紡織品用無機抗菌劑

2024年3月15日發(fā)(作者：巡)

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一

３８一　

化鄉(xiāng)　園地　精細(xì)化工原料及中間體　２００７年第１２期　

紡織品用無機抗菌劑　

無機抗菌劑是具有抗菌性的金屬離子等無機物　

及其與無機載體的復(fù)合體。　

１按作用于微生物的機理分類　

１．１負(fù)載型無機抗菌劑　

負(fù)載有金屬或金屬離子的無機物稱為接觸性或　

載體類抗菌劑，此類抗菌劑根據(jù)其載體類型的不同　

又可分為沸石抗菌劑、磷酸復(fù)鹽抗菌劑、硅膠抗菌　

劑、膨潤土抗菌劑、可溶性玻璃抗菌劑等．負(fù)載性抗　

菌劑載體與抗菌機理關(guān)系密切．抗菌機理有兩種：　

（１）金屬離子溶出型抗菌機理，即通過載休緩釋　

Ａｇ　、Ｃｕ　、Ｚｎ　等來阻止微生物的繁殖和發(fā)揮殺菌　

作用，溶出的金屬離子（特別是Ａｇ　）可與細(xì)胞及膜　

蛋白質(zhì)結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞立體結(jié)構(gòu)損傷（變性作用），產(chǎn)　

生機能障礙．而到達(dá)細(xì)胞內(nèi)的金屬離子又可對酶以　

及ＤＮＡ的功能產(chǎn)生障礙；（２）金屬離子非溶出型抗　

菌機理，即認(rèn)為不溶出的金屬離子也有殺菌作用，如　

可見光使載銀磷鋯中電子被激發(fā)．被激發(fā)的電子與　

吸附在銀離子上的氧反應(yīng)，使之還原成活性氧和過　

氧化物，Ａｇ　等在這里起了催化作用，另外，失去電子　

而帶正電的空穴則可氧化水中ＯＨ一生成?ＯＨ．這樣　

生成的負(fù)離子ｏ　一的－ｏＨ等都具有很強的氧化還原　

作用，從而可產(chǎn)生持久的抗菌效果。　

１．２光觸媒抗菌劑（以二氧化鈦為代表）　

二氧化鈦是一種半導(dǎo)體．當(dāng)含有紫外線的光照　

射到二氧化鈦時，會產(chǎn)生電子（ｅ一）和空穴（ｈ　），產(chǎn)生　

的電子和空氣中的組分反應(yīng)．生成過氧化氫（還原反　

應(yīng)）：　

ｅ一＋Ｏ２＋Ｈ２＿＋Ｈ２ｏ２　

空穴與抗菌劑表面的微量水分反應(yīng)生成?ｏＨ　

（氧化反應(yīng)）：　

ｈ　＋Ｈ２Ｏ＿＋?ｏＨ＋Ｈ　

過氧化氫和?ＯＨ可將細(xì)菌慢慢分解．并具有防　

污、除臭功能。此外，ＺｎＯ、ＳｎＯ　、ｗｏ，等均屬此系　

列。　

２按組成分類　

無機系列抗菌劑可分為元素型、氧化物型和多　

種無機化合物的復(fù)配型以及無機與有機抗菌劑的復(fù)　

