您現(xiàn)在的位置是:首頁 > 會員新聞

無機(jī)抗菌劑

無機(jī)抗菌劑

 無機(jī)抗菌劑 

無機(jī)抗菌劑是具有抗菌性的金屬離子等無機(jī)物及其與無機(jī)載體的復(fù)合體。它具有耐熱加工性好的優(yōu)點, 可廣泛用于塑料、合成纖維、建材、造紙等行業(yè),是非常有發(fā)展前途的高附加值新型礦物深加工產(chǎn)品。由于該類抗菌劑生產(chǎn)技術(shù)難度相對較低,所以國內(nèi)外生產(chǎn)廠家很多,但產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。 
 
嚴(yán)格地說,無機(jī)抗菌劑屬于溶出型抗菌劑,但由于近期對該類抗菌劑報道較多,故在此安排一節(jié)專門對此加以介紹。 
 
無機(jī)抗菌劑按照其抗菌成份分,除了幾個小類之外,主要有載體結(jié)合金屬離子型和氧化鈦光催化型兩大類。 
金屬離子型無機(jī)抗菌劑是將具有抗菌功能的金屬離子加載在各種無機(jī)天然或人工合成的礦物載體上,使用時載體緩釋抗菌活性離子,使制品具有抗菌和殺菌的效果。其中應(yīng)用效果最好的金屬離子是 Ag +、Cu 2 +、Zn 2 + 等。 
 
氧化物型抗菌劑是利用 N 型半導(dǎo)體材料,如:TiO 2 、ZnO、 Fe 2 O 3、WO 3、CdS等在光催化下,將吸附在表面的OH - 和 H 2 O分子氧化成具有強(qiáng)氧化能力的OH·自由基,對環(huán)境中的微生物具有抑制和殺滅作用。 
 
1、載體結(jié)合金屬離子類抗菌劑 
金屬離子類抗菌劑是將具有抗菌活性的金屬離子與載體結(jié)合而制得。它利用天然或合成沸石的骨骼的離子交換功能,借離子結(jié)合使與銀等結(jié)合(金屬交換量1%-2%),在滌綸、錦綸等合纖熔融紡的原液中,混入1-3%左右而賦予其抗菌性。該類抗菌劑應(yīng)用較廣,抗菌效果較好!般y離子溶出型”抗菌劑為其典型代表。據(jù)報道的實驗結(jié)果表明,“銀離子溶出型”抗菌劑對不同細(xì)菌及真菌的最低抑菌濃度(MIC)是:大腸桿菌和綠膿桿菌為62.8ppm,白色念珠菌和面包酵母為250 ppm;YoshinariT等利用離子交換的方法得到載銀25g/kg的沸石抗菌劑對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的MIC分別為62.5mg/L和125mg/L。粒度為0.2-2μm的銀/沸石粉末可直接作為抗菌織物的主要添加劑。經(jīng)測試,急性毒性LD50在5g/kg以上,異變性為陰性,對環(huán)境的影響是安全的。 
 
多種金屬離子都具有抗菌的作用,其殺滅和抑制病原體的強(qiáng)度有以下的規(guī)律: 
Ag>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe 
 
綜合考慮后可知:因為Hg、Cd、Pb、Cr對人體有殘留性毒害,Ni、Co和Cu離子對物體有染色作用,不宜用在化纖中,實際上常用的金屬抗菌劑是Ag、Zn及其化合物。 
銀的抗菌作用與自身的化合價態(tài)有關(guān),這種能力按下列順序遞減: 
 
Ag3+  >Ag2+  >Ag+ 
開發(fā)銀系抗菌劑時,可采用物理吸附或離子交換等方法,將銀離子固定的沸石、磷酸鹽等多孔材料中。銀系抗菌劑的種類及其載體性質(zhì)見表7。 
 
表7.銀系抗菌劑的種類及其載體性質(zhì)[16] 
 
