紡織品抗菌整理新技術(shù)
1、 紡織品等離子體抗菌整理
用等離子體表面處理來(lái)獲得抗菌效果是一種新興的表面抗菌改性技術(shù),與整體材料抗菌整理相比,表面處理抗菌更有優(yōu)勢(shì),且不傷害木體材料的性能。經(jīng)多年的開發(fā),真空離子/等離子體處理在材料表面改性方面的研究已經(jīng)得到長(zhǎng)足的發(fā)展。等離子體表面獲得材料表面抗菌性能的技術(shù)方法主要有離子注入、離子束輔助沉積(IBAD)和等離子浸沒(méi)離子讓人沉積(PIII-D)等。
(1)離子注入
離子注入是將高能離子在真空條件下加速注入固體表面的方法。此法幾平可以注人任何種類的離子,離子注入的深度與離子的能量、種類以及基體狀態(tài)等因素有關(guān)。離子在固溶體中處于置換或間接位置,形成亞穩(wěn)相或沉淀相,從而對(duì)合金的耐蝕等性能有益。對(duì)于抗菌材料研究領(lǐng)域,通過(guò)在材料表面注入一些抗菌元素(如Ag、Cu等)使材料獲得抗菌功能。離子注人的優(yōu)點(diǎn)是在材料表面形成-層新的合金層表面來(lái)改變表面狀態(tài)以獲得抗菌性能,從而解 次了其他工藝制備的涂層表面與基體的連接問(wèn)題。
(2)離子束輔助沉積(IBAD)
離于束輔助沉積技術(shù)(Ion-Beam-Assisted Deposition)是一種將離子注人與薄膜沉積融為一體的材料表面改性新技術(shù)。它是指在氣相沉積鍍膜的同時(shí),采用-定能量的離子束進(jìn)行轟擊混合,從而形成單質(zhì)或化合物膜層。它除了保留離子注人的優(yōu)點(diǎn)外,還可在較低的轟擊能量下連續(xù)生長(zhǎng)任意厚度的膜層.并能在室溫或近室溫下合成具有理想化學(xué)配比的化合物膜層(包括常溫常壓無(wú)法獲得的新型膜層)。這種技術(shù)又稱為離子束增強(qiáng)沉積技術(shù)(IBED)、離子束助鍍膜(IAC)、動(dòng)態(tài)離子共混(DIM)。IBAD技術(shù)用于抗菌村料的研究還較少,有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
(3)等離子浸沒(méi)離子注入沉積(PIII-D)
該技術(shù)的原理是在真空室中事先產(chǎn)生等離子體,然后在工件上施加負(fù)偏壓獲得離子的注人或沉積。該技術(shù)的Z大優(yōu)勢(shì)是既具備離子注人效應(yīng)又具備常規(guī)離子鍍效應(yīng),而人們重視的也就是這種復(fù)合效應(yīng)。它能有效改善薄膜和復(fù)合層的物理化學(xué)性能,從而在抗菌材料的研究中有所應(yīng)用。
2、紡織品鍍銀整理
如前所述,鍍銀抗菌紡織品具有良好的抗菌性能,鍍銀的方法有化學(xué)鍍、真空鍍和濺鍍,其中化學(xué)鍍工藝簡(jiǎn)單,但耐久性、牢度和均勻度都不夠理想,下面則對(duì)后兩種方法作進(jìn)一步介紹。
(1)真空鍍銀抗菌紡織品
真空鍍銀在高真空條件下進(jìn)行,其技術(shù)特征如下。
(1) 利用真空的壓差產(chǎn)生物理能量(易于蒸發(fā))。
(2) 在真空中,釋放的銀原子的飛行距離增大(由于在真空中,減少了釋放的銀原子與氣體分子碰撞的能量損失)。當(dāng)真空容器內(nèi)的壓力P(Torr)●與氣體原子或分子的平均自由行程λ(cm)之間的關(guān)系為λ=102/P。如果壓力為l0Torr,則λ約為10m。即從標(biāo)靶飛出的銀原子,在與容器的氣體碰撞后,能飛行10m。
(3) 減少了釋放出的銀原子與氣體分子的碰撞,從而減少了化學(xué)反應(yīng)(與空氣碰撞會(huì)產(chǎn)生氧化或氮化)的發(fā)生。
(4) 保持被鍍紡織品表面潔凈,可改善銀原子與纖維的附著牢度。真空鍍銀裝置中的蒸發(fā)室如圖1-13所示:
圖1-13真空鍍銀裝 置中蒸發(fā)室截而示意圖
● Torr為非法定計(jì)量單位。壓力的法定計(jì)量單位為Pa,1Torr=133.322P.
