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1、防尘螨纤维及纺织品研究的最新进展 马正升 （上海石化腈纶事业部腈纶研究所）摘要：本文介绍了尘螨的相关知识及其危害，对各种防尘螨加工方法进行了详细论述，并就防尘螨纤维及纺织品的性能评价方法及防尘螨纺织品开发过程中要注意的问题进行深入阐述。关键词：防尘螨；纤维；纺织品；研究进展1. 1. 引 言2003年全球哮喘防治策略（GINA）委员会提出全球哮喘病人估计有3亿，2000年我国儿童哮喘患病率为0.5-3%，初步估计中国有1000万左右的哮喘儿童，全国共有2500万左右的哮喘病人，而2000年国内在27城市调查儿童哮喘患病率较1990年上升70%左右。有的大城市则上升了一倍还多。很早以前人们在接触
2、书柜或衣箱屋尘时就会发生打喷嚏、流鼻涕等情况，知道屋尘可引起过敏反应，但一直不知道主要变应原是什么，直到1969年才知道屋尘中的主要过敏原是尘螨。尘螨是一种对人体健康十分有害的生物，能传播病毒、细菌，可引起支气管哮喘、鼻炎、皮炎、毛囊炎、疥癣等多种疾病。据资料显示，有60%的哮喘病人对尘螨会产生过敏反应，约80%的儿童哮喘起因于尘螨过敏。我国的哮喘病发病率很高，是第二大呼吸道疾病。据有关部门监测，在上海、北京等生活水平较高的城市，居家中尘螨分布以地毯最多，其次为棉被，再其次为床垫、枕头、地板、沙发等，在这种环境下，可在居室内存活的螨类共有16种之多。调查发现，台湾地区75%住家中都充斥着尘螨，
3、室内每克灰尘隐藏着一万只以上的尘螨，远高于诱发过敏气喘所需要的每克灰尘100至1000只以上尘螨的浓度。而台湾地区居家室内总螨数分布以地毯最多，其次为棉被、床垫、枕头、地板、及沙发。屋尘中的住家螨类广泛分布于有人群生活的地方，是强烈的变应原，引起的是全身性变应，包括变应性哮喘、变应性鼻球结膜炎、特应性湿疹皮炎、变应性荨麻疹等，螨性变应相应占各该病种的80左右。据估计，5080的哮喘是由尘螨引起的,它还能引起许多种湿疹、干草热、花粉热及其它过敏性疾病。致喘蛋白是尘螨肠内分泌的消化液，其效力十分强烈。对此没有好的治疗方法，只能进行预防，就是必须控制尘螨的数量。床是人的一个重要休息场所（人的一生中有
4、三分之一的时间在床上。家中的床垫是尘螨的最大来源，因为床垫是提供温暖，潮湿及食物来源的最佳环境。一个普通的使用过的床垫里有10万至1000万的尘螨。一个用了两年之久的枕头，其重量的10是死去的尘螨及尘螨的粪便。随着人们生活水平的不断提高，人们更加注意自身居住的家居生活环境，包括床垫、床罩、被褥等家居用品。使用由防螨抗菌纤维制成的纺织品和家居用品，不仅可以抑螨、驱螨，有效防止与尘螨有关皮肤病的发生，还可以抗菌、抑制细菌的繁殖，从而可以达到明显改善人们生活环境的目的。所以研制防螨纺织品就显得很有必要。2. 尘螨及其危害性1螨虫的体长通常为0.1mm到0.5mm，需要借助显微镜才能观察其形态。螨虫对
5、人体的危害主要体现在以下几方面：寄生、叮刺或毒螫、吸血、过敏性疾病，并传播疾病，如病毒病、克次体病、细菌病、螺旋体病，对人类的身体健康造成严重的危害。螨虫的种类很多，其中与人们关系密切的有以下几种：尘螨、恙螨、革螨和疥螨。本文主要介绍尘螨及其危害。尘螨是一种类似蜘蛛及头虱的生物，普遍存在于人类居住场所的尘埃中，是一种强烈的过敏原。尘螨属于真螨目，蚍螨科。其体长为椭圆形，身长只有三分之一毫米，肉眼根本看不见。尘螨分布广泛，大多营自生生活。尘螨不会咬人，但它们却无处不在，比如床垫、地毯、窗帘、衣服，甚至小孩的绒毛玩具，都可能是螨繁殖的地方。屋尘螨主要孳生于卧室内的枕头、褥被、软垫和家具中。粉尘螨还