(1)抗菌機(jī)理 
載體結(jié)合金屬離子類抗菌劑的抗菌機(jī)理有以下兩種[17]、[18]: 
 
a、金屬離子溶出型抗菌機(jī)理 
即通過載體緩釋Ag+、Cu2+、Zn2+ 等阻止微生物的繁殖來發(fā)揮殺菌作用。溶出的金屬離子(特別是Ag+)可與細(xì)胞膜及膜蛋白質(zhì)結(jié)合,導(dǎo)致細(xì)胞立體結(jié)構(gòu)損傷(變性作用)并產(chǎn)生機(jī)能障礙,而到達(dá)細(xì)胞內(nèi)的金屬離子又可對酶以及DNA的功能產(chǎn)生影響。 
 
例如:高價態(tài)銀的還原勢極高,能使其周圍的空間產(chǎn)生原子氧,具有抗菌作用,Ag+ 可強(qiáng)烈吸引細(xì)菌體內(nèi)酶蛋白的巰基,并迅速結(jié)合,使酶喪失活性,致使細(xì)菌滅亡。其機(jī)理簡示如下: 
 
當(dāng)菌體被殺滅后,Ag+又可以游離出來,與其他菌落接觸,進(jìn)行新一輪殺滅,周而復(fù)始。 
 
詳細(xì)地說就是含抗菌劑制品中金屬離子Ag + ( 此外還有Cu2 + ,Zn2 + 等 ) 非常緩慢的溶出,通過擴(kuò)散到達(dá)細(xì)胞膜,并被細(xì)胞膜吸附,細(xì)胞膜因此被破壞 , 例如 :Ag +會置換出 SH 酶硫醇中的H離子,即 R-SH  + Ag +  → AgS-R + H +?梢 Ag +致使微生物的新陳代謝被破壞,從而產(chǎn)生殺菌作用。 
 
b、金屬離子催化作用抗菌機(jī)理 
有人認(rèn)為不溶出的金屬離子也有殺菌作用,如可見光使在銀磷酸鋯中電子被激發(fā),被激發(fā)的電子與吸附在銀離子上的氧反應(yīng),使之還原成活性氧和過氧化物,Ag+  等金屬離子在這里起了催化作用。另外,失去電子而帶正電的空穴則可氧化水中OH - 生成·OH。這樣生成的負(fù)氧離子O2- 和·OH等都具有很強(qiáng)的氧化還原作用,從而可產(chǎn)生持久的抗菌效果。 
 
使用銀離子抗菌劑時也應(yīng)該注意到,它的抗真菌(包括霉菌)效果不理想,解決的辦法是將無機(jī)銀鹽與有機(jī)硅季銨鹽一起整理,效果較好。此外,由于銀的某些形態(tài)(如納米級的金屬銀、氧化銀)具有顯色性,使用不當(dāng),會在化纖的聚合溫度下或經(jīng)過一段時間的貯存或穿著,即天然老化后,呈現(xiàn)灰黑色,所以,采用含銀抗菌劑時必須進(jìn)行相應(yīng)的處理。[19]在筆者的實驗中發(fā)現(xiàn),漂白織物經(jīng)過含銀抗菌劑整理后泛黃確實是一個難以解決的問題,因為只有Ag+  緩慢溶出,才能有抗菌作用;同時只要有Ag+  溶出,就一定有泛黃。這種泛黃現(xiàn)象在陽光照射下的漂白織物最為明顯。 
 
(2)載體類型 
載體型抗菌劑的載體類型主要有沸石型、磷酸復(fù)鹽型、硅酸型、膨潤土型和可溶性玻璃型等。要求載體具有多孔、比表面積大、吸附性能好、無毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、并不破壞抗菌成分和具有持久的緩釋性能。 
 