真空鍍銀時(shí)紡織品不能含有水分,否則會(huì)使真空度下降。真空鍍銀的纖維表面附著的銀層是極薄的,其附著牢度是質(zhì)量的重要問(wèn)題。
(2)濺鍍銀抗菌紡織品
紡織品濺鍍可在直流二級(jí)濺鍍裝置中進(jìn)行。先將裝置內(nèi)壓力抽至(5x10-6)—(5x10-5)Torr,然后在真空裝置內(nèi)注入少量氬氣(情性氣體),使其真空度達(dá)0.1—0.01Torr范圍,通電流使兩極之間的直流電壓和電流調(diào)節(jié)至100—1000V和10-200A范圍,此時(shí)兩極間會(huì)放電,使氬氣形成正離子(Ar+),由陽(yáng)極向陰極上的金屬標(biāo)靶表面飛行。由于金屬標(biāo)靶表面的垂直磁場(chǎng)作用,使Ar+呈現(xiàn)擺線狀高速旋轉(zhuǎn)加速,當(dāng)Ar+與陰極上金標(biāo)靶碰撞時(shí),碰撞能使金屬標(biāo)靶表面的金屬以原子(或分子)狀態(tài)濺射并附著在紡織品表面上。圖1-14為濺鍍銀加工裝置示意圖。
圖1-14濺鍍加工裝管示意圖
金屬原子(或分子)的結(jié)晶能為5eV左右,而在濺鍍中,Ar+的碰撞能≥10eV,由此可知,我鍍中金屬在紡織品上附著牢度要比真空鍍好,調(diào)節(jié)金屬膜厚度方便,但其成膜速度較慢。
濺鍍時(shí),水分子干擾真空放電,纖維的標(biāo)準(zhǔn)含濕率高、耐熱性低和含親水基團(tuán)的纖維會(huì)影響鍍膜。對(duì)滌綸、棉和黏膠纖維3種纖維,采用磁控管(MC)和高頻(RF)兩種方式濺鍍銅的試驗(yàn)表明,滌綸織物易于濺鍍,且磁控管方式比高頻方式更適宜。棉和黏膠纖維濺鍍后變成青銅色表示有金屬光澤的消失現(xiàn)象。濺鍍后的滌綸透氣性沒(méi)有變化,這與金屬膜包裹在每根纖維表面上,而不是附著在纖維的間隙處有關(guān)。濺鍍紡織品的剛?cè)嵝耘c未處理紡織品相比,其變化范圍為4%-24%,即稍有些發(fā)硬的傾向,與一般的樹脂整理和熱定形處理的變化相仿。
磁控濺射是一種高速、低溫鍍膜方法。采用磁控濺射鍍膜工藝制備的膜層均勻牢固,色澤美觀,品種繁多。目前,單純磁控激射用于抗菌材料的研究還不多,但結(jié)合其他表面改性工藝的應(yīng)用將有更大的發(fā)展空間。
北京潔爾爽高科技有限公司運(yùn)用多耙磁控真空濺射和復(fù)合鍍膜工藝開發(fā)出新型鍍銀纖維和面料,濺鍍的納米單質(zhì)銀與纖維聚合成為一體,并使纖維表面形成牢固的耐氧化膜層結(jié)構(gòu)。其中,低含銀量纖維具有優(yōu)異的抗菌性能,是用于燒傷等重癥醫(yī)用敷料的寬頻段內(nèi);屏蔽99.99%以上的電磁波,電阻<1.5Ω/cm,耐洗滌100次,并具有抗菌除臭、抗靜電、調(diào)控體溫、吸濕速干、透氣性好、輕薄柔軟、可貼身穿著、抗氧化等特點(diǎn)。
2、 可再生抗菌整理
通常,紡織材料的抗菌性能可以采用把功能整理劑通過(guò)化學(xué)或物理乃法結(jié)合到紡織品上的方法而獲得。紡織材料抗菌性能的耐久性可以歸納為兩類,即暫時(shí)的和耐久的抗菌性。紡織品的暫時(shí)抗菌性在整理中容易得到,但是在洗滌中容易失去;而抗菌紡織品的耐久性大多是通過(guò)緩釋的方法實(shí)現(xiàn)。按照這個(gè)方法,應(yīng)將足夠的抗菌整理劑在濕整理過(guò)程中結(jié)合到紡織品中。處理的紡織品通過(guò)從材料中緩慢地釋放出抗菌劑從而使細(xì)菌失去活性。但是如果抗菌劑進(jìn)到材料中,而沒(méi)有和纖維以共價(jià)鍵連接,在長(zhǎng)期使用過(guò)程中,它們可能就會(huì)完全消失。一旦抗菌劑在紡織品上逐漸消失,所賦子的功能就將減小直至喪失,成為一種不可再生的整理。
