纺织品抗菌性试验结果篇1

关键词：羟基功能化纳米银；甲壳素纤维；吸附性能；抗菌性能

中图分类号：TQ341.+5文献标志码：A

PreparationandAntibacterialPropertyofSilverNanoparticle-loadedChitosanFibers

Abstract：Inthispaper，hydroxyl-functionalizedsilvernanoparticles（AgNPs）wereappliedtoprepareAgNP-loadedchitosanfibersbyanovelincubation-adsorptionmethod.TheadsorptionabilityandadsorptionmechanismsofAgNPsonchitosanfiberswereevaluatedandanalyzedusingthevisiblespectrophotometermethod.TheantimicrobialpropertyofAgNP-loadedchitosanfibersasafunctionofAgNPcontentwasalsostudied.Finally，theAgNP-loadedchitosanfiberswerecharacterizedbySEMandXPS.Theresultsshowedthatthechitosanfibers’adsorptioncapacitytoAgNPswasupto3390mg/kg，andtheAgNPswereevenlydistributedonthesurfaceofchitosanfibers.AntibacterialtestshowedthatAgNP-loadedchitosanfibersshowedexcellentantibacterialproperty.WhenAgNPcontentreachedto1000mg/kg，theantibacterialratesagainstbothE.coliandS.aureuswereover99%.

Keywords：hydroxyl-functionalizedAgNPs；chitosanfiber；adsorptioncapacity；antibacterialproperty

由甲壳素纤维制成的纺织品具有手感柔软、无刺激、高保湿保温等功能，对过敏性皮炎具有辅助医疗功能，可制作成各种婴儿服装、医用敷料等。近年来，不少研究表明甲壳素纤维具有一定的抗菌性，但一些研究发现甲壳素纤维在偏中性的环境中抗菌性能较差，这限制了其在纺织品尤其是医用纺织品中的应用。

纳米银因优异的抗菌特性在载银纤维/纺织品中应用广泛，但目前关于载银甲壳素纤维研究的报道却很少，这主要是因为纳米银溶液与甲壳素纤维的电荷体系类似或者亲和性较低。如耐尔？纳米银溶液属于阳离子体系，根据相同电荷相互排斥原理，对于同属阳离子型的甲壳素纤维而言，纳米银将很难负载到甲壳素纤维表面；此外，甲壳素纤维表面含有的氨基和羟基是高亲水性的基团，因而表面含有疏水性基团或者较少亲水性基团的纳米银颗粒对甲壳素纤维的亲和性较差，导致纳米银难以负载到纤维表面。本研究利用自制的非离子体系羟基功能化纳米银溶液，采用浸渍吸附法制备了载银甲壳素纤维；研究了甲壳素纤维对羟基功能化纳米银的吸附性能，并对其吸附机理进行了分析，为甲壳素纤维负载/吸附金属纳米颗粒的研究开辟了新的路径。

1试验部分

1.1试验材料与仪器

试验材料：甲壳素纤维（泰州榕兴抗粘敷料有限公司）；端羟基超支化聚（胺-酯）（HBP-OH）（张家港耐尔纳米科技有限公司）；硝酸银（AgNO3）、硼氢化钠（NaBH4）、氯化钾（KCl），均为分析纯；营养琼脂和营养肉汤培养基（上海中科昆虫生物技术开发有限公司）；大肠杆菌（E.coli）、金黄色葡萄球菌（S.aureus）（张家港市疾病预防与控制中心）。

试验仪器：FE20K型pH计（梅特勒―托利多仪器有限公司）；HPPS5001型激光粒度分布仪（英国马尔文公司）；722N型可见分光光度仪（上海精密科学仪器有限公司）；S-4800型扫描电子显微镜（日本日立公司）；AXISUltraHAS型X射线光电子能谱仪（广州佳睿科学仪器有限公司）；LRH-250A型生化培养箱（广东省医疗器械厂）。

1.2试验方法

1.2.1羟基功能化纳米银溶液的制备

将一定浓度的AgNO3溶液和HBP-OH溶液混合，得到HBP-OH浓度为1.6g/L和银含量为1.0g/L的混合溶液。搅拌均匀后，在常温下滴加浓度为1g/L的NaBH4溶液，充分反应后即可得到羟基功能化纳米银溶液。

1.2.2载银甲壳素纤维的整理工艺

将2g甲壳素纤维浸渍于100mL浓度为20～120mg/L的羟基功能化纳米银溶液中，随后将其转移至90℃水浴中高温处理120min。所得载银甲壳素纤维经反复水洗并烘干后即可得到不同载银量的甲壳素纤维。

1.3测试方法

1.3.1甲壳素纤维对纳米银的吸附性能测试

利用722N型可见分光光度计测试吸附前后纳米银溶液的吸光度，计算甲壳素纤维在不同处理条件下对纳米银溶液的吸附量。

1.3.2ζ电位的测试

甲壳素纤维：将甲壳素纤维剪成长lmm的细小纤维，利用KCl溶液将纤维配制成0.5g/L的溶液，并调节溶液的pH值（2～12），最后超声波搅拌10min。取少量上述混合溶液利用HPPS5001型激光粒度分布仪测定其ζ电位。

纳米银颗粒：利用去离子水将羟基功能化纳米银溶液稀释至50mg/L，调节溶液pH值（2～12），利用HPPS5001型激光粒度分布仪测定不同pH值下溶液中纳米银颗粒的ζ电位。

