隨著現(xiàn)代非織造技術(shù)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(nèi)裝潢織物、汽車內(nèi)飾和各種公共場(chǎng)所應(yīng)用越來(lái)越多，但非織造材料容易沾染細(xì)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(shù)衣等可能附著人體產(chǎn)生的汗液、皮脂等代謝物更適合細(xì)菌的生長(zhǎng)，因此，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域使用的非織造材料進(jìn)行抗菌加工刻不容緩。其中，一直處于發(fā)展弱勢(shì)地位的抗菌劑成為提升非織造材料抗菌功能的首要任務(wù)。

　　英國(guó)倫敦大學(xué)研究人員最近在《化學(xué)科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，已經(jīng)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(duì)細(xì)菌產(chǎn)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(nèi)感染。

　　三種晶體結(jié)構(gòu)共同實(shí)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(yīng)用于抗菌織物及非織造布等領(lǐng)域。同時(shí)，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(jī)物分解，實(shí)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(jī)理使用與再生原理，及在光照條件會(huì)圓圓護(hù)短的產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，保證抗菌的長(zhǎng)效性。

　　倫敦大學(xué)Jackson教授指出，光催化無(wú)機(jī)抗菌劑是利用半導(dǎo)體材料的光催化性能實(shí)現(xiàn)抗菌作用的新型抗菌劑。半導(dǎo)體材料的能帶結(jié)構(gòu)，一般由低能的夾帶和高能的導(dǎo)帶構(gòu)成，價(jià)帶和導(dǎo)帶之間存在禁帶。半導(dǎo)體的禁帶寬度一般在3.0eV一下。當(dāng)能接受能量大于或等于能隙的照射時(shí)，半導(dǎo)體材料吸收光可產(chǎn)生電子（e-）-空穴（h+）對(duì)。由于半導(dǎo)體材料的能帶間缺少連續(xù)區(qū)域光生電子-空穴對(duì)一般有皮秒級(jí)的壽命，足以是光生電子和光生空穴對(duì)經(jīng)由禁帶向來(lái)自溶液或氣相的吸附在半導(dǎo)體表面的物種轉(zhuǎn)移電荷。TiO2有三種晶體結(jié)構(gòu)分別是金紅石型、板鈦礦和銳鈦礦型，三種晶體結(jié)構(gòu)可以共同實(shí)現(xiàn)抗菌效果。其中，銳鈦礦型的TiO2的禁帶寬度為3.2eV，相當(dāng)于波長(zhǎng)為387.5nm的光子能量。同時(shí)TiO2顆粒的大小對(duì)其抗菌效果也有一定的影響，TiO2顆粒越小，滅殺細(xì)菌的效果越好，目前常用的TiO2抗菌劑的顆粒多為超細(xì)TiO2，處于納米量級(jí)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(shì)

　　具有光催化特性的半導(dǎo)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(diǎn)，所以在研究和應(yīng)用上的重視程度不如TiO2。

　　由TiO2光催化抗菌性能的特點(diǎn)及其應(yīng)用前景，西北有色金屬研究院研究者張建認(rèn)為，TiO2光催化無(wú)機(jī)抗菌材料今后的研究與發(fā)展可能將體現(xiàn)在4個(gè)方面。一是TiO2光催化殺菌反應(yīng)是紫外光激發(fā)下的反應(yīng)，光催化活性氧類存在的時(shí)間非常短，生活空間能利用的紫外光較少，如果進(jìn)一步提高其光激發(fā)波長(zhǎng)范圍，同時(shí)提高其對(duì)細(xì)菌的吸附性，大活性氧類與細(xì)菌的接觸，使更多的光活性氧類物質(zhì)得以產(chǎn)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(yīng)，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(shí)施方便的光催化抗菌涂料將是今后開發(fā)的一個(gè)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(jié)，因此，有必要研究它們表面生產(chǎn)過(guò)程中的在線涂膜技術(shù)，從而避免涂膜工藝中基體的清洗過(guò)程，并使基體生產(chǎn)和涂膜工藝所需的燒結(jié)過(guò)程一步完成；四是由于并非所有的細(xì)菌都對(duì)人體有害，而TiO2光催化殺菌效應(yīng)卻是針對(duì)所有的細(xì)菌，因此如何提高其對(duì)細(xì)菌的選擇殺滅性，也是研究者必須加以考慮的。

