抗菌型超細(xì)纖維合成革復(fù)合材料的研究進(jìn)展

高龍飛，錢曉明，王立晶，朵永超，唐嵐昊

（天津工業(yè)大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300387）

引言

以動(dòng)物皮毛為原材料，經(jīng)過一系列的加工處理制備的天然皮革，因衛(wèi)生性能優(yōu)、穿著舒適等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的喜愛。但這種革制品在社會(huì)發(fā)展過程中所顯現(xiàn)的問題也越來越多，首先是有限的自然資源難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求量，其次是原皮的獲取及加工處理等環(huán)節(jié)所會(huì)產(chǎn)生的污染等問題。因此，開發(fā)能夠替代天然皮革的革制品成為了研究的熱點(diǎn)，相關(guān)研究者通過對(duì)天然皮革的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和模仿，制備出了某些性能超過天然皮革的超細(xì)纖維合成革（以下簡稱“超纖革”），并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用到人們的日常生活中[1，2]。

超纖革在使用過程中不可避免會(huì)接觸到各種類型的微生物，而且超纖革制備過程中添加的各種功能性助劑和人體在使用過程中所殘留的汗液、皮脂等物質(zhì)都為微生物的生長和繁殖提供了營養(yǎng)物質(zhì)，從而促進(jìn)了細(xì)菌的繁殖生長。這些細(xì)菌則會(huì)對(duì)人體造成不可預(yù)料的損害，而且會(huì)降低超纖革的各項(xiàng)性能甚至喪失使用價(jià)值。因此，賦予超纖革抗菌性能來控制細(xì)菌的繁殖生長，不僅有利于人們的健康生活而且可以延長超纖革的使用壽命。本文綜述了超纖革用抗菌劑的種類，重點(diǎn)介紹了近年來相關(guān)研究者對(duì)超纖革所用原料進(jìn)行抗菌改性和對(duì)超纖革抗菌后整理的研究進(jìn)展，并對(duì)超纖革抗菌性能的研究發(fā)展趨勢做了展望。

1 超纖革用抗菌劑

抗菌劑一般可以分成四大類，分別是天然抗菌劑、無機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑、高分子抗菌劑。而實(shí)際應(yīng)用到超纖革領(lǐng)域的抗菌劑為前三種，對(duì)于高分子抗菌劑在超纖革領(lǐng)域的應(yīng)用未見過報(bào)道。

天然抗菌劑是從自然界提取而來，例如植物精油、竹炭、殼聚糖等，是最早的一類抗菌劑，具有安全性高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在耐熱性差、持續(xù)時(shí)間短等缺點(diǎn)[3]。

無機(jī)抗菌劑是使用最廣泛的一類抗菌劑，具有抗菌譜廣、不會(huì)產(chǎn)生耐藥性、毒性低、耐熱性好等優(yōu)點(diǎn)，主要有銀系抗菌劑、鈦系光催化抗菌劑等。就無機(jī)抗菌劑而言，抗菌劑粒徑的大小會(huì)直接影響抗菌效果，因此，隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，納米無機(jī)抗菌劑也就誕生了。結(jié)果表明，納米無機(jī)抗菌劑的抗菌效果是傳統(tǒng)無機(jī)抗菌劑所無法達(dá)到的[4]。但這并不意味著納米無機(jī)抗菌劑的粒徑越小，抗菌效果越好。王瑜等[5]以納米銀抗菌劑的粒徑作為變量，黑曲霉作為實(shí)驗(yàn)菌種，采用平板稀釋法進(jìn)行抗菌效果評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，大顆粒的納米銀不能進(jìn)入到霉菌的病原體中，造成細(xì)菌無法代謝而死亡；小顆粒的納米銀能夠進(jìn)入到病原體中，但和病原體的結(jié)合不穩(wěn)定，所以納米銀抗菌劑的顆粒過大和過小對(duì)抗菌劑的抗菌效果都會(huì)有損失，粒徑為37 nm時(shí)最理想。

