常见与高性能纤维纺织品

常见与高性能纤维纺织品第一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

高吸水性聚合物能够吸收自重数十倍、数百倍乃至千倍的水，不但吸速快，而且吸水后成为一种被水高度溶涨的无色透明凝胶，施加压力，难于将水挤出，但当外界温度较低时，吸收的水可自行扩散出来。第二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

美国农业部北部研究所于1974年开发，主要由丙烯腈接枝聚合到糊状淀粉上，再进行水解而成。高吸水聚合物制品形状共分为4种：粉末状、颗粒状、膜状、纤维。第三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

（二）高吸水纤维的种类

1、纤维素类：是最早开发的吸湿性纤维之一，包括物理改性和化学改性。第四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六物理改性：从纤维截面、形状、平直度、容积等增加纤维的内外比表面积来提高吸收量。主要有：中空型：充气型：第五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六化学改性：◆纤维素与尿素反应生成纤维素氨基酸酯。

◆将醚基引入纤维素链，即羟甲基化纤维素◆在纤维素纤维未挤压成型之前，加入淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯这样的物质于纺丝液中，然后共同纺丝成型。第六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六2、聚羧酸类

丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸中添加适量的多羟基醇作为交联剂，共同制成纺丝液。极性基团的数量对吸水能力有很大的影响。第七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六3、聚丙烯腈类

丙稀腈＋甲基丙烯酸＋N羟甲基丙稀酰胺共聚纺丝，浸渍于浓硫酸中干燥后，即得到高吸水纤维。第八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六4、改性聚乙烯醇类

并不具有短时间内吸收大量水份的高吸水型，但引入羧基后，经干法或湿法纺丝后得到的纤维，吸水能力可达到自重100倍以上，在40度的温水中基本不溶。第九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）高吸水纤维的吸水机理

1、水分子进入网状结构后，与离子基团形成化学键，网状结构具有弹性，可以容纳许多分子，外观呈现一种透明凝胶状态。

第十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六2、高吸水聚合物是一种高分子电解质，能在水或溶剂中电离。第十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六高吸水聚合物吸水能力的计算公式：

Q5/3=[(i/2VVS1/2)2+(1/2-X1)/V1]/(Ve/V0)式中：

Q—吸水能力

Ve/V0——聚合物交联密度

(1/2-X1)——聚合物亲水性

i/2VV——聚合物中固定电荷密度

S——外部电解质的离子强度第十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（四）高吸水纤维的开发应用

日本的Exlan公司的“兰西尔－F”，能吸收120ml/g－150ml/g的纯水，40ml/g-50ml/g的0.9％盐溶液。第十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

美国Arco多公司研制的Fibersorb纤维是以丙烯酸类化合物作芯的高吸水纤维，能吸收自重200－300倍。

英国考陶尔兹的ST高吸湿粘胶连续长丝。美国杜邦的聚酯Aquasorb是一种羧甲基纤维素钠。第十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

卫生用品材料—尿布、卫生巾、高效吸血纱布、绷带，快速吸收体液，不沾伤口。

第十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

农业、林业、园艺——与其他纤维混用制成的膜，作为土壤保水剂，透水透气性好，所吸收的水份95％可被植物利用，用它制成的“水合土”可在沙漠中种植庄稼。第十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六二、生体吸收性纤维

（一）生体吸收性纤维的分类天然材料——羊肠线、纤维素、甲壳素、胶原质、海藻酸盐。

第十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

合成材料——聚乙交酯类（PGA）、聚二氧杂环己酮（PDS）、草酸酯共聚物、琥珀酸共聚物、聚酰胺酯、玻璃质。混合材料——明胶＋聚乙烯醇

第十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

（二）应用

1、缝合线最大的应用领域。30~80天后，吸收作用完成。

第十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六2、内脏修补织物及固定材料腹壁修补、胸隔膜修补、疝修补作为暂时支撑材料。器官修复（脾脏、肝脏、肾脏）的包复物体内定位材料。

