抗菌纤维及抗菌纺织品共28页
抗菌纤维的制备及应用
抗菌纤维的制备及应用概述由于细菌和病毒的繁殖对人类健康的影响，抗菌纤维正逐渐成为纺织品行业中的新兴技术。
抗菌纤维可以抵御细菌、真菌等微生物的侵袭，具有良好的抗菌功能，广泛用于医疗、卫生、保健等领域。
本文将从抗菌纤维的分类、制备技术、应用范围等方面进行阐述。
分类抗菌纤维按照制备方式可分为：化学合成、物理加工和生物制备三类。
化学合成法：化学合成抗菌纤维以纤维素或聚酰胺为原料，结合特定的抗菌剂，如氯化银、二氧化钛等，通过化学反应将抗菌剂牢固地固定在纤维表面，起到抗菌作用。
优点是抗菌效果强、持久，但同时也会带来一定的环境污染问题。
物理加工法：物理加工法也称为纳米技术，将抗菌剂通过纳米技术制备成纳米材料，再通过物理加工方法将其添加到纤维中，并固定至纤维表面。
物理加工法的优点在于不会带来环境污染问题，但同时也因为添加抗菌剂的方式不同，抗菌效果相对差一些。
生物制备法：生物制备法将含有抗菌成分的生物提取物，如铜离子、鲎胶粘液等，加入到纤维溶液中，制备成抗菌纤维。
相较于化学合成和物理加工法，生物制备法的适用范围比较狭窄，但其制备过程更环保、更健康。
制备技术抗菌纤维的制备技术主要包括导入法、自生法和改性法三种。
导入法：将抗菌剂在有机溶剂中溶解后，通过浸渍、捻绞、卷绕等方法将其添加到纤维中。
这种方法可以将抗菌剂牢固地固定在纤维表面，但加工难度相对较大，同时也会带来一定的环境污染问题。
自生法：将含有抗菌成分的聚合物添加至纤维原料中，随着纤维的加工过程，自生的聚合物会沉积在纤维表面，起到抗菌效果。
这种方法相较于导入法更为简单快捷，但其抗菌效果稍逊于前者。
改性法：将抗菌剂直接添加到纤维原料中，利用纤维表面的化学反应将其牢固固定在纤维表面，起到抗菌效果。
这种方法制备过程中不需有机溶剂，因此更为环保，但其抗菌功能也相对较弱。
应用范围抗菌纤维应用广泛，主要用于医疗、家居、服装等领域。
医疗领域：医用纤维制品需要具备优良的抗菌性能，包括消毒服、手术衣、口罩等。
纤维-2_抗菌纺织品
静电吸附破坏细胞 膜和细胞壁，抑制 脱氢酶和氧化酶
静电吸附破坏细胞 膜结构，蛋白质凝 固
Hale Waihona Puke 可与纺织品共价键 结合的季铵盐非常 耐久
广谱抗菌，刺激性 较小
与阴离子助剂相容性 差，使织物泛黄变色， 耐热性差
耐光性差，抗真菌活 性低，耐洗性差，耐 药性
PHMB
常用的抗菌剂的抗菌机理及其优缺点比较
抗菌剂 抗菌机理 优点 缺点 会使细菌产生耐药性,在光 和氧化作用下会分解生成 有毒的二恶英,在一些欧洲 国家中禁用
第四节 常用抗菌整理剂
4.5 氯代酚 ：主要代表为三氯新
1）氧化分解抗菌机理：一种广谱高效的抗菌剂和消毒剂, 它通
过阻止脂质合成抑制微生物的生长。对革兰氏阳性菌、革兰氏 阴性菌、真菌和病毒具有极强的抑制和灭杀作用，广泛地应用 到日化、纺织、建材和塑料等行业。 2）优点：抗菌效果好，具有较好的耐久性能和耐热性能，不会 影响织物的手感、外观，不会降低织物的强力，处理方法简易， 加工费用低廉，与皮肤有良好的亲和力，可持续抗菌。 2）缺点：耐药性,在光和氧化作用下分解生成致癌的二恶英
1）破坏细胞膜机理：PHMB可以破坏细胞膜完整性，其 活性随着聚合度的增加而增加。在漂白或丝光等预处理过 程中，会氧化棉纺织的葡萄糖单元而产生一些阴离子羧基， PHMB可以与这些棉纺织上的羧基通过离子相互作用而固 定于纺织品上，从而提高了其抗菌活性的持久性 。
2）优点：强力广谱低毒杀菌剂，它已被成功在食品工业和泳池 中用作消毒剂 。
第四节 常用抗菌整理剂
