第五章抗菌衛生整理Auti-bacterialandsanitaryfinish第一節概述微生物包括了病菌、真菌、細菌、霉菌但到目前為止還沒有抗病毒整理的報道美國：抗菌整理或抗微生物整理日本：抗菌防臭加工衛生整理1微生物對人類生產生活的危害1.1傳播疾病：

人體在正常狀態下帶有無數微生物，如手上細菌達106個/cm2，頭皮上細菌達1.4*107個/cm2，可以說人實際上是生活在微生物中。從感染病人身上分離出的1461個微生物的分布微生物數量百分比革蘭氏陰性菌：大腸桿菌33122．7綠膿桿菌1067.2沙門氏菌70.5其他革蘭氏陰性菌35524.3革蘭氏陽性菌：金黃色葡萄糖球菌28219.3鏈球菌A組251.7其他菌35524.3致病微生物進入人體會給健康帶來嚴重危害:醫院的床單、被子、病人及醫護人員的服裝；理發店的毛巾；賓館的臥具、洗浴具、公共游泳池等是皮膚病、痢疾、腸傷寒等多種病菌的傳播媒介。1.2、產生令人厭惡的臭味：

紡織品具有很多微孔結構，容易吸附微生物，靠近人體的衣服會沾污大量的汗、人體分泌物（油脂）、皮屑，這些為微生物提供了養分，加之人體適宜的溫濕度氣候，促使微生物迅速繁殖，同時將人體的代謝物分解，產生大量的刺激性氣味的氨基物質。1.3使紡織品霉爛：因特殊用途（帳篷、包裝材料），需長期暴露在潮濕的自然環境或埋于地下，容易受微生物的侵蝕而霉爛，損傷強力，降低使用壽命。因此，這些材料要進行抗霉腐整理。抗菌衛生整理的目的2.1降低公共場所的交叉感染，防止傳染疾病；2、抗菌衛生整理：是利用抗菌劑、防臭劑或抑菌劑處理織物，從而獲得抗菌、防霉、防臭、保持紡織品清潔衛生的加工。2.2保證人體安全健康，服飾穿戴舒適；

2.3防止織物被微生物侵蝕而降低使用價值。◆八十年代，出現效果好、安全性高、耐久性的抗菌整理劑，提出了抗菌譜問題和耐久性問題。細菌、真菌、霉菌的細胞結構不同，抗菌劑對其作用的效果有所區別。床品、毛巾、軍裝等需經常洗滌或經受雨淋，要求耐久。3抗菌衛生整理的進展◆四千年以前，古埃及人采用藥用植物處理包布，保護木乃伊；◆第二次世界大戰期間，德軍制服采用抗菌劑處理，防止戰傷的二次感染；◆二十世紀六十年代末——七十年代初，抗菌整理大規模開發時期，主要是采用無機抗菌劑。有一支性能優異的有機抗菌劑問世：DC-57004抗菌產品安全性要求美國、日本等對抗菌劑的控制嚴格美國需經美國環境保護局（EPA）、食品與藥物管理局(FDA)、消費者安全委員會(CPSC)的認可。一支抗菌劑的毒性實驗有18之項至多。◆九十年代，抗菌衛生整理出現了抗菌阻燃、抗菌防靜電、抗菌拒水拒油等多功能產品；加工工藝出現了多樣化：傳統的軋-烘-焙；浸漬法；抗菌漂白一浴，抗菌染色一浴等新型加工工藝。第二節抗菌劑抗菌機理

1抗菌機理：

xM2/nO﹒Al2O3﹒ySiO2﹒zH2OM—1-3價的金屬，抗菌泡沸石金屬主要是Ag、Cu、Zn。機理溶出型,也叫有控制釋放型非溶出型，也叫直接接觸型1溶出型（有控制釋放）機理：在一定的濕度下，抗菌整理的織物有控制的釋放出抗菌劑的活性部分，并擴散到微生物的細胞內，破壞細胞內的蛋白質結構，殺死微生物或抑制其繁殖，達到抗菌的目的。抗菌織物抑菌環培養基溶出型抗菌整理的特征2、非溶出型（直接作用）機理：關于非溶出型機理有兩種推斷：

