纺织品抗菌材料及其应用研究进展

前言：纺织品是我们日常生活中必不可少的物品，然而由于其表面易受细菌、真菌和其他微生物的污染，容易导致交叉感染和疾病传播，因此纺织品抗菌材料在医疗、健康、家居等领域中的应用越来越受到人们的重视。随着人们对健康和生活质量的要求不断提升，纺织品抗菌材料的功能和性能也得到了不断改进和提高。研究纺织品的抗菌材料不仅可以保证人们的生活和健康，同时也可以为纺织行业带来新的商业机会和发展潜力，促进中国纺织业的进一步发展。

一、纺织品抗菌材料概述

（一）纺织品抗菌材料

纺织品抗菌材料是一种可以抑制或杀灭细菌生长的纺织材料，它可以通过不同的机制破坏或阻断细菌的生命周期，从而起到抗菌的作用。纺织品抗菌材料广泛应用于医疗、健康、家居等领域，用于制作床上用品、衣物、鞋袜、卫生用品等。纺织品抗菌材料的制备方法主要有两种：添加剂法和材料改性法。添加剂法是将抗菌剂混入纺织品的纤维中，通过纳米技术、微胶囊技术等方式将抗菌剂均匀分布于纤维表面或内部；材料改性法则是通过改性处理提高纺织材料本身的抗菌性能，例如，使用纳米材料或天然植物提取物对纺织品进行改性处理，增加其抗菌性能。纺织品抗菌材料的抗菌机理主要有以下几种：物理机理、化学机理和生物机理。物理机理是通过在纺织品表面产生微观结构，阻碍细菌附着和生长；化学机理是通过释放或接触抗菌剂，破坏细菌的细胞壁或代谢过程，从而抑制其生长；生物机理是通过模拟生物体的防御机制，如模仿DNA损伤、蛋白质失活等方式杀灭细菌。

（二）纺织品抗菌材料的分类

纺织品抗菌材料按照抗菌剂可以分成天然抗菌剂、有机抗菌剂、无机抗菌剂。

天然抗菌剂是从天然物质中提取的具有抗菌活性的物质，因其天然来源和环保特点受到广泛关注。植物提取物是最常见的天然抗菌剂之一，含有丰富的生物活性成分，如茶树油、薄荷油等。微生物发酵产物是另一类常见的天然抗菌剂，通过提取具有抗菌活性的物质，如酵母抽提物、蓝藻菌素等。有机抗菌剂是经过合成或化学改性的有机物质，通过释放或接触抗菌活性物质来抑制或杀灭细菌的生长。银离子、季铵盐类和杀真菌剂是常见的有机抗菌剂，银离子对多种细菌、真菌和病毒有抑制作用。无机抗菌剂是由无机化合物制备的抗菌材料，如氧化锌、氨基银和钛酸锶。氧化锌对多种细菌有抗菌性能，氨基银具有广谱抗菌活性和持久性，钛酸锶具有光催化和抗菌性能。以上三种抗菌剂各有优势和适用范围，可以根据不同需求选择使用。 

二、纺织品抗菌材料的生产流程

（一）毛料准备

选择优质的毛料是确保纺织品抗菌材料质量的重要因素。选择毛料时，要考虑毛料的来源、供应商的信誉和供货能力等因素。优质的毛料应该具备良好的纤维强度、柔软度和适当的纤维长度等特点；此外，还需要考虑毛料的颜色、纹理和密度等，以确保所生产的纺织品抗菌材料具备良好的外观。在质量检验中，需要检查毛料的纤维强度、断裂强度、断裂伸长率等物理性能指标，同时，还需要检查毛料的颜色、纹理和密度等外观特征，此外，还需要使用显微镜和化学试剂对毛料进行纤维成分的鉴别。毛料的纤维成分决定了最终纺织品抗菌材料的性质和用途，常见的毛料纤维成分有羊毛、兔毛、羊驼毛等，鉴定出毛料的纤维成分后，可以选择适当的工艺和处理方法，生产出符合要求的纺织品抗菌材料。

（二）毛料清洗

纺织品抗菌材料的生产流程中，毛料的清洗是关键步骤之一。首先，将毛料放入洗涤机中，加入适量的清洗剂和水，启动洗涤机进行清洗过程，以去除毛料上的污垢和杂质。在清洗过程中，需要注意控制洗涤时间和温度，以确保毛料的纤维不受损伤，洗净后，需要对毛料进行漂白、除杂等处理。漂白可以去除毛料中的色素，使颜色更加鲜艳；除杂处理可以去除毛料中的杂质和残留的清洗剂，确保毛料的洁净度。此外，还需要对毛料进行烘干和定型等后续处理，以确保毛料的形状和质地不受影响。

（三）纺纱过程

首先，将洗净的毛料送入纺纱机中，然后经过并行纺纱，将毛料纺成线，在纺纱过程中，需要注意控制纺纱的速度和张力，以确保纱线的质量和均匀度，同时，还需要根据需要选择适当的纺纱设备和技术，以满足生产要求。在纺纱过程中，还需要注意控制毛料的纤维成分和长度，以确保纱线具有良好的柔软度和弹性，此外，还需要对纱线进行染色和整理等后续处理，以改善纱线的外观和性能。