4.2 金属氧化物：主要代表为 TiO2 1）氧化分解抗菌机理：纳米级的锐钛矿型TiO2存在晶格缺陷， 具有良好的光催化活性，其禁带宽度为3.2ev,它吸收波长小于 387.5nm的紫外光波后，价带中的电子就会被激发到导带，形 成带负电荷的高活性电子，同时在价带上也产生了带正电荷的 空穴。分布在TiO2表面的空穴将吸附在表面的OH-和H2O氧化 成· OH自由基。而高活性电子有较强的还原能力，将TiO2表面 的氧还原成O2-。O2-和· OH有很强的氧化能力，可以不加选择 的将有机物全部氧化降解，包括透过细胞膜，破坏膜结构使细 菌、病毒细胞分解，又能分解细胞产生的毒素。 2）优缺点：可以作用于一切有机物，可分解所接触的病菌和能 产生恶臭的有机物，具有优良的抗菌、消臭、防污功能，因此， 她的抗菌谱比金属离子的抗菌谱更广。但需要紫外线光照
抗菌纤维PPT课件
5、天然抗菌纤维 甲壳素纤维和竹纤维 竹纤维是一种用竹子为原料的新型再 生纤维素纤维，其形态特征和机械性 能都与粘胶相似。 竹纤维具有独特的天然抗菌性能，24 小时内抗菌率可达到70%。
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甲壳素纤维是从蟹、龙虾及对虾等甲壳纲类动 物的壳制得的，用该类纤维织成的织物不仅具 有良好的力学特性，而且由于它的抗菌性而具 有奇特的医学特性。
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2、丙纶抗菌纤维 丙纶抗菌纤维的制造工艺如下： 抗菌剂液相合成 分离 改性复配 与丙纶切片共混 抗菌母粒 与丙 纶切片共混 纺丝 上油 牵伸 假捻加弹 包装
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3、纳米抗菌涤纶 由于涤纶熔融温度较高，对抗菌剂的选
择首先要考虑耐高温、不易分解、安全 卫生。 为了使纳米抗菌剂能均匀分散在聚合物 中，除将抗菌粉体进行表面处理外，需 用共混法制成的纳米抗菌母粒进行纺丝。
民用品：内衣、外衣、运动服、袜子、鞋用品、妇女 卫生用品、床上用品
医用品：病员服、医护服饰、手术衣、手术用布、绷 带、医院窗帘
服务业用品：装饰布、食品餐饮业工作服
产业用品：空调过滤材料、吸尘器过滤布、墙布、地 毯
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抗菌纤维
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Hale Waihona Puke 抗菌防臭纺织品：能抑制或杀死与其接触的细菌等微生物 从而起到抗菌防臭效果的纺织品 抗菌纤维是一种能抑制和杀死细菌的纤维.
国外70年代开始研制，主要是对织物表面进行处理，耐 洗性差。 到80-90年代初，日本钟纺公司采用无机抗菌剂与聚合物共 混的方法，制出永久性抗菌纤维。
我国在90年代初才开始研制抗菌纤维，目前批量生产各种 抗菌纤维的单位：
纶、腈纶等
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三、抗菌纤维的典型品种 1、金属纤维 指银、铜及镍铬合金等金属丝经拉 拔、电镀、分解等特殊工艺加工制成的截面直径为 2~20μm纤维束。 它不仅有较好的防静电、防微波辐射功能，也具有 良好的抗菌性。 试验证明，镍铬合金及银纤维的抑菌效果较好，但 镍铬合金价格较低。几种纤维的抑菌效果如表。 用金属纤维与棉按10：90的比例混纺后，所制成的 金属、棉混纺纱可应用于针织物，制成永久抗菌针 织物。
抗菌纤维
