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紡織品抗微生物整理劑的現(xiàn)狀與發(fā)展

1引言
微生物是體形微小、構(gòu)造簡(jiǎn)單的低等生物的總稱，一般包括病毒、類病毒、立克次氏體、細(xì)菌、放線菌、真菌、小型藻類和原生動(dòng)物。而與紡織品抗微生物整理密切相關(guān)的微生物是細(xì)菌、霉菌（腐生性真菌）、酵母菌和放線菌等。
微生物在自然界中的分布極其廣泛，空氣、土壤、江河、海洋及自然物體中都有微生物存在。有機(jī)物質(zhì)或含有有機(jī)物質(zhì)的材料，本身就是微生物很容易利用的營(yíng)養(yǎng)源，一旦環(huán)境條件適宜，微生物就會(huì)迅速生長(zhǎng)和繁殖，破壞材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其劣化和變質(zhì)。微生物在紡織品上的過(guò)度繁殖，除了導(dǎo)致紡織品本身外觀和性能的破壞，病原微生物還會(huì)導(dǎo)致使用者自身的感染和傷害。
采用殺菌劑（biocides）控制微生物的污染和損害是一種有效而廣泛使用的方法?？梢再x予紡織品抑制微生物繁殖和殺死微生物的化學(xué)品或稱殺菌劑并不少，但是考慮到這些化學(xué)品自身的毒性及其對(duì)環(huán)境的影響，以及由于紡織品自身的特點(diǎn)、整理工藝要求和整理產(chǎn)品的最終用途等，可選擇性是有限的，在數(shù)量眾多的殺菌劑中，只有少數(shù)可以用于紡織品的抗微生物整理。通常我們將這類殺菌劑稱作抗菌整理劑、衛(wèi)生整理劑和抗微生物整理劑等。
上個(gè)世紀(jì)八十年代年代以來(lái)，首先在日本、美國(guó)和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家，抗菌防臭等抗微生物整理紡織品如防臭襪、抗菌防臭地毯等開(kāi)始市場(chǎng)化。我國(guó)也是在這一時(shí)期開(kāi)始進(jìn)行了研究開(kāi)發(fā)，并逐步實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)。目前，由于市場(chǎng)的開(kāi)放及相關(guān)法律的缺少，進(jìn)行此類整理所選用的化學(xué)品或整理劑，缺乏一定的透明度，相對(duì)比較混亂無(wú)序，應(yīng)當(dāng)引起業(yè)內(nèi)人士重視。
目前的研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)主要集中在天然抗微生物材料如殼聚糖等、高分子陽(yáng)離子聚合物和納米材料的應(yīng)用以及可再生抗菌整理技術(shù)的研究等。
2常用的抗菌劑及其合成工藝簡(jiǎn)介
任何抑制或殺死微生物的紡織品整理技術(shù)均可精確地稱作抗微生物整理（antimicrobial finishing），但通常人們又將其細(xì)分為三個(gè)部分。
l）防腐整理（rot-proof finishes）是一種長(zhǎng)期或短期防護(hù)紡織材料以免其變質(zhì)的抗微生物整理，通常避免霉菌的生長(zhǎng)對(duì)紡織品的損壞，用于如帳篷等戶外用紡織品的加工。
2）衛(wèi)生整理（hygene finishes）主要涉及有害細(xì)菌及感染的控制，主要用于服用或其他與皮膚接觸的紡織品的整理加工，其中包括對(duì)塵螨的控制，即防螨整理等。
3）美觀整理（aesthetic finishes）主要用于控制臭味的發(fā)生及防止細(xì)菌導(dǎo)致的色變。
三個(gè)部分只是相對(duì)而言，某些抗微生物整理產(chǎn)品可同時(shí)達(dá)到上述三種整理的目的，如防臭棉襪既能防止棉纖維的變質(zhì)降解，控制腳癬真菌的繁殖并抑制臭味的產(chǎn)生。
2·1常用的抗微生物整理劑
理論上講，用于紡織品整理的殺菌劑我們稱之為抗微生物整理劑。殺菌劑對(duì)微生物的作用，有的是真正把微生物殺死，有的只是由于微生物的生物活性的某一過(guò)程受阻而受到抑制，所以有殺菌和抑菌作用之分。但是，殺菌和抑菌作用只是相對(duì)而言，它與殺菌劑的性質(zhì)、使用濃度及作用時(shí)間的長(zhǎng)短有著密切的關(guān)系。因此，有時(shí)同一種殺菌劑在低濃度時(shí)是抑菌的，但在較高濃度時(shí)是殺菌的。而應(yīng)用于紡織品的整理加工，又要滿足紡織品自身性能、加工工藝及其最終用途的要求。因而理想的抗微生物整理劑應(yīng)具備以下特點(diǎn)；