有機(jī)抗菌劑主要可以分為有機(jī)酸類、酚類、苯并咪唑類等，具有品種多、殺菌速度快、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但廣譜性差、毒性大、易產(chǎn)生耐藥性、分解產(chǎn)物有毒等缺點(diǎn)使其在超細(xì)纖維合成革領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制。因此，人們通常采取有機(jī)抗菌劑和無機(jī)抗菌劑搭配混合使用或者研發(fā)復(fù)合型有機(jī)抗菌劑等方式，使有機(jī)抗菌劑更加有效地在超細(xì)纖維合成革中應(yīng)用[6]。其中，有機(jī)抗菌劑和無機(jī)抗菌劑混合搭配使用的方式，可以有效提升有機(jī)抗菌劑的抗菌效果和綜合兩種抗菌劑的優(yōu)勢[7]。

在制備具有抗菌性能的超纖革時(shí)，可以通過選擇使用現(xiàn)有的抗菌劑或者制備新型的抗菌劑。一般來說，對(duì)于新型超纖革用抗菌劑的研究可以從兩個(gè)方面進(jìn)行研究：一方面對(duì)現(xiàn)有抗菌劑進(jìn)行改性處理，提升其抗菌性能或更加有效地在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用；另一方面則是根據(jù)不同的抗菌機(jī)理而開發(fā)新型的抗菌劑。

2 超纖革原料的抗菌改性

超纖革的制備大致可以分為四個(gè)部分，且都具有獨(dú)立性，分別為：纖維制備、非織造布制備、基布加工和成革加工[8]。因此，原料的選擇對(duì)超纖革品質(zhì)有著很大的影響。相比對(duì)超纖革進(jìn)行普通的抗菌后整理，通過選擇抗菌型的原料可以使制備的超纖革具有更有持久的抗菌效果。對(duì)原料的抗菌改性主要可以從聚氨酯、纖維、革基布三個(gè)方面進(jìn)行。

2.1 聚氨酯抗菌改性

聚氨酯作為超纖革重要組成部分，可以作為微生物生長的碳源，因此，對(duì)聚氨酯進(jìn)行抗菌改性是非常有必要的。通過參考相關(guān)研究者對(duì)聚氨酯進(jìn)行抗菌改性的研究成果，對(duì)未來超纖革抗菌研究可以提供一些幫助。

2.1.1 納米銀抗菌改性

納米銀抗菌劑具有抗菌譜廣、熱穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注[9]。納米銀發(fā)揮抗菌性能是通過對(duì)細(xì)菌結(jié)構(gòu)造成破壞和氧化分解細(xì)菌兩種方式進(jìn)行的。

Zhang等[10]通過超聲分散的方式將添加的納米銀顆粒均勻分散在水性聚氨酯中，使水性聚氨酯獲得了抗菌性能，測試結(jié)果顯示當(dāng)納米銀顆粒的添加量在1%使就可以使聚氨酯對(duì)達(dá)到了99.99%，而添加量為3%時(shí)，對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率只有87.5%。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)納米無機(jī)抗菌劑的高效持久抗菌，相關(guān)研究者通過制備復(fù)合型納米無機(jī)抗菌劑并應(yīng)用到超細(xì)纖維合成革的生產(chǎn)工序中。結(jié)果表明，制備的合成革汗洗5次前后對(duì)大腸桿菌的抗菌效果分別為97.3%和82.67%，對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌效果分別為94.68%和80.71%，說明采用多層復(fù)合方式制備的抗菌型合成革具有抗菌持久性[11]。

