抗菌防異味與遠(yuǎn)紅外復(fù)合織物
不詳 ?佚名 ? 2007年07月01日 ? ?學(xué)術(shù)交流
隨著生活水平的提高，人們的保健意識(shí)逐漸增強(qiáng)，對(duì)日用紡織品如服裝、內(nèi)衣、床上用品等的需求檔次逐漸提高，功能性紡織品已成為發(fā)展的趨勢(shì)。所謂功能性紡織品，即通過(guò)應(yīng)用高科技面料和先進(jìn)的染色技術(shù)等，將使紡織品具備除基本的服用功能以外的抗菌除臭、耐污、抗靜電、遠(yuǎn)紅外等功能。其中遠(yuǎn)紅外紡織品是對(duì)具有優(yōu)良遠(yuǎn)紅外線發(fā)射和吸收功能織物的簡(jiǎn)稱。它的制造設(shè)涉及多項(xiàng)高科技成果，通過(guò)采用高技術(shù)手段將具有高效遠(yuǎn)紅外線吸收和發(fā)射功能的物質(zhì)微粒加入到織物中，獲得了具有優(yōu)良遠(yuǎn)紅外線吸收和發(fā)射功能的織物?？咕莱艄δ芗徔椘纺軞缁蛞种婆c其接觸的細(xì)菌等微生物，從而起到衛(wèi)生防臭的效果。
抗菌技術(shù)在紡織品中的應(yīng)用最初是在二戰(zhàn)期間，德國(guó)軍隊(duì)將季銨鹽用于軍服，有效地防止了戰(zhàn)地受傷軍士的二次感染，成為一個(gè)抗菌時(shí)代的起點(diǎn)。而紅外線最早發(fā)現(xiàn)于100年前，目前，遠(yuǎn)紅外技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用最廣，后來(lái)逐漸應(yīng)用于日常紡織品，遠(yuǎn)紅外功能織物也應(yīng)運(yùn)而生。
隨著納米后整理技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大以及消費(fèi)需求的多樣化，單一功能的織物逐漸不能滿足消費(fèi)需求，多種功能復(fù)合的織物將成為發(fā)展趨勢(shì)。北京崇高納米公司看到這種發(fā)展趨勢(shì)，在現(xiàn)有納米抗菌技術(shù)的基礎(chǔ)上，將遠(yuǎn)紅外、抗靜電、防水防油、防螨等功能復(fù)合，逐步解決多種納米原料相容性、穩(wěn)定性等問(wèn)題，從而使織物同時(shí)具備多種功能。抗菌防異味和遠(yuǎn)紅外復(fù)合整理劑潔卡®LWY-1就是該公司最新開(kāi)發(fā)成果之一?？咕喇愇都斑h(yuǎn)紅外后整理技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了織物的三重功能，而且與功能纖維相比及單一功能處理相比，復(fù)合技術(shù)可以降低加工成本。
一、抗菌防異味原理
所謂抗菌，就是殺菌和抑菌的總稱?？咕喇愇逗瓦h(yuǎn)紅外復(fù)合功能的整理劑是一種有機(jī)和無(wú)機(jī)復(fù)合的雙組分助劑，其作用原理主要是：
1. 金屬離子接觸反應(yīng)。金屬離子帶有正電荷，當(dāng)微量金屬離子接觸到微生物的細(xì)胞膜時(shí)，與帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜發(fā)生庫(kù)倫吸引，金屬離子穿透細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)與細(xì)菌體內(nèi)蛋白質(zhì)上的巰基、氨基等發(fā)生反應(yīng)并破壞蛋白質(zhì)活性中心的結(jié)構(gòu)，造成微生物死亡或喪失分裂增殖能力。
2. 陽(yáng)離子固定機(jī)理。細(xì)菌由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核構(gòu)成，細(xì)胞壁和細(xì)胞膜由磷脂雙分子層組成，在中性條件下帶負(fù)電荷。帶負(fù)電荷的細(xì)菌會(huì)被抗菌材料上的陽(yáng)離子所吸引，束縛細(xì)菌的活動(dòng)自由，抑制其呼吸機(jī)能，即發(fā)生“接觸死亡”。另外，細(xì)菌在電場(chǎng)引力的作用下，細(xì)胞壁和細(xì)胞膜上的負(fù)電荷分布不均勻造成變形，發(fā)生物理性破裂，使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、水等滲出體外，發(fā)生“溶菌”現(xiàn)象而死亡。
通過(guò)以上兩種途徑，抗菌整理劑可殺滅或抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。一旦細(xì)菌的繁殖得到抑制，就可以減少因細(xì)菌死亡而產(chǎn)生的異味、臭味等，從而達(dá)到抗菌防異味的效果。
二、遠(yuǎn)紅外原理
目前遠(yuǎn)紅外織物原料主要是陶瓷粉。陶瓷粉是從地球上天然礦石中提取的。潔卡LWY-1正是以它為原料，經(jīng)過(guò)現(xiàn)代超精度研磨技術(shù)加工研制成納米級(jí)陶瓷粉粒。陶瓷粉發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線是看不見(jiàn)摸不著的天然光波，具有高度的穿透力，在人體內(nèi)能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力，達(dá)到健康防病的目的。
其次，遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能材料與人體接觸后，通過(guò)吸收人體熱量，輻射出遠(yuǎn)紅外線作用于人體，產(chǎn)生共振吸收及穿透皮層組織，起到改善人體體表微循環(huán)、促進(jìn)新陳代謝、提高人體表溫度、改善血液循環(huán)、激活生物細(xì)胞改善蛋白質(zhì)等生物大分子的活性，有助于生物酶的生長(zhǎng)，增加免疫力，從而達(dá)到保暖、保健的作用。