第二十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

3、人工假肢

和其他纤维一起混合制作人工骨的强化纤维。第二十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

4、人工皮肤

创面敷布，不仅保证创面纤维芽细胞很好生长。而且与生体亲和性好，能被创面吸收，愈后皮肤光滑。

第二十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

此外还开发了许多止血纤维，其他载体性纤维。

第二十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六三、离子交换纤维纤维大分子长链上具有活性侧基的合成纤维，经与具有离子交换功能官能团的化合物进行侧基置换，使构成该纤维的大分子长链上，带有相应的可以用作离子交换用的官能团，从而使之成为具有离子交换功能的“离子交换纤维”。第二十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（一）分类：强酸型阳离子交换纤维弱酸型阳离子交换纤维强碱型阴离子交换纤维弱碱型阴离子交换纤维第二十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（二）制法：1.化学转化法：将离子交换基团以置换的方法加至基材纤维的分子链上，常用的基材有聚乙烯醇、纤维素、聚氯乙烯、聚酚醛、聚苯乙烯、聚乙烯、氯乙烯-丙烯腈共聚物等。第二十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六2.接枝单体法以聚烯烃、聚乙烯醇、聚氯乙烯以及聚己内酰胺纤维为基体，经过辐射或化学接枝可以制备离子交换纤维。如以聚烯烃纤维为基体，辐射接枝苯乙烯，再经磺化或氯甲基化、胺化反应可以制得阳离子或阴离子交换纤维。聚烯烃纤维接枝丙烯酸可制备弱酸性阳离子交换纤维。第二十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六3.混合成纤法在纺丝液中加入离子交换剂，均匀混合后进行纺丝，可以制成离子交换纤维。用复合纺丝法将两种共聚物纺制成海岛纤维，如以聚乙烯为岛，聚苯乙烯为海成纤后再将聚苯乙烯交联，经功能化后可以制得阴离子或阳离子交换纤维。第二十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）离子交换纤维举例1.聚乙烯醇系强酸性阳离子交换纤维聚乙烯醇系磺酸型阳离子交换纤维聚乙烯醇纤维在进行磺化前先经部分碳化处理，因此实际结构较复杂，难以用简单的结构式加以表述，通常其含碳量为52%~53%，含硫量为6.7%~6.8%（以—SO3H形式存在）。第二十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

选用干法纺丝制取的维纶长丝做原丝，相应要求其单丝的线密度9.3~9.6dtex，总线密度1222~1333dtex，经脱水及催化处理后，在80~120℃下烘干，再使之在140~180℃空气中部分碳化，继而又在浓硫酸和硫酸盐的溶液中对其进行磺化、经水洗后再用10%~20%氯化钠水溶液使之转型，即使它的磺酸基团转变为磺酸钠型，经水洗、卷绕即可。第三十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

具有较高的离子交换容量，对钙离子和铜离子的交换速度快，十几分钟即可达到交换平衡。对亚甲基蓝有很高的吸附能力。较好的耐热性、耐化学药品性和耐辐射性，吸附、脱色能力强，通水性良好。纤维呈棕褐色至黑色，相对膨润度为1.2%。第三十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六用途：

充填有该纤维的电渗析器，可以用作核工业排放的低水平放射物的废水处理，另外，也可用它制作饮用水的净化器、木糖醇才净化器，以及用于分离稀土金属等。第三十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）离子交换纤维举例2.聚乙烯醇系阴离子交换纤维聚乙烯醇系氨基离子交换纤维取用干纺的维纶长丝作原丝，性能指标要求与上述聚乙烯醇系阳离子交换纤维相同。经脱水及催化剂处理后，经用上述同样的条件烘干和碳化后，放入胺类溶液中进行侧基置换，再经水洗、卷绕、包装即得成品。根据侧基置换所选用的胺类溶液性能的不同，成品可分为“弱碱性”或“强碱性”的阳离子交换纤维两类。第三十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