1.3.3微观形貌（SEM）分析

采用S-4800型扫描电镜在一定倍数下观察甲壳素纤维的纵向表面形态。

1.3.4X光电子能谱（XPS）分析

采用AXISUltraHAS型X射线光电子能谱仪对载银甲壳素纤维表面元素成分进行分析。

1.3.5抗菌性能测试

参照GB15979―2002《一次性使用卫生用品卫生标准》，附录C5非溶出性抗（抑）菌产品抑菌性能试验方法测试载银甲壳素纤维的抗菌性能。

2结果与分析

2.1载银甲壳素纤维的制备及其机理分析

2.1.1载银甲壳素纤维的制备

将甲壳素纤维加入到一定浓度的羟基功能化纳米银溶液中，然后转移至90℃水浴中高温处理120min。在制备过程中可以清晰地观察到，羟基功能化纳米银溶液中的银颗粒已基本完全被甲壳素纤维所吸附，纳米银溶液由金黄色变成无色透明，甲壳素纤维从白色变成金黄色（图1），说明采用浸渍吸附法可实现载银甲壳素纤维的制备。

2.1.2甲壳素纤维对羟基功能化纳米银的吸附性能

为了了解甲壳素纤维对羟基功能化纳米银的吸附性能，将2g甲壳素纤维浸渍于100mL浓度为20～120mg/L的羟基功能化纳米银溶液中，随后将其转移至90℃水浴中高温处理120min，利用分光光度法测量吸附前后纳米银溶液的吸光度，计算甲壳素纤维对纳米银溶液的吸附量。结果如图2所示。

由图2可知，羟基功能化纳米银对甲壳素纤维具有极强的吸附能力。当纳米银溶液浓度为80mg/L时，甲壳素纤维对纳米银的吸附量高达3390mg/kg；当浓度低于80mg/L时，吸附量随浓度的增加而增加。但是当纳米银溶液浓度高于80mg/L时，随着浓度的升高，吸附量反而下降。这可能是由于溶液中未与纳米银结合的HBP-OH与羟基功能化纳米银形成竞争吸附，即自由HBP-OH会首先吸附到甲壳素纤维的表面，当溶液浓度较低时，自由HBP-OH浓度也较低，甲壳素纤维吸附自由HBP-OH后，其剩余吸附位点仍能够将大部分纳米银吸附至纤维表面。但是，当溶液浓度提高到一定程度后，甲壳素纤维表面大部分吸附位点被自由HBP-OH所占据，其对纳米银的吸附能力大大降低。

2.1.3吸附机理分析

甲壳素纤维对羟基功能化纳米银溶液的吸附机理在于2方面：静电吸附作用和氢键缔合作用。如图3所示，甲壳素纤维表面因含有大量氨基而带正电荷，而羟基功能化纳米银溶液（pH值=7.8）为非离子体系，在碱性条件下银颗粒表面电位为负。因此当甲壳素纤维浸渍到羟基功能化纳米银溶液中后，负电位的纳米银颗粒会通过静电吸附作用自组装到甲壳素纤维表面。上述猜想可以通过对甲壳素纤维和羟基功能化纳米银颗粒的表面电位分析来证明。如图4所示，甲壳素纤维和纳米银颗粒在pH值=7.8时的电位分别约为5mV和-15mV，显然两者表面带有相反的电荷，故存在静电作用力。此外，羟基功能化纳米银颗粒表面所含高密度的羟基基团易与甲壳素纤维表面的羟基和氨基基团形成氢键缔合作用，这种氢键缔合作用要远远强于普通线性聚合物之间的分子间作用力，从而将纳米银固定在纤维表面而不会出现解吸附现象。综合两种因素，甲壳素纤维对羟基功能化纳米银表现出较强的吸附能力。

2.2载银甲壳素纤维的抗菌性能分析

虽然也有报道认为甲壳素具备一定的抗菌能力，但实际上抗菌效率并不高。因此，利用纳米银来提高其抗菌效率，具有较高的实际应用价值。为了证明载银甲壳素纤维具有高效的抗菌性能并验证其抗菌性来源于纳米银，本文对未载银甲壳素纤维、HBP-OH处理的甲壳素纤维以及载银甲壳素纤维进行了抑菌率测试。结果如表1所示。

通过对E.coli和S.aureus抑菌率的测试结果可以看出，未载银甲壳素纤维对E.coli和S.aureus的抑菌率分别为36.95%和23.26%，抗菌效果很不明显；HBP-OH处理的甲壳素纤维对E.coli和S.aureus的抑菌率分别为39.01%和31.16%，与未载银甲壳素纤维相比，抑菌率没有明显的变化；而载银甲壳素纤维对E.coli和S.aureus的抑菌率均达到了98%以上，且随着载银量的提高，抗菌效果更加明显，当银含量达到1000mg/kg时，其对E.coli和S.aureus的抑菌率均可达99%以上。这表明载银甲壳素纤维相比于未载银甲壳素纤维抗菌性能得到了很大的提高，而且其抗菌性来源于纳米银本身而非HBP-OH。因此，可以说明载银甲壳素纤维具备了优异的抗菌性能。

2.3载银甲壳素纤维的纵向微观形貌分析

为了表征载银甲壳素纤维的微观形貌，使用扫描电子显微镜对未载银甲壳素纤维和载银甲壳素纤维的纵向形态进行了观察，结果如图5所示。

从图5中可以明显地看出，未载银甲壳素纤维表面并未附着其它物质；而载银甲壳素纤维表面附着有很多小颗粒，且颗粒大小均一、均匀分布。

2.4载银甲壳素纤维的X光电子能谱分析

为了进一步表征载银甲壳素纤维表面的颗粒为银单质，采用X射线光电子能谱仪测定了未载银甲壳素纤维和载银甲壳素纤维表面的元素成分，结果如图6、图7所示。

由图6可知，两种甲壳素纤维主要含C、O两种元素，其中C1s结合能位于284.5eV，O1s结合能位于532eV。此外，载银甲壳素纤维在368eV处，出现了Ag3d的结合能，而未载银甲壳素纤维没有出现相应的结合能，说明纳米银已被成功处理到甲壳素纤维表面。另外，由于载银量较低，Ag3d的峰值较弱。