合物型４大類，后兩種統(tǒng)稱為復(fù)合型，近年來，超微　

細(xì)技術(shù)的發(fā)展將亞微米及納米技術(shù)應(yīng)用于無機抗菌　

劑的制備．生產(chǎn)了納米無機抗菌劑等性能更為卓越　

的背后型無機抗菌劑，隨著研究的深入，無機抗菌劑　

的類型將不斷增多，性能也將逐步提高，其應(yīng)用也會　

愈來愈廣泛。　

日本在無機抗菌劑的開發(fā)及抗菌纖維的制備方　

面一直處于領(lǐng)先地位。近年來．多使用有機聚硅氧烷　

與沸石復(fù)合的方法，例如．用有機聚硅氧烷、可水解　

硅烷及酸的混合物對載銀沸石進(jìn)行表面處理．所得　

的產(chǎn)品顏色穩(wěn)定，還可以與樹脂等高聚物很好地相　

容，也可利用層間插入技術(shù)．將有機抗菌劑引入到用　

銀離子交換過的層狀粘土的層間隙中．以提高其耐　

熱溫度和對紫外線的穩(wěn)定性。　

國內(nèi)的研究剛剛起步．例如．葉學(xué)軍等發(fā)明的有　

機硅季銨鹽和銀的復(fù)合物制成的抗菌劑應(yīng)用于紡織　

品上，具有良好的廣譜抗菌性．對數(shù)種細(xì)菌都有抑菌　

性。　

我國科研人員近年也做了許多無機抗菌劑的研　

究和開發(fā)工作，如舟山納米材料有限公司開發(fā)的納　

米復(fù)合銀系抗菌粉ＭＦＳ３５０，以納米ＳｉＯ　為主要原　

料，平均粒徑小于９０ｒｉｍ．具有高效快速、持久、廣譜　

抗菌等特點，可廣泛用于化纖、塑料、涂料等各領(lǐng)域，　

此外，浙江麗水金地亞納米材料有限公司開發(fā)的　

ＭＯＤ納米高性能無機抗菌劑．是結(jié)合了光催化抗　

菌技術(shù)、金屬離子抗菌技術(shù)和納米制備技術(shù)而開發(fā)　

的一種新型無機抗菌劑．改善了有機抗菌劑在使用　

安全性、廣譜抗菌持久性及耐熱性等方面的不足，是　

目前抗菌領(lǐng)域的最新技術(shù)．又如，中國紡織科學(xué)研究　

院對納米層狀銀系無機抗菌劑進(jìn)行特殊處理后與聚　

酯聚合物共混、造粒、紡絲．得到具有一定抗菌性能　

的功能保健纖維．即納米層狀銀系無機抗菌聚酯母　

粒及纖維。　

含銀化合物都有一定變色問題，造成耐候性不　

良．作為抗變色劑，天然或合成水滑石及其燒成物、　

堿式碳酸鉛、磷酸鋯等已獲得應(yīng)用：表面活性劑、紫　

外線吸收劑、抗氧劑也有一定作用，但均不夠理想，　

因此，安全、穩(wěn)定、高效、價廉的變色抑制劑的開發(fā)已　

成為研究熱點之一．如西北有色金屬研究院的張文　

鉦等．對載銀無機抗菌劑變色抑制劑做了許多的工　

作。　

可靠、快速的抗菌性能檢測方法的研究也值得　

重視．用電導(dǎo)率法或ＭＩＣ法評價靜菌力；用菌落計　

數(shù)法（ＭＰＮ）、最小殺菌質(zhì)量分?jǐn)?shù)法（ＭＢＣ）、比濁法　

評價殺菌力，都有局限性．抗菌纖維及其制品的抗菌　

性能檢測方法．如抑菌圈法、統(tǒng)一試驗法、浸漬法、滴　

下法、振蕩接觸法等也僅是定性的評價，而且也不一　

定適于特殊菌株。　

雖然目前所使用的無機抗菌劑類型已相當(dāng)多，但　

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２００７年第１２期　精細(xì)化工原料及中間體　化鄉(xiāng)　園地　一３９一　

仍普遍存在抗菌范圍不廣和耐久性差的問題，此類　

問題應(yīng)從抗菌劑的復(fù)配、加工、應(yīng)用工藝和開發(fā)新型　

料，市場供應(yīng)轉(zhuǎn)向吃緊。碳纖維價格一路攀升；２００６　

年更是處于有價無市的狀況。２００６年全球碳纖維產(chǎn)　

量已達(dá)２．７萬ｔ，比２００５年增長０．３３萬ｔ。專家指出。　

水不溶性但有一定親水性的抗菌劑方面著手解決；　

而從環(huán)保方面考慮．則應(yīng)注意采用不會產(chǎn)生二次污　

染的抗菌劑．在抗菌機理研究中，應(yīng)深入研究抗菌劑　

的種類、分散狀態(tài)、與纖維的結(jié)合方式及其對性能的　

影響，特別是對抗菌性、舒適性和穩(wěn)定性的影響，以　

期全面滿足人們對纖維制品功能的要求，從發(fā)展來　

看，抗菌纖維的制備應(yīng)與其它功能相結(jié)合，因此，研　

未來幾年．全球碳纖維需求將以年均兩位數(shù)的增幅　

快速增長，市場供應(yīng)短缺至少將延續(xù)到２００９年，甚　

至有可能會到２０１２年。　

由于ＰＡＮ基碳纖維持續(xù)緊俏，世界碳纖維生產(chǎn)　

商將在今后２年內(nèi)擴(kuò)增產(chǎn)能．有望推動產(chǎn)品價格大　

幅降低，并使ＰＡＮ基碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，有　

制抗菌纖維的主要趨勢應(yīng)是：抗菌范圍更廣、抗菌耐　

久性更好、功能更齊全．從而最終獲得更高的附加值　

和使用價值。（楊華）　

化纖行業(yè)冷暖不均　

化纖行業(yè)是比較典型的周期性行業(yè)。這一輪景　

氣周期是２００６年中旬開始，主要由粘膠短纖和氨綸　

拉動。粘膠短纖和氨綸的供不應(yīng)求，引起粘膠短纖和　

氨綸價格飆升。根據(jù)歷史經(jīng)驗，產(chǎn)品價格的上漲往往　

帶來相關(guān)公司利潤的暴漲。而化纖產(chǎn)品的大幅持續(xù)　