DC-5700殺菌模型推斷1

推斷一：抗菌劑陽離子吸引帶負電荷的細菌，抗菌劑疏水性的長鏈烷基觸及細胞壁，阻礙細胞壁的合成，破壞細胞壁，殺死細菌。

細菌：細胞壁、細胞膜、細胞質和細胞核等構成，細胞壁和細胞膜是由磷脂質雙分子膜組成，呈負電性。在中性條件下細菌是帶負電性。

DC-5700殺菌模型推斷2推斷二：抗菌劑陽離子吸引帶負電荷的細菌使之靠攏抗菌劑，在抗菌劑陽離子的作用下，細胞周圍的負電荷向陽離子靠攏，而遠離陽離子的細胞部分失去了負電荷的保護，細胞壁逐漸變薄直至破裂，細胞內溶物流出，細菌死亡。

不同的抗菌劑對細菌的作用不同，總的來說有以下幾種（1）使細菌細胞內的各種代謝酶失活，達到滅菌效果；（2）與細菌細胞內的蛋白酶發生化學反應，破壞其機能，達到滅菌效果；（3）阻斷DNA的合成；（4）極大地加快磷酸氧化還原體系，打亂細胞的正常生理過程。（5）破壞細胞壁或阻斷細胞內外的傳質。第三節抗菌劑及其應用1理想的抗菌整理劑應滿足的要求

1.1安全性，口服急性毒性試驗LD50大于1000mg/kg。LD50---半致死濃度，指被試驗的動物死亡一半數量時的最小劑量。1.2、高效性、廣譜性。希望一只抗菌劑能夠對多種細菌有作用；高效性即在小用量下就能夠有明顯的抗菌作用1.3耐久性。具有耐洗滌20-50次仍有抗菌活性1.4對染料色光、牢度、織物風格無影響1.5與常用助劑有良好的配伍性織物整理工作液往往含有多種化學物質，配伍性差會使整理液絮凝、沉淀分層等現象，影響整理效果或使整理劑失效。2、紡織材料用抗菌劑的分類

抗菌劑有機類無機類有機硅季銨鹽季銨鹽雙胍類二苯醚類天然抗菌劑3、主要抗菌劑及機理各論

3.1、有機硅季銨鹽類代表產品是美國道康寧（DowCorning）公司的DC-5700，76年獲得EPA（美國環境保護局）許可；符合日本“家庭用品含有毒物質的規定”。DC-5700是3-（三甲氧基硅烷基）丙基二甲基十八烷基氯化物的42%的甲醇溶液。結構：3-（三甲氧基硅烷基）丙基二甲基十八烷基氯化物，在其結構中具有作用于細菌的陽離子和長鏈烷基。抗菌作用機理：直接作用機理或非溶出型機理+特點（1）安全高：天竺鼠的LD50=12270mg/kg（2）廣譜抗菌：對革蘭氏陽性、陰性細菌；霉菌；孝母菌；藻類等26種，均有很好的抑制作用。Dc一5700對白癬茁、大腸桿苗、褥瘡茵、綠膿桿菌等微生物均有抑殺功能，對酵母、真菌以及藻類的繁殖也有抑制作用。（3）耐久性：可用于天然纖維和合成纖維的抗菌整理，耐久性優異。水洗次數對抗菌劑殘留率的影響DC5700的三甲氧基硅烷基具有硅烷活性，在一定條件下能與纖維上的羥基進行脫醇反應，生成共價鍵而使抗菌劑牢固地結合于纖維表面

抗菌劑與纖維素纖維的反應一定條件下三甲氧基水解成硅醇基，硅醇基自身反應縮合，在纖維表面上聚硅氧烷薄膜覆蓋于纖維表面；

DC5700與纖維結合模型共價鍵、離子鍵和形成的堅固薄膜固著于纖維上，使DC5700抗菌劑具有很好的耐久性。既適合于纖維素纖維，也適合于合成纖維。柏靈登(Burlington)公司的抗菌劑BiogardTM;國產抗菌劑FS—516，抗菌劑SCJ-877整理工藝處方：抗菌劑2~10g/L陽離子或非離子型滲透劑0.5g/L工藝流程：二浸二軋（軋余率70~80%）→烘干（溫度低于120℃）浸軋法：浸漬法：抗菌劑FS—5160.1~1%（o.m.f）工藝流程：織物在溶液中浸漬30min→脫水→烘干整理后織物增重控制在0.1~1%適用：纖維素纖維和滌綸、錦綸等合成纖維及混紡產品。用于內衣、睡衣、運動服、工作服、襪子及毛巾等。3.2季銨鹽類抗菌劑

