第三章-非織造醫(yī)用衛(wèi)生材料-第二節(jié)-抗菌

1、第二節(jié)：非織造材料的抗菌性 抗菌的發(fā)展歷史非織造材料的抗菌性o抗菌劑后整理法；o抗菌纖維加工法?？咕韯┑姆诸悷o機(jī)類抗菌整理劑光催化類抗菌整理劑主要以TiO2為代表特點(diǎn)：q耐熱性較高；q必須有紫外線照射和有氧氣或存在水情況下才能起殺菌作用；光催化類抗菌整理劑v納米TiO2，提高殺菌效果，減少用量。v抗菌纖維、玻璃、陶瓷、涂料等。金屬離子類抗菌整理劑“Eli宜麗”無機(jī)抗菌劑抗菌劑產(chǎn)品介紹該抗抗菌劑菌劑為金屬金屬離子離子、稀土離子離子。具有廣譜抗菌抗菌,金屬離子類抗菌整理劑無機(jī)類抗菌整理劑的抗菌機(jī)理無機(jī)類抗菌整理劑的抗菌機(jī)理無機(jī)類抗菌整理劑的抗菌機(jī)理有機(jī)類抗菌整理劑q季銨鹽類；q苯酚類；q脲類和

2、胍類；q雜環(huán)類；q有機(jī)金屬化合物。季銨鹽類季銨鹽類苯酚類脲類和胍類雜環(huán)類有機(jī)金屬化合物有機(jī)類抗菌整理劑的抗菌機(jī)理有機(jī)類抗菌整理劑的抗菌機(jī)理有機(jī)類抗菌整理劑的抗菌機(jī)理有機(jī)類抗菌整理劑的抗菌機(jī)理小節(jié)q季銨鹽類作用在細(xì)菌細(xì)胞的表層，破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜；q有機(jī)金屬化合物金屬離子能夠破壞細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，引起代謝障礙，并能破壞細(xì)胞內(nèi)的DNA；q脲類和胍類破壞細(xì)胞膜，使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)泄漏出來，使微生物呼吸機(jī)能停止而死亡；天然產(chǎn)物類抗菌整理劑q植物類提取物抗菌整理劑；q動(dòng)物類提取物抗菌整理劑。植物類提取物抗菌整理劑植物類提取物抗菌整理劑動(dòng)物類提取物抗菌整理劑動(dòng)物類提取物抗菌整理劑抗菌整理o抗菌整理是指將抗菌溶

3、液或樹脂通過浸漬或涂覆處理，使之固定在非織造產(chǎn)品上，從而賦予非織造產(chǎn)品抗菌功能?？咕矸椒?o常用的方法有：n表面涂層法；n樹脂整理法；n微膠囊法等。 表面涂層法o是將抗菌劑與涂層劑配成溶液對(duì)非織造產(chǎn)品進(jìn)行涂層處理，使抗菌劑固著在非織造產(chǎn)品表面。o常用的抗菌劑：有機(jī)硅季銨鹽類。n如：十八烷基氯化銨，它使纖維素纖維具有優(yōu)良、持久的抗菌功能，也可用于滌綸、錦綸等合成纖維使之具有較好的抗菌效果。樹脂整理法o是將抗菌劑溶解在樹脂中然后配成乳化液， 將非織造產(chǎn)品放在乳化液中充分浸漬， 再通過軋、烘使含有抗菌劑的樹脂能夠附著于非織造產(chǎn)品表面，從而使其具有抗菌功效。o在處理時(shí)工作液需加入合適的催化劑。如用

4、二苯醚類作抗菌整理劑， 它容易分散在水中， 工作液濃度為 2% ，pH 值為 7 左右， 與纖維間的固定依靠樹脂完成， 因此對(duì)樹脂過敏者慎用， 且不能與含羥甲基官能團(tuán)的樹脂并用， 否則易產(chǎn)生游離甲醛。 微膠囊法o是將抗菌劑制成微膠囊，再用高分子黏合劑或涂層劑對(duì)非織造產(chǎn)品進(jìn)行處理。o抗菌劑要求能適合黏合劑的加工條件，且最好能滲透到纖維的無定形區(qū)，以增強(qiáng)其耐洗性。o如將一種滌/棉非織造產(chǎn)品浸入一種含有密胺樹脂微膠囊（含 N，N -二乙基間甲苯甲酰胺）和 TK黏合劑（聚氨基甲酸酯）的分散劑內(nèi)，擠壓烘干得耐洗抗菌非織造產(chǎn)品。非織造產(chǎn)品的表層和背層均含有包封殺菌劑的微膠囊，在使用過程中，摩擦微膠囊破裂釋

