銅離子改性聚丙烯腈織物的抗菌性能研究

劉浩 劉歡

摘 要：現階段，隨著社會的發展，人們的生活水平也有了很大的進步，對各行各業的要求也有了很大的提高。隨著人們生活水平的提高和工業的迅速發展，人們對自我保健和環境衛生的意識日益增強，對具有各種特殊功能的紡織產品需求不斷增加。在日常生活中，人們不可避免接觸到的各種細菌、真菌等，它們在合適的條件下會迅速繁殖傳播進而引發疾病。因此，抗菌功能紡織品的研究和開發顯得尤為重要，抗菌、除臭、防霉等功能性紡織品具有巨大的市場潛力。無機抗菌纖維是將金屬及其化合物（包括銀、銅、鋅等）作為抗菌劑，通過不同的加工方法引入纖維，使其具有抗菌功能。銅離子改性聚丙烯腈是利用接枝技術將銅離子嫁接到聚丙烯腈上形成的一種無機抗菌纖維，它具有銅離子抗菌的高效性，可以克服銀系抗菌材料的成本高、易變色、穩定性差、生物毒性等問題，是一種安全無毒、環境友好、有著巨大應用潛力的抗菌纖維。本文測試了銅離子改性聚丙烯腈纖維的性能，研究了影響銅離子改性聚丙烯腈織物抗菌性的因素，為銅離子改性聚丙烯腈系列抗菌織物的開發提供參考。

關鍵詞：銅離子改性聚丙烯腈織物;抗菌性能;研究

引言

研究銅離子改性聚丙烯腈織物的抗菌性能。測試了銅離子改性聚丙烯腈纖維的性能，以線性擬合方法確定了銅離子改性聚丙烯腈纖維在抗菌織物中的最優含量;研究了抗菌紗線排列對織物抗菌效果的影響。試驗結果表明：當銅離子改性聚丙烯腈纖維在織物中的含量達到5.8%時，織物對3種菌群的抑菌率均在95%以上;此時即便銅離子改性聚丙烯腈纖維出現略微分布不勻，也不會影響織物的抗菌性能。認為：銅離子改性聚丙烯腈織物抗菌性較好，應用前景廣闊。

1 銅離子改性聚丙烯腈的基本性能

對銅離子改性聚丙烯腈纖維的基本性能進行了測試，具體數據為纖維中銅含量39 298.2mg/kg，線密度2.76dtex，線密度偏差-0.7%，斷裂強度2.02cN/dtex，斷裂伸長率46.1%，標準回潮率10.9%。可以看出，銅離子改性聚丙烯腈纖維具有較高的銅離子含量和較高的回潮率。較高的銅離子含量保證了銅離子改性聚丙烯腈纖維的抑菌性能;較高的回潮率則促進了纖維的抗菌效率，這是因為細菌是在有水的環境下繁殖的，較高的回潮率更加有利于細菌與纖維的接觸，從而與銅離子起到協同抗菌作用。

2 紡織品抗菌性檢測方法和菌種選擇

2.1紡織品抗菌性檢測方法

在抗菌紡織品的開發中，抗菌檢測是十分重要的，它不僅是抗菌物質選擇的重要依據，也是抗菌紡織品性能的主要評價指標。一般抗菌紡織品的測試方法分為定量試驗法和定性試驗法，也有分為適于溶出型和非溶出型檢測方法。美國AATCC100—2012《抗菌紡織品的評價方法》和日本JIS L1902—2002《紡織品抗菌性試驗方法和抗菌效果》規定了抗菌紡織品抗菌性能的定量分析法，瑞士SNV SN 195920—1994《紡織面料抗菌活性的測定瓊脂擴散板》和美國AATCC 147—2011《紡織品的抗菌性：平行劃線法》規定了抗菌紡織品抗菌性能的定性分析法。我國的GB/T 20944—2008《紡織品抗菌性能的評價》包括3部分內容，第1部分“平皿瓊脂擴散法”規定了紡織品抗菌性的定性檢測方法;第2部分“吸收法”和第3部分“振蕩法”規定了紡織品抗菌性的定量檢測方法。