(一)制備方法
對(duì)織物進(jìn)行功能后整理通常在印染工序中完成，處理方法主要有浸漬法、浸軋法、表面涂層法、噴淋法等，其中浸漬和浸軋的方法在印染中應(yīng)用較為普遍，一般在染色之后進(jìn)行。在印染中，抗菌、遠(yuǎn)紅外織物要經(jīng)過(guò)紡、織、漂、染、整等多道工序，因此，織物生產(chǎn)加工工藝，特別是漂、染、整的化學(xué)藥劑、溫度、時(shí)間等工藝條件的采用要根據(jù)抗菌劑的類型和性質(zhì)作精心選擇。經(jīng)過(guò)多年的研究，北京崇高納米公司開(kāi)發(fā)出既符合實(shí)際應(yīng)用又保證抗菌劑最佳效果發(fā)揮的工藝方法。下面以安迪美CAH-2E為例說(shuō)明抗菌后整理的應(yīng)用工藝。
1.工藝配方
(1) 浸漬法：潔卡®LWY-A 4%～6%(O.W.F)；潔卡®LWY-C 4%～6%(O.W.F)。
(2) 浸軋法：潔卡®LWY-A 50～70g/L(水溶液)；潔卡®LWY-C 48～70g/L(水溶液)。
2.浸漬法
織物、漂染、水洗、整理液(建議浴比1：10；浴溫55—65℃；整理時(shí)間10—20min)、脫水、烘干(建議溫度100—110℃)、焙烘(溫度150—170℃，焙2—4分鐘)、成品。
3.浸軋法
織物、漂染、烘干、后整理液、烘干、焙烘、定型。
(二)性能評(píng)價(jià)
1.抗菌性能
在抗菌性能評(píng)價(jià)方面，目前主要使用的方法有衛(wèi)生部的《消毒產(chǎn)品鑒定與監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)規(guī)范》中的震蕩燒瓶法、抑菌圈試驗(yàn)法和美國(guó)AATCC100、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 1902等。北京崇高納米公司抗菌檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室以及中科院對(duì)通過(guò)上述兩種工藝處理的抗菌織物進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如表1和表2所示。
表1 純棉織物試驗(yàn)結(jié)果(CHAMGONANO抗菌檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室)
|
菌種 |
Oh接觸菌量(cfu/mL) |
20h接觸菌量(cfu/mL) |
抗菌率(%) | |
|
未經(jīng)抗菌處理的針織棉布 |
大腸桿菌 |
1.74×105 |
1.43×108 |
0 |
|
未經(jīng)洗滌的針織抗菌棉布 |
1.75×105 |
0 |
99.9 | |
|
洗滌20次的抗菌針織棉布 |
1.74×105 |
0 |
99.9 |
表2進(jìn)制純棉手工布抗菌性能檢測(cè)結(jié)果(中科院理化技術(shù)研究所抗菌材料檢測(cè)中心)
|
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大腸桿菌ATCC25922 |
金黃色葡萄球菌ATCC6538 | ||
|
平均活菌數(shù) (個(gè)/樣) |
細(xì)菌減少率 (%) |
平均活菌數(shù) (個(gè)/樣) |
細(xì)菌減少率 (%) | |
|
Oh接觸對(duì)照樣 |
1.7×105 |
— |
1.3×105 |
— |
|
24h接觸送檢樣 |
<100 |
>99 |
<100 |
>99 |
表1和表2中的抗菌樣品都是經(jīng)潔卡LWY-1處理的棉布。其中表1的檢測(cè)依據(jù)為《消毒產(chǎn)品鑒定與監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)規(guī)范》中浸漬試驗(yàn)以及AATCC100-1993；表2中的送檢樣品為洗滌20次以后的抗菌整理棉布(手工粗布)，檢測(cè)依據(jù)是AATCC100-2004；洗滌方法均參照GB/T8629-2001《紡織品—試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》。
表1和表2的數(shù)據(jù)說(shuō)明，經(jīng)潔卡LWY-1后整理的抗菌針織棉布以及手工粗布的抗菌性能均符合抗菌指標(biāo)要求，經(jīng)20次洗滌之后抗菌性能幾乎不受影響，仍可以達(dá)到99%以上。
2.遠(yuǎn)紅外性能
遠(yuǎn)紅外的性能評(píng)價(jià)主要依據(jù)有FZ/T64010-2000《遠(yuǎn)紅外制品的標(biāo)準(zhǔn)》，評(píng)價(jià)指標(biāo)為波段在8～15微米的遠(yuǎn)紅外法向發(fā)射率。經(jīng)北京崇高納米潔卡LWY-1整理的織物，由天津大學(xué)理學(xué)院檢測(cè)結(jié)果如表3：
表3 抗菌/遠(yuǎn)紅外波段向外發(fā)射檢測(cè)試驗(yàn)(以遠(yuǎn)紅外發(fā)射率表示)
|
項(xiàng)目 |
未整理樣品 |
整理樣品 |
|
遠(yuǎn)紅外發(fā)射率 (未洗滌) |
0.70 |
0.86 |
|
遠(yuǎn)紅外發(fā)射率(洗滌20次) |
— |
0.83 |
由表3數(shù)據(jù)看出，經(jīng)潔卡LWY-1整理的織物遠(yuǎn)紅外性能符合FZ/T 64010-2000的指標(biāo)要求，且在耐洗滌性能方面有很好的表現(xiàn)。
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