(1)可再生機(jī)理(鹵胺化學(xué))
為了實(shí)現(xiàn)抗菌功能的可再生性,目前已經(jīng)出現(xiàn)了一種新的整理方法,那是對(duì)1962年在Gagliardi的報(bào)告中提出的理論模型的發(fā)展。按照這個(gè)工藝,在新的加工過(guò)程中,抗菌劑化合物的母體(潛在抗菌劑)代替了抗菌劑本身,應(yīng)用于纖維素材料的抗菌處理中。在具有抗菌功能的基團(tuán)被活化之前,抗菌化合物的母體以共價(jià)鍵結(jié)合在纖維素材料上,然后它可以通過(guò)一個(gè)可逆的化學(xué)過(guò)程(如一個(gè)氧化還原反應(yīng))活化,釋放出具有抗菌功能的基團(tuán)。這種整理方法類似于防皺整理過(guò)程?;罨磻?yīng)可以在一個(gè)常規(guī)的過(guò)程,如漂白中實(shí)現(xiàn),由此,紡織品的抗菌性質(zhì)也可以再生??咕鷦┑尼尫胚^(guò)程如下:
潛在抗菌劑是一種乙內(nèi)酰脲(Hydantion)衍生物,即單羥甲基-5,5 -二甲基乙內(nèi)酰脲化合物是一種行有雜環(huán)結(jié)構(gòu),即乙內(nèi)酰脲環(huán)的化合物,結(jié)構(gòu)如下:
乙內(nèi)酰脲化合物的紅外光潛在1720cm-1和1770cm-1附近有兩個(gè)突出的伸展帶,這對(duì)應(yīng)于其環(huán)上的兩個(gè)羰基,這是乙內(nèi)酰脲結(jié)構(gòu)的特征吸收。DMH和MDMH在這兩個(gè)譜帶的強(qiáng)度明顯不同。因此,在1720<m-1和1770cm-1左右處的譜帶可以用來(lái)表征乙內(nèi)酰脈結(jié)構(gòu)接枝到了織物上。
乙內(nèi)酰脲環(huán)有點(diǎn)像另一個(gè)廣泛應(yīng)用于耐久定形整理中流行的紡織化學(xué)試劑-----二羥甲基二羥基乙烯脲(DMDHEU)的環(huán)形結(jié)構(gòu)。由于MDMH分子結(jié)構(gòu)中氮原子相鄰的α位碳原子上是兩個(gè)甲基,不像乙內(nèi)酰脲是氫原子,所以前者的NH氯化后
沒(méi)有機(jī)會(huì)消除HCI,結(jié)果形成一個(gè)比較穩(wěn)定的氯膠結(jié)構(gòu),而不會(huì)像后者使織物產(chǎn)生泛黃和氣損現(xiàn)象。除了鍵的特定結(jié)構(gòu)外,鹵化乙內(nèi)酰脲的穩(wěn)定性也可能是由于它獨(dú)特的雜環(huán)結(jié)構(gòu)造成的。鹵化乙內(nèi)酰脲的這種特殊穩(wěn)定性已經(jīng)令其應(yīng)用于許多實(shí)踐中,例如,二鹵-5,5-二甲基乙內(nèi)胱腺是一個(gè)卓越的氯穩(wěn)定劑以及杭菌劑,被廣泛地應(yīng)用于游泳池中。
鹵化的乙內(nèi)酰脈不僅是對(duì)氯或溴的穩(wěn)定劑,還是有效的殺毒劑。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,鹵胺化合物是一種有氧化功能的聚合物。鹵胺鍵中的鹵元素(如氯和溴)帶有正電荷,它可以氧化許多化學(xué)結(jié)構(gòu),因此鹵胺鍵能夠表現(xiàn)出抗菌性。此外,乙內(nèi)酰脲環(huán)上的鹵胺鍵能夠在不產(chǎn)生環(huán)開裂的情況下可逆地脫鹵和鹵化。