6、可在面粉厂、棉纺厂及食品仓库、中药仓库等的地面大量孳生。尘螨是一种啮食性的自生螨，以粉末性物质为食，如动物皮屑、面粉、棉籽饼和真菌等。尘螨生长发育的最适温度为252，温度再高时，发育虽能加快，但死亡率随之增高。低于20时则发育减慢，低于10不能存活。湿度对尘螨数量也起决定性作用，最适宜的为相对湿度80左右。装备了空调、地毯的房间是其良好的生活环境。尘螨性过敏属于外源性变态反应，病人往往有家族过敏史或个人过敏史。尘螨过敏主要有两种临床表现，即尘螨性哮喘和过敏性鼻炎。家庭中经常出现的尘螨种类计有十六种之多，其中对人类会产生过敏原效应的有下列四种：1） 1）皮螨Dermatophagoides Pt
7、eronyssinus：又称欧洲屋尘螨，其成螨体长约为0.4mm，身躯呈乳白色，一般多分布于屋内尘埃中，尤其是在使用频率较高的寝具类、毛毯中最多，属于应变原性之螨；2） 2）皮螨Dermatophagoides Forinae：又称美洲屋尘螨，其成螨体长约为0.4mm，也是乳白色身躯，也多分布于屋内尘埃中，尤其是在使用频率较高的寝具类、毛毯中，也是属于过敏性应变原之螨；3） 3）长粉螨Tyrophagus Putrescentiae：又称腐食酪螨，其成螨体长约为0.4mm，长有很多刚毛，在湿度高的环境中繁殖力比较强，一般常孳生于屋内的塌塌米或保存食品中；4） 4）瓜螨Chelacaropsis
8、 Moorei：又称热带无爪螨，其成螨体长约为0.4mm，身躯呈淡黄黄褐色，在夏季的新塌塌米里会有很多这种尘螨，会咬人且造成皮肤疹。3.织物的防尘螨措施对尘螨的防除措施大致可分为预防措施和驱除措施两种。前者是消极预防措施，包括室内清扫、室内通风、降低湿度等。而后者则是利用热源进行加热处理、干燥，杀死螨虫，或者采用降低室内湿度的物理方法；以及散布防尘螨整理剂或用防尘螨整理剂加工而成的纤维达到杀螨或忌避螨虫效果的加工方法。本文对防尘螨纤维及其织物的生产方法进行着重论述。防尘螨织物的生产方法有两种：一种方法是采用防尘螨整理的后整理法。另一种方法则是将防尘螨整理剂添加到成纤聚合物中，经纺丝后制成防尘螨
9、纤维，或者对纤维进行化学改性，使之具有防尘螨效果，此方法目前尚无工业化生产。3.1 织物防尘螨整理法这是一种常规的技术，其实施方法有喷淋、浸轧、涂层等，该技术的关键在于防尘螨整理剂的选择和整理剂的配制。从有关的日本专利介绍中可以看出，日本帝人、可乐丽、三菱人造丝、东洋纺公司等大型的纺织公司以及很多的染整公司都参与了这种防尘螨织物的开发。近几年来，国内也在加快了这方面的开发步伐。例如，将经过褪浆、精练、漂白、丝光加工而制成的纯棉织物以80%的带液率浸在一种处理液75%的防尘螨剂与25%的尿素甲醛树脂壁料形成的微胶囊（40%浆料）占5%、聚氨基甲酸酯乳剂占0.5%（固含量40%）、氯化镁占0.3%
10、。经轧液后在120下烘干2分钟，然后再在160中烘焙3分钟，便得到具有防尘螨效果的制品2 。此外，将防尘螨整理剂分别溶解于“页岩焦油A”溶剂，以山梨酸溶胶2942S、庚烷熔胶100和十二烷基苯磺酸钙作为乳化剂，充分搅拌成均一的防尘螨整理剂乳液。再将此防尘螨整理剂乳液剂与聚丙烯腈树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸乙酯的乳胶液进行混合，得到防尘螨处理液。防尘螨处理液对织物的处理方法如下：将30平方厘米的棉布和涤/棉（65：35）混纺布浸渍于200mL的防尘螨处理液中，用轧液机轧干至带液率为80%，然后在80下烘干5分钟，最后再在130下热处理1分钟。经过这样的处理之后，能赋予纤维及其织物以耐洗涤性3。此外
