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纳米技术在抗菌卫生加工中的应用

 纳米技术在抗菌卫生加工中的应用 

 
纳米材料是最近新问世的高新材料,具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应等四大效应,从而拥有不同于常规材料的力学、光学、热学、磁学、催化性能和生物活性等特性。 
 
随着纳米技术的发展,近年来出现了纳米银系无机抗菌剂,由于纳米银系抗菌粉体平均银离子粒径仅为20.165纳米,能在产品中分散均匀,故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,也是靠接触反应破坏微生物活性的,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氧化能力,能在短时间内破坏细菌的繁殖能力,致使细胞死亡,从而达到抗菌目的。 
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,然后将其加入到相应的制品中即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,由于纳米级粉体的颗粒特殊效应,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。其他一些金属的处理效果比银离子差。例如:水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力,但对人体有害;铜、镍、钻等离子带有颜色,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。 
 
纳米抗菌陶瓷粉体应用在纺织品上,需要解决的主要问题是:1)如何使陶瓷粉体均匀地分散在纺织品上;2)由于陶瓷粉体是无机物,纺织纤维是高分子有机物,如何实现无机物和有机物的牢固结合。 
至今,比较成熟的将纳米陶瓷粉体分散固定在纺织品上的方法主要有: 
 
1、涂层印花法 
即将陶瓷体通过粘合剂均匀地涂抹在纺织品表面,或把陶瓷粉体混合在印花色浆里,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 
即将陶瓷粉体分散熔融在涤纶(或丙纶)溶液中,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,但存在若干严重问题,从而限制了这种方法的广泛应用:生产工艺复杂,生产难度高,成品率低,成本高;只能应用于化纤纺织品上,而不能用于天然纤维 
 
除了上述两种方法以外,还有许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,21世纪,人类将使用纳米抗菌材料生产舒适、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。 
纳米银系无机抗菌剂举例: 
 
1、抗菌整理剂SCJ-951 
抗菌整理剂SCJ-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。抗菌整理剂SCJ-951处理织物的方法可以是浸轧、涂层、涂刷。SCJ-951的用量为2%-3%o.w.f,具体用量根据被处理织物的品种和用途而确定。 
 
抗菌整理剂SCJ-951具有良好的安全性、高效的抗菌性,适用于棉、涤棉、锦纶、腈纶等织物的抗菌整理。如生产具有抗菌、防臭功能的室内装饰用布、袜子、地毯、无纺布、鞋用布、空气过滤材料等对手感要求不高的纺织产品和功能纤维。多家国内权威卫生单位测试应用证明:SCJ-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,对防治脚癣、股癣、湿疹、疖痈、汗臭、脚臭、皮肤瘙痒有显著效果。 
 
l          工艺流程: 
织物→漂染→烘干→浸轧抗菌溶液(轧液率70%)→烘干(80-110℃,以织物不含水分为度)→拉幅(180℃,30秒或150℃,2分钟) 
l          工艺配方:(以轧液率75%为例) 
 抗菌剂SCJ-951    40克/升 
 固着剂SCJ-939    80克/升 
 
2、纳米银系抗菌防臭粉SCJ-120 
纳米银系抗菌防臭粉SCJ-120,它是专门为合成纤维研制的抗菌防臭剂,它可以分散于合成纤维切片、海棉、橡胶和塑料等。纳米防臭粉SCJ-120外观为淡白色粉末,它的主要成分是纳米银系陶瓷粉。抗菌粉SCJ-120对纤维的白度、色光、强力、手感和透汽性无不良影响。 
 
使用说明: 
(1)抗菌合成纤维 
l          工艺配方 
纳米银系抗菌防臭粉SCJ-120        1%-3% 
        聚丙烯PP或聚酯PET               97%-99% 
l          工艺流程 
混合全造粒→纺丝→成品 
 
(2)抗菌橡胶 
l          工艺配方 
纳米银系抗菌防臭粉SCJ-120        1%-3% 
        橡胶胶浆                         97%-99% 
l          工艺流程 
混合→刮浆、发泡、硫化→成品 
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标签:纳米技术抗菌卫生加工
分类:抗菌面料动态| 发布:clsrich| 查看: | 发表时间:2013-9-26
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