引言
當(dāng)基本的條件如營(yíng)養(yǎng)、水份、氧氣以及合適的溫度都具備時(shí),紡織品是微生物生長(zhǎng)的極好媒介物,其碩大的表面積有助于微生物的生長(zhǎng)。為了減少有害微生物對(duì)人的危害,防止在人與人、人與動(dòng)物、動(dòng)物與動(dòng)物之間的傳播,我們必須人為地控制紡織品中微生物的生長(zhǎng)繁殖[1]。耐久性抗菌整理是一種很有效的方法。它可減少微生物降解織物產(chǎn)生的氣味,可以殺死或抑制細(xì)菌,減少對(duì)人體的危害,起到衛(wèi)生保健作用。但理想的抗菌整理及其工藝應(yīng)該滿足以下條件﹕無(wú)毒,不引起皮膚過敏或不適﹔不影響紡織品性能或外觀﹔能與常規(guī)加工工藝兼容和耐多次水洗。整理工藝必須對(duì)環(huán)境友好,整理后仍保持整理劑的內(nèi)在功能,整理過的產(chǎn)品具有耐久性并保留織物所需要的功能及服用性能[2-3]。
1抗菌機(jī)理
抗菌劑抑制或殺死細(xì)菌有幾種方式,不同種類的抗菌劑,抗菌機(jī)理相異,可概括為如下幾種﹕
(1)使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的各種代謝失活,殺死細(xì)菌﹔
(2)與細(xì)胞內(nèi)的蛋白發(fā)生化學(xué)反應(yīng),破壞其功能﹔
(3)抑制孢子生成,阻斷DNA合成,抑制細(xì)胞生長(zhǎng)﹔
(4)加快磷酸氯化還原體系,打亂細(xì)胞正常的生長(zhǎng)體系﹔
(5)破壞細(xì)胞內(nèi)的能量釋放體系﹔
(6)阻礙電子轉(zhuǎn)移系統(tǒng)以及氨基酸轉(zhuǎn)酯的過程﹔
(7)通過靜電場(chǎng)的吸附作用,破壞細(xì)胞壁而殺死細(xì)菌?4-5?。
2抗菌整理劑的類型
目前抗菌整理劑很多,主要可分為無(wú)機(jī)類、有機(jī)類和天然抗菌劑三大種類。
2﹒1無(wú)機(jī)類
無(wú)機(jī)類抗菌劑多為金屬離子以及一些光催化抗菌劑和復(fù)合整理抗菌劑。
2﹒1﹒1金屬及金屬鹽
無(wú)機(jī)抗菌劑的組成,主要包括載體與抗菌成份,其中載體不是抗菌成份,而是保証活性組份穩(wěn)定,同時(shí)具有緩釋性??咕煞葜饕且恍┙饘匐x子,如Pd、Hg、Ag、Cu、Zn等以及它們的化合物,通過與細(xì)菌中的細(xì)胞蛋白結(jié)合,使細(xì)菌變性或失活??紤]到安全性,常選用Ag、Cu、Zn。但由于Cu離子帶有顏色,影響織物外觀﹔Zn抗菌性差,其強(qiáng)度僅為Ag的1/1000?6?。因此市場(chǎng)上商品化的絕大多數(shù)使用載銀無(wú)機(jī)抗菌劑。
銀系列抗菌機(jī)理目前沒有明確的定論,主要有接觸抗菌機(jī)理和光催化抗菌機(jī)理,多數(shù)人認(rèn)同接觸抗菌機(jī)理。Ag+與細(xì)菌接觸后,憑借庫(kù)侖引力牢固吸附在帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜上,并進(jìn)一步穿透細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部,與其中的硫基反應(yīng),破壞細(xì)胞合成的活性,使細(xì)胞喪失分裂增殖能力而死[8]并且Ag+會(huì)從死菌體中游離出來(lái)繼續(xù)殺菌,抗菌效果較為持久。
在銀系列抗菌劑存在的問題,主要是Ag+是強(qiáng)氧化劑,在空氣中久置,會(huì)和空氣中的硫反應(yīng),顏色由淺棕色往棕色、深棕色、褐色、黑色等變化,使其應(yīng)用受到很大局限﹔另外Ag+對(duì)細(xì)菌抗菌最為有效,但對(duì)真菌和霉菌效果不是很好。這兩點(diǎn)是以后對(duì)銀系列抗菌劑的研究重點(diǎn)。
2﹒1﹒2光催化型
光催化抗菌劑均為半導(dǎo)體化合物,但能真正起到自潔、殺菌、除臭等功能的半導(dǎo)體光催化劑卻不多。目前研究認(rèn)為銳鈦礦結(jié)構(gòu)的二氧化鈦半導(dǎo)體光催化抗菌材料有廣闊的應(yīng)用前景。
其抗菌機(jī)理﹕當(dāng)吸收表面輻射光能超過其禁帶寬度時(shí),二氧化鈦價(jià)帶上的電子被激發(fā),超過禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶,在價(jià)帶上產(chǎn)生相應(yīng)穴位(h+),同時(shí)也生成電子(e-)。此時(shí)e-和h+存在兩種可能性﹕一是e-和h+復(fù)合,將所吸收的光能以熱和光的形式釋放,無(wú)法利用所吸收的光能﹔二是e-和h+分離將所吸收的光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,內(nèi)部電子被激發(fā)形成活性氧類的超氧化物和羥基原子團(tuán),具有很強(qiáng)的氧化功能,可以破壞細(xì)胞膜,使細(xì)胞質(zhì)流失,凝固病毒的蛋白質(zhì),抑制病毒的活性、撲捉殺除空氣中的細(xì)菌,達(dá)到抗菌目的[9]。
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