抗菌劑的特性比較

關于抗菌劑的特性比較第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四2主要內(nèi)容第1節(jié)概述1.細菌分類2.抗菌的起源及發(fā)展

第2節(jié)抗菌劑及抗菌機理1.抗菌劑的定義及特性2.抗菌劑的分類3.抗菌劑的抗菌機理第3節(jié)抗菌纖維生產(chǎn)1.甲殼素與殼聚糖纖維生產(chǎn)2.共混型抗菌纖維生產(chǎn)第4節(jié)抗菌紡織品生產(chǎn)1.衛(wèi)生整理劑2.生產(chǎn)方法第5節(jié)消臭紡織品生產(chǎn)1.概述2.消臭方法及消臭纖維制造3.消臭效果評價第6節(jié)紡織品抗菌性能測試方法及標準1.織物抗菌性能測試方法分類2.測試菌種的選擇3.抗菌性能評價方法的選擇第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四3第1節(jié)概述1.1細菌分類外形形態(tài)球菌桿菌螺形菌

第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四4革蘭陽性菌革蘭陰性菌古細菌

細胞壁結(jié)構第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四5能引起人和動物致病的微生物叫病源微生物，有八大類：

1真菌:引起皮膚病。深部組織上感染。

2放線菌：皮膚，傷口感染。

3螺旋體：皮膚病，血液感染如梅毒，鉤端螺旋體病。

4細菌：皮膚病化膿，上呼吸道感染，泌尿道感染，食物中毒，敗血壓癥，急性傳染病等。

5立克次氏體：斑疹傷寒等。

6衣原體：沙眼，泌尿生殖道感染。

7病毒：肝炎，乙型腦炎，麻疹，艾滋病等。

8支原體：肺炎，尿路感染。

生物界的微生物達幾萬種，大多數(shù)對人類有益，只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病，在特定環(huán)境下能引起感染稱條件致病菌。第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四61.2抗菌的起源及發(fā)展4000年前，埃及人就采用了浸漬某

種植物藥物的紡織品包裹木乃伊一戰(zhàn)中，丹麥科學家開始了殺菌劑的研究工作二戰(zhàn)期間，德軍用季銨鹽處理軍服70、80年代出現(xiàn)含錫、銅等的有機金屬化合物和醌類及含硫化合物

九十年代從后整理向抗菌纖維和衛(wèi)生整理并舉轉(zhuǎn)變第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四7第2節(jié)抗菌劑及抗菌機理2.1抗菌劑的定義及特性定義對細菌、病毒、霉菌等微生物高度敏感的化學成分，通過物理作用或化學反應殺死附著在其表面的微生物。特性廣譜抗菌性、抗菌持久性、加工適應性、耐候性、安全性，另外價格也要低廉。第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四82.2抗菌劑的分類

抗菌劑的特性比較特性有機系列天然系列無機系列抗菌力○△△抗菌范圍△○

○持久性△

○耐熱性△

○耐藥性△

○氣味顏色等△△○

污染等△○

○價格○

△安全性

○

○注：○優(yōu)良，△可以，

很差第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四9（一）無機類衛(wèi)生整理劑1.金屬離子抗菌劑

銀、銅、鋅等。

沸石、玻璃、硅膠、磷灰石、磷酸鈣、磷酸鋯等

離子交換或吸附作用較多金屬離子載體制備方法第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四10As5+=Sb2+=Se2+>Hg2+>Ag+>Cu2+

>Zn2+>Ce3+=Ca2+As5+=Sb2+=Se2+>Hg2+>Zn2+>Cu2+>Ag+

>Ce3+=Ca2+對細菌的抗菌效果對人的危害程度第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四112.光催化類抗菌劑

目前,光催化抗菌劑主要有TiO2

、

ZnO、WO3、SnO2

和Fe2O3

等N型半導體金屬氧化物。

該類抗菌劑特點是耐熱性比較高，必須有紫外光照射和有氧氣或水存在才能起殺菌作用。主要種類特點第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四12（二）有機類衛(wèi)生整理劑