由于纳米银暴露在空气中后容易被氧化，为了进一步分析纳米银的价态，这里进一步测试了载银甲壳素纤维的Ag3d高分辨率XPS能谱，结果如图7所示。由图可知，Ag3d轨道的能谱峰由2个峰组成，峰点位置分别出现在368.0eV和374.1eV附近。根据相关文献，Ag单质的Ag03d（5/2）对应的标准结合能为368.2eV，Ag03d（3/2）对应的标准结合能为374.2eV。因此可以判断载银甲壳素纤维表面银颗粒存在形式主要为单质银。

3结论

甲壳素纤维对羟基功能化纳米银具有较强的吸附能力，最高吸附量可达3390mg/kg。甲壳素纤维对羟基功能化纳米银较强的吸附能力源于两者之间的静电作用和氢键缔合作用。相比于未载银甲壳素纤维，载银甲壳素纤维具备优异高效的抗菌性能，当银含量达到1000mg/kg时，其对E.coli和S.aureus的抑菌率均可达99%以上。纳米银颗粒在甲壳素纤维表面分布均匀，且未被氧化，表明其具有较高的化学稳定性。

参考文献

[1]MadhumathiK，SudheeshKPT，AbhilashS，etal.Developmentofnovelchitosan/nanosilvercompositescaffoldsforwounddressingapplications[J].JournalofMaterialsScience-MaterialsinMedicine，2010，21（2）：807-813.

[2]LiuXD，NishiN.Chitosancoatedcottonfiber：preparationandphysicalproperties[J].CarbohydratePolymers，2011（44）：233-238.

[3]JinL，BaiR.Mechanismsofleadadsorptiononchitosan/PVAhydrogelbeads[J].Langmuir，2002，18（25）：9765-9770.

[4]KongM，ChenXG，XingK，etal.Antimicrobialpropertiesofchitosanandmodeofaction：astateoftheartreview[J].InternationalJournalofFoodMicrobiology，2010，144（1）：51-63.

[5]张峰，武娜娜，徐思峻，等.强吸附型纳米银溶液的研制及在抗菌医用敷料中的应用[J].纺织导报，2012（5）：92-94.

[6]张德锁，廖艳芬，林红，等.纳米银的制备及对真丝织物的抗菌整理[J].丝绸，2013，50（7）：5-11.

[7]徐思峻，张峰，陈宇岳，等.强吸附型纳米银对粘胶纤维的吸附性能研究[J].纺织导报，2013（2）：75-76.

[8]王海娟，武娜娜，张峰.可见分光光度法测定纳米银溶液的银含量及其应用[J].沙洲职业工学院学报，2011，14（4）：12-15.

纺织品抗菌性试验结果篇2

【关键词】罗布

［摘要］目的了解罗布麻纤维的抗菌性能。方法采用烧瓶振荡法，在恒温振荡器转速200r/min、温度37℃条件下，将细菌与罗布麻纤维在pH6.0的PBS中作用2h，通过平板计数法计算抑菌率，对罗布麻纤维的抗菌力做出评价。结果罗布麻纤维对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌和白色念珠菌的抑菌率分别为47.7%、69.0%、56.6%和40.1%。结论罗布麻纤维具有较强的抗菌性。

［关键词］罗布麻纤维；抗菌性；烧瓶振荡法；抑菌率

［ABSTRACT］ObjectiveTostudytheantibioticpropertyofApocynumvenetum.MethodsShakeflaskmethodwasusedat37℃and200r/minrotationalspeedofconstanttemperatureoscillator.ThebacteriaandApocynumvenetumactedfor2hinpH6.0PBSliquid.ThebacteriostasisratewascalculatedandtheantibioticpropertyofApocynumvenetumwasexaminedthroughcolonycountingmethod.ResultsBacteriostasisratewas47.7%，69.0%，56.6%and40.1%tostaphylococcusaureus，bacilluspyocyaneus，coliformandCandidaalbicans，respectively.ConclusionTheApocynumvenetumhasgoodantibioticcharacteristics.

［KEYWORDS］Apocynumvenetum;antibioticproperty;shakeflaskmethod;bacteriostasisrate

罗布麻是一种野生植物纤维。它不仅具有良好的服用性能，还具有医疗保健作用，是不可多得的天然医疗保健纤维。本文采用烧瓶振荡法［1，2］，从微生物学角度对罗布麻纤维的抗菌性能做出评价。

1材料和方法

1.1材料

1.1.1抗菌材料及菌种罗布麻纤维，由青岛大学纺织学院提供；菌种包括金黄色葡萄球菌(NCTC26025)、铜绿假单胞菌(ATCC27853)、大肠埃希菌(ATCC25922)和白色念珠菌(ATCC10231)，由青岛大学医学院菌种室保藏。

1.1.2试剂与仪器PBS缓冲液，pH6.0，本室配制；生理盐水购自莱阳经济技术开发区精细化工厂；各种培养基购自杭州天和微生物试剂有限公司；J3034电热恒温培养箱，南京市江宁电器仪器厂；SHZ82恒温振荡器购自广州国华电器有限公司。

1.2方法

1.2.1罗布麻纤维的处理将无菌罗布麻纤维及对照样棉纤维0.75g，分别加入到含有70mL无菌PBS的烧瓶中，冷藏待用。同时以仅含有70mLPBS的烧瓶作为空白对照。

1.2.2菌悬液的制备复苏后的菌种传代2~3次，培养物接种于新鲜肉汤培养基中，37℃恒温培养箱孵育6h（白色念珠菌需要在沙保罗肉汤培养基中培养20h左右），通过比浊，将菌悬液用无菌生理盐水稀释至（1.5~2.0）×108CFU/L。