（四）织造过程

在织造过程中，纺纱后的线被送入织造机，通过选择合适的织物结构和织法进行织造，最终制备出具有特定规格的纺织品。织造过程中需要选择合适的织物结构和织法，这取决于所要生产纺织品抗菌材料的用途和需求，例如，可以选择平纹、提花、缎纹等不同的织物结构，以及机织、针织等不同的织法，不同的织物结构和织法会影响纺织品的外观、手感和性能。同时，需要控制织机参数，如张力、密度等，以确保纺织品的质量和均匀度。控制适当的织机参数可以控制纺织品的纺织密度、强度和延展性等性能，此外，还可以根据需要进行织物的染色、压光等后续处理，以改善纺织品的外观和性能。

（五）合成抗菌涂层

在合成抗菌涂层过程中，需要准备合成抗菌剂和溶剂，并将它们混合，然后通过喷涂或浸渍的方式将抗菌涂层均匀地涂在纺织品上，最后，通过烘干等方式固化抗菌涂层。首先，准备合成抗菌剂和溶剂。合成抗菌剂通常采用有机合成的方法，在实验室中制备，而溶剂选择要根据抗菌剂的溶解性和纺织品的特性来确定。然后，将抗菌剂和溶剂混合，混合的过程中需要控制好溶剂的比例和抗菌剂的浓度，以确保抗菌涂层的均匀性和抗菌性能。接下来，将混合好的抗菌涂层通过喷涂或浸渍的方式均匀地涂在纺织品上，喷涂方式可以使抗菌涂层更加均匀，而浸渍方式可以使抗菌涂层更好地渗透到纺织品的纤维内部。最后，通过烘干等方式固化抗菌涂层。烘干的温度和时间要根据涂层的成分和纺织品的特性来确定，以确保抗菌涂层能够牢固地附着在纺织品表面，并具备持久的抗菌性能。在整个合成抗菌涂层过程中，需要严格控制各个环节的工艺参数，以确保抗菌涂层的质量和性能符合要求，通过合成抗菌涂层的制备，可以为纺织品赋予抗菌功能，提高纺织品的卫生性能和使用寿命。

（六）后处理

在后处理阶段，需要进行多项工艺操作，以满足纺织品的功能和审美需求。首先，对抗菌涂层进行固化处理。固化处理可以提高抗菌涂层的稳定性和耐久性，确保其在纺织品使用过程中始终保持良好的抗菌效果，固化处理的方法包括烘干、热处理、紫外线固化等。其次，进行染色、印花等后处理工艺。染色和印花可以使纺织品具有丰富多彩的外观，提升其审美价值，在后处理过程中，需要选择环保型的染料和印花剂，以确保纺织品的安全性和环保性，此外，还可以采用功能性染料，赋予纺织品特定的性能，如阻燃、抗紫外线等。最后，对纺织品进行整理、压光等加工。整理和压光处理可以改善纺织品的手感和外观，提高其质量和舒适度，整理工艺包括柔软整理、抗起球整理、防皱整理等；压光加工则可以通过热压、冷压等方法，使纺织品表面光滑、亮丽。

（七）抗菌性能质量检测

在纺织品抗菌材料的生产流程中，抗菌性能质量检测是关键的环节。通过对纺织品抗菌材料进行抗菌性能的测试和评估，可以验证其抗菌效果是否符合要求，以及抗菌材料的质量和安全性是否达标。常见的抗菌性能测试包括抗菌活性试验、耐久性试验和细菌过滤效率试验等。抗菌活性试验一般采用菌液接触法或抑菌圈域法，通过评估纺织品对某种指定细菌的抗菌效果，确定其抗菌活性。耐久性试验则通过多次洗涤、磨擦等操作，考察纺织品抗菌涂层的抗菌性能是否能够在长期使用中保持稳定。细菌过滤效率试验是通过评估纺织品的过滤效果，确定其对细菌的阻隔能力。除了这些定量测试外，还可以通过扫描电子显微镜观察纺织品表面的微观形貌，以评估抗菌涂层的均匀性和覆盖性。

三、纺织品抗菌材料的应用

（一）童装

近年来，随着人们对生活质量和健康的关注日益增加，童装市场也在不断发展。纺织品抗菌材料的应用在童装领域中具有广阔的前景，儿童的免疫力较弱，容易被病菌感染，经常穿着抗菌童装能有效地减少病菌的传播，降低儿童罹患呼吸道疾病、皮肤病等疾病的风险。抗菌纺织品能够杀死或抑制细菌生长，有效防止病菌的繁殖，提高儿童的健康水平。童装市场上大多数产品都是棉质材料制成的，而棉纤维在湿润的环境下容易滋生细菌和霉菌，将抗菌剂加入纺织品中，能够有效地抑制细菌和霉菌的生长，防止异味的产生，使童装保持干净、卫生和具有良好的气味。此外，抗菌童装还具有防止皮肤过敏和红疹的作用，抗菌纤维中的抗菌剂能够抑制皮肤上的细菌和真菌的滋生，减少对儿童皮肤的刺激，降低儿童发生皮肤过敏的概率，保护儿童的肌肤健康。