a、沸石抗菌劑 
用于制備抗菌劑的沸石,可以是人工合成沸石,也可以是天然沸石。沸石分子式為xM2/nO·Al2O3·ySiO·3H2O(式中M為金屬離子,n為其原子價)。天然紅輝沸石礦物晶體結(jié)構(gòu)呈束狀、放射狀和晶簇狀,其主要成分為:SiO 2 58 %、Al 2 O 3 14 %、CaO 9 % 和極少量的 Fe、 Mn 等, 具有均勻的二維孔道結(jié)構(gòu),孔徑 0. 27 ~ 0. 62 nm,礦體中礦石白度最高可達(dá) 91. 7,風(fēng)化粉末狀沸石礦混合樣的白度為 83. 3。沸石具有由硅氧四面體[SiO4]在三度空間呈骨架狀無限排列構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)。該四面體結(jié)構(gòu)中硅原子可以被鋁原子置換而成鋁氧四面體結(jié)構(gòu),由于鋁為三價,在鋁氧四面體中有一個氧原子的負(fù)一價得不到中和而使四面體帶負(fù)電,這種負(fù)電荷則由引入的金屬離子加以平衡。這種金屬離子通常為Na+、K+離子,而氧的骨架鏈?zhǔn)狗惺瘍?nèi)部形成許多通道和微隙,抗菌的Ag+就可在此區(qū)域內(nèi)和Na+、K+離子進(jìn)行離子交換而得到無機(jī)抗菌劑,不同沸石的SiO2/Al2O3的值不同,可置換的陽離子數(shù)量也不同。除此之外,沸石的交換容量還和沸石的比表面積大小、陽離子位置、性質(zhì)及結(jié)晶結(jié)構(gòu)有關(guān)。通常沸石比表面積要大于150m2/g?咕惺ㄟ^緩慢釋放所置換的Ag+、Cu2+、Zn2+達(dá)到抗菌作用。 
 
目前工業(yè)上主要使用的就是抗菌沸石。銀、銅、鋅的鹽類水溶液與沸石進(jìn)行離子交換,沸石中的M+ 被Ag+、Cu2+或Zn2+ 所取代,即成為抗菌沸石。由于沸石易吸附水分,抗菌沸石微粉在添加之前應(yīng)先進(jìn)行干燥,并在高溫真空除去結(jié)晶水,以防止在與聚合物共混及紡絲中導(dǎo)致聚合物水解。其抗菌機(jī)理可以表述為: 
 
抗菌沸石中的Ag+ 、Cu2+或Zn2+ 以一定速率溶出,逐漸遷移到纖維表面,進(jìn)入與之接觸的細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi),與細(xì)菌繁殖所必需的酶結(jié)合而使之失去活性。沸石本身對人是安全無害的。抗菌沸石對金黃色葡萄球菌有良好的抑菌力。抗菌沸石具有耐熱性,因此可以用于聚酯、聚酰胺等熔體紡絲聚合物。此外,抗菌沸石還具有耐有機(jī)溶劑性,因而也可用于聚丙烯腈的溶液紡絲?上葘⒖咕惺⒎鄯稚⒂诩徑z溶劑中,再以一定比例加入紡絲原液中進(jìn)行紡絲。 
 
有人將紅輝沸石礦物研磨成不同粒級樣品,并于常溫下用濃氨水浸泡、烘干備用;實驗時,將金屬離子的硝酸鹽、硫酸鹽或鹵鹽用水稀釋成 0. 1 mol/L ~ 0. 4 mol/L 的溶液,按不同濃度比和不同粒級礦物粉混合,并于室溫或 100 ℃ 下攪拌不同時間后,過濾 , 多次水洗后,于 90 ℃~ 110 ℃ 烘干,制得無機(jī)抗菌劑。實驗結(jié)果表明,沸石粒度、是否經(jīng)氨水預(yù)處理、溶液中金屬離子濃度以及反應(yīng)溫度與反應(yīng)時間等,都對離子交換度產(chǎn)生影響。制取抗菌劑時,多次反復(fù)交換,能有效提高交換度。 
 
該類含銀抗菌劑的最佳生產(chǎn)工藝為:常溫下,用 0. 2 mol/l 的 AgNO 3 溶液與 2 倍量的、粒度小于 200 目的紅輝沸石混合,攪拌 24 h 后,洗濾、烘干 ( 編號為抗菌劑Ⅰ )。含銅抗菌劑和含鋅抗菌劑的生產(chǎn)工藝為:100 ℃下,用   0. 4 mol/L 的該金屬的硫酸鹽溶液與 2 倍量的、粒度小于 200 目、經(jīng)氨水預(yù)處理的紅輝沸石混合,攪拌 2 h 后,洗濾、烘干。實驗制得的此類抗菌劑中,銅、鋅含量均達(dá)到 6 %( 編號分別為抗菌劑Ⅱ、抗菌劑Ⅲ )。經(jīng) NORAN 能譜儀 (5 ~ 92 分辨率 , 146 ev) 檢測,各抗菌劑主要化學(xué)組成如表8。[20] 
 