5、放出抗菌劑，并在纖維表面擴(kuò)散因而有一定的抗菌效果。 抗菌纖維加工法o抗菌纖維需要具備的特性：n廣譜抗菌性；n抗菌率高；n抗菌效果持久；n對(duì)人體安全無害；n使用范圍廣；n對(duì)纖維原有的強(qiáng)力、伸長、白度等物理指標(biāo)無不良影響?？咕w維加工法o抗菌纖維的獲得方法：n天然抗菌纖維；n共混型抗菌纖維；n纖維改性法抗菌纖維。天然抗菌纖維o天然抗菌纖維主要有：n甲殼素與殼聚糖；n竹纖維；n麻類纖維。甲殼素q甲殼素又稱為甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)，它廣泛存在于 蝦、蟹、昆蟲的外殼以及真菌和一些藻類植 物的細(xì)胞壁之中，是自然界中僅次于纖維素 的第二大天然高分子材料。它是一種帶正電 荷的天然多糖高聚物，是由2-乙酰氨基-2- 脫

6、氧-D-葡萄糖通過-(1,4-)糖苷連接起來 的多糖，它的化學(xué)名稱是(1,4)-2-乙酰氨基- 2-脫氧-D-葡萄糖，或簡稱聚乙酰氨基葡 萄糖。殼聚糖q殼聚糖是甲殼素大分子脫去乙?；漠a(chǎn)物，又 稱為脫乙酰甲殼素、可溶性甲殼素、甲殼胺。 它的化學(xué)名稱是(1,4)-2-氨基-2-脫氧- D-葡萄糖，簡稱聚氨基葡萄糖。一般來說， 乙酰不可能100%脫去，凡是脫乙酰度在70% 以上時(shí)，即稱殼聚糖。甲殼素與殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)甲殼素與殼聚糖的特性o廣譜抗菌性；o很好的生物特性；n生物相容性；n生物可降解性。甲殼素與殼聚糖的應(yīng)用o手術(shù)縫合線；o人造皮膚；o止血棉；o醫(yī)用無紡布；o醫(yī)用紗布。甲殼素與殼聚糖纖維的

7、制造o制造方法：濕法紡絲法。o工藝流程：甲殼素甲殼素或殼聚糖或殼聚糖紡絲紡絲原液原液過濾過濾脫泡脫泡溶劑溶劑紡絲紡絲纖維纖維凝固凝固拉伸拉伸洗滌洗滌干燥干燥甲殼素與殼聚糖纖維的工業(yè)制造流程甲殼素與殼聚糖纖維的質(zhì)量指標(biāo)殼聚糖的抗菌機(jī)理o殼聚糖所帶的陽離子與構(gòu)成微生物細(xì)胞壁的唾液酸或磷脂質(zhì)陰離子發(fā)生離子結(jié)合，能束縛微生物的自由度，阻礙其發(fā)育；o殼聚糖還被分解成低分子，滲透到微生物細(xì)胞壁內(nèi)，阻礙遺傳因子從DNA到RNA的轉(zhuǎn)移，從而阻止微生物的發(fā)育和繁殖，起到抗菌作用。殼聚糖的安全性o殼聚糖的LD50大于7500mg/kg體重（小鼠口服），其致死量為16g/kg，屬于實(shí)際無毒級(jí)。o其他方面的結(jié)果也都是

8、陰性。舉例：甲殼素與殼聚糖纖維的應(yīng)用o原料：甲殼素與殼聚糖的短纖維；o工藝流程：甲殼素或殼甲殼素或殼聚糖短纖維聚糖短纖維梳理梳理交叉交叉鋪網(wǎng)鋪網(wǎng)開松開松針刺針刺干燥干燥卷繞卷繞醫(yī)用醫(yī)用非織造布非織造布o(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)：良好的抗菌性、透氣性和吸水性；o應(yīng)用：醫(yī)用紗布或醫(yī)用敷料。竹纖維麻類纖維共混型抗菌纖維o是將抗菌劑和分散劑等添加劑與纖維母體樹脂混合后，通過熔融紡絲、干法紡絲或濕法紡絲來生產(chǎn)抗菌纖維。熔融紡絲法抗菌纖維o母粒原料：滌綸、錦綸、丙綸等。o紡絲溫度：250320 C；o對(duì)抗菌劑的要求：n在紡絲溫度下不分解；n顆粒平均粒徑小，1umo抗菌劑：無機(jī)復(fù)配抗菌劑。熔融紡絲法抗菌纖維o抗菌母粒的制備