這是一個(gè)重要的可逆氧化還原反應(yīng)。其中,鹵化反應(yīng)采用氯漂來(lái)完成,而脫鹵過(guò)程即通過(guò)消毒等作用,使微生物失活。因此,一個(gè)可再生的抗菌體系是由鹵胺化學(xué)反應(yīng)建立的。這種獨(dú)特的性質(zhì)也曾被用于制備可再生的高聚物消毒劑。
(2)鹵胺結(jié)構(gòu)的抗菌性和再生性
可再生的抗菌鹵胺高聚物是在控制鹵胺結(jié)構(gòu)構(gòu)化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。利用乙內(nèi)酰脲衍生物單羥甲基-5,5二甲基乙內(nèi)酰脲(簡(jiǎn)稱MDMH)對(duì)纖維素織物進(jìn)行處理。MDMH具有兩個(gè)官能團(tuán),其中羥甲基可以與纖維素纖維分子鏈上的羥基反應(yīng),生成共價(jià)鍵(發(fā)生接枝反應(yīng));而仲氨基可用含有效氯的溶液處理,使之生成鹵胺結(jié)構(gòu),反應(yīng)式如下所示。
雜環(huán)結(jié)構(gòu)的鹵胺化合物,分解時(shí)產(chǎn)生正電荷氯離子(Cl+):
鹵胺結(jié)構(gòu)中共價(jià)鍵的氣,其極性非常強(qiáng),以致部分呈正電荷的氯(Cl+)。
具有氧化作用,可以氧化許多蛋白質(zhì)或某些有機(jī)化合物,導(dǎo)致微生物失活;氯化后,氯原子被還原成氯化物,而鹵胺鍵轉(zhuǎn)化成仲氨基,經(jīng)再次氯化處理后可再生。其抗菌性和可再生性,可用下式表示。
(3)MDMH整理的殺菌性、農(nóng)藥解毒性和耐久性
1. 殺菌性和耐久性:MDMH處理織物的抗菌功能,在重復(fù)洗滌試驗(yàn)后非常耐久,尤其是用較高濃度MDMH處理的織物。這種耐久的性能可以歸因于乙內(nèi)酰脲環(huán)和纖維素鏈之間的共價(jià)鍵連接。在乙內(nèi)酰脲環(huán)上酰胺和亞胺的N-H鍵是非?;顫姷?,可與鹵素生成鹵胺結(jié)構(gòu),正規(guī)的氯漂過(guò)程可以很容易地使活化的鹵胺鍵再生而不損失織物上的共價(jià)鍵,所以每次洗滌和再生循環(huán)可以充分恢復(fù)織物的抗菌功能。
2.農(nóng)藥解毒性和耐久性:含有效氯和過(guò)氧化物的聚合物,可作為分解農(nóng)藥的解毒劑,對(duì)聚合物的氧化功能已進(jìn)行了廣泛的研究。據(jù)報(bào)道,鹵胺化聚合物能將醇類轉(zhuǎn)換成酮類,硫化物轉(zhuǎn)換成亞砜和砜類,在水中能將氰化物轉(zhuǎn)換成二氧化碳和氨。
如上所述,經(jīng)鹵胺化整理后,維款纖維具有耐久和可再生的抗菌性能,氣有效地使微生物失去活性。
鹵胺化整理織物的農(nóng)藥解毒過(guò)程,完全可以用前述鹵胺化聚合物的殺菌和再生反應(yīng)式來(lái)表示。經(jīng)整理織物的耐久性測(cè)試,可以通過(guò)將解毒試驗(yàn)后的織物進(jìn)行清洗,洗去農(nóng)藥分解物,然后進(jìn)行氣漂處理,再測(cè)定其解毒能力。根據(jù)許多研究人員的設(shè)定,在耐洗牢度試驗(yàn)儀上的一次洗滌約相當(dāng)于同樣溫度下5次常規(guī)機(jī)械洗滌的效果。經(jīng)測(cè)定,鹵胺化整理后能耐50次常規(guī)的機(jī)械洗滌,因此可認(rèn)為符合耐久性要求。
