1、      引言  

隨著(zhù)科技進(jìn)步發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，人們對自身的衛生保健意識日益增強，具有耐久性的抗菌紡織品越來(lái)越引起人們的重視。據預測，各種耐久性抗菌紡織品將成為熱銷(xiāo)商品，因此開(kāi)發(fā)和研究抗菌紡織品又將成為一個(gè)熱點(diǎn)。

   微生物，即細菌、霉菌、酵母，幾乎到處都存在。絕大多數微生物對人類(lèi)是無(wú)害的，甚至是有益和必需的，但也有小部分微生物可以引起人類(lèi)和動(dòng)植物的病害，這些能導致人類(lèi)和動(dòng)植物疾病的微生物稱(chēng)為病原微生物。

細菌是微生物中的重要品種之一，其個(gè)體微小，人類(lèi)無(wú)法用肉眼看到。

紡織品與人類(lèi)生活密切相關(guān)，是微生物直接或間接傳播的媒介之一。

在身體的上半身，平均每平方厘米有各種微生物50～5000個(gè)，如果條件適宜，某些微生物會(huì )產(chǎn)生異常的繁殖，即使是有益的微生物也可能發(fā)生變異。

天然纖維中的棉、毛本身就是微生物的糧食，微生物的繁殖會(huì )引起某些疾病或使皮膚產(chǎn)生異常的刺激而引起不快感覺(jué)。人體分泌的汗水、皮脂等排泄物附在皮膚上，容易招致微生物的滋生和繁殖，從而使貼身內衣產(chǎn)生惡臭味，襪子使腳誘發(fā)成腳癬，嬰兒尿不濕引起斑疹等。在醫院工作的醫生、護士及病人的服裝、床上用品等，由于不抗菌和抗病毒會(huì )造成細菌和病毒的交叉感染。紡織品在運輸儲藏過(guò)程中，在溫度和濕度適宜的條件下或因沾污等原因，也會(huì )引起微生物的繁殖，如霉菌的繁殖形成酶斑，使織物局部著(zhù)色或變色，甚至產(chǎn)生生物講解發(fā)生脆損，使用價(jià)值和衛生性能受到損傷。

早在4000年前，埃及人就用浸漬某種藥方的紡織品包裹木乃伊。在第一次世界大戰中丹麥科學(xué)家發(fā)現毒氣使受害者的傷口不會(huì )化膿，從此開(kāi)創(chuàng )了殺菌劑的研究工作。第二次世界大戰中，德國軍隊曾用季銨鹽抗菌劑處理軍服，大大降低了傷員的感染率。

1955～1965年是抗菌紡織品的形成階段，名為“Sanitized”的抗菌紡織品投放市場(chǎng)；

1966～1976年是開(kāi)發(fā)階段。含錫、銅、鋅、汞的有機金屬化合物和醌類(lèi)及含硫化合物用來(lái)做織物抗菌整理劑。（美國的道康寧公司研制的衛生整理劑DC－5700投入使用）

1976年以后，向發(fā)展階段過(guò)渡。上世紀80年代衛生整理的耐久性和整理風(fēng)格得到進(jìn)一步的改進(jìn)，國內外非常重視衛生整理紡織品的開(kāi)發(fā)。

90年代抗菌防臭紡織品得到迅猛發(fā)展，從后整理為主的紡織品發(fā)展到抗菌纖維和衛生整理并舉的功能紡織品，織物的抗菌性，安全性和耐洗滌性進(jìn)一步提高，并出現消臭、防蟲(chóng)等衛生性能的紡織品。

2、      抗菌整理的基本原理

紡織品在穿著(zhù)過(guò)程中，皮膚表面排出的汗漬、皮脂、油垢等代謝廢物和來(lái)自外部的食品殘跡將附著(zhù)在紡織品上，成為微生物的營(yíng)養源。在皮膚上生活的細菌和外來(lái)生活的細菌將這些陳舊廢物當作營(yíng)養源，伴隨人體皮膚給予的溫度，水分和氧氣進(jìn)行繁殖，繁殖速度非�？�。代謝后，就產(chǎn)生揮發(fā)性惡臭物質(zhì)。