英國BFF非織造布公司利用高度選擇性的合成沸石生產(chǎn)抗菌防臭無紡布,它具有獨(dú)特的氣味控制性能,尤其是對硫化氫、氨與胺?咕惺缓卸净瘜W(xué)品,它依靠的是金屬離子的殺菌效果。BFF產(chǎn)品經(jīng)理Ranber Maan博士說,由于沸石的高性能,因而只需要較小劑量,從而使薄型布的生產(chǎn)成為可能,它極薄且顏色很白。當(dāng)然,BFF的Zeovate活性沸石粒子不會脫出。BFF還針對工藝條件以及系列氣味的成分作了深入的研究,并取得了良好的效果。例如可以針對氨或硫化氫改變沸石類型或劑量。該新產(chǎn)品的最終用途是需要?dú)馕犊刂婆c抗菌性,且產(chǎn)品有厚度要求(較薄)和白度要求,以及不允許粒子脫落的領(lǐng)域,諸如婦女衛(wèi)生產(chǎn)品、揩布、成人失禁產(chǎn)品、服裝、襯里以及制鞋材料等。日本興亞硝子公司的PG也屬于此類抗菌劑。 
 
b、磷酸復(fù)鹽抗菌劑[21] 
磷酸復(fù)鹽抗菌劑是以磷酸鈦鹽MTi2(PO4)3和磷酸鋯鹽MZr2(PO4)3為載體的抗菌劑。這兩種無機(jī)復(fù)鹽具有NaSicon型晶體結(jié)構(gòu),在晶體結(jié)構(gòu)中具有大量可進(jìn)行離子交換的陽離子,通過離子交換將小的堿金屬離子用Ag+離子置換出來就可以得到具有緩釋抗菌作用的磷酸復(fù)鹽抗菌劑。 
 
磷酸鈦型載體的晶體結(jié)構(gòu)中有兩種位置可為陽離子所占有,形成連續(xù)的三維通道,其中M+離子為Li+時占有通道形成LiTi2(PO4)3。晶體具有很強(qiáng)的離子交換能力,并對Ag+有很強(qiáng)的選擇性,通過離子交換可以得到載體量很大的AgTi2(PO4)3抗菌劑。由于Ag+在晶體中具有良好的穩(wěn)定性,Ag+的釋放速度緩慢,因此該抗菌劑效果持久。 
 
磷酸鋯鹽型載體,也是通過離子交換,將Ag+引入到晶體結(jié)構(gòu)中。不同之處在于離子交換后的固體粉末要在1200℃下高溫處理。 
 
c、膨潤土抗菌劑 
膨潤土為一種天然的具有層狀結(jié)構(gòu)的粘土,在其層間具有可交換的陽離子,通過離子交換,將抗菌離子引入到膨潤土的層間結(jié)構(gòu)中,得到具有抗菌作用的粉末材料,在以后的使用過程中,Ag+ 被緩慢釋放獲得抗菌效果。必須指出的是這一類載體由于其層間結(jié)構(gòu)對Ag+ 的作用力弱,使Ag+ 在使用初期能較快地釋放出來,造成Ag+ 濃度偏高而帶來毒性,危害人體健康。另一方面,由此造成抗菌效果不能保持長久,因此直接用Ag+ 處理的膨潤土應(yīng)用的不多。 
 
d、可溶性玻璃抗菌劑 
可溶性玻璃抗菌劑是用磷酸鹽、硼酸鹽和銅鹽、銀鹽高溫熔融,制取超細(xì)粉體材料即可得到可溶性玻璃抗菌劑。該抗菌劑通過緩慢釋放Ag+ 、Cu2+達(dá)到抗菌效果。 
 
e、硅膠抗菌劑 
硅膠具有很大的比表面積,可以吸附Ag+ 而形成吸附絡(luò)合物,能提高其抗菌效果的耐久性以及耐熱性能。通常在其表面用溶膠–凝膠法再形成一層SiO2保護(hù)層。此外也有人在硅膠表面用堿和偏鋁酸鹽形成A型或Y型沸石層,通過離子交換將Ag+置換到硅膠表面上,獲得抗菌效果。[22] 
 
