抗菌剂

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抗菌剂(Antimicrobial)

　　抗菌剂是指可以添加到材料当中，赋予材料抗菌性的物质，是能够抑制细菌和霉菌繁殖，造成其难于生存的环境，而且效果可以持续较长时间的药剂。

　　抗菌剂大致可以分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂：

　　1.无机抗菌剂

　　无机抗菌剂具有较好的耐热性、持续性和抗耐药性等特点，同时具有较高的安全性。按其抗菌机理的不同，可分为金属离子类抗菌剂和光催化抗菌剂。

　　(1)金属离子妻抗菌剂

　　金属离子类抗菌剂主要是通过物理吸收或离子交换等方法，将无机抗菌成分固定在载体上而制成的抗菌剂。较为常用的金属离子有Ag ⁺ 、Cu^{2 +} 、Zn^{2 +} 、Co^{2 +} 、Ni^{2 +} 、Fe^{3 +} 、Mg^{2 +} 以及Ca^{2 +} 等。在所有金属离子中汞的杀菌活性最强，但因其具有毒性而不被使用。杀菌活性次之的是银离子。它们的抗菌机理是以金属离子破坏细胞的代谢，通过破坏蛋白质来达到抗菌的目的。

　　(2)光催化抗菌剂

　　光催化抗菌剂经过光照后与水和氧结合生成的自由基能破坏细菌的繁殖和再生能力，同时破坏细菌的细胞膜结构，从而彻底杀灭细菌，比如纳米氧化锌对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都有显著的杀菌效果。光催化抗菌剂不仅杀菌能力强、无二次污染且资源丰富，稳定性好，目前在纺织、涂料、建筑材料等多个方面都得到了很好的应用，但其主要缺点是需要在光照条件下才有杀菌的作用。

　　2.有机抗菌剂

　　有机抗菌剂大致包括有机酸、酯、醇、酚等物质。因其具有强杀菌能力，加工方便等特点，如今被广泛应用于塑料、纤维、橡胶、纸张、涂料、树脂、建材、医疗以及水处理等多个方面。

　　3.天然抗菌剂

　　天然抗菌剂主要提取于天然物质，是最早为人们所使用的抗菌剂。其中比较突出的有动物类的甲质壳和壳聚糖以及植物类的艾蒿和芦荟等。

　　天然生物抗菌剂按其来源可大致包括：一是植物源抗菌剂，此类抗菌剂中的有效成分主要是萜类化合物及其衍生物等，具有高效、无污染、低毒或无毒、不易产生抗药性等优点，比如茶多酚和芦荟提取液；二是动物源抗菌剂，此类抗菌剂中最常用的是壳聚糖，这类抗菌剂的抗菌活性会随着金属离子活泼性的增加而增强，在纺织品的应用上有着显著的效果；三是微生物源抗菌剂，包括微生物自身以及微生物的拮抗性代谢产物，微生物源抗菌剂是通过分泌抗菌素以及诱导寄主产生抗病原等来起到抗菌作用，比如木霉和酵母就能寄生在病原菌上通过分泌酶来破坏真菌的细胞壁。

　　20世纪90年代以来，抗菌加工整理技术有了较快发展，出现了抗菌阻燃、抗菌防螨、抗菌防污防静电、抗菌拒水拒油等多功能产品，还出现了抗菌漂白一浴法、抗菌染色一浴法等新工艺。美欧国家的抗菌产品已实现了工业化生产，多为有机抗菌剂，并受到消费者欢迎。美国对抗菌整理剂的生产控制很严，故其抗菌剂种类少且价格高。日本的抗菌剂生产厂家较多，但产品多以有机硅季铵盐、甲壳素、二苯醚芳香族卤化物或复合物为主，是全球抗菌纺织品最大的市场。我国在抗菌剂方面的研究起步晚，但发展快，目前在产品质量、检测方法都已达到国际先进水平，产品的抗菌性、持久性及安全性都得到了国际范围的认可，很多产品在日本等国家享有较高声誉。

　　虽然目前抗菌剂的加工技术日趋成熟，并出现了效果好、安全性高的产品，但仍有问题亟需解决。如抗菌谱问题，由于细菌、真菌、霉菌具有不同的细胞结构，因此单一抗菌集团的抗菌剂很难具有广谱的作用；由于抗菌剂本身没有和纤维牢固结合的基团，不具有良好的耐洗性。且目前国内抗菌产品的质量体系不够健全，缺乏相关的质量监督部门，消费者也无法从外观上鉴别纺织品抗菌性能的好坏。因此，建立健全产品质量监督和管理体系，使纺织品抗菌整理得到健康发展，具有重要意义。

　　目前市场上应用的抗菌材料多以有机抗菌剂为主，但其效果一般较差，仅防霉菌作用较强，且耐热性、稳定性差，而无机抗菌剂却无此缺陷，因此具有持久性、耐热性和高安全性的无机抗菌剂将会有良好的发展前景。从抗菌效果和持久性来看，抗菌纤维织物都优于后整理织物，所以开发新型的具有永久抗菌效果的抗菌纤维是纺织品研究的新趋势。未来几年内，全球抗菌纺织品市场将增长10％，而健康、天然、环保已经是21世纪纺织工业的发展方向。