織物耐久利可再生抗菌整理具有許多優(yōu)點(diǎn),如可以獲得耐久的和可再生的抗菌功能;在織物上,特定功能的活化和再生簡(jiǎn)單方便;抗菌織物具有廣譜的抗菌性。但是,該抗菌整理工藝只有應(yīng)用在纖維素材料和滌/棉織物上,才獲得了優(yōu)異的抗菌效果,適用范圍比較狹窄。在相同的處理濃度下,滌/棉織物的抗菌性比棉織物好,分析其原因,可能是除了滌綸的影響外,盡管滌/棉織物上總的MDMH接枝量低于棉織物,但是其纖維素纖維部分的MDMH接枝率卻高于棉布。此項(xiàng)新技術(shù)的抗菌效果、耐久性和再生性都很理想,但從工業(yè)要求看來(lái),其接枝率較低(約20%左右),亟待提高。
(4) 乙內(nèi)酰脲再生型抗菌劑的合成
取0.05mol DMH(二甲基乙內(nèi)酰脲)的水溶液25mL,加入0.05ml KOH,與含0.05mol 烯丙基溴IOml混合,在60℃攪拌2h。冷卻后,室溫下操真空干燥,將所得固體放于石油醚中結(jié)晶,得到的晶體為有機(jī)抗菌劑丙烯基二甲基乙內(nèi)酰脲(AD-MH)。
ADMH在一定條件下能形成它的改性物,再經(jīng)過(guò)氯化再生處理,即得改性型有機(jī)再生抗菌劑。
ADMH在引發(fā)劑的作用下,在纖維上能通過(guò)接枝共聚反應(yīng),形成接枝共聚物,經(jīng)氯化再生后具有較好的抗菌效果和廣譜抗菌性。
三、納米技術(shù)在紡織品抗菌整理中的應(yīng)用
納米粒子是一種介于固體與液體間亞穩(wěn)定中間態(tài)物質(zhì)。納米材料具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特點(diǎn),從而擁有不同于常規(guī)材料的力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、催化性能和生物活性等特性,具有許多新的功能和廣泛的應(yīng)用前景。目前,納米抗菌材料的物理特性、制備技術(shù)、測(cè)試方法等方面的研究已經(jīng)取得了飛速的發(fā)展,受到了世界各國(guó)的普遍關(guān)注。納米抗菌材料可分為天然納米抗菌材料、有機(jī)物納米抗菌材料及無(wú)機(jī)物納米抗菌材料。除此之外,納米抗菌材料還可按材料的結(jié)構(gòu)形態(tài)、載體類型和抗菌有效成分等進(jìn)行分類。
隨著納米技術(shù)的發(fā)展,近年來(lái)出現(xiàn)了納米銀系無(wú)機(jī)抗菌劑。納米銀系抗菌粉體能在產(chǎn)品中分散均勻,對(duì)加工工藝沒(méi)有特殊要求,可廣泛應(yīng)用于塑料、陶瓷、纖維等產(chǎn)品中。這種抗菌劑呈中性,不溶于水和有機(jī)溶劑,耐酸、耐鹽和弱堿,對(duì)熱和光穩(wěn)定性好。它依靠接觸反應(yīng)來(lái)破壞微生物活性,其抗菌成分為銀離子,抗菌效果持久。同時(shí),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)生活性氧離子,而活性氧離子具有很強(qiáng)的氧化能力,能在短時(shí)間內(nèi)破壞細(xì)菌的繁殖能力,致使細(xì)胞死亡,從而達(dá)到抗菌目的。
(一)納米抗菌材料的制備方法
通過(guò)物理吸附和離子交換等方法,將銀離子固定在沸石,陶瓷、硅膠等多孔材料的表面制成抗菌劑,然后進(jìn)行納米化,將其加到相應(yīng)的制品中即可獲得具有抗菌能力的材料。以銀的復(fù)合物為主抗菌體,以納米Ti02和SiO2等為載體,納米級(jí)粉體顆粒的特殊效應(yīng)大大提高了整體的抗菌效果,使耐溫性、粉體細(xì)度、分散性和功能效應(yīng)都得到了充分發(fā)揮。其他一些金屬離子的處理效果比銀離子差。例如:汞、鎘、鎳、鈷、鉛等金屬也具有抗菌能力,但對(duì)人體有害;銅等離子帶有顏色,影響產(chǎn)品的美觀;鋅有一定的抗菌性,但其抗菌強(qiáng)度僅為銀離了的1/1000。因此,銀離子抗菌劑在無(wú)機(jī)抗菌劑中占有主導(dǎo)地位。