纤维为棕褐色，含水率约50%，总交换能量为2meq/g（干态），其交换、再生和洗脱速度均比相应的离子交换树脂要快。耐热性、耐化学药品性优良，膨润性较小。主要与阳离子交换纤维配套使用于纯水的制备、组装电渗析器、净化木糖醇，以及组装水处理装置等。第三十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）离子交换纤维举例3.聚丙烯腈离子交换纤维聚丙烯腈螯合型离子交换纤维实际为两性离子交换纤维，既有弱酸性的离子交换基团，也有弱碱性的阴离子交换基团，同时对某些稀有金属离子和贵金属离子具有特殊的螯合性能。其离子交换容量为2.7meq/g，孔连续对这些金属离子进行富集和分离。第三十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六由丙烯腈、丙烯酸甲酯、亚甲基丁二酸三元共聚的聚丙烯腈短纤维，使之与盐酸羟胺溶液反应，随后用氢氧化钠的溶液进行中和，接着再在62~64℃的甲醇中回流反应4~6h，随后取出纤维进行水洗、甩干，在95℃下烘干即可。主要用于在各种场合下富集各种稀有和贵金属元素，并可用于化学找矿，以及过滤、吸附某些有害物质。第三十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）离子交换纤维举例4.两性离子交换纤维纤维结构中同时含有阳离子和阴离子交换基团，兼有阴、阳离子交换性能的纤维，它对一般有机溶剂稳定、耐酸碱、强度良好。第三十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六制造方法有两种：一是采用聚乙烯纤维为原料，先按磷酸酯型阳离子交换纤维的制法，进行缩甲醛化及水解反应，然后浸渍在甲胺和乙二胺水溶液中，得阴、阳离子交换容量分别为1.0~2.0meq/g和1.5~2.5meq/g的纤维；第三十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六制造方法有两种：二是采用氯乙烯-丙烯腈共聚纤维为原料，先按羧酸型阳离子交换纤维的制法进行水解反应，然后用乙二胺的乙醇溶液作胺化反应，可制得具有阴、阳离子交换容量分别为1.5~3.0meq/g和2.5~3.5meq/g的纤维第三十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六可以制成织物和非织造布，用于废水处理、无离子水的制备或由高粘度溶液和饮料中除去氯离子等。第四十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）离子交换纤维举例5.超吸附纤维具有超高吸附速率和吸附容量的纤维，吸附物包括水、盐溶液、血和某些高毒性物质。当其吸水时具有高度的膨润和密封特性、有效的阻水性、非常好的湿态完整性和强度保持性，使被吸附物难以从干湿态纤维中迁移出来。第四十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六将聚丙烯酸盐、聚丙烯腈或水合纤维素纤维等，加工成具有吸水功能的交联纤维或微孔的碳化活化纤维。主要用作防露材料、食物的托盘垫、农业和园艺保水材料、电缆或光缆阻纱、医用绷带、毒物吸附以及混凝土固化片材等。第四十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）离子交换纤维举例6.含正丙胺基离子交换纤维其最大特点是对三价金离子具有离子交换、吸附或螯合的功能，还具有氧化还原的功能。在静态吸附情况下，当溶液的pH<1.5和pH>3.5时，对金离子具有较高吸附量，而在pH为1.5~3.5时，则吸附量较低或为零。第四十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六制法：1.将聚乙烯醇纤维在经γ射线照射后与苯乙烯-二乙烯基接枝，然后取1,2-二氯乙烷为溶剂，使经接枝了的纤维与甲醛、二氯亚砜反应，产物用甲醇、蒸馏水洗至中性，制成氯甲基化纤维，把其置于1,4-二氯六环中溶胀后，在60℃下、与过量的正丙胺反应制成。2.将聚乙烯醇纤维与甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚，再与丙烯酸双酯发生交换，最后再与正丙胺反应而制成。第四十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六主要用于对金离子的吸附、回收和提取。第四十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六四、中空纤维分离膜（一）类型按功能：微滤型中空纤维膜超滤型中空纤维膜反渗透型中空纤维膜透析型中空纤维膜气体分离型中空纤维膜蒸发渗透型中空纤维膜等。其材质遍及所有主要化学纤维品种。还有一些非常规的纤维品种。第四十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六按其结构：均质膜复合膜非对称膜（双重膜结构、三重膜结构）第四十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六中空纤维分离膜的分离功能主要取决于其膜壁微孔的大小和分布，一般情况下：微孔的平均直径在0.5~10微米，称为“微滤膜”；在0.01~4微米，称为超滤膜；在0.005~1微米，称为“反渗透膜”。第四十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（二）用途：

