隨著現(xiàn)代非織造技術的發(fā)展，非織造材料在醫(yī)療用品、衛(wèi)生保健用品、日常使用物品、室內裝潢織物、汽車內飾和各種公共場所應用越來越多，但非織造材料容易沾染細菌的短板一直是業(yè)界的一塊"心病"，尤其是與人體接觸的衣物、手術衣等可能附著人體產生的汗液、皮脂等代謝物更適合細菌的生長，因此，對相關領域使用的非織造材料進行抗菌加工刻不容緩。其中，一直處于發(fā)展弱勢地位的抗菌劑成為提升非織造材料抗菌功能的首要任務。

　　英國倫敦大學研究人員最近在《化學科學》雜志上發(fā)表論文稱，已經研發(fā)出一種新型非織造光催化抗菌劑--納米二氧化鈦（TiO2）。這種材料在光照條件下對細菌產生致命效果，在黑暗環(huán)境中則具有很好的抗菌作用，現(xiàn)代醫(yī)院如廣泛使用這種抗菌材料，可有效降低院內感染。

　　三種晶體結構共同實現(xiàn)抗菌效果

　　與普通抗菌性相比，納米TiO2光催化材料具有耐高溫（＞600℃）性能，并且在安全性、抗藥性、耐候性及耐熱加工型等方面也較好，可以廣泛應用于抗菌織物及非織造布等領域。同時，TiO2光催化材料也可將甲醛、氨、苯、二甲苯、二氧化硫、氮的氧化物等有害氣體和有機物分解，實現(xiàn)抗菌和凈化空氣、水的作用。近光催化抗菌劑整理的非織造布的抗菌機理使用與再生原理，及在光照條件會圓圓護短的產生抗菌物質，保證抗菌的長效性。

　　倫敦大學Jackson教授指出，光催化無機抗菌劑是利用半導體材料的光催化性能實現(xiàn)抗菌作用的新型抗菌劑。半導體材料的能帶結構，一般由低能的夾帶和高能的導帶構成，價帶和導帶之間存在禁帶。半導體的禁帶寬度一般在3.0eV一下。當能接受能量大于或等于能隙的照射時，半導體材料吸收光可產生電子（e-）-空穴（h+）對。由于半導體材料的能帶間缺少連續(xù)區(qū)域光生電子-空穴對一般有皮秒級的壽命，足以是光生電子和光生空穴對經由禁帶向來自溶液或氣相的吸附在半導體表面的物種轉移電荷。TiO2有三種晶體結構分別是金紅石型、板鈦礦和銳鈦礦型，三種晶體結構可以共同實現(xiàn)抗菌效果。其中，銳鈦礦型的TiO2的禁帶寬度為3.2eV，相當于波長為387.5nm的光子能量。同時TiO2顆粒的大小對其抗菌效果也有一定的影響，TiO2顆粒越小，滅殺細菌的效果越好，目前常用的TiO2抗菌劑的顆粒多為超細TiO2，處于納米量級的TiO2則具有更加的抗菌性。

　　納米TiO2抗菌劑發(fā)展具有四趨勢

　　具有光催化特性的半導體材料有很多，有TiO2、WO3、ZrO、V2O3、ZnO、CdS、SeO2、GaP、SiC、SnO2、Fe2O3等，但是除了TiO2之外的其他材料都存在穩(wěn)定性差易氧化、壽命短等缺點，所以在研究和應用上的重視程度不如TiO2。

　　由TiO2光催化抗菌性能的特點及其應用前景，西北有色金屬研究院研究者張建認為，TiO2光催化無機抗菌材料今后的研究與發(fā)展可能將體現(xiàn)在4個方面。一是TiO2光催化殺菌反應是紫外光激發(fā)下的反應，光催化活性氧類存在的時間非常短，生活空間能利用的紫外光較少，如果進一步提高其光激發(fā)波長范圍，同時提高其對細菌的吸附性，大活性氧類與細菌的接觸，使更多的光活性氧類物質得以產生，那么納米二氧化鈦抗菌劑將可以更多地參與光催化反應，大幅度提升非織造材料的整體功能；二是提高其施用性，低成本、高活性、耐候性、實施方便的光催化抗菌涂料將是今后開發(fā)的一個重要方向；三是由于釉面磚、玻璃等表面的TiO2光催化涂膜需要再次燒結，因此，有必要研究它們表面生產過程中的在線涂膜技術，從而避免涂膜工藝中基體的清洗過程，并使基體生產和涂膜工藝所需的燒結過程一步完成；四是由于并非所有的細菌都對人體有害，而TiO2光催化殺菌效應卻是針對所有的細菌，因此如何提高其對細菌的選擇殺滅性，也是研究者必須加以考慮的。

