面料

(二)亚麻散发出一种隐隐的香味，对细菌的生成有很强的抑制作用，对虫类有很强的杀伤力，对常见的微生物