纳米氧化锌抗菌整理剂应用前景广阔

一、为什么要使用抗菌整理剂

    随着生活水平的提高，人们越来越重视生活的质量，希望能获得有舒适感的衣着，以及卫生健康的居住环境。对于各种各样的纺织品要求越来越高，特别是安全、安心、舒适、健康、卫生、清洁等"绿色"观念的形成，使纺织品的抗菌、防霉、防臭后整理加工更加受到人们的重视。

    在生活中，人们不可避免的接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件下，会迅速繁殖，并通过接触等方式传播疾病，影响人们的身体健康和正常的工作、学习和生活。纤维属于多孔性材料，叠加编织后又会形成无数空隙的多层体，因此织物较容易吸附菌类。抗菌整理就是使织物具有抑制菌类生长的功能，维持卫生的衣着生活环境，保证人体健康。

    在上世纪60年代，人们大多采用有机抗菌剂生产抗菌纺织品；随着1984年无机抗菌剂开发成功后，抗菌整理得到快速发展，使抗菌剂不仅用于纤维及纺织品，也用于塑料、建筑材料等制品中。

    目前，日本在抗菌防臭方面研究最为活跃，技术领先，产品已拓展至运动服、地毯、医疗用品等领域。近年来，中国抗菌研究的重点已经从保护纺织品免受细菌侵袭转移到保护环境和使服用者免受细菌侵袭.

    进入21世纪，随着老龄社会的到来，卧床老人和在家疗养者逐渐增多，防止褥疮的老人护理用品的需求也呈增加的趋势。由于从生产为主的社会向生活为主的观念转变，开发研究有利于人体健康、有利于地球环境的产品，将是今后重要的课题，因此抗菌整理日益受到人们的重视。

二、纳米氧化锌抗菌整理剂的特点解析

    抗菌整理剂主要可以分为无机、有机和天然三种。早期抗菌剂基本都属于有机系列，大多是含氮、硫、氯等元素的各类复杂化合物，其主要品种有：季铵盐类、双胍类、醇类、酚类、醛类、有机金属类、砒啶类、噻吩类等。该类抗菌剂短期杀菌效果好，但大多都有耐热稳定性差、寿命短等缺点。

    近十年来，绿色环保的要求越来越严格，抗菌剂的发展领域也越来越广阔，为了突破传统抗菌剂的缺陷，许多国家的研究者纷纷将目光投向有机抗菌剂的替代物——无机抗菌剂。特别是无机纳米系抗菌剂具有耐热性高、抗菌性强、安全可靠等特点，是当前研究较广的绿色抗菌剂。众多实验结果表明，纳米抗菌剂除具有抗菌效果之外，还具有低毒、易分散及较好的热稳定性等特点。因此，纳米抗菌剂几乎不会使人类及动物产生任何慢性或急性病症，其微量活性无机成份的释放，也不会对环境造成任何影响。

    纳米氧化锌和纳米载银无机抗菌剂是当前研究应用较为活跃的绿色抗菌剂。当氧化锌的尺寸达到纳米数量级时，与普通氧化锌相比，展现出许多优异的、特殊的性质，如无毒和非迁移性等。由于量子尺寸效应和具有极大的比表面积，在抗菌整理时，具有用量少、高效等优点，这对于开发、生产绿色环保织物具有积极的意义。

    无机纳米氧化锌抗菌剂的抗菌反应条件是"绿色"的，它是通过光反应使有机物分解来达到抗菌效果的。在阳光尤其是紫外线的照射下，粒子中的价带电子被激发跃迁到导带，形成光生电子-孔穴对，并在空间电荷层的电场作用下，发生有效分离。这种粒子光催化对细菌的作用表现在两个方面：一方面光生电子及光生孔穴与细胞膜或细胞内组分反应而导致细胞死亡；另一方面，光生电子或光生孔穴与水或空气中的氧反应，生成·OH，O-2·HO2· ，H2O2等活性氧类。这些氧化能力极强的活性氧类进攻细胞内组分，与之发生生化反应而导致细胞死亡。近年来，日本东京大学的一些研究人员还发现这些有光作用的粒子还有分解毒素的作用，而一般的抗菌剂只有杀菌作用。李群等在其文中也介绍了纳米ZnO在纺织品上的优良特性，其抗菌性能高效显著。

    另外，其加工过程也是安全可靠的。目前，应用纳米技术开发抗菌纺织品主要有添加法和后整理法。添加法是将纳米材料ZnO等加入纺丝液中，使之生产出具有抗菌性能的合成纤维。其优点在于纳米粉体均匀分散在纤维内部，因而耐久性好，抗菌功效能够稳定存在。以棉为代表的天然纤维由于无法在生产过程中添加功能性材料，只能采取后整理的办法。通过浸轧、涂层等方法将纳米粉体处理到织物上，从而使织物获得抗菌性。