混有抗菌剂或经抗菌表面处理的纤维。对抗甲氧苯青霉素的黄色葡萄 菌等，具有抗菌杀菌功能，可防感染和传染。混入型的制法是将含银、 铜、锌离子的陶瓷粉等具有耐热性的无机抗菌剂，混入聚酯、聚酰胺 或聚丙烯腈中进行纺丝而得；后处理型是将天然纤维用季铵化物或脂 肪酰亚胺等有机抗菌剂浸渍处理制得。用于医院用纺织品如衣服、床 单、罩布、窗帘、连裤袜、短袜和绷带等。 人们穿的衣服中含 有纤维成份,不同的纤维特性决定了不同衣服的品质,所以我们能感觉 到纯棉体恤衫和羊毛衫的不同。为了更好地促进健康,人们还在开发 抗菌纤维对人体安全,目前国际上颇为流行,是银系抗菌纤维，如银系 抗菌锦纶、银系抗菌涤纶、银系抗菌丙纶等。 抗菌纤维可广范用于家纺用品、内衣、运动衫等等,特别是老年、 孕产妇及婴幼儿服装。使用这种纤维制成的衣服,具有很好的抗菌性 能,能够抵抗细菌在衣物上的附着,从而使人远离病菌的侵扰。抗菌纤 维对细菌的抵抗和杀灭作用不是一次性的暂时作用,而是几周到几年 的长期功效。之所以具有这种长期的抗菌性,是因为它采用内置式设 计,使得抗菌剂能够缓缓溶出,在纤维表面形成抑菌圈,即使表面抗菌 剂被洗掉,还会有新的抗菌剂溢出形成新的抑菌圈。所以,用这种纤维 制作的衣物有良好的耐洗性。目前,全世界有很多研究机构在开发新 型抗菌纤维
使用Amicor与其它纤维混纺。 Amicor为抗菌性Acrylic纤维，具抗菌、防霉、防璊效果。 有机抗菌剂置于纤维内，具长效型抗菌性。 对人体不过敏 。 抗菌性能优越(对金黄色葡萄菌、大肠杆菌、肺炎杆菌、 沙门氏肠杆菌、藓菌、霉菌、白色捻珠菌等有效)。 用途：内衣 T恤 运动衣 袜子 毛巾 寝俱 杀死害菌，保护益菌，杀菌更有针对性。传统细菌剂针对性差，在消灭有害菌体的同 时也破坏了有益细菌群；A米内含的Amicor纤维的抗菌作用集中在几个常见的、危害性 最大的细菌上，有效地保护有益细菌群不被破坏。 多种抗菌剂分别杀菌，效果更好。传统抗菌剂广谱抗菌；A米采用的Amicor纤维采 用多种抗菌剂，分别杀灭细菌，剂量小、效果好。 有机杀菌，无毒副作用。传统抗菌剂采用无机药物，给人的健康带来一定危害，A 米内含Amicor纤维采用可食用有机抗菌剂，无任何毒副作用。 耐洗性强，高温洗涤200次，效果持久。传统抗菌采用后处理或原丝改良法，耐洗 性差，效果不持久,A米内含的Amicor纤维采用内置式设计，形成循环层和抑菌层，耐 高温洗涤，在74度高温下水洗200次后效果依然很好，持久性强。 永久使用，不会使细菌产生抗性。传统灭菌剂强调将细菌杀死，长期使用会使细 菌产生抗性；A米的优点在于抑制真/细菌的繁殖而不是杀死它们，即使永久使用也不 会产生抗性。 抑制螨虫生长，预防哮喘病发作。 另外A米适用性强，可与棉、羊毛、涤纶、晴纶等天然或合成纤维混纺，30％就能 达到很好的抗菌效果，而不改变原面料的手感和风格。
抗菌纤维
随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们对纺织品的需求已经不仅仅局限于耐用性，功能性纺织品已经逐渐成为纺织品发展的潮流，因为它不仅可以满足人们的日常需求，还能使人们的生活更加健康，更加舒适，更加环保。
社会的发展不可避免的也带来了诸多环境问题，大气污染、水污染、粉尘污染、水土流失、生态失衡……这些环境问题危害着人类的健康，导致人们对于绿色、健康的诉求也逐渐增强。
抗菌纺织品在上述条件下应运而生。
抗菌纺织品不仅是我国社会进步和经济发展的产物，更是我国人民生活水平提高和消费观念改变的产物。
抗菌纺织品有两种生产方法：一种是采用功能性整理的方法，另一种是直接采用抗菌纤维进行研制。
目前，直接采用抗菌纤维生产抗菌纺织品是发展的主要方向。
抗菌纤维大致分为两类：一类是本身带有抗菌功能的天然纤维，如某些麻类、竹纤维等；另一类是纺丝时将抗菌剂加到纤维中制成的抗菌纤维，这类纤维主要生产方法有：接枝法、离子交换法、湿纺法、熔融共混纺丝法和复合纺丝法。
粘胶纤维作为一种再生纤维素纤维，吸湿性好，穿着舒适，可纺性优良，并可与棉、毛或各种合成纤维混纺，广泛应用于各类服装及装饰用纺织品。
