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1、防尘螨抗菌粘胶长丝的研制董红霞 （上海洁宜康化工科技有限公司，上海，200033）摘要：本文通过采用自行研制的防尘螨抗菌剂研制成功了兼具防尘螨和抗菌双重功能的防尘螨粘胶长丝，所研制出的防尘螨抗菌粘胶长丝具有优异的防尘螨和抗菌性能、良好的安全性能，并具有良好的耐水洗性能和耐后加工性能。关键词：防尘螨；抗菌；粘胶长丝；研制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 199
2、0 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螨虫。螨虫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。国外的大量临床研究也发现，儿童早期时家庭中尘螨过敏原的暴露程度与后来发展成哮喘的儿童之间是密切相关的。尘螨是一种类似蜘蛛及头虱的生物，身长
3、只有三分之一毫米，肉眼根本看不见。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。与人类过敏性疾病关系最密切的主要有屋尘螨（Dermatophagoides Pteronyssinus）和粉尘螨（D Farinae）和埋内欧螨（Euroglyphus Maynei） 。床是人的一个重要休息场所（一生中有 1/3 的时间在床上。家中的床垫是螨虫的最大来源，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 万的螨虫。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。在人们的日常生活中，
4、不可避免地接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，而纺织品正是这些微生物的良好生存之地，也是疾病的传播源。细菌和真菌等微生物等能引起局部化脓性炎症、全身感染、食物中毒、烫伤样皮肤综合征、葡萄球菌性肠炎、肠道感染、皮肤粘膜感染、内脏感染、中枢神经系统感染等症状。具有抗菌功能的纺织面料对于防止病菌的侵害起着极其重要的作用，用抗菌功能性纺织面料制作的日用品已逐渐为人们所重视，并随着科技的发展，广泛而深入地辐射到生活的细节中。纤维或纺织品经抗菌处理后可以发挥两方面的作用：一是保护使用纺织品的人，如果抗菌纺织品能杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、尿素分解菌等细菌和真菌，则能预防传染性疾病的传播；防止内衣裤和袜子
5、产生恶臭；防止袜子上脚癣菌繁殖；防止婴儿因尿布发生红斑；提高老人和病人的免疫能力；而且可以在医院内预防交叉感染(即 MRSA 感染)。二是防止纤维受损，由于具有杀灭黑曲霉菌、球毛壳菌、结核杆菌和柠檬色青霉菌等各种霉菌，可以防止纤维材料变色、脆损以及纺织品贮藏时发生霉变。粘胶纤维与天然棉纤维有着某些极为相似的特性，如吸湿性好、易于染色、不易起静电、具有较好的可纺性能等。短纤维可以纯纺，也可与其它纤维混纺，其织物具有柔软、光滑、透气性好、穿着舒适，染色后色泽鲜艳、色牢度高等优点。粘胶长丝织物质地轻薄，可织制被面、针织服装和装饰织物等，广泛应用于家纺用品，我公司经过近年来的研究，先后研制成功了适合于
6、粘胶纤维的性能稳定、高效、持久、安全的专用防螨抗菌剂系列产品。用上述防尘螨抗菌剂与粘胶共混纺丝获得了兼具防尘螨和抗菌性能的粘胶纤维。防尘螨抗菌粘胶长丝的可纺性良好。防尘螨抗菌粘胶长丝的防尘螨性能驱避率达到 99%，抗菌率达到 99.7%以上。防尘螨抗菌粘胶长丝的防螨性能不受染色条件的影响，耐洗水性好为持久型纤维。防尘螨抗菌粘胶长丝的物理机械性能指标符合GB/T13758-1992 标准一等品标准。纤维安全皮肤无刺激。兼具防尘螨抗菌双重功能的粘胶长丝目前在国际和国内未见报道，产品未见面世。2、防尘螨抗菌粘胶长丝开发的技术途经防尘螨抗菌纤维及其纺织品深受世界各国关注，成为开创商机之产品。防尘螨抗菌