1.2.3抗菌实验采用烧瓶振荡法。将各种菌悬液分别吸取5mL加入烧瓶内，摇匀，从各瓶中取0.5mL用无菌生理盐水做1∶10，1∶100，1∶1000稀释后取适量置入培养皿，琼脂冷却至45℃倾注，摇匀，待冷却凝固后，37℃孵育18h，进行菌落计数［3，4］。将加入菌悬液的烧瓶固定于37℃电热恒温振荡器上，以200r/min振荡2h，然后重复上述步骤1次。

1.2.4抑菌率计算采用公式：μ=(A-B)/A×100%。其中A为试样振荡前平均菌落数，B为试样振荡后平均菌落数。试验样品抑菌率与对照样品抑菌率之差>26%，即可认定该纺织品具有抗菌作用。

2结

果

2.1抑菌率罗布麻纤维试样的培养皿中菌落数较少，而棉纤维试样的培养皿中布满了菌落。罗布麻纤维对几种常见致病菌的抑菌率见表1。

表1罗布麻纤维对几种常见致病菌的抑菌率（略）

2.2金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌被罗布麻纤维作用前后形态比较电镜下观察，罗布麻纤维作用前，细菌生长旺盛，没有任何细菌残骸。经过2h振荡接触后，附着在罗布麻纤维上的细菌形态发生了变形或崩裂分解（图1~4）。

3讨

论

罗布麻纤维含有多种抗菌成分，本身具有良好的抗菌性，广泛应用于医疗、纺织、保健等各个领域。有关其应用的报道亦有不少。本文结果表明，罗布麻纤维对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌和白色念珠菌的抑菌率分别达到47.7%、69.0%、56.6%和40.1%，提示罗布麻纤维具有较强的抗菌性能。但是罗布麻纤维对革兰阳性菌和阴性菌的抑制能力是不一样的，对革兰阴性菌，尤其是铜绿假单胞菌的作用能力比较强，对革兰阳性菌的作用能力相对弱一些，这可能与细菌的细胞壁结构有关。革兰阳性菌的细胞壁较厚（20~80nm），含有15~50层肽聚糖，大多数还含有大量的磷壁酸，蛋白质含量较少；革兰阴性菌细胞壁较薄（10~15nm），含有1~2层肽聚糖，其主要成分是外膜，蛋白质含量多。罗布麻纤维中抗菌物质通过破坏细菌的细胞壁结构，从而抑制细菌生长。本文电镜照片显示，罗布麻纤维对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌作用的程度有差别，附着在纤维上的金黄色葡萄球菌有些形状已经改变，有些已经分解；而附着在纤维上的大肠埃希菌均完全崩裂，没有完整的细菌存在。本文仅就罗布麻纤维的抗菌性能进行了一些直观的分析和研究，有关抗菌机制方面的研究，还需要再做进一步的探讨。

［参考文献］

［1］卫生部.消毒技术规范［S］.北京：中华人民共和国卫生部，1999.

图1、2金黄色葡萄球菌与大肠杆菌被罗布麻纤维作用前的电镜观察×10000图3、4金黄色葡萄球菌与大肠杆菌被罗布麻纤维作用后的电镜观察×5000

［2］王俊起，王有斌.纺织品抗菌功能方法研究［J］.中国卫生工程学，2003，2(3):129.

纺织品抗菌性试验结果篇3

学校:河南纺织高等专科学校

系别:纺织工程系

班级:商检0701班

时间:2008年-05月-23日---2008年-05月-29日

姓名:**学号:24104124

实习单位:项城市纺织有限公司(原棉实验室)

单位评语：该生在调查过程中，深入实际，深入基层，勇于一线，发现问题，并积极调动脑力，研究问题，解决问题，踏实求效，勤奋自律。

人人都说大学是步入社会的最后一个加油站，为了充实自己，更好的了解社会，以便更好的为社会服务，在大学的第一个社会实践实习里，我走出校门，调查了纺织方面的情况，作此报告。

公司把我安排到了原棉实验室实习，和他们交流学习中发现我国棉花检验的方法是：以感官检验为主，仪器测试为辅。品级、长度、异性纤维和棉结以感官检验为准，马克隆值、回潮率、杂质和短纤维率以仪器测试为准。检验的顺序是：取样—检回潮率—检含杂率—检品级—检长度—检马克隆值—检异性纤维—检棉结—检短纤维率。

接着我由指导员带着深入第一线，了解纱线的生产过程，流水线.由此我总结之:

几种常见的功能性纺织品的加工整理方法

1、抗静电织物

获得抗静电织物的方法主要有嵌织导电纤维法和织物表面整理法。采用嵌织导电纤维(与金属丝共织)的方法可增强织物的抗静电性，而且效果持久，同时还能改善织物的吸湿性以及防污性等;织物表面整理法是对合成纤维织物进行抗静电树脂整理，这些抗静电剂覆盖在织物表面，通过吸湿增加纤维的导电性能。

2、防水透湿织物

防水透湿织物的开发主要有高密度织造、织物涂层和微孔薄膜层压复合3种方法，其中以聚四氟乙烯防水透湿层压复合加工最为典型。由于聚四氟乙烯微孔薄膜具有一定的接触角和微孔半径，故有一定的耐水压和透湿性能，采用双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜生产的层压织物具有防水性、防风性和透湿性等功能。

3、抗菌防臭织物

抗菌保健织物可采用共混纺丝法和后整理加工法进行生产。共混纺丝法是在聚合阶段、聚合终了或纺丝喷口前以及纺丝原液中将抗菌剂加入纤维中的方法;后整理加工法则是将抗菌剂热固在纤维上，从而达到抗菌防臭的目的。

4、阻燃纺织品

纺织品抗菌性试验结果篇4

系别:纺织工程系

班级:商检0701班

实习单位:项城市纺织有限公司(原棉实验室)

单位评语：该生在调查过程中，深入实际，深入基层，勇于一线，发现问题，并积极调动脑力，研究问题，解决问题，踏实求效，勤奋自律。?