抑制這種紡織品上的微生物的繁殖，紡織惡臭發(fā)生的方法，就是抗菌防臭整理。

2.1抗菌劑的抗菌方式：

抗菌劑的種類(lèi)不同，抗菌劑的機理不同。

2.2無(wú)機抗菌劑的抗菌機理：

無(wú)機抗菌劑是光譜抗菌劑，屬于離子溶出接觸型抗菌劑，其抗菌作用是被動(dòng)式的。目前對金屬離子抗菌的作用機理有2種解釋?zhuān)?span>

1、接觸反應機理  金屬離子接觸微生物，使微生物蛋白質(zhì)結構破壞，造成微生物死亡或產(chǎn)生功能障礙。當微量金屬離子接觸到微生物的細胞膜時(shí)，因細胞膜帶負電荷而與金屬離子發(fā)生庫侖吸引，使兩者牢固結合，即所謂的微動(dòng)力效應，導致金屬離子穿透細胞膜，進(jìn)入微生物體內，與微生物體內蛋白質(zhì)上的巰基發(fā)生反應：

此反應使蛋白質(zhì)凝固，破壞微生物合成酶的活性，并可能干擾微生物DNA的合成，造成微生物死亡。同時(shí)金屬離子和蛋白質(zhì)的結合還破壞了微生物的電子傳輸系統、呼吸系統和物質(zhì)傳輸系統。由于金屬離子一般負載在緩釋性載體上，在使用過(guò)程中具有抗菌性能的金屬離子逐漸釋放，而在低濃度下抗菌金屬離子就有抗菌效果，因此通過(guò)抗菌金屬離子的釋放，無(wú)機抗菌劑可發(fā)揮持久的抗菌效果。

金屬離子殺滅和抑制細菌的活性按下列順序遞減：

Ag⁺＞Hg²⁺＞Cu²⁺＞Cd²⁺＞Cr³⁺＞Ni²⁺＞Pb²⁺＞Co⁴⁺＞Zn²⁺＞Fe³⁺

Ag⁺具有較高的氧化還原電位（±0.798eV，25℃），所以反應活性很大，通過(guò)反應可達到其結構穩定狀態(tài)。金屬離子抗菌性能還與自身化學(xué)價(jià)態(tài)有關(guān)，對于銀離子其抗菌性能順序如下：

              Ag³⁺ ＞Ag²⁺ ＞Ag⁺

高價(jià)態(tài)銀離子還原勢能極高，能使周?chē)�的空間產(chǎn)生原子氧而極大地提高了抗菌效果。

2、活性氧機理

    加入抗菌劑后，材料表面分布著(zhù)微量的金屬元素，能起到催化活性中心的作用。該活性中心能吸收環(huán)境的能量，激活吸附在材料表面的空氣或水中的氧，產(chǎn)生羥自由基（·OH）和活性氧離子（O₂^-），它們具有很強的氧化還原能力，能破壞細菌細胞的增殖能力，抑制或殺滅細菌，產(chǎn)生抗菌性能。

2.3有機抗菌劑的抗菌機理：

有機抗菌劑的主要作用機理式通過(guò)和微生物細胞膜表面陰離子結合組逐漸進(jìn)入細胞，或與細胞表面的巰基等基團反應，破壞蛋白質(zhì)和細胞膜的合成系統，抑制微生物的繁殖。

微生物細胞的外膜是半透膜，由脂肪層和蛋白質(zhì)構成，內外兩層是蛋白質(zhì)，中間夾著(zhù)脂肪層，因此要滲透生物細胞膜需要有機抗菌劑具有親水性和親油性。