納米抗菌材料的制備方法,按抗菌離了引人納米緩釋載體結(jié)構(gòu)的方式,可以分為后期添加法和本體加人法兩種。
1.后期添加法 后期添加法是在已有的無(wú)機(jī)納米材料上負(fù)載抗菌離子來(lái)實(shí)施的。具體又可分為離子交換法和絡(luò)合一被覆法。 其中,離子交換法是用抗菌金屬離子與載體中起平衡電價(jià)作用的鈉、鉀、鈣等陽(yáng)離子相交換,從而賦予載體抗菌功能的。該法是目前最為常見的納米抗菌材料制備方法,原則上可適用于- 切結(jié)構(gòu)中存在可交換陽(yáng)離子的無(wú)機(jī)載體,如架狀硅酸鹽、層狀硅酸鹽、磷酸鹽等諸多內(nèi)部存在豐富的空穴或孔道的礦物質(zhì)。絡(luò)合一被覆法是通過(guò)抗菌金鳳離子與絡(luò)合劑硫代硫酸鈉等絡(luò)合,然后用硅膠吸附帶負(fù)電的絡(luò)合金屬離子或金屬離子,結(jié)尾用溶膠凝膠法外涂覆層二氧化硅膜獲得抗菌產(chǎn)品的。-般來(lái)說(shuō),絡(luò)合被覆法制 備的納米抗菌材料具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。
2.本體加入法 本體加人法指以抗菌離子作為原料之一,參與納米級(jí)載體的納米抗菌材料合成的方法。該法主要應(yīng)用于可溶性玻璃抗菌材料的制備,即在成分設(shè)計(jì)時(shí)將抗南金屬離子的鹽作為組成部分,按照玻璃的通常制備方法制得玻璃抗菌材料。此外,載銀墅基磷灰石的制備,也可通過(guò)在制備原料中加人銀離子鹽來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(二) 納米抗菌粉體應(yīng)用方法
1.納米抗菌陶瓷粉體應(yīng)用于紡織品需要解決的主要問(wèn)題
(1)如何使陶瓷體均與地分改在紡織品上。
(2) 陶瓷粉體是無(wú)機(jī)物,織物纖維是高分子化合物,如何實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)物有有機(jī)物的牢固結(jié)合。
(3)如何減少由于Ag+引起的漂白織物泛黃(特別是日曬后)和染色織物變色問(wèn)題。
2.將納米陶瓷粉體分散固定在紡織品上的較成熟方法
(1) 涂層印花法。即將陶瓷粉體通過(guò)黏合劑均勻地涂抹在紡織品表面,或把陶瓷粉體混合在印花色漿里,通過(guò)印花工藝實(shí)現(xiàn)陶瓷粉體與紡織品的結(jié)合。這種方法工藝簡(jiǎn)單,能達(dá)到一定的功能指標(biāo)。但是陶瓷粉體在紡織品上的分散難以均勻,而且由于陶瓷粉體(無(wú)機(jī)物)與物織品(有機(jī)物)之間沒(méi)有鍵結(jié)合而耐洗牢度低,功能不能持久,同時(shí)手感硬、透氣性差,目前已逐漸被淘次。
(2) 紡入法。即將陶瓷粉體分散在滌綸(或丙綸)熔融溶液中,再紡成纖維的方法,這種方法能實(shí)現(xiàn)陶瓷粉體與紡織品較好的結(jié)合效果,但生產(chǎn)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)難度高,成品率低,成本高。此外,這種方法只能應(yīng)用于化纖紡織品上,而不能用于天然纖維,從而限制了它的廣泛應(yīng)用。