2.1.2 納米二氧化鈦抗菌改性

納米TiO2作為一種納米無機(jī)抗菌劑，可以利用光催化作用激活空氣中的氧，產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的活性氧離子，在短時(shí)間內(nèi)破壞細(xì)菌的增殖能力，造成細(xì)菌死亡[12，13]。牛曦婷等[14]通過在超纖革的面層樹脂中添加納米TiO2，從而賦予超纖革抗菌性能。結(jié)果表明：當(dāng)超纖革面層中添加1%的納米TiO2就可以使超纖革對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌和枯草芽孢桿菌黑色變種的抗菌效果分別達(dá)到了99.99%、96.71%和95.38%。同時(shí)指出采用這種抗菌劑來制備超纖革的添加量應(yīng)該控制在1%~2%為宜，且抗菌效果具有持久性，抗菌效果不隨時(shí)間而變化。而羅曉民等[15]以三種常見的結(jié)晶形式為研究對(duì)象，對(duì)不同結(jié)晶形式的納米TiO2在超細(xì)纖維合成革中的抗菌效果做了探究。由于板鈦礦型納米TiO2沒有光催化作用且熱穩(wěn)定性不好，因此，將研究重點(diǎn)放在了銳鈦礦型和金紅石型兩種結(jié)晶形式的納米TiO2上。在探究過程中，采用直接分散法分別制備了含有銳鈦礦型、金紅石型納米TiO2顆粒的水性聚氨酯膜。結(jié)果表明：將兩種晶型的納米TiO2作為抗菌劑應(yīng)用于水性聚氨酯，所制備的聚氨酯膜對(duì)革蘭氏陽性菌和陰性菌都具有抗菌能力，且銳鈦礦型的納米TiO2抗菌性更高。

除了以上直接將納米TiO2分散在聚氨酯中，還可以通過原位雜化的方式，將納米TiO2添加到聚氨酯中。結(jié)果表明改性后的聚氨酯的抗菌活性隨著納米TiO2濃度的增加而增加，當(dāng)濃度增加至0.75%和1%時(shí)，抗菌活性分別超過82%和93%，28天內(nèi)表面未觀察到黑曲霉生長[16]。

2.1.3 殼聚糖抗菌改性

以甲殼素為原料，通過相關(guān)技術(shù)手段獲取的殼聚糖是眾多天然抗菌劑中的一種，對(duì)多種真菌和細(xì)菌都有著非常優(yōu)良的抑制作用。為了使這種抗菌性能優(yōu)異的抗菌劑應(yīng)用的革制品中，曲家樂等[17]從不損害聚氨酯膜綜合性能、降低生產(chǎn)成本、賦予抗菌性能等幾個(gè)角度出發(fā)，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的乙二醇作為致孔劑制備了含有殼聚糖的聚氨酯膜。結(jié)果表明，加入一定量的乙二醇后，再加入殼聚糖會(huì)發(fā)現(xiàn)聚氨酯膜的力學(xué)性能下降，而抗菌性能、透濕性能、柔軟度和孔隙率均得到了一定改善。

2.1.4 雙季銨鹽抗菌改性

隨著人們的環(huán)保保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)，環(huán)境問題的政策和法律法規(guī)不斷完善，對(duì)于有機(jī)抗菌劑的研發(fā)和使用也必將朝著清潔無污染的方向前進(jìn)。因此，以有機(jī)抗菌劑為主體的環(huán)保型抗菌劑也孕育而生。李穎君等[18]通過以雙季銨鹽類殺菌劑為主要成分的環(huán)保型高性能復(fù)合抗菌劑通過加入到超細(xì)纖維合成革面層聚氨酯中被成功應(yīng)用到了超細(xì)纖維合成革中。這種環(huán)保型高性能復(fù)合抗菌劑除了含量為50%的雙季銨鹽類殺菌劑外主要成分外，還包括1.8%辛菌胺醋酸鹽、雙乙酸鈉、增效劑、螯合穩(wěn)定劑和水，含量分別為20%，3%，5%，0.5%，21.5%。該抗菌劑添加量達(dá)到4%時(shí)，其抗菌防霉效果的等級(jí)達(dá)到1級(jí)——分散、稀少或者非常有限的霉菌生長。