7、纤维正在呈现多样化的发展势态。多样化不仅在于纤维的基材和防尘螨抗菌剂的不同，而且所采取的技术途径也不尽相同。归纳防尘螨抗菌纤维的技术开发现状，可分为四个方面： 采用化学技术将防尘螨抗菌基团接枝到纤维表面的反应基上； 采用物理改性技术使防尘螨抗菌剂渗入到纤维表面的较深部位（如将防尘螨抗菌剂掺入到纺丝油剂、纺丝浴中） ； 在纺丝过程中将防尘螨抗菌剂加入纺丝原液中，进行纺丝，这是开发防尘螨抗菌纤维的主要手段； 复合纺丝技术：对芯鞘纤维，防尘螨抗菌剂可只掺入鞘层。对并列纤维，将防尘螨抗菌剂加入聚合物中可作为并列的一个成分。本文采用上述第三种方法研制防尘螨抗菌粘胶长丝。本文根据粘胶纤维的生产工艺特点，经
8、过多次试验和研究、不断改进，最后研制出性能稳定、高效、持久、安全、可纺性良好的粘胶纤维专用防尘螨抗菌剂 AMB-100，既可纺制无光防尘螨抗菌粘胶长丝，又可纺制有光防尘螨抗菌粘胶长丝。3、防尘螨和抗菌原理3.1、防尘螨的原理防止尘螨的原理，有两个途径，一是杀灭尘螨，二是驱避尘螨。杀灭尘螨是应用类似于农药的杀虫剂或防霉制剂以切断尘螨的食物链而杀灭之。驱避尘螨有嗅觉与味觉驱避之分。嗅觉是应用挥发性物质，例如信息素；味觉如有机酸等。但较多的驱避尘螨是应用嗅觉与味觉的复合作用。3.2、抗菌机理 干扰细胞壁的合成：细菌细胞壁重要组分为肽聚糖，抗菌剂对细胞壁的干扰作用，主要抑制多糖链与四肽交联有连结，从而
9、使细胞壁失去完整性，失去了对渗透压的保护作用，损害菌体而死亡； 可损伤细胞膜：细胞膜是细菌细胞生命活动重要的组成部分。因此，如细胞膜受损伤、破坏，将导致细菌死亡； 抑制蛋白质的合成：蛋白质的合成过程变更、停止、使细菌死亡； 干扰核酸的合成：总的说是阻碍遗传信息的复制，包括 DNA、RNA 的合成，以及 DNA 模板转录 mRNA 等。4、实验与方法4.1、工艺路线防尘螨抗菌粘胶长丝的研制是在工业化粘胶长丝纺丝机上进行的。要获得性能良好的防尘螨抗菌粘胶长丝就必须要突破以下三个技术难点： 防尘螨抗菌剂本身性能稳定、高效、安全，其中的防尘螨和抗菌活性相互不干扰，乳化、分散良好，防尘螨抗菌剂应透明均匀
10、； 防尘螨抗菌浆液与粘胶共混的性能稳定、均匀； 在工业化生产线上纺丝成形的路径要尽可能短，以避免造成生产线上的工艺管线污染，而且要柔性化，可按不同品种、不同规格、产量不等随时进行生产。本文中的防尘螨抗菌剂能满足上述要求，工艺路线采用纺前胶与防尘螨抗菌剂共混，通过纺前注射、静（动）态混合纺丝成型，然后再经后处理、烘干、定型、分级，打包，成品。具体的纺丝工艺条件如表 1 所示。表 1 防尘螨粘胶长丝的主要纺丝工艺指标序号 项目 指标 备注1 粘胶浆粕 木浆2 纺丝胶组成 -Cell： 8.150.02%NaOH： 6.00.1%3 纺丝胶熟成度 8.50-8.60 (10%NH4Cl)4 纺丝胶粘
11、度 33-35 秒 （落球粘度）5 纺前胶脱泡时间 20-24h6 真空度 0.094MPa7 熟成间温度 181 （脱泡桶采用保温）8 熟成间相对湿度 751） （工艺不要求9 纺丝凝固浴组成 Na2SO4 2632g/LH2SO4 1281g/LZnSO4 121g/L10 凝固浴温度 500.511 纺丝机型号 R531 型将所得到的纺丝丝饼在淋洗后处理生产线上进行水洗、脱硫、盐酸洗、再水洗、上油后处理，然后烘干，丝饼物理检验，成筒。4.2、测试方法4.2.1、纤维的物理机械性能参照 GB/T13758-92 标准进行物理检验。4.2.2、纤维防尘螨效果纤维的防尘螨性能委托中国人民解放军
