摘要：文章介绍纳米抗菌剂的制备、作用机理、应用特性、整理工艺和在纺织品上的应用。

1引言

目前，国内外织物抗菌卫生整理技术的研究已步入了成熟阶段，抗菌整理棉织物的抗菌谱、耐久性，均明显好于抗菌合成纤维。抗菌阻燃、抗菌防静电防污、抗菌拒水拒油等多功能产品，以及抗菌漂白一浴法、抗菌染色一浴法等新工艺的出现，表明了抗菌整理纺织品新时代的到来。

下面主要以纳米银系无机抗菌剂为例，说明纳米技术在织物抗菌卫生整理中的应用。

2纳米银系无机抗菌剂的制备

利用银的抗菌能力，通过物理吸附和离子交换等方法，将银离子固定在沸石、陶瓷、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂。这种抗菌剂是以银的复合物为主抗菌体，以纳米TiO2和SiO2等为载体制成的纳米级粉体，由于微粒的特殊效应，大大提高了整体的抗菌效果，使其耐温性、粉体细度、分散性和功能效应都得以充分发挥。

其他一些金属的作用效果比银离子差。例如：水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力，但对人体有害；铜、镍、钴等离子带有颜色，影响产品的美观；锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子的1／1000。因此，银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位。

3纳米银系无机抗菌剂的作用机理

纳米银系无机抗菌剂的抗菌作用机理主要有两种途径：一种是接触反应，即银离子依靠接触性反应使细菌的活性受到抑制或破坏。另一种是光催化反应，即在光的作用下，银离子作为催化活性的中心，激活水和空气中的氧，产生活化氧负离子，这种新生的氧离子具有很强的氧化能力。能在短时间内使细菌丧失繁殖能力，致使细胞死亡，从而起到抗菌的作用。

4纳米银系无机抗菌剂的应用特性

与已经普遍应用的银系无机抗菌剂相比，纳米银系无机抗菌剂具有优异的催化活性和抗菌活性，具体表现为：

4．1广谱抗菌

据实验证明，纳米银系无机抗菌剂对防止大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、淋病、螨虫等有显著功效。

4．2抗菌效果持久

纳米银系无机抗菌剂的主要成分是银离子，它

4．3对人体无刺激无毒害

经权威卫生部门测试应用证明，纳米银系无机抗菌剂不燃、不爆，对皮肤无刺激、无过敏反应，对人体安全无毒害。

4．4化学稳定性较好
纳米银系无机抗菌剂呈中性，不溶于水和有机溶剂，耐酸、耐盐和弱碱、耐洗涤、对热和光有较高的稳定性。

4．5使用方便适应面广

纳米银系无机抗菌粉体中平均银离子粒径仅为20．165nm，能在一定介质中均匀分散，对加工工艺没有特殊要求，可广泛应用于纤维、织物、塑料、陶瓷等产品中。

5纳米系列抗菌剂的应用方法

纳米系列抗菌剂应用于纺织品的抗菌卫生整理时，主要需要解决好两个问题：一是如何使高细度的抗菌剂粉体均匀地分散在纺织品上；二是如何使抗菌剂与纤维结合，既具有耐久性、又不影响织物原有的风格。至今，比较成熟的方法主要有整理法和共混纺丝法。

5．1纺织品抗菌整理法

纺织品抗菌整理法主要有浸轧、涂层等方式，它是借助于固着剂的粘着作用，将纳米抗菌整理剂固着在织物上的抗菌卫生整理方法。该整理方法的突出优点是：工艺简单，牢度良好，可适应于任何种类纤维的织物。但作为涂层整理液重要组分之一的固着剂，应进行合理选用，这是保证整理织物耐久的抗菌效果和良好手感的关键。要求固着剂与抗菌剂具有良好的相容性，成膜具有良好的延展性、弹性和柔软性能。通常纳米抗菌整理剂生产厂家会提供合适的整理液处方组成、最佳工艺流程和工艺条件。但织物经如此整理后的手感和摩擦牢度仍然存在一定的矛盾。如果接技试验取得成功，将可能较好地解决整理织物的手感、摩擦牢度及耐久性等问题生产中亦有采用浸渍整理的方法，此法处方简单、应用方便，市场上已有部分经抗菌处理的纺织品销售。但由于没有固着剂的作用，其耐洗涤性欠佳。