2.1.5 接枝抗菌改性

有文獻(xiàn)指出，直接在聚氨酯中摻入例如納米TiO2、納米銀、殼聚糖、季銨鹽等殺微生物劑或其他抗生素雖然可以使聚氨酯表現(xiàn)出良好的抗菌性能，但毒性、抗藥性以及窄譜等缺陷同樣不可忽視。

因此，通過減少微生物粘附在革制品表面，并具有廣譜和持久抗菌性能的環(huán)保聚氨酯是一個(gè)不錯(cuò)的途徑。Wu等[19]通過在聚氨酯上接枝丙烯酸異冰片酯（PIBA），得到功能化的聚氨酯樹脂（PIBA-PU）。結(jié)果表明，PIBA-PU具有耐水性，當(dāng)PIBA的含量在40%時(shí)，應(yīng)用到皮革制品中可以使樣品在培養(yǎng)箱中存放50 d，皮革表面也幾乎沒有受到微生物污染。此外，還可以在聚氨酯主鏈上接枝抗微生物劑磺胺（SA），利用在聚氨酯上霉菌新陳代謝所產(chǎn)生的脲酶，使SA與PU偶聯(lián)的脲鍵斷裂，從而實(shí)現(xiàn)抗菌劑的釋放，實(shí)現(xiàn)了抗菌，對(duì)細(xì)胞無毒性；在沒有酶促反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)出耐水解性，SA不會(huì)釋放[20]。

2.1.6 其他抗菌改性

竹子作為一種廣泛分布的可再生自然資源，生長迅速，在人們生產(chǎn)活動(dòng)中被廣泛應(yīng)用[21]。專利[22]指出將干燥后的竹子進(jìn)行高溫煅燒獲取竹炭，然后經(jīng)過研磨形成納米級(jí)的顆粒，隨后將納米竹炭顆粒加入到面層和發(fā)泡層聚氨酯中，最終粘結(jié)超細(xì)纖維非織造布，制備得到具有抗菌性能的超纖革。除此之外，還可以使用蒲公英[23]等具有抗菌功能植物的提取物對(duì)聚氨酯進(jìn)行抗菌改性。

2.2 纖維抗菌改性

纖維的抗菌改性主要通過化學(xué)改性、物理改性、共混紡絲、復(fù)合紡絲四種方式進(jìn)行[24]。其中，化學(xué)改性法根據(jù)抗菌劑引入的順序分為基質(zhì)改性和表面改性兩種，前者是將抗菌劑直接與紡絲聚合物共聚后紡絲的方式，后者是化纖成型后在纖維表面接枝抗菌劑。共混紡絲法是指將抗菌劑或者抗菌母粒直接與紡絲切片混合均勻后直接紡絲，是一種低成本且簡單實(shí)用的方法。

制備超纖革所使用的超細(xì)纖維可以通過直接紡絲法和對(duì)雙組份纖維開纖獲取，但前者易出現(xiàn)單纖細(xì)度不均勻、截面變化大和斷絲的情況，獲取高質(zhì)量的超細(xì)纖維具有一定難度，進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)高質(zhì)量的超細(xì)纖維合成革造成影響。因此，對(duì)雙組份纖維進(jìn)行開纖就成為了獲取超纖革用超細(xì)纖維的主要方式。而制備雙組份纖維主要是以PET和PA6種原料為主。