人人都说大学是步入社会的最后一个加油站，为了充实自己，更好的了解社会，以便更好的为社会服务，在大学的第一个社会实践实习里，我走出校门，调查了纺织方面的情况，作此报告。

公司把我安排到了原棉实验室实习,和他们交流学习中发现我国棉花检验的方法是：以感官检验为主，仪器测试为辅。品级、长度、异性纤维和棉结以感官检验为准，马克隆值、回潮率、杂质和短纤维率以仪器测试为准。检验的顺序是：取样—检回潮率—检含杂率—检品级—检长度—检马克隆值—检异性纤维—检棉结—检短纤维率。

接着我由指导员带着深入第一线,了解纱线的生产过程,流水线.由此我总结之:

几种常见的功能性纺织品的加工整理方法

1、抗静电织物?

获得抗静电织物的方法主要有嵌织导电纤维法和织物表面整理法。采用嵌织导电纤维（与金属丝共织）的方法可增强织物的抗静电性，而且效果持久，同时还能改善织物的吸湿性以及防污性等；

织物表面整理法是对合成纤维织物进行抗静电树脂整理，这些抗静电剂覆盖在织物表面，通过吸湿增加纤维的导电性能。

2、防水透湿织物

防水透湿织物的开发主要有高密度织造、织物涂层和微孔薄膜层压复合3种方法，其中以聚四氟乙烯防水透湿层压复合加工最为典型。由于聚四氟乙烯微孔薄膜具有一定的接触角和微孔半径，故有一定的耐水压和透湿性能，采用双向拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜生产的层压织物具有防水性、防风性和透湿性等功能。

3、抗菌防臭织物

抗菌保健织物可采用共混纺丝法和后整理加工法进行生产。共混纺丝法是在聚合阶段、聚合终了或纺丝喷口前以及纺丝原液中将抗菌剂加入纤维中的方法；后整理加工法则是将抗菌剂热固在纤维上，从而达到抗菌防臭的目的。

4、阻燃纺织品

通过将阻燃剂单体与高聚物共聚或在聚合体中加入阻燃剂经混溶加工制成共混纤维，再织成阻燃织物；另一种方法是将阻燃剂用喷涂、浸轧或涂层的方法对织物进行处理，当遇到火种时发生物理和化学反应，从而达到阻燃效果。

纺织品抗菌性试验结果篇5

对我国罗布麻的分布及生长特点进行综述，并通过相关数据分析了罗布麻纤维的物理、化学性能。

关键词：罗布麻；生长特点；物理性能；化学性能

罗布麻是生长在我国新疆孔雀河及塔里木河沿岸的一种野生植物，属多年生草本宿根植物。罗布麻自然分布在我国西北、华北地区，但分布最多、最集中的地方还是新疆南部。由于它主要生长在罗布平原，所以我国林业科技工作者将其命名为罗布麻。目前我国罗布麻种植面积有2000多万亩。

1罗布麻的生长特点

我国主要有三个罗布麻品种：红麻、白麻、大花罗布麻，原称“野麻”、茶叶花（又名泽漆麻、红麻、麻、野茶叶、红根草，英文名称ApocynumvenetumLinn）。罗布麻是夹竹桃科多年生落叶直立半灌木，有白色乳汁，花形聚伞，红白相间，枝为紫红色或淡红色，十分好看。叶对生，呈椭圆状披针形，长1.5mm～5.5mm，宽0.5mm～1.5mm，先端钝圆，有小芒尖，基部宽楔形，边缘有不明显的细锯齿。聚伞花序顶生，花冠粉红色、浅紫红色，钟形，先端五裂，两面具颗粒状突起；圆锥状聚伞花序顶生或侧生，花紫红色，花茎5mm～7mm。种子长圆形，顶端簇生白色细长毛。花期6月～7月，果期8月～9月，花期长达3个多月。茎高1m～4m，根深2m～3m，能生长一二十年，地上茎每年清明节前后出苗，秋后死亡。茎皮可剥取高级可纺纤维。

罗布麻的抗逆性极强，不怕盐碱和风沙，它的栽培特性为抗盐碱、抗大气干旱、抗风沙、抗寒冷。种植成活即可生存百年以上，每年割取地上部分综合利用，第二年春又萌新枝，取之不尽，不需要灌溉、施肥、打药，只做简单的管理即可正常生长。新疆有着丰富的野生罗布麻资源，主要分布于塔里木盆地塔里木河和孔雀河流域，据不完全统计，新疆南部就有53万公顷（约800万亩）以上。上世纪90年代，由于开垦拓荒而对罗布麻乱采滥伐，造成野生罗布麻受到大面积的破坏。加之农业灌溉面积的不断增大，水资源严重缺乏，新疆南部罗布麻生存环境极度恶化，面积有所减少。国家自2000年以来启动博斯腾湖向塔里木河输水工程后，塔河支流依拉河得到有效治理，流域内的野生胡杨林、红柳、甘草、白刺、罗布麻等野生植被明显恢复，林区植被覆盖率已提高到30%，个别区域达到80%。同时当地政府加大了对野生资源的保护和合理利用，野生罗布麻干麻年产量恢复到了24.4万吨。巴州地区有关科研和技术推广部门也成功地研究开发出人工栽培技术，罗布麻产量得到稳步提高。