　　行業(yè)標準制定工作刻不容緩

　　盡管抗菌產品的市場具有廣闊的應用前景，但是目前國內抗菌產品市場魚龍混雜，產品質量良莠不齊，嚴重影響了抗菌產品市場的良性發(fā)展。此外，跨國公司的進入，對于我國抗菌產業(yè)的發(fā)展無疑是一個極大的挑戰(zhàn)。全國衛(wèi)生產業(yè)企業(yè)管理協(xié)會抗菌產業(yè)分會秘書處主任張迎增表示，以建材領域為例，雖然非織造抗菌產品在建材產品中的推廣應用取得了豐碩的成果，但各地仍存在發(fā)展不均的情況，多數企業(yè)應用規(guī)模偏小，生產工藝也相對落后，產品檔次、質量和經濟效益較低，影響了行業(yè)發(fā)展。不僅如此，很多號稱具有抗菌功能的產品存在虛假宣傳、夸大宣傳甚至以次充好的情況。一些產品在宣傳時為了避免被查處，一般采用單方面宣傳抗菌功能，而不是宣傳抗菌產品的方式進行，目的就是偷換概念，打擦邊球。

　　張迎增認為，市場急需國家出臺相關的行業(yè)標準，對行業(yè)發(fā)展進行規(guī)范，并且需要國家相關質檢部門參與規(guī)范，由政府依據相關標準執(zhí)法，使企業(yè)認同一定標識，對品牌企業(yè)有監(jiān)督約束作用，為企業(yè)提供切實可行的生產指導，有效地規(guī)范國內市場，為消費者在選購非織造抗菌產品時提供一定的參考依據。

　　專家視角

　　挑選助劑須遵循非織造布用抗菌整理劑基本要求

　　作為非織造抗菌材料最重要的助劑，目前可用于非織造整理的抗菌劑種類有很多。根據非織造布纖維原料、抗菌非織造布的最終使用不同，對使用的抗菌整理劑的要求也不僅相同。但總體上，用于非織造布抗菌整理的抗菌劑應滿足以下要求。

　　1、抗菌效率高。及抗菌劑在低濃度時就具有良好的抗菌性能?？赏ㄟ^最小抑菌濃度（抑制細菌發(fā)育繁殖所需的最小抗菌劑濃度MIC）和最小殺菌濃度（傻妹細菌抗菌劑的最低濃度MBC）來衡量。MIC或MBC越小，表明抗菌劑的抗菌效率越高。

　　經抗菌劑整理的非織造布的抗菌效力的評價除了取決于抗菌劑的性質、抗菌整理劑的含量，還與非織造布的纖維性質、接觸環(huán)境的微生物種類及數量等因素有關。

　　2、抗菌譜廣。即對多種微生物和同種微生物不同菌株都具有抑制或殺滅作用。微生物的種類極多繁多，抗菌劑一般只能對部分待定的微生物種類表現(xiàn)出抗菌活性，而對其他微生物不表現(xiàn)出抗菌性。能對許多微生物同時表現(xiàn)抗菌活性的抗菌劑成為廣譜抗菌劑；只對一種或少量微生物表現(xiàn)抗菌活性的抗菌劑成為特異性抗菌劑?？咕鷦┠鼙憩F(xiàn)抗菌活性的微生物種類集合成為該抗菌劑的抗菌譜。非織造布在使用過程中，尤其是非一次性永平，在其使用過程會接觸到多種微生物，因此需要使用的抗菌整理劑具有廣譜抗菌性。但在實際應用中，要求抗菌劑對所有微生物都具有啥沒醒或一致性是不現(xiàn)實的，可以根據非織造布的使用場合對抗菌劑的抗菌譜提出不同的要求，如存在與醫(yī)院環(huán)境的主要致病菌有葡萄球菌、克雷伯氏菌、沙雷氏菌等。因此，醫(yī)療用非織造布的抗菌整理劑就需要有對上述喜劇的活性具有抑制作用。

　　3、穩(wěn)定性好?？咕韯┑姆€(wěn)定性致抗菌劑本身物理化學能隨時間或環(huán)境裱花保持穩(wěn)定的能力，包括抗菌效果，抗菌劑的外觀、顏色、物理性能等，要求抗菌劑在整理加工、使用、貯存以及其他加工過程中不受紫外線、可見光、熱、水等環(huán)境的影響，與燃料等常用紡織助劑具有反應惰性，不影響非織造布的物理性能能和外觀等。

　　4、安全好。安全性是對抗菌整理劑的一個重要要求?？咕韯┐蠖鄶禐槿斯ず铣傻挠袡C或無機化合物，化學成分復雜，具有一定的機體毒性，在其生產和使用中可能對人體造成一定的危害。如早期使用的一些重金屬化合物抗菌劑就因對機體的毒性而被禁用。

　　為了安全使用抗菌劑，一般都需要對抗菌劑進行毒理學評價。毒理學評價除了做必要的分析檢驗外，通常通過動物毒性試驗取得數據，現(xiàn)已經工人的重要標準有：急性毒性試驗；亞急性毒性試驗；慢性毒性試驗。致癌性試驗；致突變性試驗；皮膚刺激性試驗；眼刺激性試驗；皮膚過敏性試驗。其中急性毒性指標最重要，指機體一次接觸外來化合物之后所引起的中毒效應，急性毒性可以初步估計該化合物對人類毒害的危險性，通常以半數致死量，即在是衍生物的群體中能引起半數生物死亡的計量來表述毒性大小，半數致死量越小其毒性悅達。更具半數致死量可以將化合物進行毒性分為劇毒、高度、中等毒、低毒微毒幾類。

