抗菌后整理新技術(shù)

　　采用等離子體表面處理來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，且不傷害本體材料的性能。等離子體表面處理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)和等離子浸沒離子注入沉積(PIII-D)等。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，通過在紡織材料表面注入一些抗菌元素如Ag、Cu等，形成亞穩(wěn)相或沉淀相，可使材料獲得抗菌性能，該方法的優(yōu)點是解決了其他工藝制備的涂層表面與基體的連接問題。離子束輔助沉積技術(shù)是指在氣相沉積鍍膜的同時，采用一定能量的離子束進(jìn)行轟擊混合，從而形成單質(zhì)或化合物膜層；該方法可以在較低轟擊能量下連續(xù)生長任意厚度的膜層，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；目前將該技術(shù)用于抗菌材料的研究還較少，未來有較大的發(fā)展?jié)摿Α５入x子浸沒離子注入沉積是在真空室中事先產(chǎn)生等離子體，然后在工作件上施加負(fù)偏壓來獲得離子的注入或沉積，其既具備離子注入效應(yīng)，又具備常規(guī)離子鍍效應(yīng)；該方法能夠改善薄膜和復(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。

Nanofics真空等離子體處理設(shè)備及其處理效果

　　常規(guī)的化學(xué)鍍銀整理工藝簡單，但耐久性、牢度和均勻度均不夠理想。真空鍍銀整理在高真空條件下進(jìn)行，一方面減少了銀原子與氣體分子的碰撞，從而減少化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生；另一方面可保持被鍍紡織品表面潔凈，改善銀原子與纖維的附著牢度。真空鍍銀時紡織品不能含有水分，否則會使真空度下降。真空鍍銀的纖維表面附著的銀層極薄，其附著牢度是產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

　　紡織品濺鍍可在直流二級濺鍍裝置中進(jìn)行，濺鍍中抗菌類金屬在紡織品上的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。此外，纖維的標(biāo)準(zhǔn)回潮率、耐熱性和親水基團(tuán)含量都會對濺鍍效果產(chǎn)生影響。相比棉與粘膠纖維織物，滌綸織物更易于濺鍍，且濺鍍后的滌綸織物透氣性基本沒有變化，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。運用磁控濺射和復(fù)合鍍膜工藝開發(fā)的新型鍍銀纖維和面料，具有優(yōu)異的抗菌性能，是用于燒傷等重癥醫(yī)用敷料的頂級材料。同時提高含銀量，還可使面料具有隔離電磁輻射的功能。

 通常紡織品的抗菌性在整理中容易得到，但是在洗滌中也容易失去。為了提高紡織材料抗菌整理的耐久性，實現(xiàn)抗菌功能的可再生是一種新的整理方法。在此新工藝中，抗菌劑化合物的母體(潛在抗菌劑)代替了抗菌劑本身，可應(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，潛在抗菌劑以共價鍵結(jié)合在纖維素材料上，然后它可以通過一個可逆的化學(xué)過程(如氧化還原反應(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抗皺整理過程，活化反應(yīng)可以在常規(guī)過程如漂白中實現(xiàn)。利用潛在抗菌劑即單羥甲基-5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲(MDMH)對纖維素織物進(jìn)行處理，MDMH中的羥甲基可與纖維素纖維分子鏈上的羥基反應(yīng)，生產(chǎn)共價鍵；而MDMH中的仲氨基可用含有效氯的溶液處理，使之生成鹵胺結(jié)構(gòu)，鹵胺結(jié)構(gòu)中共價鍵的氯極性非常強，具有氧化作用，可致使微生物失活，從而達(dá)到抗菌效果；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，從而實現(xiàn)抗菌功能的再生。

　　石墨烯對細(xì)胞有較強的細(xì)胞毒性，其可以直接接觸細(xì)菌的細(xì)胞膜并使其分解，氧化石墨烯的抗菌機(jī)理是細(xì)胞膜和氧化應(yīng)激共同作用。Krishnamoorthy等利用氧化石墨烯納米結(jié)構(gòu)涂覆在棉織物表面進(jìn)行整理，并對其進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，改性后的織物具有更高的熱穩(wěn)定性，而且對革蘭氏陽性菌有較大的毒性。樊春海等采用吸附法、輻射交聯(lián)法和化學(xué)交聯(lián)法等三種方法將氧化石墨烯應(yīng)用到棉織物上，試驗表明，這些織物具有很強的抗菌性能，能殺死98%的細(xì)菌，并且耐洗性好。苗廣遠(yuǎn)等先將氧化石墨烯與棉纖維穩(wěn)固結(jié)合，然后化學(xué)還原氧化石墨烯，發(fā)現(xiàn)處理后的織物具有一定的抗菌性能。

石墨烯破壞細(xì)菌細(xì)胞膜過程的計算機(jī)模擬圖

　　微膠囊抗菌整理技術(shù)先將抗菌物質(zhì)細(xì)化為粒徑極其微小的固體顆粒或液滴，然后以其為核心，利用特殊的方法，將具有成膜性能的聚合物在其表面沉積涂覆，形成無縫薄膜，最后經(jīng)分離、干燥等過程制得微膠囊抗菌劑，隨后進(jìn)行抗菌后整理。如日本鐘紡公司將艾蒿提取物和扁柏提取物封入微膠囊中，對內(nèi)衣、運動衫進(jìn)行抗菌處理，產(chǎn)品具有較高的耐洗性。通常，可以通過改變壁材的組成和厚度來控制微膠囊抗菌劑的釋放速度，延長耐用時間。