2罗布麻纤维的物化性能

2.1罗布麻纤维的物理性能

罗布麻纤维是一种韧皮纤维，它位于罗布麻植物茎秆上的韧皮组织内，纤维细长而有光泽，呈非常松散的纤维束，个别纤维单独存在。罗布麻单纤维是一种两端封闭、中间有胞腔、中部粗而两端细的细胞状物体，截面呈明显不规则的腰子形，中腔较小，纤维纵向无扭转，表面有许多竖纹并有横节存在，纤维外观形态见图1。纤维细度约为0.3tex～0.4tex，长度与棉纤维相近，平均长度为20mm～25mm，但长度差异较大，差异幅度为10mm～40mm，细胞宽度约为10μm～35μm，纤维洁白，质地优良。但由于其表面光滑无卷曲，抱合力小，在纺织加工中容易散落，制成率低，且影响成纱质量。罗布麻是麻类纤维中品质仅次于苎麻的优良纤维，若以单纤维与棉纤维或化学纤维混纺，效果较好。

罗布麻纤维内部为空腔，纤维在接收太阳光紫外线时，紫外线被无规则折射并被吸收；另外，麻纤维是呈束纤维存在，其中有相当比例的半纤维素也会大量吸收紫外线。试验证明麻质面料吸收屏蔽紫外线达到96%，比棉纤维高出66%。

罗布麻的化学组成与其他麻类纤维化学组成比较见表2[1]。

罗布麻的化学组成与其他麻类纤维有一定的区别。其果胶含量13.14%，水溶物含量17.22%，居各麻类纤维之冠；木质素含量12.14%，高于苎麻、亚麻、大麻、蕉麻和剑麻；而纤维素含量40.82%是所有麻类纤维中最低的，但也有资料报道约为62%～72%，与亚麻纤维的含量相当。罗布麻纤维的化学组成决定了它的理化性能。根据罗布麻纤维射线衍射与红外光谱分析结果，其内部结构与棉、苎麻极为相似，内部分子结构紧密，在结晶区中纤维大分子排列较为整齐，结晶度与取向度均较高。

罗布麻纤维性能与其他几种主要麻类纤维性能的比较见表3。

2.2罗布麻纤维的化学性能

2.2.1罗布麻纤维的药用性能

罗布麻为夹竹桃科茶叶花属植物，含强心甙类（西麻甙、毒毛旋花子甙）芸香甙、多种氨基酸（谷氨酸、丙氨酸、颉氨酸）、槲皮素等。中医理论认为，罗布麻性凉甘苦，具有清热、平肝、熄风、降压、利尿等作用。制成的罗布麻茶、罗布麻药片和罗布麻烟等可治疗高血压等症。罗布麻的枝叶内的白色乳汁含罗布麻苷，对心脏病、高血压有疗效，是目前国内外广泛用于临床的复方罗布麻降压药片的制药原料。地上部分中医入药，用作清热降火、平肝熄风，主治头痛、头晕、失眠等症。

2.2.2罗布麻纤维的抑菌性能

试验表明，罗布麻纤维具有良好的抑菌性，对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌等有明显的抑制作用，对皮肤病、褥疮、湿疹和妇科疾病有较好的防治作用，同时对感冒、慢性支气管炎等疾病也有一定的防治作用。

洗涤后纤维的药用效果依然存在，洗涤30次后无菌率仍高于一般织物的10倍～20倍[2]。对此，青岛大学纺织服装学院进行了严谨的试验研究，并得出了客观的数据，以棉纤维与罗布麻纤维作对比，见表4和图2结果[3]。

由表中数据可以看出罗布麻纤维对革兰染色菌类都有一定的抗菌抑菌性能，尤其是绿脓杆菌的作用能力比较强。

图2中：a1～a4分别为罗布麻纤维对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、白色念珠菌作用后的结果；b1～b4分别为棉纤维对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、白色念珠菌作用后的结果。

罗布麻的发现和使用已有上千年历史了，随着对罗布麻相关研究的进一步深入，它“野生纤维之王”的美誉正逐步显现，它的独特价值将会被人们更好地开发和利用。

参考文献：

[1]姚穆，周锦芳，黄淑珍，等.纺织材料学[M].北京：中国纺织出版社，1990.

[2]郑丽莎.罗布麻纤维抗菌性能及机理研究[J].青岛大学纺织服装学院学报，2004（1），5.

纺织品抗菌性试验结果篇6

本文介绍了纳米技术在化学纤维中的应用方式，并阐述了纳米技术在功能性纤维和其他特种纤维中的应用情况，以及纳米材料在应用中存在的问题及解决方法，最后展望了纳米技术的应用前景。

关键词：纳米技术；纳米材料；功能性纤维；特种纤维

近年来，纳米技术与纳米材料正引起人们的极大关注。纳米材料凭借其内部所特有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等四大效应，从而拥有完全不同于常规材料的奇特的力学性能、光学性能、热力性能、磁学性能、催化性能和生物活性等性能。这些都为纳米材料在纺织工业的应用奠定了基础。

可以说，纳米材料是21世纪最有前途的材料，在功能性纺织品和高分子科学领域有着广阔的应用前景。[1]