抗菌紡織品所采用的有機抗菌劑根據其種類(lèi)不同具有不同的抗菌機理，總括而言，抗菌劑的抗菌機理主要有以下幾類(lèi)：

（1）使細菌細胞內的各種代謝酶失活，阻礙生物的呼吸作用，達到殺菌效果；

微生物在呼吸時(shí)消耗糖類(lèi)物質(zhì)、釋放能量維持細胞內各種成分的合成和利用、能量貯存及轉化都涉及酶類(lèi)物質(zhì)。酶是一種大分子蛋白質(zhì)，帶有巰基、氨基或微量金屬離子。如果抗菌劑進(jìn)入菌體后能和酶類(lèi)物質(zhì)結合，并在一定程度上影響酶的活性，能量代謝體系的運轉就會(huì )受到影響，呼吸作用也就被抑制或停止。如硫氰酸酯類(lèi)化合物進(jìn)入菌體后就可和菌體內酶分子中的巰基、氨基起作用，使之失活而產(chǎn)生抗菌

效果：

一般銅、汞、砷制劑、有機硫等具有這種作用機制。

（2）與細菌細胞內的蛋白酶發(fā)生反應，破壞其機能，達到殺菌效果；

（3）抑制孢子的生成，阻斷DNA的合成，從而抑制細菌的生長(cháng)；

（4）極大的加快磷酸氧化還原體系，打亂細胞的正常生長(cháng)體系；

（5） 破壞細胞內的能量釋放體系；

（6）阻礙電子轉移系統及氨基酸轉酯的生成；

（7）通過(guò)靜電場(chǎng)的吸附作用，使細菌細胞破壁殺滅細菌。

3、        抗菌紡織品市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊

隨著(zhù)生活水平的提高，人們越來(lái)越重視生活的質(zhì)量，希望能獲得有舒適感的衣著(zhù)，以及衛生健康的居住環(huán)境。對于各種各樣的紡織品要求越來(lái)越高，特別是安全、安心、舒適、健康、衛生、清潔等“綠色”觀(guān)念的形成，使紡織品的抗菌、防霉、防臭后整理加工更加受到人們的重視。 目前，日本在抗菌防臭方面研究最為活躍，技術(shù)領(lǐng)先，產(chǎn)品已拓展至運動(dòng)服、地毯、醫療用品等領(lǐng)域。近年來(lái)，抗菌研究的重點(diǎn)已經(jīng)從保護紡織品免受細菌侵襲轉移到保護環(huán)境和使服用者免受細菌侵襲。進(jìn)入21世紀，隨著(zhù)老齡社會(huì )的到來(lái)，臥床老人和在家療養者逐漸增多，防止褥瘡的老人護理用品的需求也呈增加的趨勢。由于從生產(chǎn)為主的社會(huì )向生活為主的觀(guān)念轉變，開(kāi)發(fā)研究有利于人體健康、有利于地球環(huán)境的產(chǎn)品，將是今后重要的課題，因此抗菌整理日益受到人們的重視�？咕�功能成為生化紡織品發(fā)展最為迅速的項目�？咕�紡織品種類(lèi)繁多，據統計，全球整個(gè)抗菌劑市場(chǎng)每年成長(cháng)率約為10-12%。其中天然抗菌劑的比率占整個(gè)抗菌劑的比率為10%左右。目前全球抗菌劑市場(chǎng)規模約120億美元，其中美國抗菌劑市場(chǎng)約為30億美元。 據估計，全球紡織品使用的抗菌劑，約占整個(gè)抗菌劑市場(chǎng)的10%，而抗菌劑成本占紡織品售價(jià)5-10%。日本抗菌劑市場(chǎng)約120億日元，而其紡織品市場(chǎng)約8000億日元。日本是全世界抗菌紡織品最大的市場(chǎng)，其規模超過(guò)美國與歐洲。加拿大抗菌紡織品市場(chǎng)約3.5億加幣。一般認為，在未來(lái)8年內，全球抗菌紡織品市場(chǎng)的年增長(cháng)率約10%，而健康、天然、環(huán)保已經(jīng)是眾所公認新世紀紡織工業(yè)的發(fā)展趨勢，此市場(chǎng)將持續蓬勃發(fā)展。