根据中空纤维分离膜的特性和功能，它可用于分离超微粒子、悬浊物、不同分子量区间的聚合物、大分子、菌类、细胞、血浆、血清、蛋白质、霉类、尿素、尿酸、肌酐、各种离子以及各种混合气体，此外还可用于固化酶的固定载体和生物反应器等。第四十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）中空纤维分离膜举例：

1.聚丙烯腈中空纤维透析膜具有微孔直径和孔隙率较大的特点，透水量大，耐霉菌性、时间稳定性和耐光性极好，耐溶剂性、耐化学稳定性和耐热性也很好，可以在较宽的pH值范围内使用，对某些物质的截留选择性很好，透析率大，血透时无血栓产生。第五十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

适用于尿激酶液、黏多糖、果胶酶、青霉素酰化霉和人血蛋白的浓缩，白蛋白的超滤和盐析，结晶猪胰岛素和细胞色素C的回收和测定。组装人工肝透析器，以及纯水制造和棉浆黑液的综合治理。第五十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）中空纤维分离膜举例：

2.三醋酯纤维素中空纤维反渗透膜将三醋酯纤维素粉碎，用100目筛网过筛，在130℃下烘干，以环丁砜为溶剂将其溶解，加入脱水的聚乙二醇和其他无机物添加剂，配制成一定浓度的纺丝液，中空纤维纺丝。第五十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六其内外径分别为150±25微米和350±50微米，初始脱盐率大于85%，产水量1mL/cm2h，耐氯性能好。用于制备电子工业用的高纯度水、低盐度苦咸水的淡化、锅炉给水的软化，以及食品工业、化学工业、医药卫生、科研和环保等领域高要求用水的制备。第五十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）中空纤维分离膜举例：

3.芳族聚酰胺中空纤维反渗透膜结构式：具有良好的反渗透性能，它有较高的机械强度和较好的热稳定性及耐化学稳定性，但其耐氯性较差。主要用于海水和苦咸水的淡化、超纯水及锅炉用水的制备以及医疗领域用纯净水的制备等。第五十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）中空纤维分离膜举例：

4.聚4-甲基-1-戊烯中空纤维空气分离膜结构式：只需（8~15）×105Pa的空气压力，即可生产出纯度达90%~99.9%的氮气，氮气的产量可为0.1~5000m3/h。耗能低，分离效率高，可以分离湿气。

第五十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六主要用于对空气中氮、氧的分离，所得到的氮气可用于易燃、易爆化学品仓库的保护、传送化学品、冲洗管道和储罐以及水果保鲜等、

第五十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）中空纤维分离膜举例：

5.聚丙烯中空纤维人工肺聚丙烯中空纤维氧合器用于制作“人工肺”的聚丙烯中空纤维内径为170微米，外径250微米，拉伸强度88.2Pa，断裂伸长150%；由于聚丙烯本身所具有的稳定性和无害性，制品的毒性极小，与血液的相容性好。

