卫生整理剂与卫生整理工艺优化方案

卫生整理剂一般是杀菌剂，作为卫生整理剂应尽量满足如下要求：

（1）具有广谱抗菌能力，抗菌效果明显，即对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌（多种癣菌和霉菌）、放射菌等具有良好的抗菌效果。

（2）整理剂和整理后织物要求安全无害，对人体及环境无生态毒性。目前用于纤维或织物的抗菌整理剂绝大部分属于低毒或中等毒性，今后需开发毒性小或无毒的抗菌整理剂。

（3）抗菌效率高，抑菌效果好，能耐水洗，且热稳定性好。

（4）对纤维或织物原有的力学性能、色泽、染色性能无影响。

代表性的卫生整理剂包括有机硅季铵盐抗菌整理剂、二苯醚类抗菌防臭整理剂、芳香族卤化物抗菌防臭整理剂和无机金属离子抗菌剂等。近年来，随着生态纺织品标准的严格实施，过去一些著名的卫生整理剂如2，4，4′-三氯-2′-羟基苯醚，2-溴化肉桂醛，2-（3，5-二甲基吡唑基）-4-羟基吡啶和2-（4-噻唑基）-苯并咪唑等因对人体有害，已禁止在服装用的纺织品上使用。

（一）有机硅季铵盐抗菌整理剂

有机硅季铵盐抗菌整理剂以美国道康宁化学公司生产的DC—5700为代表。它是一种安全性好，抗菌谱广，是用以生产抗菌效果耐久的非溶出型抗菌防臭纺织品的抗微生物整理剂，是目前最优良的抗菌剂之一，可对棉、羊毛等天然纤维，涤纶、锦纶、腈纶、氨纶等合成纤维及其混纺织物进行整理。柏灵登公司的抗菌剂Biogard TM及国产的SAQ—1、AV—990、STU—AM101、SGJ—963等都属于同类产品。

DC—5700是含有效成分42%的甲醇溶液，呈琥珀色，能与水、醇、酮、酯等溶剂以任何比例混溶。

DC—5700是一种含反应性官能团的抗菌整理剂，主要成分是3-（三甲氧基甲硅烷基）丙基二甲基十八烷基季铵氯化物，其结构式如下：

它左端的三甲氧基甲硅烷中的甲氧基水解后放出甲醇形成硅醇：

硅醇与棉纤维表面的羟基脱水缩合形成共价键，硅醇彼此间也能发生脱水缩合反应，在纤维表面形成牢固的薄膜，其反应式如下：

另一方面，DC—5700中的阳离子基（N＋）也能与纤维表面所带的负电荷形成离子键结合.因此，整理效果具有较好的耐洗性，不仅能耐家庭洗涤，而且能耐各种条件的灭菌消毒处理及商业上的溶剂洗涤，洗涤40次，抗菌率仍在98%以上。

DC—5700的整理工艺较简单，既可采用浸轧法也可采用浸渍法。将被处理的织物充分洗净，浸渍或浸轧整理液后，在80～120℃下烘干，去除水分和甲醇后，DC—5700就会在纤维表面产生缩聚或与纤维结合，一般不需特殊的热处理。

浸轧焙烘法：

工艺流程：二浸二轧（轧液率70%～80%）→烘干（温度低于120℃）。

配方（g/L）：

浸渍法：在0.1%～1%（owf）抗菌剂水溶液中浸渍30min，脱水、烘干即可。(www.xing528.com)

DC—5700是一种安全性很高的抗菌整理剂，其急性口服中毒半致死量（白鼠）LD50＝12.27g/kg，不会对白鼠产生急性呼吸道中毒，但使用时要防止DC—5700原液溅入操作者的眼睛，因原液中含有甲醇。DC—5700对白癣菌、大肠杆菌、褥疮菌、绿脓杆菌等微生物均有抑杀功能，对革兰氏菌类、酵母、真菌以及藻类的繁殖也有抑制作用。