性上漲，將帶來產(chǎn)能的擴(kuò)張，激烈競爭將導(dǎo)致行業(yè)逐　

步進(jìn)入非景氣周期。目前來看，化纖行業(yè)受粘膠和氨　

綸的拉動，正處于行業(yè)景氣的中部。　

２００７年１—７月份．全國化學(xué)纖維產(chǎn)量為　

１３５５．０４萬噸，同比增長１８％。其中。滌綸占化纖最主　

要的比重．達(dá)７８．１％．粘膠纖維和氨綸分別占７．３１％　

和０．５２％。　

化纖行業(yè)總體盈利狀況一般．按照２００７年１－６　

月份的數(shù)據(jù)。行業(yè)總體毛利率為８．０５％，三費比率（銷　

售、管理和財務(wù)費用率之和）為４．５０％，利潤率為　

４．０２％。　

化纖行業(yè)的各個子行業(yè)盈利狀態(tài)差別很大。　

２００７年１－６月份．滌綸行業(yè)的平均毛利率為５．３％。　

平均利潤率為２．２％：粘膠行業(yè)平均毛利率約２１．４％。　

平均利潤率約１０％：氨綸行業(yè)平均毛利率達(dá)到　

４４．０％．平均利潤率達(dá)３９．０％；錦綸行業(yè)毛利率５．０％。　

利潤率１．５％；腈綸纖維毛利率約９．８％。利潤率約一　

１．１７％：丙綸纖維毛利率約１１．８％。利潤率約６．４％。　

全球碳纖維供不應(yīng)求　

２００４年前．世界碳纖維供大于求。但從２００５年　

開始，世界對碳纖維應(yīng)用表現(xiàn)出了前所未有的興趣，　

特別是大型民用機上開始大規(guī)模應(yīng)用碳纖維復(fù)合材　

望進(jìn)入傳統(tǒng)的金屬和玻璃纖維增強塑料等領(lǐng)域。未　

來兩年．日本東麗、東邦公司計劃擴(kuò)能０．９３萬ｔ／ａ。　

此外，三菱公司也將其日本豐橋地區(qū)的碳纖維裝置　

能力擴(kuò)增２２００ｔ／ａ，預(yù)計２００７年投產(chǎn)，屆時該公司總　

能力將提高到８１５０ｔ／ａ。預(yù)計，２００８年世界碳纖維產(chǎn)　

能將達(dá)到４．８６萬ｔ／ａ。　

河南建設(shè)可降解植物纖維多用膜　

月前，河南省發(fā)改委對林州市原康合鑫玻璃制　

品有限責(zé)任公司的年產(chǎn)１萬噸可降解植物纖維用膜　

生產(chǎn)線項目進(jìn)行批復(fù)，同意備案。　

該項目總投資２７０００萬元，占地１５０畝，年產(chǎn)１　

萬噸可降解植物纖維多用膜，采用專利技術(shù)，利用農(nóng)　

作物秸稈，用清潔生產(chǎn)新工藝生產(chǎn)可降解植物纖維　

多用膜。主要裝備有高頻硫解機、連續(xù)脫泡塔、噴膜　

機等。減少”白色污染”。發(fā)展?jié)摿Υ螅袌銮熬皬V闊。　

安慶丙烯腈擴(kuò)建項目　

該項目位于安徽省安慶市。由中國石化安慶分　

公司投資建設(shè)．建設(shè)年產(chǎn)１３萬噸丙烯腈裝置。　

項目總投資１１．５億元．建設(shè)周期２００８年一２０１０　

年。　

醋酸乙烯酯丙烯腈共聚腈綸　

日前．由中國石化安慶分公司、浙江大學(xué)聚合反　

應(yīng)工程國家重點實驗室及中國紡織科學(xué)研究院共同　

承擔(dān)的“高含量醋酸乙烯酯丙烯腈共聚腈綸開發(fā)”項　

目在北京通過了由中國石化股份公司科技開發(fā)部組　

織的專家技術(shù)評議。　

該項目研究了單體比例、聚合工藝條件對聚合　

反應(yīng)過程及聚合物結(jié)構(gòu)和性能的影響，通過調(diào)整、優(yōu)　

化聚合工藝．成功地提高了聚合物中醋酸乙烯酯的