第五十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）中空纤维分离膜举例：

6.聚乙烯醇中空纤维膜是一种具有超滤、微滤和血浆分离等功能的聚乙烯醇中空纤维。纤维内经330微米，膜厚125微米，膜微孔最大孔径为0.2微米，透过性良好，其改进后的纤维耐溶剂性和耐药性好，可以在90℃下过滤。

第五十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六主要用于水、溶剂、润滑油的精制，由溶剂中回收有用物质、废水和废液处理、血浆的分离等。第五十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六五、活性炭纤维可分为聚丙烯腈基、酚醛基、粘胶基、沥青基四类。用于各种挥发性有机溶剂、异味气体，用于环保、回收有用物质、人工脏器、日常生活。第六十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六六、导电纤维聚苯胺纤维结构式：具有50~100S/cm的导电性和抗静电性能。雷达波吸收材料、抗静电服和导电复合材料，可根据用途控制其导电率，飞机机身材料取代金属。第六十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六聚吡咯纤维聚噻吩纤维第六十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六常见的功能纤维一、芳香纤维

是指带有芳香气味的纤维。第六十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（一）芳香物质的分类芳香：是通过嗅觉器官刺激中枢神经系统所形成的一种物理感觉。价值：炫耀个人身分和环境气氛

具有心理上、生理上的医疗保健功能。历程：古代祭祀——达官贵人——医疗功效第六十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六世界上的有味物质40万种，芳香气味的物质仅有5000种，常用芳香物质1500种。目前香型分类尚无定论，大致分为柑桔香、青草香、花香、林木香、东洋香及各种混合香。第六十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六1、植物香料

各类具有芳香气味的植物，涉及花、叶、茎、果实、根各个部分。提取方法：水溶解水蒸汽蒸馏溶剂萃取

第六十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六可以提取植物精油的植物，品种繁多，但需要大量资源才能提取少量香料。如用3吨玫瑰花才能制成1kg香料。第六十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六2、动物香料

数量极少，世界上仅有麝香、龙诞香等4种。

第六十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

麝香最为著名，我国西南－尼泊尔一带，约20－40克，每千克10万美元。1939年，鲁奇因分析出麝香的化学成分而获得诺贝尔奖。

香气浓郁。第六十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六3、合成香料

19世纪末期，合成香料问世，开始广泛应用，打开了市场的大门。第七十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六各种芳香气味的心理医疗效果:

醒神

—薄荷、桉树、柠檬、马鞭草、香茅、麝香草、玫瑰、迷失香

第七十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六各种芳香气味的心理医疗效果:

催眠——

檀香、橙花油、熏衣草第七十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六各种芳香气味的心理医疗效果:

抑制食欲——艾蒿精油、迷失香精油、桉树精油、松藻精油第七十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六各种芳香气味的心理医疗效果:

促进食欲

—麝香草、月桂叶、柠檬、肉豆蔻、香精花、洋葱、大蒜第七十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六各种芳香气味的心理医疗效果:

抗偏头痛

——橙香、柠檬、佛手柑、熏衣草、迷失香、欧薄

第七十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六各种芳香气味的心理医疗效果:

厌烟——

橙香、柠檬、佛手柑、肉桂、肉豆蔻、香姜花第七十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六各种芳香气味的心理医疗效果:

催淫——

檀香木精油、土香根精油、劳丹胶精油、琥珀、麝香第七十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六各种芳香气味的心理医疗效果:

清心镇静——熏衣草、佛手柑、柠檬、迷失香、欧薄荷、玫瑰、肉桂、肉豆蔻第七十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六(二)芳香纤维的技术类型

芳香与纺织品的结合由来已久，最初的办法很简单：喷洒或缝缀——熏香——活性炭吸附——涂香和浸香（水溶液中浸渍、粘合剂涂层、微胶囊整理）第七十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六1、共混型

纤维基材（常规聚酯和聚酰胺类）＋分散剂（分子量2000－4000的聚酯多元醇）＋增粘剂＋香料。缺点：芳香物质的沸点在250℃以上，否则挥发。第八十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六2、包芯型