有機類衛(wèi)生整理劑按其化學結(jié)構特征，可分為季銨鹽類、苯類、脲類、胍類、雜環(huán)類、有機金屬類等。1、季銨鹽類代表性的品種是3-（三甲氧基甲硅烷基）丙基二甲基十八烷基氯化銨（DC-5700），化學結(jié)構式為：第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四132、苯酚類苯酚類化合物具有抗菌活性，其中對氯間甲苯酚和對氯間二甲苯酚具有很活的殺菌力，但苯酚的氣味影響了它們在紡織品上的應用。2，4，4’-三氯-2’-羥基二甲苯醚是一個著名的織物整理劑。其化學構為：三氯生，學名“二氯苯氧氯酚”，又名“三氯新”、“三氯沙”等，化學名為“2,4,4'-三氯-2'-羥基二苯醚”。三氯生常態(tài)為白色或灰白色晶狀粉末，稍有酚臭味。不溶于水，易溶于堿液和有機溶劑。三氯生是一種廣譜抗菌劑，被廣泛應用于肥皂、牙膏等日用化學品之中。第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四14

三氯生屬于抗菌劑，本身毒性不大，但與氯消毒的水接觸后產(chǎn)生的“氯仿”會致癌，并且，三氯生也不是牙膏中必需的添加劑。第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四153、脲類和胍類脲類和胍類抗菌劑的特點是廣譜抗菌，如3，4，4’-三氯二苯脲、三氟甲基二苯脲、烷基乙烯脲、十二烷基胍、1，6-二（4’-氯苯雙胍）己烷等。4、雜環(huán)類在雜環(huán)類抗菌劑中，2-（3，5-二甲基-1-吡啶）-4-苯基-6-羥基嘧啶對大腸桿菌、金黃色葡萄糖球菌等多種微生物有抗抑功能。5、有機金屬化合物主要是有機鋅、有機銅、有機鈦等化合物。第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四16（三）天然產(chǎn)物類衛(wèi)生整理劑

天然產(chǎn)物類衛(wèi)生整理劑主要分為兩類：植物類提取物和動物類提取物。主要包括檜柏油、艾蒿、蘆薈、山梨酸、茶葉、甘草、姜黃根醇等。

主要包括甲殼質(zhì)和殼聚糖、魚精蛋白、溶菌酶、昆蟲抗菌性蛋白質(zhì)等。植物類動物類第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四172.3抗菌劑的抗菌機理（一）無機抗菌劑的抗菌機理1金屬離子抗菌劑抗菌機理1.1接觸反應機理1.2活性氧機理酶-S-Mn+塑料制品基材塑料抗菌添加劑活性氧細菌脫氫酶第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四182.光催化類抗菌劑抗菌機理TiO2/ZnO+hv→e-+h+h++H2O→·OH+H+h++OH-→·OHe-+O2→O2-反應生成的自由基非?；顫?能與細菌及其分泌的毒素反應,起到殺滅和清除細菌、殘骸和毒素的作用。hν+-D吸附D氧化DA吸附A導帶禁帶價帶EgTiO2粒子Ee第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四19（二）有機抗菌劑的抗菌機理

如硫氰酸酯類化合物

如有機錫抗菌劑

如醌類抗菌劑

降低或消除微生物細胞內(nèi)各種代謝酶的活性，阻礙微生物的呼吸作用阻礙核糖核酸的合成，破壞孢子的發(fā)芽加速磷酸氧化體系，破壞細胞的正常生理機能123第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四20阻礙微生物的生物合成，干擾微生物生長破壞細胞壁的合成阻礙類酯的合成456第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四21第3節(jié)抗菌纖維生產(chǎn)3.1甲殼素與殼聚糖纖維的生產(chǎn)1.甲殼素與殼聚糖纖維結(jié)構甲殼素、殼聚糖與纖維素有相似的結(jié)構，它們可以看作是纖維素大分子中碳2位上的羥基（-OH）被乙酰胺基（-NHCOCH3）或氨基（-NH2）取代后的產(chǎn)物。它們的化學結(jié)構見圖。纖維素第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四22甲殼素殼聚糖