2.2.1 共混紡絲法

（1）納米銀抗菌改性

劉偉時(shí)[25]將含有納米銀系抗菌劑的抗菌母粒與PET切片共混進(jìn)行熔融紡絲，制備了具有抗菌除臭功能的PET纖維，實(shí)驗(yàn)中以抗菌母粒額質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為變量。結(jié)果表明，抗菌母粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)該控制在5%，此時(shí)纖維對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球均的抗菌效果分別為99.42%、97.07%，且抗菌劑的加入會(huì)使纖維的斷裂強(qiáng)力有所降低，斷裂伸長率升高。高銘[26]通過以磷酸鋯PET抗菌母粒、PET切片和PA6切片作為原料進(jìn)行熔融紡絲，獲得裂離型抗菌改性的PET/PA6雙組份纖維，結(jié)果表明，所制備的抗菌纖維經(jīng)過機(jī)械開纖可以獲得超細(xì)纖維，纖維的力學(xué)、抗菌等性能均能達(dá)到實(shí)際需要，并具有良好的抗菌持久性。

為了使纖維的抗菌效果得到提升和纖維功能多元化，可以采用多種抗菌劑進(jìn)行混合使用或者使用載銀改性后的復(fù)合型抗菌劑。有研究表明，將超細(xì)竹炭粉、銀離子抗菌劑粉體與PET切片共混后造粒便可獲取抗菌母粒，后將抗菌母粒與PET切片進(jìn)行共混紡絲制備了多功能抗菌纖維[27]。高可正[28]則為了制備具有良好著色性和抗菌性的PET切片，通過原位還原法制備了磷酸鈰負(fù)載納米銀的稀土基抗菌劑，并與顏料、普通PET切片粉末等混合均勻后造粒紡絲。結(jié)果表明，當(dāng)抗菌劑含量為10%，顏料含量為20%時(shí)，制備的母粒具有可紡性和著色力好、抗菌效果優(yōu)的性能。張榕[29]為了制備同時(shí)具有抗紫外和抗菌兩種功能的PA6纖維，首先對(duì)TiO2的表面進(jìn)行有機(jī)處理接枝兩性官能團(tuán)和載銀改性處理；然后與普通PA6切片高速混合均勻后造粒，獲取銀系協(xié)同金紅石相TiO2（[Ag]Ti）的抗菌母粒；最終以共混紡絲的方式制備了具有抗紫外和抗菌功能的PA6纖維。結(jié)果表明，纖維由于無機(jī)粒子的加入會(huì)減小纖維的結(jié)晶度和力學(xué)性能，但纖維的斷裂強(qiáng)度均大于3.0cN/dtex；[Ag]Ti含量達(dá)到2%時(shí)，纖維的抗菌效果為99.9%。趙獻(xiàn)峰等[30]通過制備殼聚糖-銀/二氧化鈦（CA/T）復(fù)合抗菌劑與PA6切片直接進(jìn)行共混，造粒后得到抗菌型PA6切片。結(jié)果表明，抗菌劑的有效成分能夠在PA6中均勻分布，當(dāng)抗菌劑含量在4%時(shí)，抗菌效果可以達(dá)到90%以上，且具有抗菌持久性。

（2）納米銅抗菌改性

采用銀系抗菌劑對(duì)纖維進(jìn)行改性，雖然存在著眾多優(yōu)點(diǎn)，但是其也存在著成本高和造成纖維在使用過程中發(fā)生變色等缺點(diǎn)。為了可以有效避免這些不足之處，相關(guān)研究者用其他方法對(duì)PET纖維進(jìn)行抗菌改性。劉萍等[31]將PET切片、太極石遠(yuǎn)紅外粉體和經(jīng)過改性的磷酸鋯鈉載銅抗菌粉體共混后造粒得到抗菌遠(yuǎn)紅外母粒，隨后與PET切片共混紡絲，制備具有抗菌和遠(yuǎn)紅外功能的PET纖維，抗菌效果在98%以上。Jin等[32]通過溶膠-凝膠法合成納米Cu-ZnO，利用銅離子和氧化鋅顆粒之間的協(xié)同作用，達(dá)到抗菌的目的。實(shí)驗(yàn)中將所制備的抗菌劑與普通PET切片進(jìn)行充分混合后，進(jìn)行熔融紡絲制備抗菌型PET纖維。結(jié)果表明，使用納米Cu-ZnO作為抗菌劑，PET纖維對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌效果在90%以上，抗菌效果隨著抗菌劑含量的增大而增大。