十六烷基二甲基芐基氯化銨機理：利用表面電荷吸附，使微生物細胞組織發生變化，酶蛋白質與核酸變性。日本可樂麗的Saniter和日清紡的Peaehfresh就屬于此類。特點：為陽離子表面活性劑，須與反應性樹脂同浴，以增進耐久性。主要用于聚酯安全性高：天竺鼠的LD50=6510mg/kg3.3二苯醚類整理劑抗菌作用：破壞微生物細胞膜與細胞壁機能。對大腸桿菌（革蘭氏陰性菌）、金黃色葡萄球菌（革蘭氏陽性菌）和白嗤菌（真菌）有優異的抗菌活性，既防止細菌和霉菌的繁殖，又防止惡臭。整理劑：二苯醚與有機硅烷、芳香族鹵化物的復合物，如日本敷島公司的Nonstar、帝人公司的Santiz、瑞士汽巴公司的IrgasanDP—300等。應用：纖維素纖維、滌綸及其混紡織物，對纖維無親和力，與樹脂混用。浸軋法處方：抗菌劑15~20g/L無甲醛樹脂30g/L滲透劑2g/L高溫高壓法（與滌綸染色同浴）處方：染料(o.m.f)x%擴散劑1g/L磷酸氫二銨2g/LJFC0.2g/L抗菌劑SFR—1（o.m.f）10%工藝：130℃，處理30min代表產品1，1-六亞甲基-雙（5-（4-氯苯基））雙胍鹽酸鹽1，1-六亞甲基-雙（5-（4-氯苯基））雙胍鹽酸鹽3、胍類葡萄糖酸鹽或聚六亞甲基雙胍鹽對細菌的殺傷力強，對真菌的效力低。聚六亞甲基雙胍鹽，商品名稱Repulex20（PHMB）英國卜內門（I.C.I）公司Reputex—20，有效成分為聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽PHMB應用：陽離子型，用于纖維素纖維，吸附作用與纖維結合，耐50℃洗50次。機理：與季銨鹽相似，使細胞膜結構變性或破壞細胞膜。特點：（1）安全性：LD50=4000mg/kg，毒性低，可長期使用。（2）廣譜抗菌：革蘭氏陽性、陰性細菌；真菌；孝母菌有殺傷能力；抑菌濃度低。（3）耐久：洗滌50次，細菌全部殺死；洗滌100次殺死細菌99%。（4）應用范圍：可用于棉及混紡織物整理；耐熱性好，可加入熔融紡絲液制抗菌纖維。寧波維科集團用它整理床上用品。4、無機類抗菌整理劑以銀、銅、鋅作抗菌主體；以硅、磷石灰、泡沸石、氧化鈦、磷酸鎬為載體。抗菌機理溶出（有控制釋放）型抗菌機理，在一定濕度下，逐漸從纖維或涂層中溶出活性氧及金屬離子，擴散到微生物細胞內，破壞蛋白質結構，引起細胞代謝障礙。用做織物整理，如涂氧化鈦、磷灰石載體的抗菌劑用三聚氰胺樹脂固定在織物上。■用于合纖熔融紡絲液中，制造抗菌纖維；■用涂層方法整理到織物上◆與纖維配位的金屬抗菌劑

代表產品是日本化藥公司的陽離子可染滌綸與銀離子結合的銀磺酸酯。抗菌機理：溶出的Ag+進入微生物細胞，Ag+損害微生物的電子傳遞系統，破壞蛋白質結構，導致代謝障礙；破壞細胞內DNA。陽離子可染滌綸的-SO3-與Ag+結合陽離子可染滌綸織物→浸于0.02g/L的硝酸銀溶液（1：5）→沸騰處理20min（聚酯染座與銀離子結合）→冷卻→水洗→烘干處理工藝方法：代表產品是日本蠶毛公司的SSN。◆銅化合物類抗菌劑將丙烯腈纖維浸入含硫酸銨或硫酸羥銨的2.3%硫酸銅溶液中→100℃加熱還原2h。以配位鍵使氰基與硫化亞銅絡合螯合，生成復雜的配位高分子Cu9S5固著于纖維上。整理工藝：7.天然抗菌劑類應用于織物抗菌整理的有：檜（