2.2菌種選擇

由于細菌種類繁多，對抗菌產品進行所有菌類抑制或殺滅的代價大且不現實，因此在對抗菌紡織品進行抗菌效果評定時，以該抗菌紡織品對具有代表性菌種的抑制效果作為評判其抗菌效果。金黃色葡萄球菌（以下簡稱A菌）是革蘭陽性細菌中抵抗力最強的致病菌，可作為革蘭陽性菌的代表;大腸桿菌（以下簡稱B菌）分布相當廣泛，可作為革蘭陰性菌的代表性菌種;白念珠菌（以下簡稱C菌）酷似細菌的菌落，易于計數觀察，可作為真菌的代表。GB/T 20944—2008《紡織品抗菌性能的評價》規定：當抗菌紡織品對A菌和B菌的抗菌率不小于70%、對C菌的抗菌率不小于60%時，抗菌紡織品具有較好的抗菌性能。

3 紡織品抗菌性檢測方法和菌種選擇

3.1紡織品抗菌性檢測方法

在抗菌紡織品的開發中，抗菌檢測是十分重要的，它不僅是抗菌物質選擇的重要依據，也是抗菌紡織品性能的主要評價指標。一般抗菌紡織品的測試方法分為定量試驗法和定性試驗法，也有分為適于溶出型和非溶出型檢測方法。美國AATCC100—2012《抗菌紡織品的評價方法》和日本JIS L1902—2002《紡織品抗菌性試驗方法和抗菌效果》規定了抗菌紡織品抗菌性能的定量分析法，瑞士SNV SN 195920—1994《紡織面料抗菌活性的測定瓊脂擴散板》和美國AATCC 147—2011《紡織品的抗菌性：平行劃線法》規定了抗菌紡織品抗菌性能的定性分析法。我國的GB/T 20944—2008《紡織品抗菌性能的評價》包括3部分內容，第1部分“平皿瓊脂擴散法”規定了紡織品抗菌性的定性檢測方法;第2部分“吸收法”和第3部分“振蕩法”規定了紡織品抗菌性的定量檢測方法。

3.2菌種選擇

由于細菌種類繁多，對抗菌產品進行所有菌類抑制或殺滅的代價大且不現實，因此在對抗菌紡織品進行抗菌效果評定時，以該抗菌紡織品對具有代表性菌種的抑制效果作為評判其抗菌效果。金黃色葡萄球菌（以下簡稱A菌）是革蘭陽性細菌中抵抗力最強的致病菌，可作為革蘭陽性菌的代表;大腸桿菌（以下簡稱B菌）分布相當廣泛，可作為革蘭陰性菌的代表性菌種;白念珠菌（以下簡稱C菌）酷似細菌的菌落，易于計數觀察，可作為真菌的代表。GB/T 20944—2008《紡織品抗菌性能的評價》規定：當抗菌紡織品對A菌和B菌的抗菌率不小于70%、對C菌的抗菌率不小于60%時，抗菌紡織品具有較好的抗菌性能。

結語

本文選用銅離子改性聚丙烯腈纖維作為抗菌纖維，對其基本性能和抗菌性進行了研究，并通過對含有該纖維的抗菌織物的性能進行了相關研究，可以得出如下結論。（1）銅離子改性聚丙烯腈纖維中銅離子含量可以達到39 298.2mg/kg，纖維的標準回潮率可達10.9%左右，銅離子與較高的回潮率實現了協同高效抗菌。（2）測試結果顯示，銅離子改性聚丙烯腈纖維對3種菌群的抑菌率均在95%以上。銅離子改性聚丙烯腈纖維在抗菌織物中的含量達到5.8%時，織物對3種菌種的抑菌率可達95%以上。（3）在保證銅離子改性聚丙烯腈纖維用量達到織物抗菌性所需的臨界用量后，銅離子改性聚丙烯腈纖維即便出現略微分布不均勻，也不會影響織物的抗菌性能。

參考文獻

[1]孫馬鈺，金裕鵬，許恒毅.常見金屬抗菌機制的研究進展[J].中國藥理學與毒理學雜志，2016，30（4）：25-29