2、氧化鈦光觸媒類抗菌劑  
如果接觸光,就能發(fā)揮消臭、抗菌、防污等優(yōu)良功能的光催化劑,最近正多方面引人注目,納米級銳鈦型二氧化鈦即為其代表產(chǎn)品,表現(xiàn)出超過傳統(tǒng)抗菌劑僅殺滅細(xì)菌本身的性能。由于該類抗菌劑在光線存在下才有抗菌作用,應(yīng)用紡織品特別是內(nèi)衣等有其局限性。 
 
該類抗菌劑的抗菌作用為光催化活性氧抗菌機(jī)理。TiO2作為一種能進(jìn)行光能–化學(xué)能轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體材料早為人們所熟知。七十年代初,日本Fujishina等人發(fā)現(xiàn)TiO2電極能利用光能將水分解為H2 、O2 ,從此TiO2作為光能轉(zhuǎn)換材料在太陽能、環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生等領(lǐng)域逐漸引起注目,并相繼在許多基礎(chǔ)和應(yīng)用方面得到大量研究。[23] 
 
氧化鈦有結(jié)晶構(gòu)造,屬于正方晶系的高溫型的金紅石型、低溫型的銳鈦礦型、斜方晶系的板鈦礦型這三種類型。金紅石型氧化鈦在紡織業(yè)中一般起消光作用,混入合纖的長絲中,或用于顏料、涂料等工業(yè)材料,幾乎談不上什么光催化活性。而銳鈦型氧化鈦具有有效的光催化活性。光催化活性高的光催化劑氧化鈦,如接觸波長約400nm以下的紫外線,就發(fā)生光催化反應(yīng)。在表面上產(chǎn)生強(qiáng)氧化力,分解所接觸的病菌、惡臭等有機(jī)物,產(chǎn)生優(yōu)良的抗菌、消臭、防污功能。[24] 
 
該類抗菌劑的抗菌機(jī)理是利用光催化反應(yīng),即在光照射下,空氣中的水分和二氧化鈦中的遷移電子與氧原子反應(yīng)生成過氧化氫,然后釋放出單個氧原子而產(chǎn)生抗菌作用。也有人認(rèn)為其抗菌機(jī)理是:在可見光的照射下,被激發(fā)的電子同吸附在表面上的氧產(chǎn)生活性氧 ( 即 O 2- ),同時失去電子帶正電的空穴氧化-OH 生成羥基自由基•OH ,O 2- 和•OH都具有很強(qiáng)的氧化性能,可產(chǎn)生持久的抗菌作用。藤島昭和橋本和仁發(fā)現(xiàn)在試驗中光催化抗菌劑能夠?qū)⒓?xì)菌及其殘骸一起殺滅消除,同時還能將細(xì)菌分泌的毒素也分解掉,而傳統(tǒng)的銀抗菌劑就無法消除殘骸和毒素。 
 
TiO 2 經(jīng)光照射后原有的束縛態(tài)電子–空穴對變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)電子、空穴向晶粒表面擴(kuò)散,電子、空穴到達(dá)表面的數(shù)量多,則光催化效率高,反應(yīng)活性大,抗菌效果好。因此粒子越小,電子、空穴在粒子內(nèi)復(fù)合幾率越小,到達(dá)表面時間越短,光催化效率越高。目前綜合應(yīng)用效果最好的是 100 nm 左右的納米 TiO 2 。 
 