　　行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作刻不容緩

　　盡管抗菌產(chǎn)品的市場(chǎng)具有廣闊的應(yīng)用前景，但是目前國(guó)內(nèi)抗菌產(chǎn)品市場(chǎng)魚龍混雜，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，嚴(yán)重影響了抗菌產(chǎn)品市場(chǎng)的良性發(fā)展。此外，跨國(guó)公司的進(jìn)入，對(duì)于我國(guó)抗菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無(wú)疑是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。全國(guó)衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)企業(yè)管理協(xié)會(huì)抗菌產(chǎn)業(yè)分會(huì)秘書處主任張迎增表示，以建材領(lǐng)域?yàn)槔?，雖然非織造抗菌產(chǎn)品在建材產(chǎn)品中的推廣應(yīng)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(shù)企業(yè)應(yīng)用規(guī)模偏小，生產(chǎn)工藝也相對(duì)落后，產(chǎn)品檔次、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益較低，影響了行業(yè)發(fā)展。不僅如此，很多號(hào)稱具有抗菌功能的產(chǎn)品存在虛假宣傳、夸大宣傳甚至以次充好的情況。一些產(chǎn)品在宣傳時(shí)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(chǎn)品的方式進(jìn)行，目的就是偷換概念，打擦邊球。

　　張迎增認(rèn)為，市場(chǎng)急需國(guó)家出臺(tái)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)行業(yè)發(fā)展進(jìn)行規(guī)范，并且需要國(guó)家相關(guān)質(zhì)檢部門參與規(guī)范，由政府依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)法，使企業(yè)認(rèn)同一定標(biāo)識(shí)，對(duì)品牌企業(yè)有監(jiān)督約束作用，為企業(yè)提供切實(shí)可行的生產(chǎn)指導(dǎo)，有效地規(guī)范國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，為消費(fèi)者在選購(gòu)非織造抗菌產(chǎn)品時(shí)提供一定的參考依據(jù)。

　　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(jù)非織造布纖維原料、抗菌非織造布的最終使用不同，對(duì)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(yīng)滿足以下要求。

　　1、抗菌效率高。及抗菌劑在低濃度時(shí)就具有良好的抗菌性能?？赏ㄟ^(guò)最小抑菌濃度（抑制細(xì)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(xì)菌抗菌劑的最低濃度MBC）來(lái)衡量。MIC或MBC越小，表明抗菌劑的抗菌效率越高。

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

　　2、抗菌譜廣。即對(duì)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(duì)部分待定的微生物種類表現(xiàn)出抗菌活性，而對(duì)其他微生物不表現(xiàn)出抗菌性。能對(duì)許多微生物同時(shí)表現(xiàn)抗菌活性的抗菌劑成為廣譜抗菌劑；只對(duì)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(guò)程中，尤其是非一次性永平，在其使用過(guò)程會(huì)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(shí)際應(yīng)用中，要求抗菌劑對(duì)所有微生物都具有啥沒(méi)醒或一致性是不現(xiàn)實(shí)的，可以根據(jù)非織造布的使用場(chǎng)合對(duì)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(duì)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(xué)能隨時(shí)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(guò)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(yīng)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(duì)抗菌整理劑的一個(gè)重要要求?？咕韯┐蠖鄶?shù)為人工合成的有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物，化學(xué)成分復(fù)雜，具有一定的機(jī)體毒性，在其生產(chǎn)和使用中可能對(duì)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?qū)C(jī)體的毒性而被禁用。

　　為了安全使用抗菌劑，一般都需要對(duì)抗菌劑進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià)。毒理學(xué)評(píng)價(jià)除了做必要的分析檢驗(yàn)外，通常通過(guò)動(dòng)物毒性試驗(yàn)取得數(shù)據(jù)，現(xiàn)已經(jīng)工人的重要標(biāo)準(zhǔn)有：急性毒性試驗(yàn)；亞急性毒性試驗(yàn)；慢性毒性試驗(yàn)。致癌性試驗(yàn)；致突變性試驗(yàn)；皮膚刺激性試驗(yàn)；眼刺激性試驗(yàn)；皮膚過(guò)敏性試驗(yàn)。其中急性毒性指標(biāo)最重要，指機(jī)體一次接觸外來(lái)化合物之后所引起的中毒效應(yīng)，急性毒性可以初步估計(jì)該化合物對(duì)人類毒害的危險(xiǎn)性，通常以半數(shù)致死量，即在是衍生物的群體中能引起半數(shù)生物死亡的計(jì)量來(lái)表述毒性大小，半數(shù)致死量越小其毒性悅達(dá)。更具半數(shù)致死量可以將化合物進(jìn)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(zhì)本身化學(xué)結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)有關(guān)外，還與使用濃度、作用時(shí)間、接觸途徑和部位、物質(zhì)的相互作用與集體的機(jī)能狀態(tài)等條件有關(guān)。