　　抗菌劑的毒性除了與物質本身化學結構和理化性質有關外，還與使用濃度、作用時間、接觸途徑和部位、物質的相互作用與集體的機能狀態(tài)等條件有關。

　　5、相容性好、適于整理加工?？咕鷦┬枰Y合非織布才能支撐相應的制品使用，所以選擇的抗菌劑要與相應的非織造布纖維有良好的相容性，并且能否適應整理加工工藝要求?？咕鷦┡c非織布纖維之間良好的相容性和較強的結合力，也是保證抗菌劑在使用過程中不會造成過度的流失、提高抗菌持久性的要求。

　　6、價格適宜。價格也是在選擇抗菌劑是需要考慮的一個因素。經抗菌劑整理的非織造產品的生產成本會有一定的增加，這種成本的增加應與抗菌佛納甘能的增加給產品帶來的經濟效率的提升相匹配，而不應該導致產品因成本帶來市場的萎縮。（天津工業(yè)大學教授莊旭品）

　　技術指南

　　無機銀系抗菌劑的效果最好

　　在后整理工藝生產抗菌非織造材料時，最需要注意的就是抗菌劑的選擇。抗菌整理中所用到的抗菌劑要求對不受歡迎的微生物有選擇活性，抗菌效果佳，無耐藥性，耐洗滌，耐消毒和滅菌處理等。另外，大多非織造抗菌產品都是用于醫(yī)療、醫(yī)藥產品和個人衛(wèi)生產品等方面，因此要求對皮膚無刺激性、無毒性、不產生致病物質等。單從抗菌抑菌效果來講，無機抗菌劑特別是銀系抗菌劑的效果最好，有機抗菌劑要差些。

　　同時，由于抗菌劑的組成和分子結構不一樣，對整理方法的適應性也不盡相同，因此，在工藝選擇方面也十分有講究：應用無機類抗菌劑限制條件比較少；應用有機抗菌劑時就應該注意溫度、PH值等對抗菌劑性能的影響。比如有的抗菌劑在高溫或PH值不同時失效或者抑菌效果降低。

　　此外，幾種工藝同時進行時各種助劑間的匹配原則也十分重要。在對同一非織造材料進行多種功能整理時要注意各種助劑間的匹配原則，避免互相影響而降低效果。如同浴進行抗菌和染色整理時，就要考慮到粘合劑、涂料、滲透劑、消泡劑等助劑間的拮抗作用和對抗菌劑抗菌效果的影響，以避免出現(xiàn)陰離子型助劑和陽離子型助劑同浴產生沉淀和各種助劑搭配不合理導致抗菌效果降低等情況。

　　根據設備的不同和產品用途的不同，采用后整理方法加工非織造抗菌材料還有其他的方法，如對抗菌效果要求不太高的產品可以采用噴灑抗菌劑的方法，對于單面抗菌材料可以采用單面涂層工藝，而消毒濕巾生產則等采取直接浸漬的方法等等。(王旭)

　　熱定型工藝確保永久抗菌性能

　　非織造材料后整理抗菌技術差異很大，應用要求也完全不同，根據抗菌技術、產品最終用途和抗菌劑的作用機理，可選擇各種不同的應用方法和步驟，如在聚合物熔體中、在纖維加工過程中加入抗菌劑，或對織物或產品進行后整理。在聚合物成纖后，抗菌劑可加到拉伸油劑和紡紗油劑中，需要注意的是要解決抗菌劑和油劑相容性和均勻性能的問題以及保持紡絲整理的性能。

　　抗菌整理可以在拉伸工序后的每一道工序中進行，在有卷曲油劑或無卷曲油劑時都可在卷曲工序中加入抗菌劑，利用熱定型工藝保證抗菌劑能永久粘合在纖維表面。在使用AEM5700／5772活性硅烷抗菌劑時，需進行粘合反應，以提高抗菌效果的耐久性。一些可以與纖維進行反應或粘合在纖維上的抗菌劑可加入到紡粘非織造布產品中，通過噴霧或浸軋粘合在纖維網上。這些操作可在纖維生產廠或在預處理階段完成。該方法可以在纖維表面進行抗菌處理，同時也可提供加工過程和最終產品所需的相容性和安全性。如果要將抗菌劑加在最后的非織造布襯底表面上，這可以用噴霧技術和浸軋工藝完成。

　　此外，在聚合物熔體中加入抗菌劑，必須評估聚合物熔融時所產生的一些問題，例如，抗菌劑如何均勻地混入聚合物中；在230℃溫度下加工2～3min，對于可能產生的抗菌劑揮發(fā)、纖維性能改變、對顏色或反射率產生負效應、過濾器堵塞以及加工的纖維出現(xiàn)發(fā)臭、霧化、粉化或表面鹽析化等問題如何解決。此外，還需要考慮抗菌劑是否會影響生產線上的工人和消費者的健康、不會污染環(huán)境。