1纳米技术在化学纤维中的应用方式

纳米粒子的奇特性质为纳米技术的广泛应用奠定了基础，应用纳米技术开发功能性化学纤维主要有两个途径[2]。

1.1纤维超细化

使纤维达到纳米级，以满足特殊用途领域的需要。

1.2共混纺丝法

共混纺丝法是指在化纤聚合、熔融阶段或纺丝阶段加入功能性纳米材料粉体，以使生产出的化学纤维具有某些特殊的性能。此法是生产功能性化纤的主要方法。由于纳米粉体的表面效应，其化学活性高，经过分散处理后，容易与高分子材料相结合，较普通微粉体更容易共熔混纺；而且纳米粉体粒径小，能较好地满足纺丝设备对添加物粒径的要求，在化纤生产过程中能较好地避免对设备的磨损、堵塞及纤维可纺性差、易断丝等问题；对化纤的染色、后整理加工及服用性能等也不会造成很大的影响。该法的优点在于纳米粉体均匀地分散在纤维内部，因而耐久性好，其赋予织物的功能具有稳定性。目前化纤产品中复合型纤维的比例不断扩大，如果在不同的原液中添加不同的纳米粉体，可开发出具有多种功能的纺织品。例如在芯鞘型复合纤维的皮、芯层原液中各自加入不同的粉体材料，生产出的纤维可具有两种或两种以上功能。

2纳米技术在功能性纤维方面的应用

2.1抗紫外线纤维

太阳光中能穿过大气层辐射到地面的紫外线占总能量的6%。紫外线具有灭菌消毒和促进体内维生素D合成的作用，但同时也有加速人体皮肤老化及产生癌变的危险[3-5]。

2.1.1抗紫外线纤维的紫外防护机理

紫外线属于电磁波，其波长范围在100nm～400nm之间。研究表明，TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、云母、高岭土等在300nm～400nm波段都具有吸收紫外线的特征。若将这些材料制成纳米级超细粉体，由于微粒尺寸与光波波长相当或更小，这种小尺寸效应会导致对光的吸收显著增强。

另外，这类超细粉体的比表面积大，表面能高，在与高分子材料共混时，很容易与后者结合，加之化纤纺丝设备对共混材料粒度的要求，决定了纳米粒子是制造功能性化纤的优选添加材料。

2.1.2抗紫外线纤维的应用

此类化纤包括的品种面很广，从国内外研制和生产的品种来看，涉及涤纶、维纶、腈纶、尼龙和丙纶等；加工方法有尼龙、聚氨酯混纺、尼龙、醋酸纤维混纺等。主要用来制作运动衫、罩衫、制服、套裤、职业服、游泳衣和童装等。在我国大多数地区，人们夏季穿着服装单薄，这就需要利用纳米粒子的抗紫外线功能来开发各种化纤产品，以满足妇女、老人、儿童、野外工作者和高温岗位工人的需要。

2.2抗菌除臭纤维

通常所说的抗菌包括抑制、杀灭、消除细菌分泌的毒素以及预防等功能。抗菌化纤的除臭功能表现在：保健方面：防止皮肤感染，消除病菌分泌的毒素和将汗液等转化为臭味物质的细菌；美学方面：除去令人不愉快的臭味[6-8]。

2.2.1抗菌除臭纤维的抗菌除臭机理

纳米级TiO2、ZnO等光催化型杀菌剂，表现出超过传统抗菌剂仅能杀灭细菌本身的性能。其杀菌机理为：纳米级TiO2、ZnO等抗菌剂能在水分和空气存在的情况下，自行分解出自由移动的电子（e-），同时留下带正电的空穴（h+），逐步产生反应，生成的羟基自由基和超氧化物阴离子自由基非常活泼，有极强的化学活性，能与多种有机物发生反应（包括细菌内的有机物及其分泌的毒素），从而将细菌、残骸和毒素杀灭、消除。

纳米级TiO2、ZnO的除臭机理主要有以下两种：①吸附臭味。超细ZnO的比表面积大、孔容大，可以吸附多种含硫臭体。②氧化分解。TiO2、ZnO等物质在H2O、O2体系中可发生光催化反应，产生的超氧化物阴离子自由基能与多种臭体反应，从而更彻底地消除臭味。

2.2.2抗菌除臭纤维的应用

日本在抗菌防臭功能纤维上开发较多。最近，日本石玻璃公司开发了一种含活性玻璃粒子的抗菌防臭功能纤维。这是一种含有银粒子的溶解性玻璃微粉，粒径在50nm以下。这种纤维在毒性、稳定性、持久性和抑制细菌抗药性等方面的表现较为优良。在使用过程中，一旦接触到水分，纤维内部的溶解性玻璃粒子就会缓慢释放出银离子，它能在几小时到几年的时间内以特定的速度释放，阻碍细菌繁殖，显示出优良的抗菌性。日本帝人公司生产的由纳米TiO2、ZnO作为消臭剂的除臭纤维能吸收臭气净化空气，可用于制造消臭敷料、绷带、尿布、睡衣、窗帘、厕所用纺织品以及环保用过滤织物等。

我国抗菌剂的研究相对滞后，但近年来发展较快。北京赛特瑞公司生产的银系抗菌剂，采用纳米层状银系无机抗菌材料制备的抗菌防霉织物，仅需添加0.5%～1%的无机抗菌剂，具有广谱抗菌功能，且抗菌效果显著、持久，对皮肤无刺激性。上海合成纤维研究所研制的一种新型抗菌纤维，是将纳米级TiO2、ZnO等添加到天然或聚合物长丝中，纺制出各种永久性抗菌、防臭纤维，经试验证明，这种纤维对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌等具有很强的杀菌能力，目前该技术仅仅完成了实验室研究工作，还不能达到工业化生产规模。许德生等人采用纳米级TiO2、ZnO和粘胶纤维共混制成的纤维，既具有普通粘胶纤维特性，又能防菌、抗菌、防紫外线和抗电磁辐射。北京服装学院科研人员的研究表明，用纳米级ZnO对棉织物进行处理后，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌和黑曲霉菌等均有显著抑制作用。另外，国家超细粉末工程中心利用纳米ZnO等粉体做核，在外包覆银以抗细菌，在外包覆CuO、ZnSiO3以抗真菌，将这种抗菌粉体加1%到合成纤维中，就能制得抗菌性良好的功能性纤维。