（3）石墨烯抗菌改性

石墨烯能夠通過物理切割、膜表面成分提取、物理捕獲和氧化應(yīng)激作用四種混合協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)抗菌能力[33]。在纖維制備過程中以石墨烯作為抗菌劑使用，可以實(shí)現(xiàn)纖維抗菌的同時(shí)也有效避免了抗菌性金屬離子的添加對(duì)人體產(chǎn)生的危害。馬勇等[34]為使PA6纖維同時(shí)具有遠(yuǎn)紅外和抗菌兩種功能，則首先對(duì)生物質(zhì)石墨烯粉體與助劑均勻混合、PA6切片進(jìn)行粉碎處理；然后將兩種粉末混合均勻后造粒，獲取含有生物質(zhì)石墨烯的抗菌母粒，最后以共混紡絲的方式成功制備具有遠(yuǎn)紅外和抗菌功能的PA6纖維。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性后的PA6纖維具有優(yōu)越的抗菌和遠(yuǎn)紅外功能。

定島型海島纖維是目前用于制備超纖革重要原料的一種，因此，實(shí)現(xiàn)定島型海島纖維具備抗菌能力具有十分重要的意義。文獻(xiàn)[35]以PET和COPET為原料，采用石墨烯作為抗菌劑成功制備了定島型海島纖維。結(jié)果表明，生物質(zhì)石墨烯的添加量為1%時(shí)，纖維對(duì)大腸桿菌、白色念球菌、金黃色葡萄球菌的抗菌率達(dá)到99%，且對(duì)纖維的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率影響不明顯。

2.2.2 化學(xué)改性法

（1）納米二氧化鈦抗菌改性

劉蓉等[36]通過制備氨基化陽離子TiO2納米顆粒與己內(nèi)酰胺進(jìn)行原位聚合的方式獲得抗菌切片，后經(jīng)熔融紡絲的方式制備了抗菌型聚酰胺纖維。結(jié)果表明，制備的抗菌型纖維斷裂強(qiáng)度可以達(dá)到3.5cN/dtex，具有抗紫外作用，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抗菌效果分別可以達(dá)到99.2%、99.6%。

（2）石墨烯抗菌改性

文獻(xiàn)[37]指出以石墨烯（GO）作為抗菌劑與對(duì)苯二甲酸（PTA）經(jīng)酯化、預(yù)縮聚和縮聚反應(yīng)，經(jīng)擠出切粒后獲取GO共聚改性PET（GO-PET）切片，并制備了PET纖維長絲進(jìn)行抗菌等性能測試。結(jié)果顯示沒有明顯的抗菌性，作者認(rèn)為這與GO的添加量低和其本身性能之間的差異有關(guān)。

（3）銅鋅復(fù)配協(xié)同抗菌改性

晉縉等[38]以納米Cu-ZnO為抗菌劑和對(duì)苯二甲酸（PTA）經(jīng)酯化、預(yù)縮聚和縮聚反應(yīng)，經(jīng)擠出切粒后獲取抗菌劑含量不同的改性PET切片。通過對(duì)改性后的切片分別進(jìn)行熔融紡絲和測試得出：抗菌劑的最小添加量在1%，此時(shí)，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球均的抗菌效果分別達(dá)到90.1%、91.8%。

2.3 革基布抗菌改性

革基布是通過加固手段，獲得三維立體的非織造布以模擬天然皮革中膠原纖維的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了超纖革的骨架，因此，對(duì)超纖基布進(jìn)行抗菌改性非常重要。將抗菌劑引入到革基布的方式有多種。