粘胶纤维还具有很多化学纤维没有的性能，可以通过调整其生产工艺参数来制得不同物理机械性能的粘胶纤维，也可以通过改变纺丝液的组分来赋予纤维功能性,如抗菌性、防紫外线功能等。
本项目将草珊瑚提取物与纤维素纺丝原液共混，采用湿法纺丝法，以赋予纤维抗菌功能。
研究表明：草珊瑚具有抗肿瘤、抗菌消炎、抑制流感病毒、促进骨折愈合及镇痛等多种生物活性。
草珊瑚作为一种天然抗菌剂，安全无毒，无副作用，对人畜友好，绿色环保，对环境无污染。
采用草珊瑚的有效成分为基础，将草珊瑚的有效成分经过提取，粉碎成纳米粉末，然后加工成微细胶囊。
将含有草珊瑚有效成分的微胶囊加入在粘胶纺丝液中，在粘胶成丝后，这些微胶囊就均匀地分布在粘胶纤维中。
草珊瑚纤维可以与棉、毛、天丝、莫代尔混纺，做成各种面料。
《抗菌纤维及纺织品》课程思政课堂教学设计(一等奖)
《抗菌纤维及纺织品》课程思政课堂教学设计（一等奖）一、教学目标（一）知识目标掌握抗菌整理剂的分类及其抗菌机理；掌握天然抗菌纤维、掺杂型抗菌纤维以及共混型抗菌纤维的制造技术；掌握抗菌纺织品和消臭纺织品的生产技术；了解抗菌整理剂的配置方法，了解纤维加工或织物后整理过程中以物理、化学、生物等方法改性或几种方法结合进行的抗菌改性；了解新冠疫情防控中出现的各种抗菌、抗病毒纤维产品，如抗菌防护服、石墨烯口罩等。
能力目标能够通过不断改进、创新或方法的集成而取得突破，应用于不同领域的新一代高技术和高性能纤维材料;能够理论联系实际，将所学的抗菌知识应用于新冠疫情防控中。
（二）素质目标牢牢把握和围绕思政元素，践行社会主义核心价值观。
养成团队合作意识与团队协作能力，培养有效的沟通交流能力，养成遵守职业规范的习惯，提高学生学习能力，在教材中学习内容，突破内容，有自己的创新意识或见解。
二、课程思政（一）融入知识点：抗菌防臭纤维及纺织品。
（二）思政元素：富强、依法治国、优秀传统文化、精神文明、纪律意识、大局意识、政治意识、爱国、中国梦、科学技术现代化三、教学展开（一）教学重点掌握抗菌剂的种类，抗菌纤维的制造技术以及后整理技术。
（二）教学难点理解抗菌剂在纺织纤维上的作用机理；了解抗菌剂的发展历程及研究进展；了解新型冠状疫情防控下的产品应用推广情况。
（三）教学方式1.强化案例教育，坚定理想信念开展案例教育是一种行之有效的教育方式。
案例教育比一般的教育方式更具说服力和震撼力。
以案为镜、以人为镜、以事为镜，用身边事教育身边人,可以知得失，震撼方能深远。
在新冠疫情防控期间，涌现了一批先进群体、典型事迹和先进个人。
在纤维加工技术授课过程中，通过显性插播与隐形植入相结合的方式，加强正能量宣传，充分发挥先进典型示范引领作用，团结引领大家齐心协力战胜疫情。
2.注重言传身教，以己身为标杆常言说得好，打铁还需自身硬，如果教师自己都不理解“课程思政”的意义或者没有较好的专业理论基础，也就无法将“课程思政”教育运用到专业知识教育中。
抗菌纤维及抗菌纺织品
目前抗菌纺织品的生产主要以纤维改性为主。该 法是将抗菌剂的超细粉末作为添加剂进行纺丝,此 时抗菌剂进入到纤维的内部,故耐洗涤性能好,抗菌 效果持续时间长,但纤维改性法对抗菌剂的要求较 高,抗菌剂必须在水、碱和酸里的溶解度极低,化学 稳定性好,耐强酸、碱和氧化剂,热稳定性好,因此 目前抗菌添加剂多为载银陶瓷颗粒或者载银沸石。 在加工过程中,要求添加的抗菌剂必须与纤维本体 有良好的相容性和分散性,同时抗菌剂颗粒细小,粒 径分布范围窄,不能影响纺丝;添加剂的加入不能够 影响纤维的物理性能,包括纤维的强力和伸长。纤 维改性方法大多只适用于合成纤维,除纳米银抗菌 剂外无法对棉、麻、毛、丝等天然纤维进行抗菌 加工。
表1
抗菌剂 三氯生 银系 季铵盐 壳聚糖
用于纺织品的不同抗菌剂性能比较
格兰氏 阳性菌 格兰氏 阴性菌 真菌 抗药性 有 未报道 有 未报道 未报道 有 皮肤吸 收 有 轻微 有 未报道 无 无 毒性