第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四23

1.溶解釜4.貯漿桶7.噴絲頭10.拉伸浴13.卷繞輥

2.過濾器5.計量泵8.凝固浴11.拉伸輥

3.中間桶6.過濾器9.受絲輥12.洗滌浴工藝流程第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四24

2.生產(chǎn)工藝甲殼素或殼聚糖纖維生產(chǎn)的工藝很多，其主要原理、操作過程是相似的，只是在溶劑、凝固劑的選擇、溶解、紡絲及后處理工藝等方面加以調(diào)整。其工藝路線一般分為兩類：A、甲殼素（殼聚糖）→溶解→紡絲原液→過濾→脫泡→計量→紡絲→一浴→牽伸→二浴→定型→洗滌→干燥→纖維。B、甲殼素（殼聚糖）→改性處理→紡絲原液→過濾→脫泡→計量→紡絲→凝固浴→牽伸→定型→洗滌→干燥→纖維。第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四253.用途與質(zhì)量指標

甲殼質(zhì)與殼聚糖纖維可紡制成長絲或短纖維兩大類。長絲主要用去捻制或編織成可吸收醫(yī)用縫合線。短纖維經(jīng)開松、梳理、紡紗、織布制成各種規(guī)格的醫(yī)用紗布。

甲殼質(zhì)和殼聚糖纖維的質(zhì)量指標品種纖度強度伸長打結(jié)強度（d）（g/d）(%)（g/d）干強濕強干伸濕伸甲殼素1.5～41.1～2.50.4～1.14～83～60.5～1.3

殼聚糖1.5～41.1～3.10.4～1.48～146～120.5～1.5第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四263.2共混型抗菌纖維的生產(chǎn)

共混紡絲法是將抗菌劑和分散劑等添加劑與纖維母體樹脂混合，通過熔融紡絲來生產(chǎn)抗菌纖維。熔融共混紡絲時，紡絲溫度一般達到200℃以上，要求抗菌劑耐高溫性能要好。對于共混成纖體系，一般要求抗菌劑的平均粒徑小于1μm甚至達到納米級才能有良好的可紡性。第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四271.抗菌母粒的生產(chǎn)

熔融法生產(chǎn)抗菌纖維的方法首先要制造抗菌劑含量較高的抗菌母粒。生產(chǎn)抗菌母粒的目的主要是使抗菌劑能更好的在基質(zhì)中分散，避免團聚，同時減少抗菌劑的用量?？咕噶Ｖ苽涔に嚵鞒蹋嚎咕鷦┑木啤鷱团淇咕鷦┡c載體樹脂摻混、干燥→螺旋擠出機熔融共混擠出→造?！咕噶５?7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四282.抗菌纖維的生產(chǎn)抗菌纖維生產(chǎn)工藝流程：抗菌母粒

→共混（或共混干燥）→紡絲→卷普通切片繞→拉伸→其他后加工（工藝與同

類常規(guī)纖維同）第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四29第4節(jié)抗菌紡織品生產(chǎn)4.1衛(wèi)生整理劑采用衛(wèi)生整理劑整理織物，要求衛(wèi)生整理劑具備以下條件：（1）用量極少即能對細菌具有抑制作用；（2）對人體無毒、無致敏性；（3）無色、無臭、無粘滯性；（4）不能使細菌產(chǎn)生耐藥性；（5）與其它用劑具有相容性；（6）應用工藝簡單，具有一定的耐洗牢度；（7）不影響纖維和織物的物理機械性能。第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四30整理后的織物特殊性能測試：致敏性：皮膚是否紅腫毒性：半致死量第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四314.2整理方法