制備納米級 TiO 2 可采用氣相法和液相法。液相法又分膠溶法、溶膠–凝膠法和化學(xué)共沉淀法,其中化學(xué)共沉淀法是目前抗菌劑所用納米 TiO 2 的最經(jīng)濟(jì)的制備方法,具有原料來源廣,成本較低,設(shè)備簡單,便于大規(guī)模生產(chǎn)的特點。 
化學(xué)共沉淀法制備納米級TiO 2工藝如下:將蒸餾水置于冰水浴中,強(qiáng)力攪拌,滴入一定量的 TiCl4,再將溶有硫酸銨和濃鹽酸的水溶液滴加到TiCl4水溶液中,攪拌,溫度控制在20℃以下。TiCl4 的濃度為 1.5 mol/l,Ti4 + /H+ = 15,Ti4 + /SO24- = 0.5。將混合物升溫至90℃并保溫2h后,加入濃氨水,調(diào)節(jié)pH值為6左右,冷卻至室溫,陳化12h,過濾,用蒸餾水洗去 Cl -,然后用酒精洗滌2遍,過濾,室溫條件下將沉淀物真空干燥,將干燥后的粉體于600℃~800 ℃煅燒得納米級 TiO 2 粉體。其平均粒度可達(dá)到 60 nm。 
 
3、氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑 
很早就有人使用氧化鋅作為抗菌材料和傷口收斂劑。四針狀氧化鋅晶須(ZnOw)復(fù)合抗菌劑具有更好的抗菌效果,克服了一般銀系無機(jī)抗菌劑易變色的缺點,又不同于通過光催化才能抗菌。但在筆者的實驗中發(fā)現(xiàn),此類抗菌劑的效果并不盡如人意。 
 
據(jù)研究者介紹,其主要抗菌機(jī)理為: 
a、   鋅離子活性抗菌 
 
鋅離子與細(xì)菌的作用與銀離子類似 
當(dāng)菌體被殺滅后,Zn2+又可以游離出來,與其他菌落接觸,進(jìn)行新一輪殺滅。 
 
b、氧化鋅晶須尖端納米活性抗菌 
 
具有半導(dǎo)體特性的ZnOw尖端的納米活性成分能在水中和空氣存在的體系中,自行分解出自由移動的電子(e-),同時留下帶正電的空穴(h+),逐步產(chǎn)生以下反應(yīng): 
ZnO + hv → e-  + h+   
e-  + O2  →·O2 
h+  + H2 O →·OH + H+ 
 
產(chǎn)生的帶正電的空隙(h+ )具有很強(qiáng)的氧化作用,羥基自由基(·OH)和超氧化物自由基(·O2 )非;顫,有極強(qiáng)的化學(xué)活性,能與細(xì)菌內(nèi)的有機(jī)物反應(yīng),從而起到抗菌作用。[25] 
 
4、碘類 
游離碘是臨床上廣泛應(yīng)用于皮膚粘膜消毒的經(jīng)典抗菌劑,主要有碘酊、碘水、碘甘油三種制劑,此外,過碘酸鈉也被證明有抗菌作用,過碘酸鈉對金黃色葡萄球菌與產(chǎn)氣夾膜桿菌的抑菌濃度僅為2.92mmol/L;對產(chǎn)黑色素類桿菌的抑菌濃度為5.84 mmol/L;對大腸桿菌、綠膿桿菌、福氏痢疾桿菌、破傷風(fēng)桿菌及脆弱類桿菌等的抑菌等的抑菌濃度均為23.38 mmol/L。 
 
碘伏是一種廣譜抗菌劑,對各種革蘭氏陽性和革蘭氏陰性的需氧或厭氧菌、真菌、孢子及病毒均有抗菌作用。目前市場銷售及臨床應(yīng)用的一般為聚乙烯吡咯酮碘。由于該類化合物色澤很深,只能在部分醫(yī)用紡織品上應(yīng)用。 
 