为了丰富抗菌纺织品的花色品种，研究分析了印花一整理复合加工工艺。

纺织品抗菌整理工艺举例：

5．1．1浸渍整理工艺

以纳米银胶在全棉织物上浸渍整理工艺为例：

(1)整理工艺：

纳米银分散液10~g／ml(经4次超声粉碎后制成处理液)

浴比 1：50

温度 60℃

时间 40min

(2)后处理工艺：中性洗涤剂2g／L，浴比1：30，温度40℃，洗涤5min。取出试样，用清水洗涤2min。

整理结果：织物的抗菌效果和耐水洗牢度均较好，经10次洗涤后，织物的抗菌率仍达95．4%

并且，织物的抗菌效率随织物上银含量的增加而增大，只是增长率逐渐趋于平缓，当银含量增大到82rng／kg时，织物的抗菌率为99．9%但织物整理后，白度下降，润湿性变差。

5．1．2浸轧整理工艺

以纳米抗菌整理剂scj-951为例：纳米抗菌整理剂SCJ一951具有高效的抗菌性，适用于棉、涤棉、锦纶、腈纶等织物的抗菌卫生整理，可以用于具有抗菌、防臭功能的室内装饰用布、沙发床垫用布、袜子、地毯、非织造布、鞋用布、空气过滤材料等对手感要求不过高的情况。多家国内权威卫生单位测试证明：SCJ一951抗菌整理织物具有明显的抗菌、防臭、止痒作用，对细菌、真菌和霉菌的抑菌率达99．9％以上，对皮肤无刺激、无过敏反应，对人体无毒，对脚癣、股癣、湿疹、疖痈、汗臭、脚臭、皮肤瘙痒等有显著的防治效果。
纳米抗菌整理剂SCJ一951的外观为白色粉末，粒度为纳米级，可分散于水中，无毒、不燃、不爆，对人体安全。

(1)浸轧工艺流程：

织物半制品一浸轧抗菌溶液(轧液率75)一烘干(80～110℃)一拉幅(180℃，3

(2)整理液配方：(以轧液率75为例)

纳米抗菌整理剂SCJ一951(g／L) 30~40

纳米级固着剂SCJ一939(g／L) 60~80

5．1．3印花一整理复合加工工艺

纳米抗菌整理剂SCJ一951还可用于涂料印花，其工艺如下：

(1)工艺流程：

印花一烘干一焙烘(150℃，2min)

(2)色浆处方：

涂料(g) 0．1～10

固着剂SCJ一939(g) 5～30

抗菌剂SCJ一951(g) 4～15

添加剂(g) 0．2～0．4

水(g) X

合成(g) 100

5．2共混纺丝法

共混纺丝法有均法纺丝和异法纺丝之分。均法纺丝是将纳米级的无机抗菌剂微粒添加到成纤聚合物中，经过纺丝制得抗菌功能性纤维；异法纺丝是通过特殊纺丝工艺，将纳米抗菌剂与纤维制成皮芯结构的抗菌功能纤维，即在纤维皮层含有较高浓度的纳米抗菌剂，而芯层为普通纤维。此项技术早已在普通抗菌卫生整理纤维制造中得到成熟经验。实验结果证明，均法纺丝的纳米抗菌纤维的功效不及异法纺丝的具皮芯结构的纳米抗菌纤维，这是因为前者纤维的芯部抗菌剂难以达到纤维表面而起作用。

共混纺丝法的突出优点表现在：抗菌功效较为持久和强大，耐水洗、耐老化、耐后整理性较强。但是无机纳米微粒极大的比表面积使其易于聚集，造成纺丝困难和纤维应力的集中，并且纤维种类和花色品种较为单调。

纳米银系抗菌防臭粉SCJ一120的共混纺丝法工艺：纳米银系抗菌防臭粉SCJ一120，它是专门为合成纤维研制的抗菌防臭剂，可以分散于合成纤维切片、海绵、橡胶和塑料等。纳米抗菌防臭粉SCJ一120外观为淡白色粉末，主要成分是纳米银系陶瓷粉。对合成纤维的白度、色光、强力、手感和透气性均无不良影响。

主要工序：混合造粒一纺丝一成品混纺液配方：

纳米银系抗菌防臭粉scJ-120(%) 1～3

聚丙烯(PP)或聚酯(PET)(%) 97----,99

除了上述几种方法以外，还有许多种以纳米技术为