DC—5700的抗菌机理如下：细菌由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等构成，细胞壁和细胞膜是由磷脂质双分子膜所组成，呈负电性。因此，在中性条件下细菌是带负电性的。当细菌和DC—5700抗菌剂接触时，带负电荷的细菌会被抗菌剂上的阳离子所吸引，从而束缚了细菌的活动自由度，抑制了其呼吸机能，即发生“接触死亡”。再者，细菌在电场引力的作用下，细胞壁和细胞膜上的负电荷分布不匀造成变形，发生物理性破裂，使细胞的内容物如水、蛋白质等渗出体外，发生“细菌溶解”现象而死亡。

（二）胍类抗菌整理剂

在医药领域双胍类消毒剂有着广泛的应用。Zeneca公司开发的用于棉及其混纺织物的抗菌剂是聚六亚甲基双胍盐酸盐（简称PHMB），商品名为Repulex20，其化学结构式如下：

PHMB广谱抗菌，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和酵母菌均有杀伤能力。其抗菌机理与季铵盐相似，使细胞表层结构变性或破坏。PHMB的毒性很低，LD50＞2500mg/kg，对皮肤无刺激反应，可长期使用。

PHMB可采用浸轧、浸渍和喷淋三种方法处理纺织品。浸轧法可与柔软剂、交联剂和大多数荧光增白剂等同浴进行，浸轧后烘干即可。与树脂或交联剂同浴使用，能提高抗菌效果的耐久性。

浸轧法的工艺举例如下：

工艺流程：二浸二轧整理液（轧液率60%～70%）→预烘→焙烘（160℃，1.5min）。

配方（g/L）：

浸渍法在中性或弱碱性溶液中，浴比1∶10，40℃浸渍30min后，棉织物几乎可全部吸尽有效成分，脱液后烘干即可。

Repulex20整理的纯棉毛巾，洗涤50次后仍能全部杀死细菌，洗涤100次后能杀死99%的细菌。

（三）无机抗菌剂

将含有银、铜、锌等抗菌成分的金属无机盐、金属氧化物等，以沸石、陶瓷、硅胶等为载体，可制成各种粒径小至纳米级的无机抗菌剂。相对于有机抗菌剂而言，无机抗菌剂具有热稳定性好、安全性能高、抗菌谱广、效果持久、所需用量少等不可比拟的优点，因此，近些年这一领域的研究越来越多，产品也较多。无机抗菌剂中以具有离子交换性能、与银等金属离子结合的泡沸石为代表，其主要成分为：xM2/nO·Al2O3·ySiO2·zH2O，式中n为金属的原子价，M为1～3价的金属，以Ag、Cu、Zn为多。抗菌机理一般认为是银离子溶出，与光作用产生活性氧。这类抗菌剂非常安全，急性毒性LD50＞5000mg/kg，变异原试验呈阴性，对皮肤刺激呈阴性，美国环境保护局EPA的毒性试验及环境影响均认为是安全的。

无机抗菌剂耐高温，多混入化学纤维纺丝液中制成抗菌纤维。但对于天然纤维，只能采用后整理法。由于这类整理剂对纤维没有亲和力，一般需借助黏合剂或涂层剂将无机抗菌剂固着在织物上，目前耐洗性尚不十分的理想。

（四）天然抗菌整理剂

许多天然物质都具有抗菌作用，这些物质主要来自植物或动物的提取物。如由桧柏蒸馏提取的桧柏油，为浅黄色透明油，由酸性油和中性油两种成分组成，对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌均有杀灭效果，对真菌的抗菌性也很强，而且安全性很高。鱼腥草的叶、茎具有抗菌防臭作用，对葡萄球菌、线状菌有较强的抗菌作用。从芦荟中提取的芦荟素有抗炎症、抗菌、防霉等作用。从蟹壳、虾壳、贝类和昆虫的外皮中提取的壳聚糖具有良好的生物相容性和消炎、止痛、促进伤口愈合等生物活性，对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌等致病菌有一定的抑制能力，而且无毒。

天然抗菌整理剂由于具有很好的安全性而受到极大关注，但由于存在成本高、耐久性不够理想等问题目前尚处于研究之中。