將抗菌劑添加至涂層劑中，對織物進行涂層處理。某些無機抗菌劑或非水溶性抗菌劑可用此種方式，適用于任何纖維織物。將抗菌劑配制成一定濃度的整理液，織物置入整理液中浸漬，脫水后烘干。此法主要用于針織品及巾被類產(chǎn)品。將整理液以浸軋的方式施加至織物上，主要適用于平幅連續(xù)加工

機織物常用此整理工藝。

表面涂層法浸漬—焙烘浸軋—焙烘第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四32第5節(jié)消臭紡織品生產(chǎn)5.1概述惡臭物質(zhì)

硫化氫、甲硫醇、三甲胺、氨氣臭雞蛋味大蒜味魚臭味刺激性臭味第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四33人體特有臭味3-甲基-2-已烯酸腳臭低分子量的羧酸、醛類、胺類第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四345.2消臭方法及消臭纖維制造消臭劑溶液型消臭劑固態(tài)型消臭劑粉末型消臭劑

第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四35

（一）消臭方法1感覺消臭

2物理消臭

極性吸附：硫酸鋅等金屬鹽和氧化鋁等金屬氧化物非極性吸附：活性碳、浮石、硅膠

臭氣并未消除，嗅覺上的麻醉吸附、吸收惡臭分子第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四363化學消臭4生物消臭中和、氧化、還原、加成等反應，生成無臭分子利用微生物或酶第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四37（二）消臭纖維的制造混合法是將有官能團的單體和樹脂固著在纖維上，再使此官能團和消臭劑成分化學結(jié)合。如在粘膠人造絲的紡絲原液中加入活性炭分散水溶液。原絲固著法此法是目前較新的方法，如將常規(guī)人造絲纖維浸漬在陽離子化堿性處理劑（CationonUK）中，然后經(jīng)一系列后續(xù)處理即可制得消臭纖維。聚合物改性法

此法主要是將消臭劑加在原液中進行紡絲，從而賦予纖維以消臭功能；而熔融紡絲的滌綸纖維消臭加工，則是通過制成多孔質(zhì)纖維和復合纖維后，才賦予其消臭功能。第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四38

一般被當作廢棄物處理的咖啡渣，經(jīng)由特殊萃取、納米研磨、多孔性及吸濕性材料改質(zhì)等專利技術運用，成為全新素材，加入纖維中，不論是技術還是概念，都是對環(huán)境保護實際落實的一大步。第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四395.3消臭效果評價1.化學分析法1氣體探測管法：適用于高濃度的臭氣2氣相色譜法：精確但麻煩3臭氣識別傳感器法

2.官能團試驗法

1直接采點法：包括六檔臭氣強度表示法、九檔愉快和不愉快感覺表示法

2稀釋法

第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四40第6節(jié)紡織品抗菌性能測試方法及標準6.1織物抗菌性能測試方法分類1定量測試方法美國AATCCTestMethod100（菌數(shù)測定法）、FZ/T02021-92、奎恩實驗法等應用范圍優(yōu)缺點適用于非溶出性抗菌整理織物，該法的優(yōu)點是定量、準確、客觀，缺點是時間長、費用高

第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四41菌數(shù)測定法測試結(jié)果示意

第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四422定性測試方法應用范圍優(yōu)缺點美國AATCCTestMethod90（HaloTest，暈圈法，也叫瓊脂平皿法）、AATCCTestMethod124（平行劃線法）和JISZ2911-1981（抗微生物性實驗法）等一般適于溶出性抗菌整理，但不適用于耐洗滌的抗菌整理。優(yōu)點是費用低，速度快，缺點是不能定量測定抗菌活性，結(jié)果不準確第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四43暈圈法測試結(jié)果示意

第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四44第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四456.2測試菌種的選擇細菌革蘭氏陽性菌

革蘭氏陰性菌

金黃色葡萄球菌巨大芽胞桿菌枯草桿菌

大腸桿菌熒光假單胞桿菌

第45頁，共50頁，2023年，2月20