+ +++ + + + +
+++ + + +
+ +++ + + +
很少到 无毒 很少到 无毒 中等到 高 生物降 解 很少到 无毒 和剂量 相关
抗菌纤维及抗菌纺织品
抗菌纤维
一、抗菌纤维的分类 1、本身带有抗菌功能的纤维，如某些麻类纤维、甲壳素 、本身带有抗菌功能的纤维，如某些麻类纤维、 纤维及金属纤维等。 纤维及金属纤维等。 2、用抗菌剂进行整理的纺织品，此法加工简便，但耐洗 、用抗菌剂进行整理的纺织品，此法加工简便， 性略差； 性略差； 3、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤维， 、将抗菌剂在化纤纺丝时加到纤维中而制成的抗菌纤维， 这类纤维抗菌、耐洗性好，易于织染加工。 这类纤维抗菌、耐洗性好，易于织染加工。 二、抗菌机理及加工方法 目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类。 目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类。 有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与细 菌表面的负电荷相互吸引， 菌表面的负电荷相互吸引，以物理方式破坏细菌的细胞 起到抑菌抗菌的功能。 膜，起到抑菌抗菌的功能。 无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细菌 细胞内扩散，引起细菌代谢障碍而死亡。 细胞内扩散，引起细菌代谢障碍而死亡。 目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等。 目前开发的抗菌纤维有涤纶、丙纶、锦纶、腈纶等。
3 抗菌防臭纤维及纺织品222 产业用功能纤维及纺织品 教学课件
个/mL
抑菌率
3.0×107
95.6
2.8 ×107
95.9
1.6 ×108
76.5
6.3 ×108
0
白色葡萄球菌
个/mL
抑菌率
8.8 ×107
96.9
1.04 ×108 96.3
8.4 ×108
70.0
8.3 ×109
-17.9
2、丙纶抗菌纤维
丙纶抗菌纤维的制造工艺如下：
抗菌剂液相合成 分离 改性复配 与丙 纶切片共混 抗菌母粒 与丙纶切片共混
泛黃的问题
光催化型无机抗菌防臭剂
例如: 纳米TiO2,纳米ZnO
TiO2/ZnO + hv h+ + eH+: 強氧化剂 e-: 强还原剂 H++H2O *OH+H+ e-+O2 *O2 形成的自由基非常的活泼,能与細菌及其分泌的毒素反 应.进而杀灭消除它們
有机抗菌整理剂的抗菌机理 a.天然: 耐性性.牢度差.安全性.毒性低 b.合成: 耐久性.耐热性差.毒性大
无机抗菌剂分类
无机抗菌剂
光催化类（TiO2，ZrO2等）
磷酸锆 磷酸盐（载体）磷酸钙
沸石 含金属离子类（Ag、Cu、Zn等） 硅酸盐（载体）黏土矿物
金属氧化物
络合物
碳素载体 Ag2O，CuO ZnO，MgO，CaO
SiO2
天然矿石、贝壳类
稀土激活材料
活性碳纤维
有机类抗菌整理剂
1、 季铵盐类 2、 苯酚类 3、 脲类和胍类 4、 杂环类 5、 有机金属化合物
接触抗菌型无机抗菌防臭剂
多种金属及其盐类 抗菌強度Ag＞Hg ＞Cu ＞Cr ＞Ni ＞Pb ＞Co
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23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
抗菌纤维及抗菌纺织品
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
谢谢！