12、军事医学研究院微生物流行病研究所进行检测，采用大阪府立公共卫生研究所方法。尘螨代表种为粉蛛螨（Dermatophagoides Farinae） 。4.2.3、纤维抗菌性能纤维的抗菌率委托上海市工业微生物研究所及 SGS 通标标准技术上海分公司，按GB15979-2002 标准进行检验 .。4.2.4、纤维的安全性能纤维的安全性能委托上海市疾病预防控制中心所属上海市产品毒性质量监督检验站按照卫生部 2002 标准检验皮肤刺激性。5、防尘螨抗菌粘胶长丝的性能5.1、物理机械性能防尘螨抗菌粘胶长丝送浙江省纤维检验所按照 GB/T13758-92 标准进行检验，测得的物理机械性能指标如表 2 所示。
13、表 2 防尘螨抗菌粘胶纤维的物理机械性能检验项目 要求值 （A1）实测值(A2)实测值线密度（dtex） 277.8 281.3 280.8线密度偏差率(%) 2.5 1.3 1.1线密度变异系数 CV 值(%) 3.5 0.57 0.44干断裂强度(cN/dtex) 1.47 1.73 1.82湿断裂强度(cN/dtex) 0.67 0.78 0.84干断裂伸长（%） 16.0-25.0 23.9 23.2干断裂伸长变异系数 9.00 1.66 1.80CV 值(%)捻度变异系数 CV 值（%） 16.00 4.71 9.40单丝根数偏差率（%） 2.0 -2.0 0残硫量（mg/100g）
14、 12.0 5.1 4.4染色均匀性（灰卡） （级） 3.5 4 4外观 见标准 4.2.1 符合标准 符合标准从上表中可知，防尘螨抗菌粘胶长丝的质量指标符合国标一等品。5.2、防尘螨性能防尘螨抗菌粘胶长丝样品（散纤）的防尘螨性能茹表 3 所示。表 3 防尘螨抗菌粘胶长丝样品的防尘螨性能样品号项目AMB-1 AMB-2 AMB3 AMB-4螨虫驱避率% 99.5 100 100 99.2备注 无光丝 有光丝 有光丝 有光丝注：AMB-1 采用 AMB-HG-1 防尘螨抗菌剂，其余纤维均采用 AMB-HG-2 防尘螨抗菌剂。由表 3 可知，防尘螨抗菌粘胶长丝具有优良的防尘螨性能。有光粘胶纤维和无
15、光粘胶纤维的防尘螨性能都非常高，扩大了防尘螨抗菌纤维的使用范围。5.3、抗菌性能防尘螨抗菌粘胶长丝的抗菌性能测试结果如表 4 所示。表 4 防尘螨抗菌粘胶纤维的抗菌性能抗菌率（%）样品号 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌（20 次水洗后）AMB-1（无光丝） 99.7 99.7 99.0AMB-2 99.7 99.7 99.0*水洗方法：参照 JIS L0217 103由表 4 可知，防尘螨抗菌粘胶长丝（有光/无光）的抗菌率均大于 90%，抗菌效果十分明显，且耐水洗性好。5.4、安全性能防尘螨抗菌粘胶长丝的安全性能：皮肤刺激检验结果见表 5。表 5 防尘螨抗菌粘胶纤维的毒性检验检验项目
16、名称及单位 技术要求 检验结果 单项判断家兔皮肤刺激试验 分值 0-0.5 0 无刺激性由表 5 可见，防尘螨抗菌粘胶长丝对人体皮肤无刺激性，该纤维是安全的。5.5、耐水洗性防尘螨抗菌粘胶长丝的耐水洗性能见表 6。表 6 防尘螨抗菌粘胶长丝的耐水洗性能纤维 AMB-1 AMB-2 AMB-3 AMB-4(20 次水洗 )AMB-4（20 次水洗）AMB-6（20 次水洗）螨虫驱避率（%）99.5 100 100 98.6 98.5 99.4备注 无光丝 有光丝 有光丝 无光丝 有光丝 有光丝由表 6 可见，水洗对防尘螨抗菌粘胶长丝的防尘螨性能影响不大，也就是说防尘螨抗菌粘胶长丝具有优良的耐水洗性能。5.6、染色性能防尘螨抗菌粘胶长丝经染色之后的防尘螨性能如表 7 所示。织物的原料组成和组织结构如表 8 所示。表 7 防尘螨抗菌粘胶织物染色前后的防尘螨性能染色前 染色后织物编号