除了上述兩種方法以外,還有多種以納米抗菌技術(shù)為基礎(chǔ)的抗菌整理技術(shù)。納米抗菌材料是路世紀(jì)的科技前沿領(lǐng)域,將會(huì)有越來(lái)越多的用納米抗菌材料生產(chǎn)的舒適、時(shí)尚、綠色、壞保、健康產(chǎn)品,它將引導(dǎo)人們把醫(yī)療保健模式從事后的治療轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A(yù)測(cè)和預(yù)防。
(三)納米銀系無(wú)機(jī)抗菌劑舉例
1. 杭菌整理劑SCJ-951
(1)特性:抗菌整理劑SCJ-951為白色粉末,粒徑為納米級(jí),可分散于水中,無(wú)毒,不燃,不爆,對(duì)人體安全。
(2)用途:抗菌整理劑SCJ-951具有良好的安全性、高效的抗菌性,適用于棉、滌/棉、錦綸脯綸等織物的抗菌整理。如生產(chǎn)具有抗菌、防臭功能的室內(nèi)裝飾用布、襪子、地毯、非織造布、鞋用布、空氣過(guò)濾材料等對(duì)手感要求不高的紡織產(chǎn)品和功能纖維。多家國(guó)內(nèi)權(quán)威衛(wèi)生單位測(cè)試證明:SCJ-951抗菌整理織物具有明顯的抗菌、防臭、止癢作用,對(duì)細(xì)菌、真菌和霉菌的抑菌率達(dá)99.9%以上,對(duì)皮膚無(wú)刺激、無(wú)過(guò)敏反應(yīng),對(duì)人體無(wú)毒,對(duì)防治汗臭、腳臭、皮膚瘙癢有顯著效果。
(3)工藝流程:SCJ-951處理織物的方法可以是浸軋、涂層、涂刷。SCJ-951的用量為2%-3%(owf),具體用量根據(jù)被處理織物的品種和用途而定。
浸軋工藝:
織物-漂染一烘下→浸軋抗治溶液(軋液率70%)→烘干(80-110℃,以織物不含水分為度)→拉幅(180℃,30S或150℃,2min)
(4)工藝配方:
抗菌劑SCJ-951 20—40g/L
抗菌劑SCJ-959 40—80g/L
2、納米銀系抗菌防臭粉SCJ-120
(1)特性:納米銀系抗菌防臭粉SCJ-120是專門為合成纖維研制的抗菌臭劑,它可以分散于合成樹脂切片、海綿、橡膠和塑料等材料中。納米防臭粉SCJ-120為淡白色粉末,它的主要成分是納米銀系防臭粉。
(2)抗菌合成纖維的制備。
工藝配方:
納米銀系抗菌防臭粉SCJ-120 1%-3%
聚丙烯或聚酯切片 97%-99%
工藝流程:混合全造?!徑z→成品
(四)納米抗菌生物蛋白纖維
有人利用沒(méi)有放置價(jià)值的羊毛、牛毛、駝毛制備出適合紡絲的角蛋白溶液,再將蛋白溶液加入到纖維素中,并將納米抗菌粉體均勻分散在蛋白紡絲液中,制備出物體優(yōu)良的抗菌更能蛋白纖維,無(wú)機(jī)抗菌劑的添加量為0.5%—5.0%。該項(xiàng)技術(shù),標(biāo)志著生物技術(shù)與現(xiàn)代紡織技術(shù)的成功對(duì)接。納米抗菌生物蛋白纖維保留了天然羊毛成分,具有羊毛和羊絨的手感,又增加了真絲滑爽的風(fēng)格,具有垂感和挺括性,織物手感柔軟、吸濕性強(qiáng)、染色性好、光澤亮麗,蛋白纖維富含大量氨基酸成分,服用性優(yōu)良,不起皺、不起毛、不起球、不起靜電、可紡性強(qiáng)。對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌的抑菌率分別為99.6% 97.7%和99.9%。