2.3.1 納米氧化鋅抗菌改性

專利[39]采用了原位聚合法制備了聚合物基/納米ZnO復(fù)合抗菌劑，該抗菌劑是通過利用N+和納米ZnO的協(xié)同作用來提高抗菌效果。通過使用這種復(fù)合型無機(jī)抗菌劑對(duì)超纖革基布進(jìn)行抗菌處理，使基布對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率達(dá)到了99%以上。

2.3.2 殼聚糖抗菌改性

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，由于殼聚糖不溶于水但溶于稀酸，因此用途受到了限制。針對(duì)這一缺點(diǎn)，羅曉民等[40]通過對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性制備了一種可溶于水的多氨基殼聚糖衍生物作為抗菌劑應(yīng)用到超纖革中，賦予了革制品抗菌性能。但是該抗菌劑中存在的氨基只有在被質(zhì)子化的情況下，才會(huì)表現(xiàn)出抗菌效果，否則會(huì)成為促進(jìn)細(xì)菌生長的營養(yǎng)物質(zhì)。結(jié)果表明，在弱酸條件下，抗菌劑的添加量在0.05%時(shí)，超纖革對(duì)大腸桿菌的抗菌效果為99%，而添加過量則會(huì)因?yàn)榘被鶝]有完全被質(zhì)子化降低抗菌效果；在中性條件下，合成的該抗菌劑的因?yàn)榘被耆槐毁|(zhì)子化，因此不僅不具有抗菌作用而且還會(huì)促進(jìn)細(xì)菌生長繁殖。

2.3.3 納米銀抗菌改性

專利[41]通過將非織造布浸漬在含有納米銀抗菌劑的水溶液中，使抗菌劑進(jìn)入到非織造布的孔隙中，提高非織造布對(duì)抗菌劑的吸收量[42]，定量后烘干除去水分，將抗菌劑保留下來，使革基布具備抗菌性能，進(jìn)而使超纖革具備抗菌能力。結(jié)果表明，浸漬后的革基布制備的超纖革對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念球菌的抗菌效果達(dá)到99%以上。

3 超纖革抗菌后整理

超纖革通過抗菌后整理的方式使自身具備抗菌性能，具有操作簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是抗菌的持久性不如使用抗菌型原料所制備的超纖革。超纖革抗菌后整理的方式有涂層、浸漬等方式，這些后整理方式可以單獨(dú)進(jìn)行，也可以多種方式混合搭配使用。專利[43]通過采用浸漬和涂層兩種處理方式，先后將高分子有機(jī)抗菌劑和銀離子型無機(jī)抗菌劑先后整理到超纖革上，賦予超纖革抗菌性能。其中，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~7%水性抗菌劑的水溶液對(duì)超纖革進(jìn)行浸漬處理，帶液率控制在50%~70%；采用油性抗菌劑對(duì)超纖革進(jìn)行涂層處理，輥涂量控制在2~10 g/m2，烘干后使抗菌劑留在超纖革中，使超纖革具有抗菌和防水兩種功能。

4 總結(jié)與展望

隨著人們對(duì)健康理念的轉(zhuǎn)變，可以減少人體疾病發(fā)生和延長超纖革使用壽命的抗菌型超纖革得到了人們的廣泛關(guān)注。近年來，對(duì)于抗菌型超纖革復(fù)合材料的研究取得了階段性成果。但是，抗菌型超纖革用原料及制品還具有一些問題：（1）對(duì)于新型抗菌型超纖革用原料及制品的抗菌效果檢測，主要針對(duì)的是金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等，而對(duì)于其他種類的細(xì)菌抗菌效果如何還需要進(jìn)步一步驗(yàn)證；（2）許多新型抗菌型超纖革所使用的抗菌劑否對(duì)人體和環(huán)境會(huì)造成損壞，也需要進(jìn)一步探討。所以在保證超纖革物理性能的同時(shí)開發(fā)對(duì)人們、環(huán)境無害且抗菌性能優(yōu)異的超纖革是非常有必要的。