　　5、相容性好、適于整理加工?？咕鷦┬枰Y(jié)合非織布才能支撐相應(yīng)的制品使用，所以選擇的抗菌劑要與相應(yīng)的非織造布纖維有良好的相容性，并且能否適應(yīng)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(qiáng)的結(jié)合力，也是保證抗菌劑在使用過(guò)程中不會(huì)造成過(guò)度的流失、提高抗菌持久性的要求。

　　6、價(jià)格適宜。價(jià)格也是在選擇抗菌劑是需要考慮的一個(gè)因素。經(jīng)抗菌劑整理的非織造產(chǎn)品的生產(chǎn)成本會(huì)有一定的增加，這種成本的增加應(yīng)與抗菌佛納甘能的增加給產(chǎn)品帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效率的提升相匹配，而不應(yīng)該導(dǎo)致產(chǎn)品因成本帶來(lái)市場(chǎng)的萎縮。（天津工業(yè)大學(xué)教授莊旭品）

　　技術(shù)指南

　　無(wú)機(jī)銀系抗菌劑的效果最好

　　在后整理工藝生產(chǎn)抗菌非織造材料時(shí)，最需要注意的就是抗菌劑的選擇?？咕碇兴玫降目咕鷦┮髮?duì)不受歡迎的微生物有選擇活性，抗菌效果佳，無(wú)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(chǎn)品都是用于醫(yī)療、醫(yī)藥產(chǎn)品和個(gè)人衛(wèi)生產(chǎn)品等方面，因此要求對(duì)皮膚無(wú)刺激性、無(wú)毒性、不產(chǎn)生致病物質(zhì)等。單從抗菌抑菌效果來(lái)講，無(wú)機(jī)抗菌劑特別是銀系抗菌劑的效果最好，有機(jī)抗菌劑要差些。

　　同時(shí)，由于抗菌劑的組成和分子結(jié)構(gòu)不一樣，對(duì)整理方法的適應(yīng)性也不盡相同，因此，在工藝選擇方面也十分有講究：應(yīng)用無(wú)機(jī)類抗菌劑限制條件比較少；應(yīng)用有機(jī)抗菌劑時(shí)就應(yīng)該注意溫度、PH值等對(duì)抗菌劑性能的影響。比如有的抗菌劑在高溫或PH值不同時(shí)失效或者抑菌效果降低。

　　此外，幾種工藝同時(shí)進(jìn)行時(shí)各種助劑間的匹配原則也十分重要。在對(duì)同一非織造材料進(jìn)行多種功能整理時(shí)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(jìn)行抗菌和染色整理時(shí)，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(duì)抗菌劑抗菌效果的影響，以避免出現(xiàn)陰離子型助劑和陽(yáng)離子型助劑同浴產(chǎn)生沉淀和各種助劑搭配不合理導(dǎo)致抗菌效果降低等情況。

　　根據(jù)設(shè)備的不同和產(chǎn)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(duì)抗菌效果要求不太高的產(chǎn)品可以采用噴灑抗菌劑的方法，對(duì)于單面抗菌材料可以采用單面涂層工藝，而消毒濕巾生產(chǎn)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(shù)差異很大，應(yīng)用要求也完全不同，根據(jù)抗菌技術(shù)、產(chǎn)品最終用途和抗菌劑的作用機(jī)理，可選擇各種不同的應(yīng)用方法和步驟，如在聚合物熔體中、在纖維加工過(guò)程中加入抗菌劑，或?qū)椢锘虍a(chǎn)品進(jìn)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(wèn)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(jìn)行，在有卷曲油劑或無(wú)卷曲油劑時(shí)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(shí)，需進(jìn)行粘合反應(yīng)，以提高抗菌效果的耐久性。一些可以與纖維進(jìn)行反應(yīng)或粘合在纖維上的抗菌劑可加入到紡粘非織造布產(chǎn)品中，通過(guò)噴霧或浸軋粘合在纖維網(wǎng)上。這些操作可在纖維生產(chǎn)廠或在預(yù)處理階段完成。該方法可以在纖維表面進(jìn)行抗菌處理，同時(shí)也可提供加工過(guò)程和最終產(chǎn)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(shù)和浸軋工藝完成。

　　此外，在聚合物熔體中加入抗菌劑，必須評(píng)估聚合物熔融時(shí)所產(chǎn)生的一些問(wèn)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(duì)于可能產(chǎn)生的抗菌劑揮發(fā)、纖維性能改變、對(duì)顏色或反射率產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)、過(guò)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(wèn)題如何解決。此外，還需要考慮抗菌劑是否會(huì)影響生產(chǎn)線上的工人和消費(fèi)者的健康、不會(huì)污染環(huán)境。