（二）床上用品

床上用品是我们日常生活中必不可少的部分，然而，床上用品容易滋生细菌、病毒等微生物，对人体健康构成威胁，抗菌纺织品的应用可以有效解决这一问题。将抗菌剂融入床上用品的纤维中，可以杀死或抑制细菌、真菌等微生物的生长，减少细菌滋生导致的呼吸道疾病、皮肤病等疾病的发生。此外，抗菌床上用品还能防止过敏反应，为消费者提供一个健康、舒适的睡眠环境。床上用品的抗菌性能还体现在其持久性上，抗菌纺织品具有较长的使用寿命，即使在频繁清洗的过程中，其抗菌效果也不会明显减弱。这使得抗菌床上用品成为消费者信赖的产品。此外，抗菌床上用品还具有防止异味、保持床品清洁卫生的优点，棉质床单在潮湿环境下容易产生异味，而抗菌纺织品可以有效抑制细菌和真菌的生长，从而减少异味的产生，使床品保持清新、干净的状态。

（三）毛巾、浴巾等纺织品

将抗菌剂添加到毛巾和浴巾的纤维中，能够抑制细菌和霉菌的生长，防止异味的产生，保持毛巾和浴巾的卫生和清洁。抗菌纺织品还可以减少对皮肤的刺激，防止皮肤过敏和红疹的发生，这对于那些皮肤敏感的人们来说尤为重要。此外，抗菌纺织品具有持久性的抗菌效果，即使在多次清洗的过程中，其抗菌性能也不会明显减弱，确保了毛巾和浴巾的长期可靠抗菌功能。抗菌纺织品的应用还可以带来更好的使用体验，它们能够有效减少皮肤与毛巾之间的细菌交叉感染，提供更加卫生和健康的使用环境，而且，抗菌纺织品的抗菌剂一般对人体无害，使用起来更加安全可靠。

（四）医疗纺织品

医疗纺织品是指用于医疗、护理和康复等领域的纺织产品，具有防护、舒适、易清洁等特点。抗菌纺织品在医疗领域的应用具有重要意义，一方面可以防止病菌传播，保护患者和医务人员的健康，另一方面可以降低医疗成本，提高医疗效率。手术过程中，医生和护士需要穿戴抗菌手术服，以防止病菌污染手术部位，降低手术感染风险，此外，抗菌手术服还能够有效减少术后并发症，提高患者康复速度。医用口罩是防治病毒传播的重要防护用品，抗菌口罩能有效阻挡空气中的细菌、病毒等微生物，降低病原体传播风险，在新冠疫情期间，抗菌口罩成为医疗领域的重要物资，为抗击疫情发挥了重要作用。抗菌纺织品可用于制作消毒敷料，如创可贴、棉球等，这些敷料具有优异的抗菌性能，可以防止伤口感染，促进愈合，此外，抗菌敷料还可以降低医护人员在操作过程中的感染风险。

（五）工业纺织品

由于工业环境中存在着大量的细菌、霉菌等微生物，这些微生物会繁殖并对人体健康产生威胁。因此，将抗菌剂加入工业纺织品中，可以有效地抑制微生物的滋生，保证工作环境的清洁和健康。工业纺织品中常使用的抗菌纤维包括抗菌涤纶、抗菌尼龙等，这些纤维表面的抗菌剂可以抑制细菌、霉菌等微生物的生长，并能在一定程度上降低异味的产生，保持工作环境的卫生和清洁。此外，抗菌纺织品还具有阻燃、耐磨等特性，可以提高工人的安全性和舒适性，保障工作人员的健康和安全。

（六）汽车内饰

汽车内饰是人们日常生活中密切接触的物品，但由于车内环境相对封闭，空气流通不畅，加上人体油脂、汗液等分泌物的存在，使得汽车内饰容易滋生细菌、霉菌等微生物，对人体健康产生威胁。抗菌纺织品的应用可以有效解决这一问题。将抗菌剂融入汽车内饰的纤维中，可以杀死或抑制细菌、真菌等微生物的生长，减少异味和污染物的产生，保证车内环境的清洁和健康。

四、结语

  随着人们对健康和环保的关注度不断提高，纺织品抗菌材料的研究与应用越来越受到重视，然而，抗菌纺织品也存在一些问题，如抗菌效果衰减、持久性、安全性等，因此，需要进一步研究抗菌剂的稳定性、生物相容性等问题，以提高抗菌纺织品的性能和实用性，同时，也需要关注环保和可持续发展，开发新型、高效的抗菌材料，减少对环境的影响。总的来说，抗菌纺织品的研究与应用前景广阔，但仍需不断探索和完善，未来，我们期待抗菌纺织品能够在更多领域发挥其优势，为人们的生活带来更多便利和健康保障。