9、；o抗菌纖維的生產(chǎn)。抗菌母粒的制備o抗菌母粒制備的一般工藝流程：抗菌劑抗菌劑精制精制混合混合復(fù)配復(fù)配抗菌劑抗菌劑干燥干燥螺桿擠出機(jī)螺桿擠出機(jī)熔融擠出熔融擠出造粒造?？咕咕噶Ｄ噶渲瑯渲琽抗菌母粒中抗菌劑的含量一般在5%20%?？咕w維的生產(chǎn)o抗菌纖維生產(chǎn)的一般工藝流程：混合混合抗菌劑抗菌劑母粒母粒熔融熔融紡絲紡絲卷繞卷繞拉伸拉伸其他后加工其他后加工普通普通切片切片抗菌纖維抗菌纖維工業(yè)化生產(chǎn)的抗菌纖維o目前，較為成熟且已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的抗菌纖維有：n無機(jī)抗菌系抗菌纖維；無機(jī)抗菌系抗菌纖維o代表：納米銀沸石抗菌材料合成纖維；o特點(diǎn)：n對(duì)人體安全無害；n耐久性較好；n對(duì)霉菌的抗菌效果差。纖維改性

10、法制備抗菌纖維 o接枝法；o離子交換法；o濕紡方法；o復(fù)合紡絲法。接枝法o是用化學(xué)的方法在大分子上接枝具有抗菌性的基團(tuán)，使纖維獲得抗菌性能。o用這種方法制造的纖維用作抗菌保健服裝的材料，可以具有永久性的抗菌效果。 離子交換法o此法是采用離子交換基團(tuán)的纖維，通過離子交換反應(yīng)而使纖維表面置換上一層具有抗菌性的離子（如銀離子、銀離子與銅離子或鋅離子的混合物）。o用這種方法制造的纖維，由于金屬離子與纖維的離子交換基團(tuán)形成離子鍵，也可以具有持久的抗菌效果。 濕紡方法o此法是將合適的抗菌劑（雜環(huán)類）在有機(jī)溶劑中溶解后加入到紡絲原液中， 經(jīng)過濕紡制得具有抗菌性能的纖維。o該種纖維屬于溶出型抗菌方式。目前此法

11、多用于抗菌聚丙烯腈纖維的生產(chǎn)制造。 復(fù)合紡絲法o此法是將由抗菌劑制得的抗菌母粒和原料通過復(fù)合紡絲的方法制成皮芯結(jié)構(gòu)的纖維。以抗菌母粒為皮層，原料為芯層。o此法所得的抗菌纖維，抗菌劑只分布于纖維的皮層，因此與共混法相比，所需的抗菌劑少，從而可以減少因抗菌劑的引入對(duì)原料物理力學(xué)性能和服用性能的影響。如具有海島結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)的復(fù)合抗菌防臭纖維。 納米材料o納米材料是新問世的高新材料；其具有：n小尺寸效應(yīng)；n表面效應(yīng)；n量子尺寸效應(yīng)；n量子隧道效應(yīng)。v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。納米材料在抗菌非織造材料中的應(yīng)用o最具代表型：n納米銀系無機(jī)抗菌劑；n納米TiO2

12、無機(jī)抗菌劑。納米銀系無機(jī)抗菌劑o特點(diǎn)：n平均粒徑：20nm；n易分散均勻，對(duì)工藝沒有特殊要求；npH值呈中性；n不溶于水和有機(jī)溶劑；n耐酸、耐鹽和弱堿；n光穩(wěn)定性好。納米銀系無機(jī)抗菌劑o抗菌機(jī)理：n接觸反應(yīng)破壞微生物的活性；n催化活性中心作用：納米銀系無機(jī)抗菌劑o納米銀粒子無機(jī)抗菌劑的制備方法：n物理吸附；n離子交換；n將銀離子固定在沸石、陶瓷、硅膠等多孔材料的表面，制成納米抗菌劑。納米銀系無機(jī)抗菌劑o納米銀粒子無機(jī)抗菌劑的新發(fā)展：n以納米銀粒子為主體抗菌；n以納米TiO2和SiO2為載體；n制成納米粉體顆粒級(jí)納米抗菌劑；n抗菌效果極大提高。舉例：納米銀系無機(jī)抗菌劑SCJ-951o特性：n白色粉末；n粒徑為納米級(jí)；n可分散于水中；n無毒；n不燃；n對(duì)人體安全。舉例：納米銀系無機(jī)抗菌劑SCJ-951o用途：n適用于棉、滌/棉、錦綸、腈綸等非制造布的抗菌整理；o抗菌整理方法：n浸軋法；n涂層法；n涂刷法。o用量：2%3%。舉例：納米銀系無機(jī)抗菌劑SCJ-951o效果：n具有明顯的抗菌、止癢作用，對(duì)細(xì)菌、真菌和霉菌的抑菌率