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1、化纤与纺织技术第3期20ChemicalFiber&TextileTechnology2004年9月综述与专论文章编号:1672-500X(2004)03-0020-04银系抗菌剂及其在纺织材料中的应用杨娜,严玉蓉,赵耀明(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640)摘要:介绍了银离子的抗菌机理以及银系抗菌剂的种类,并在国内外最新研究进展的基础上展望其在纺织材料中的应用。关键词:银系抗菌剂纳米银纺织材料+中图分类号:TS195.58文献标识码:A随着健康舒适生活目标的确定,抗菌纤维及抗菌材料(包括无机和有机类)、银与光催化活性纺织品材料的研究开发更加活跃,其中,银离子因无机物的复配
2、等三个主要的方面。其优异的抗菌杀菌性能而普遍受到人们的关注。研究发现,当银离子的浓度为10-6级时便具有一1银离子抗菌机理[1]定的抑菌效果。在安全性方面,银为人体内的银离子对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等十六组织成分之一,用浓度很低的银离子处理后的细种细菌有抑菌和杀菌作用,这表明银离子是一种胞没有明显的细胞聚集、细胞变形、细胞溶解和广谱抗菌剂。含银离子的聚合物对革兰氏阴性菌pH值等的变化,可见少量的银离子对人体没有明和革兰氏阳性菌都有很好的抗菌效果。其抗菌机显的伤害作用。因此将银系抗菌剂用于纺织品的理有两种说法:[2]抗菌功能改性方面,具有足够的安全性。(1)抗菌材料通过破坏细菌细胞壁导致细胞
3、银离子作为无机抗菌剂有许多优点,但其化内容物的溶出,阻碍有利于细菌新陈代谢的酶的学性质活泼,易转变成为棕色的氧化银或经紫外合成,破坏遗传因子从而使细菌丧失其生物学活光催化还原为黑色的单质银,不但影响了产品的[3]性等而完成杀菌过程。银和银离子抗菌性能外在质量,而且影响了抗菌性能。复合型抗菌剂的体现主要是通过银及溶出的银离子与细菌蛋白将是抗菌材料发展的方向,许多研究证明复合型质、核酸接触,并与蛋白质、核酸分子中的巯基比单个金属离子的抗菌效果要好得多。目前对于(—SH)、氨基(—NH2)等含硫、氨的官能团发生银系抗菌剂的开发,主要包括纳米金属银、载银反应,以达到抗菌目的,反应如下:++(蛋白质)
4、—SH+Ag(蛋白质)—SAg+H++(蛋白质、核酸)—NH+Ag(蛋白质、核酸)—NAg+H(2)银等重金属具有较高的极性催化能力,氧具有持久的灭菌能力。在载体中处于稳定的活化状态,在光的作用下,与水或空气作用,能在其周围产生活性氧。活性收稿日期:2004-06-08©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第3期化纤与纺织技术2004年9月ChemicalFiber&TextileTechnology21银离子的抗菌性能随氢过氧化物的存在而有载体
5、结构上引入银离子而实现抗菌材料的制备,[4]所加强。由于细菌细胞壁组成不同导致细菌其载体主要分为无机和有机两大类。表面具有微弱正电性或负电性,因此细菌一般分2.2.1无机类为革兰氏阳性菌(表面带正电),例如金黄色葡萄载体类银系抗菌材料是现在市场大量使用的球菌;革兰氏阴性菌(表面带负电),例如大肠杆抗菌材料之一,其中的载体材料包括沸石、磷酸菌。由于银离子正电荷与细菌表面电荷的相互作锆、硅胶、玻璃、羟基磷灰石、托勃莫来石、蒙脱用,因此一般银离子对于革兰氏阴性菌具有相对石、累托石、海泡石、氟磷灰石、珊瑚礁石、丙烯更好的抗菌性能[5]。腈基碳纤维等具有高比表面积和高离子交换能力当细菌被杀死后,银离子
6、可从细菌残留物中的无机物。游离出来,再次显示其优异的抗菌性能。因此,1984年日本品川燃料公司首次推出载银抗银离子本身具有高效、持久和广谱的抗菌性能。菌沸石抗菌剂“›É¿¤•”。最初以沸石为载体+银离子的价态对粉体的抗菌性能影响很大,的抗菌剂一般只含有单一金属离子,如Ag。+当银离子以AgO状态存在时,粉体的抗菌性能Ag同其它金属离子相比有非常好的杀细菌作较好,若为银单质存在,则抗菌性能下降。Zn2+用,其最小杀菌浓度MBC(1/6h)为0.5μg/mL,的加入,有利于稳定高温时抗菌粉体中的银离子MBC(24h)为0.05μg/mL。但是对霉菌等的静菌[5]仍以银的氧化物状态存在[6]。作用
7、并不好。因此,考虑到不同金属离子对不同细菌、真菌抗菌效力不同,采用多种金属离子2银系抗菌剂的种类复配的方式,提高抗菌谱,同时在一定程度上提+++2+高抗菌剂的白度,如Ag/Cu,Ag/Zn,2.1纳米金属银Ag+/Cu2+/Zn2+/Sn2+等。为了改进由于Ag+的向纤维中掺加的金属及其化合物必须要制成不稳定而易生成Ag2O沉淀而影响制品色泽及降微细粒状,粒子的平均直径必须控制在5μm以低抗菌性能的不足,可采