5、過氧化物類 
過氧乙酸、過氧化氫、臭氧等具有很強(qiáng)的抗菌作用。該類抗菌劑無色、無臭、無公害,殺菌能力較強(qiáng),但容易分解,不穩(wěn)定,對物品有一定的漂白與腐蝕作用。過氧乙酸2ml/L可在10-15分鐘內(nèi)殺滅金黃色葡萄球菌、大腸桿菌,50ml/L可在5分鐘內(nèi)殺滅用20%小牛血清保護(hù)的金黃色葡萄球菌與綠膿桿菌,較高濃度的過氧乙酸溶液對皮膚、粘膜具有刺激性,因此在用于皮膚抗菌時濃度應(yīng)低于2000ml/L,用于粘膜時濃度應(yīng)降至200ml/L。過氧化氫也有較強(qiáng)的抗菌能力,含過氧化氫30000ml/L,溶液對細(xì)菌繁殖體的殺菌D值為0.3-4.0分鐘,對病毒為2.42分鐘,對真菌為4-18分鐘。 
 
該類化合物用于紡織品抗菌整理的工藝,就是全世界著名的紡織化學(xué)家M.Clerk Welch(美國南部研究中心)發(fā)明的Permax工藝。Permax整理織物對細(xì)菌有良好的抗菌作用,但對霉菌效果不盡如人意,更重要的是會顯著降低織物強(qiáng)力,并且工藝流程過長。1986年,筆者專門就該技術(shù)的具體細(xì)節(jié)問題向M.Clerk Welch 教授請教,他在回信中詳細(xì)地回答了有關(guān)問題,并指出permax抗菌織物有一個最大的特殊優(yōu)點,permax在溫暖潮濕的條件下緩慢釋放活性氧起到殺菌作用,而在干態(tài)下幾乎不釋放活性氧,這正好與人體需要抗菌的時機(jī)及環(huán)境相一致。因此,permax抗菌織物適用于某些特定環(huán)境條件下良好的抗菌織物。 
 
6、無機(jī)酸堿類 
2%-4%的硼酸水溶液可作為皮膚粘膜抗菌劑,以硼酸為主要成分的復(fù)方硼酸溶液,可用于口腔粘膜抗菌。有報告稱,作為無機(jī)堿的氫氧化鈣的糊劑具有高效抗厭氧菌作用,對牙根管內(nèi)檢出率較高的擬桿菌、梭桿菌、丙酸桿菌和消化鏈球菌均有良好的抑菌作用,抑菌率達(dá)90%所需濃度為1-64μg/ml,殺菌率達(dá)90%所需濃度為64μg/ml,在256μg/ml濃度時殺滅率可達(dá)100%。[26] 
 
7、可與纖維配位的金屬類 
這類無機(jī)抗菌劑的代表性產(chǎn)品是磺酸銀。在銀離子作用下,電子傳達(dá)體系受阻,細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的構(gòu)造遭破壞,引起代謝阻礙或DNA(脫氧核糖核酸)反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)菌死亡。陽離子可染滌綸織物,用硝酸銀溶液浸漬處理,攪拌下至沸,攪拌20min后,冷卻,用水凈洗后干燥,使銀離子結(jié)合于滌綸的可染性殘基(SO3)經(jīng)固著后加工,賦予織物抗菌性。 
 
除磺酸銀外,這類其他整理劑還有:鐵酞菁,金屬氧化物配位的氨基系聚合物,硫酸鋅配位的丙烯酸聚合物。 
8、將具有抗菌性的無機(jī)金屬鹽、金屬氧化物或光催化劑通過丙烯酸酯等成膜物質(zhì)粘附(商業(yè)上,有人稱為“植入”)到織物上,在特定條件下具有較好的抗菌效果。但存在著手感硬、降低織物的透氣性等問題。 
 
9、將含有用于腈綸纖維的溶劑(如碳酸亞乙酯)和粉粒直徑小于纖維直徑十分之一的殺菌性金屬或其他化合物[如Ag、Cu、AgCl、CuI、Cu(OH)2等]的加工液施加到織物上,然后進(jìn)行熱處理,使細(xì)粉擴(kuò)散入纖維皮層,最后經(jīng)固著處理,處理后的織物具有良好的殺菌性。 
 
10、在再生纖維銅氨的制造過程中,控制脫銅,使銅化合物在纖維中微分散后,經(jīng)硫化處理,使纖維中約含有15%-20%硫化銅(CuS,Cu2S)而賦予抗菌性。