2.3远红外纤维

2.3.1机理

人体释放的红外线大致在4μm～16μm的中红外波段，在战场上如果不对这一波段的红外线进行屏蔽，很容易被非常灵敏的中红外探测器所发现，尤其在夜间，人体安全将会受到威胁，因此很有必要研制对人体红外线具有屏蔽功能的衣服[9-10]。

远红外线反射功能纤维是一种具有远红外吸收及反射功能的化纤，通过吸收人体发射出的热量，并再向人体辐射一定波长范围的远红外线，可使人体皮下组织血流量增加，起到促进血液循环的作用；由于能反射人体辐射的红外线，也起到了屏蔽红外线，减少热量损失的作用，使此类纤维及织物的保温性能较常规织物有所提高。远红外超细添加剂是一种白色或浅白色粉体。这类抗红外线功能助剂是在远红外加热所使用的陶瓷粉体的基础上开发出来的，所以称之为“远红外陶瓷粉”。根据应用的化纤品种和性能要求的不同，通常包括纳米级ZnO、SiO、Al2O3等，除了要求将它们的粒度用直接制备或二次粉碎的方法控制在100nm以下外，同时还要对其进行表面改性处理，以确保这类粉体的分散性、相容性和功能化纤的可纺性。

2.3.2远红外纤维应用

日本对远红外聚酯的研究最多。1996年已确立了远红外纤维制品的保温性试验方法和对人体的温热特性系列评价方法，对远红外线与生物关系已有了系统的研究。日本三菱人造丝公司将PTA、EG和纳米陶瓷粉混合先制成母粒，再与普通聚酯在283℃下共混纺丝，制成中空度21.3%、蓬松度153mL/g的远红外短纤维；日本可乐丽公司将聚酯和含氧化陶瓷的增塑剂共混纺丝制得远红外纤维；日本尤尼吉卡公司推出一种太阳远红外涤纶，其物理机械性能与普通涤纶相似，具有明显的升温效应，据报道，该织物水洗后在相同条件下比普通涤纶快干30min。

2.4阻燃纤维

2.4.1阻燃纤维的阻燃机理

阻燃的目的在于降低热分解过程中可燃气体的生成，抑制气相燃烧过程的反应。阻燃纤维多数通过用添加型阻燃剂和反应型阻燃剂对原材料进行处理制得。纳米SbO3阻燃剂在燃烧初期首先熔融，熔点为655℃，在材料表面形成保护膜隔绝空气，通过内部吸热反应，降低燃烧温度。在高温状态下SbO3被汽化，稀释空气中的氧浓度，从而起到阻燃作用。

2.4.2阻燃纤维应用

国外用共混法制得的阻燃改性纤维有阻燃粘胶纤维，如美国的Durvil、奥地利的Lenzing、日本的Tuflan；也有阻燃丙纶纤维，如瑞士的Sandoflam5071[11]。

3纳米材料在其他特种纤维中的应用

3.1智能隐身纤维

将纳米金属粒子、纳米氧化物（如纳米级Fe2O3、Ni2O3等）、纳米复合材料以共混法加入成纤聚合物熔体或纺丝溶液中，经熔融纺丝或湿法纺丝制成隐身材料。制成的高性能毫米波形隐身材料、可见光-红外线型材料和结构式隐身材料，可避开雷达、红外线探测器的侦测。另外，可采用对电、热比较敏感的纳米金属粒子与纤维原料共混，制成具备防止热成像设备侦测的功能纤维。目前美国正在研究采用热敏、光敏或电化学染料做迷彩服，以使迷彩服的颜色和图案随环境变化而改变，具备动态防侦视功能。美国研制的“超黑粉”纳米隐身材料，对雷达波的吸收率大于99%。法国研制出一种宽频微波吸收涂层，这种吸波涂层由粘合剂和纳米微粉填充材料组成。这种由多层薄膜叠合而成的结构具有很好的磁导率，在50MHz～50GHz内具有很好的吸波性能。目前世界军事发达国家正在研究覆盖厘米波、毫米波、红外和可见光等波段的纳米复合材料。

3.2变色纤维

变色纤维是一种具有特殊组成结构的纤维，当受到光、热、水分或辐射等外界激化条件作用后，具有可逆自动改变颜色的性能。纤维在一定波长的光的照射下会发生颜色变化，而在另一种波长的光的作用下又会发生可逆变化回到原来的颜色，这种纤维称为光敏变色纤维。具有光敏变色的物质通常是一种具有异构体的有机物，这些化学物质因光的作用产生异构，并生成两种化合物。这些化合物的分子式没有发生变化，但对应的键合方式或电子状态产生了变化，可逆地出现吸收光谱不同的两种状态，即可逆地显色、褪色或变色。美国Clemson大学和Georgia理工学院等研究机构近年来正在探索光纤中掺入纳米变色染料或改变光纤表面的涂层材料，使纤维的颜色能够实现自动控制。日本松井色素化学工业公司制成的光致变色纤维在无阳光下不变色，在阳光或UV照射下显深绿色[11]。

4纳米材料应用中存在的问题及解决方法

纳米材料在化学纤维应用过程中存在的问题，主要是它的分散性差、易凝聚。为解决这一问题，需对纳米粒子的表面进行处理以降低其表面能。表面处理的方法有很多，根据表面处理剂与颗粒之间有无化学反应，可分为表面化学改性和表面吸附包覆改性。化学改性是指在纳米微粒的表面进行化学吸附或反应；而包覆改性主要利用一些表面活性剂、聚合物以及聚合物单体等吸附在颗粒表面，增强纳米微粒与基材的亲和性[12-13]。

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