楊喆、張熙雨
中國紡織科學(xué)研究院研發(fā)中心
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們在滿足衣、食、住等基本需求之后，開始追求舒適愉快的生活方式。在影晌人們生活質(zhì)量的眾多因素中，健康無疑是首要的。因此，如何避免細菌的傳播和感染就顯得十分迫切。
在人體致病菌的繁殖和傳遞過程中，服裝是一個重要的媒介。如人體在穿著服裝過程中，織物會沽污很多汗液、皮脂及其它各種人體分泌物，同時也會被環(huán)境中的污物所沾污，這些污物是各種微生物的營養(yǎng)源，尤其在高溫潮濕的條件下，成為各種微生物繁殖的良好環(huán)境。致病菌在服裝紡織品上不斷繁殖以及細菌分解在織物上，使污物產(chǎn)生臭味，并導(dǎo)致皮炎及其它疾病的發(fā)生，使人們受到因微生物侵蝕后的健康損害。因此開發(fā)十種具有廣譜抗菌、抗菌持久以及其它技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良的具有抗菌功能的紡織品是技術(shù)進步的必然結(jié)果。
1、抗菌材料的分類及特點
人類使用抗菌材料的歷史由來已久，抗菌材料一般可分為有機抗菌材料和無機抗菌材料兩大類。有報道稱公元前古埃及人就開始使用天然抗菌材料了。由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，大量有機類的抗菌材料開始被應(yīng)用，極大地改善了人們的生活環(huán)境衛(wèi)生狀況。但在使用過程中有機抗菌材料的耐久性、溶出量的控制以及由此產(chǎn)生的副作用等問題逐漸被認識到，這些問題影響了它們的進一步推廣和應(yīng)用。通常有機抗菌材料根據(jù)其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)而將其分成20余大類，像結(jié)構(gòu)較為簡單的醛基水溶液類及結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的異噻唑和咪唑類等，它們的特點都是具有一定的揮發(fā)性和毒性，耐溫性差，一般在200℃以內(nèi)，長期使用有溶出、析出等現(xiàn)象，容易對皮膚和眼睛等造成刺激和腐蝕，甚至有的還存在致癌和壞血的潛在危險，因此使用中必須十分注意控制濃度。
無機抗菌材料主要是指重金屬離子Ag＋、Zn2＋、Cu2＋或以含這些離子的硅酸鹽或磷酸鹽為載體的抗菌材料。與有機抗菌材料相比，它具有較好的耐熱和安全性，且抗菌能力強、耐久性好等特點，其中尤其以Ag＋的滅菌性能為人們所關(guān)注，它對各種致病細菌如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等都有強烈的殺滅效果，而且所需濃度極低，一般用量為10－6即可滅菌(質(zhì)量分數(shù))。這類無機抗菌材料與成纖聚合物共混可紡制成具有永久抗菌性能的抗菌纖維．
2．抗菌劑的抗菌機理
有機抗菌劑殺菌機理主要是帶正電荷的胺基與細胞表面的負離子相結(jié)合，以物理作用破壞其細胞膜，使
細菌死亡。
天然抗菌劑是利用其分子中的氨基與細菌細胞壁表面的陰離子結(jié)合，阻礙其生物合成而起到抗菌作用。昆蟲對環(huán)境的適應(yīng)力很強，因此從它們體內(nèi)分離出的天然的抗菌物質(zhì)是很好的抗菌材料，但這方面的研究才剛剛開始。
無機抗菌材料實際使用的金屬離子僅限于對人體安全的銀、鋅、銅離子，其中以載銀抗菌材料最佳，其抗
菌機理是：
(1)接觸反應(yīng)。即銀離子與細菌接觸反應(yīng)后，造成微生物固有成分破壞或產(chǎn)生功能障礙。當(dāng)微量的銀離子到達微生物細胞膜時，因后者帶負電荷，依靠庫侖引力，使兩者牢固吸附，銀離子穿透細胞壁進入胞內(nèi)，并與SH基反應(yīng)，使蛋白質(zhì)凝固，破壞細胞合成酶的活性，細胞喪失分裂增殖能力而死亡。銀離子還能破壞微生物電子傳輸系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和物質(zhì)傳輸系統(tǒng)。當(dāng)菌體失去活性后，銀離子又會從菌體中游離出來，重復(fù)進行殺菌活動，因此其抗菌效果持久。
(2)催化反應(yīng)。在光的作用下，銀離子能起到催化活性中心的作用，激活水和空氣中的氧，產(chǎn)生羥基自由基·0H和活性氧離子02，而活性氧離子02．具有很強的氧化能力，能在短時間內(nèi)破壞細菌的增殖能力，致使細胞死亡，從而達到抗菌目的。
論文來源:全國塑料著色與色母粒學(xué)術(shù)交流會，2004年