11、，还可以利用异氰硫乙酸盐的乳液与聚酯共聚体的乳液同浴处理来获得具有耐洗性的防尘螨效果。聚酯共聚体经非离子或阴离子表面活性剂在水中进行乳化分散后形成乳液。作为防尘螨整理剂的异氰硫乙酸盐经非离子或阴离子表面活性剂在水中进行乳化分散后形成乳液。涤纶织物在通过浸轧（带液率为80%）、干燥（100）之后，再在180下热处理1-2分钟，来提高防尘螨效果的耐洗性4。再如，上海洁宜康化工科技有限公司的JYK AM和AMB系列的防尘螨整理剂可用于生产用于填充料的防尘螨三维卷曲中空涤纶短纤维，其施加方法是在未牵伸涤纶丝经防尘螨处理后，再进行加热牵伸而进行的。这样生产得到的防尘螨涤纶纤维大量用于家用纺织品中的填料，
12、防尘螨效果良好。还有的公司将防尘螨三维卷曲涤纶纤维和防尘螨腈纶短纤维混合后，用于家纺产品中的填料，很好地满足了客户的要求。浙江建德博欣家纺用品有限公司采用上海洁宜康化工科技有限公司生产的JYK AMB系列防尘螨抗菌卫生整理剂，用于如下三种规格的生产防尘螨抗菌纯棉织物，取得了较好的效果。这些出面织物均用于家用纺织品的开发。这几种规格的防尘螨抗菌织物的防尘螨性能参见表1。l l 棉纱：40s；10090/inch 幅宽 250cml l 棉纱：40s；133100/inch 幅宽 250cml l 棉纱：32s；6868/inch 幅宽 250cm表1 三种规格纯棉织物的防螨性能样品编号棉纱规格织
13、物规格洗涤状况驱避率(%)*130s6868未水洗84.9230s6868水洗20次40.6340s10090未水洗85.1440s10090水洗20次76.7540s10090粘合剂处理 水洗20次94.5640s133100未水洗79.3740s133100水洗20次77.3*：螨虫驱避率由中国人民解放军军事医学研究院微生物流行病研究所测试。此外，将防螨剂溶解于“页岩焦油A”溶剂，以山梨酸溶胶2942S、庚烷熔胶100和十二烷基苯磺酸钙作为乳化剂，充分搅拌成均匀的防螨整理剂乳液。再将此防螨整理剂乳液与聚丙烯腈树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸乙酯的乳胶液混合后，对纤维及其织物进行处理，赋予纤维制品
14、的耐洗涤性。3.2 功能纤维法 通过该方法可赋予纤维材料以防尘螨性能。具体实施方法有两种：一种是在聚合物聚合过程中添加防尘螨整理剂，尔后进行纺丝；另一种则是在聚合物纺丝过程将防尘螨整理剂添加到纤维之中，或对纤维进行化学改性。例如，分别将通过化学反应在腈纶纤维上接枝铜离子，并接上X-GL金黄C19H24N3+O基团制得的改性纤维和以同样的方法通过化学反应在腈纶纤维上接枝铜离子，并接上X-GB蓝C20H24N3+O基团制得的改性纤维以及其它纤维混合在一起，经过开松、铺网等处理工序，制得具有防尘螨效果的无纺织物5。此外，将含有0.10.3%防尘螨整理剂二苯甲酮的乙烯醋酸乙烯共聚物（84：16）和聚丙
15、烯系聚合物混合，得到母粒。然后将这种母粒与聚丙烯系聚合物混合，得到构成皮层成分的聚合物。另一方面，将聚对苯二甲酸乙二酯用作芯成分，与构成皮层成分的聚合物一起，经熔融复合纺丝后，再在125下热处理20分钟，从而制得具有防尘螨效果的复合纤维6。日本钟纺公司以腈纶纤维为基材，在其处于凝胶状态时涂以各种防尘螨整理剂，使防尘螨整理剂进入到纤维表层之下，提高了其防尘螨效果。日本东丽公司在开发防尘螨材料上颇有成效，防尘螨聚酯纤维“Kepach-f”与具有防尘螨功效的床垫“CLINIC FUTON”是其系列产品。“Kepach-f”所用的防尘螨剂是特殊的季胺盐化合物与特定的除虫菊提取物的混合物。用“Kepach-f”与高密织物配合而开发出的“CLINIC FUTON”在日本市场上享有很高的声誉7。上海石化股份公司腈纶事业部通过将特定的防尘螨剂经特殊处理后添加到腈纶纺丝原液中进行共混，然后进行纺丝、干燥、定型，制得防尘螨效果良好的腈纶纤维。经测定，制得的防尘螨腈纶纤维的耐洗性优良。 浙江恒逸集团采用防尘螨整理剂成功研制了具有防尘螨和抗菌双重效果的防尘螨抗菌粘胶长丝，经有关权威测试机构测定，该纤维具有优异的防尘螨抗菌
