纳米技术在纺织品抗菌整理中的应用

纳米粒子是一种介于固体与液体间的亚稳定中间态物质。纳米材料具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点，从而 拥有不同于常规材料的力学、热学、磁学、催化性能和生物活性等特性，具有许多新的功能和广泛的应用前景。目前，纳米抗菌材料的物理特性、制备技术、测试方法等方面的研究已经取得了飞速的发展，受到了世界各国的普遍关注。纳米抗菌材料可分为天然纳米抗菌材料、有机物纳米抗菌材料及无机物纳米抗菌材料。除此之外，纳米抗菌材料还可按材料的结构形态、载体类型和抗菌有效成分等进行分类。

随着纳米技术的发展，近年来出现了纳米银系无机抗菌剂。纳米银系抗菌粉体能在产品中分散均匀，对加工工艺没有特殊要求，可广泛应用于塑料、陶瓷、纤维等产品中。这种抗菌剂呈中性，不溶于水和有机溶剂，耐酸、耐盐和弱碱，对热和光稳定性好。它依靠接触反应来破坏微生物活性，其抗菌成分为银离子，抗菌效果持久。同时，在光的作用下，银离子能起到催化活性中心的作用，激活水和空气中的氧，产生活性氧离子，而活性氧离子具有很强的

一、纳米抗菌材料的制备方法

通过武力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，然后进行纳米化，将其加到相应的制品中即可获得具有抗菌能力的材料。以银的复合物为主抗菌体，以纳米TiO2和SiO2等为载体，纳米级粉体颗粒的特殊效应大大提高了整体的抗菌效果，使耐温性、粉体细度、分散性和功能效应都得到了充分发挥。其他一些金属离子的处理效果比银离子差。例如：汞、镉、镍、钴、铅等金属也具有抗菌能力，但对人体有害；铜等离子带有颜色，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。

纳米抗菌材料的制备方法，按抗菌离子引入纳米缓释载体结构的方式，可以分为后期添加法和本体加入法两种。

1、后期添加法

后期添加法是在已有的无机纳米材料上负载抗菌离子来实施的。具体又可分为离子交换法和络合一被覆法。其中，离子交换法是用抗菌金属离子与载体中起平衡电价作用的钠、钾、钙等阳离子想交换，从而赋予载体抗菌功能的。该法是目前最为常见的纳米抗菌材料制备方法，原则上可适用于一切结构中存在可交换阳离子的无机载体。如架状硅酸盐、层状硅酸盐、磷酸盐等诸多内部存在丰富的空穴或孔道的矿物质。络合——被覆法是通过抗菌金属离子与络合剂硫代硫酸钠等络合，然后用硅胶吸附带负电的络合金属离子或金属离子，最后用溶胶——凝胶法外涂覆一层二氧化硅膜获得抗菌产品的。一般来说，络合——被覆法制备的纳米抗菌材料具有优良的稳定性。

2、本体加入法

本体加入法指以抗菌离子作为原料之一，参与纳米级载体的纳米抗菌材料合成的方法。该法主要应用于可溶性玻璃抗菌材料的制备，即在成分设计时将抗菌金属离子的盐作为组成部分，按照玻璃的通常制备方法制得玻璃抗菌材料。此外，载银羟基磷灰石的制备，也可通过在制备原料中加入银离子盐来实现。

二、纳米抗菌粉体应用方法

1、纳米抗菌陶瓷粉体应用于纺织品需要解决的主要问题

（1）如何使陶瓷粉体均匀地分散在纺织品上；

（2）陶瓷粉体是无机物，纺织纤维是高分子化合物，如何实现无机物和有机物的牢固结合；

（3）如何减少由于Ag+引起的漂白织物泛黄（特别是日晒后）和染色织物变色问题。

2、将纳米陶瓷粉体分散固定在纺织品上的较成熟方法

（1）涂层印花法：即将陶瓷粉体通过粘合剂均匀地涂抹在纺织品表面，或把陶瓷粉末混合在印花色浆里，通过印花工艺实现陶瓷粉体与纺织品的结合。这种方法工艺简单，能达到一定的功能指标。但是陶瓷粉体在纺织品上的分散难以均匀，而且由于陶瓷粉体（无机物）与纺织品（有机物）之间没有化学键结合而耐洗牢度低，功能不能持久，同时手感硬、透气性差，目前已逐渐被淘汰。

（2）纺入法：即将陶瓷粉体分散在涤纶（或丙纶）熔融液中，再纺成纤维的方法。这种方法能实现陶瓷粉体与纺织品较好的结合效果，但生产工艺复杂，生产难度高，成品率低，成本高。此外，这种方法只能应用于化纤纺织品上，而不能用于天然纤维，从而限制了它的广泛应用。

除了上述两种方法以外，还有多种以纳米抗菌技术为基础的抗菌整理技术。纳米抗菌材料是跨世纪的科技前沿领域，将会有越来越多的纳米抗菌材料生产的舒适、时尚、绿色、环保、健康产品，它将引导人们把医疗保健模式从事后的治疗转变为事前预测和预防。

来源：纺织品抗菌及防螨整理