1）廣譜抗菌，對(duì)細(xì)菌和真菌都有效。
2）持久有效，耐久洗滌持續(xù)有效。
3）使用安全，在使用濃度下對(duì)人無(wú)毒。
4）無(wú)色無(wú)味。
5）成本較低，低濃度下有效。
6）耐雨淋、耐氣候、耐日曬。
7）對(duì)織物的手感和其他物理性能無(wú)不良影響。
8）能與防水劑和阻燃劑、染料和其他紡織化學(xué)品相配伍。
9）不會(huì)加速或催化其他的變質(zhì)問(wèn)題。
10）可使用常規(guī)的紡織染整設(shè)備來(lái)施加。
11）能耐受加工條件和溫度。
12）無(wú)環(huán)境問(wèn)題。

實(shí)際上，到目前為止，沒(méi)有一種殺菌劑能完全滿足所有這些特點(diǎn)，或多或少存在一定的弱點(diǎn)。有些抗菌劑對(duì)細(xì)菌非常有效，但是對(duì)真菌類無(wú)效，有些正好相反；有的不耐水洗；有的對(duì)人與環(huán)境有一定的危害等等。因此，根據(jù)紡織品的最終用途適當(dāng)選用抗菌劑是合理的。用于與皮膚接觸的紡織品的抗菌劑及其整理產(chǎn)品必須是安全的，對(duì)人完全無(wú)毒、無(wú)刺激，經(jīng)常使用的產(chǎn)品所采用的抗微生物整理劑還必須是非致敏性的。這在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的監(jiān)管是相當(dāng)嚴(yán)格的，均有相應(yīng)的法律及管理機(jī)構(gòu)。錯(cuò)誤的選擇和使用抗微生物整理劑及其加工產(chǎn)品，危害是顯而易見(jiàn)的。
下面介紹的是目前大量使用的幾種抗微生物整理劑:
2·1·1芳香族鹵素化合物
其中代表性的是汽巴公司最早開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的triclosan，即2,4,4-三氯-2’-羥基二苯醚，或5-氯-（2,4-二氯苯氧基）苯酚，商品名稱有：玉潔新dp300，ch-3565，lexol 300，irgasan dp300，抗菌劑sfr-l，ums-406、cha等。
triclosan的合成:
文獻(xiàn)表明，triclosan可用如下六條路線制備:（1）以2,5-二氯硝基苯和2,4-二氯苯酚為原料，經(jīng)縮合、硝基還原、重氮化水解反應(yīng)制備的路線。（2）以3,4-二氯硝基苯和對(duì)氯鄰?fù)檠趸椒訛樵希?jīng)縮合、脫烷基化、硝基還原和sangmeyer反應(yīng)制備的路線。（3）以鄰甲氧基苯酚和溴代苯為原料，經(jīng)縮合、氯化、脫烷基化反應(yīng)制備的路線。（4）以鄰?fù)檠趸却胶望u代酚（鹽）為原料，經(jīng)縮合、氯化、脫烷基化反應(yīng)制備的路線。（5）以2-氯苯甲酸和2-烷氧基酚為原料，經(jīng)縮合、脫羧基，脫烷基化反應(yīng)制備的路線。（6）以異丙基（異丙烯基）苯酚和鹵代苯為原料，經(jīng)縮合、異丙基（異丙烯基）氧化、酸性分解反應(yīng)制備的路線。其中（1）、（2）、（3）、（6）四種路線最具有價(jià)值。
以2,5-二氯硝基苯和2,4-二氯苯酚為原料，經(jīng)堿性縮合、硝基還原、重氮化水解反應(yīng)制備的路線。其實(shí)例為：將38g 2，4-二氯苯酚、15.2g na0h和39g 2,5-二氯硝基苯加至200ml丁醇中沸騰作用18h，同時(shí)蒸除水分，反應(yīng)后加入活性炭2g、乙醇200ml，加熱沸騰lh后熱過(guò)濾，濾液經(jīng)冷卻析出、過(guò)濾，得58g 2,4,4-三氯-2-硝基二苯醚，收率90%。
該產(chǎn)品的性能類似分散染料，易于做成分散液或乳液，使用方法簡(jiǎn)單。但該產(chǎn)品的安全性引起了廣泛質(zhì)疑。盡管其本身無(wú)毒性，對(duì)皮膚也無(wú)刺激，但因能與含氯漂白劑生成三種有毒性的氯化衍生物，并在受熱和紫外光作用下生成一種致癌物（四氯二氧雜環(huán)已烷）而對(duì)人體有害，此外合成很可能會(huì)產(chǎn)生dioxins和dibenzofurans的副產(chǎn)物，盡管含量很低，但毒性很強(qiáng)，有報(bào)道稱日本已禁止其在接觸皮膚的服裝紡織品方面的應(yīng)用。但該產(chǎn)品可用于抗菌防螨整理，如不直接接觸人體的褥墊、床墊等產(chǎn)品的整理加工。

2·1·2胍鹽類
在醫(yī)用雙胍結(jié)構(gòu)的殺菌劑中，凡水溶性低而對(duì)纖維有吸附性能的產(chǎn)品均可用于紡織品的抗菌防臭整理，效果也較好。例如，醫(yī)療上廣泛應(yīng)用的洗必泰（氯己定），即1,1-六甲撐基雙