直接借用芯鞘复合纤维技术。鞘层：聚酯、聚酰胺。芯层：熔点特别低的聚合物如聚乙烯共聚物或均聚物。芳香物质加入到芯层。

香味只能沿纤维纵向从端面逸出。改进：中空包芯型第八十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六3、吸入型

解决低沸点问题。乙烯－醋酸乙烯共聚物以共混方式纺入，浸入油性芳香剂中——加压或常压下保持一定时间，吸收足够的芳香剂。

第八十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六优点：对芳香物质的沸点没有限制挥发缓慢、不溶于水改善作业环境，提高纺丝工艺性能第八十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（三）芳香纤维举例

1、“花之精”芳香纤维采用微胶囊技术，以聚氨酯为微胶囊壁材，用硅系特殊粘合剂进行涂敷加工。有15种香型。第八十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六2、森林浴纤维

复合包芯纤维，鞘部：聚酯，芯部：刺柏天然精油的复合聚合物。

有一种漫步在森林中的感觉，使人神清气爽，忘记疲劳。第八十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六3、共混型芳香纤维

沸点250℃以上的芳香物质

＋平均分子量2000－4000的脂肪族聚酯多元醇

＋平均粒子直径0.1－0.5微米的TrO2微粒。混合后，掺入聚酯纺丝液中，获得内部物质均匀分散的聚酯短纤维。第八十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

其他各种类型：

4、微胶囊共混型芳香纤维

5、包芯中空型芳香纤维

6、中空型多芯芯鞘芳香纤维

7、吸入型共混芳香纤维

8、吸入型非完全包芯芳香纤维第八十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六二、抗菌纤维

是指在织物形成之前就赋予抗菌性的纤维。第八十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（一）抗菌的价值

微生物广泛存在，包括细菌、霉菌、放线菌、酵母等菌类达数千种，人类处于细菌的包围之中。纤维上也附着很多微生物，一般在103－108个/cm2之间，条件适宜就会迅速繁殖，产生危害。第八十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六1、医护用品的主要性能要求

医院的服装、被单、窗帘、地毯等纺织品。第九十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六2、食品卫生的主要措施

工作服、围裙、抹布、食品包装布等必须要考虑抗菌功能。第九十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六3、舒适生活环境的有效途径

服装内气候构成微生物滋生繁殖的条件。如金色葡萄球菌、假白喉杆菌、大肠杆菌、黑曲霉菌等。也会产生一定的病理刺激。即使这些细菌是非致病性细菌。

第九十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

此外，人体分泌产生的汗液、皮脂受到细菌的分解作用，产生氨气等恶臭气体，不仅使服装沾带体臭，还会使人穿着不舒适。第九十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

4、对纤维本身性能的保护

高温高湿气候，造成微生物大量繁殖，使衣料变色、材料变脆，甚至会危及皮肤。第九十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六抗菌纤维的发展过程：

第一次世界大战，丹麦科学家发现毒气受害者的伤口不会化脓。第九十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

第二次世界大战部分德军的军服进行抗菌整理第九十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六1955－1965第一阶段，酝酿时期，Sanitary整理，引起了人们的兴趣。第九十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六1965－1975第二阶段，前半期追求抗菌效果（有机汞、有机锡、有机铜、有机锌、酯系列化合物及含硫有机物）；后半期安全性引起了争议。

第九十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

1973年（日本）停止使用有机汞。美国道康宁公司开发了DC－5700抗菌剂，1975年开始商品化生产。

80年代末，出现了抗菌纤维。第九十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（二）抗菌纤维使用的抗菌剂

要求：

安全性耐水洗、干洗无色、无味不损伤纤维与助剂相溶成本低第一百页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六1、金属化合物

机理：细菌体内的一些酶因硫氢基的存在得以保持活性，金属离子能与这些水解酶中的硫氢基结合使之钝化，使硫氢基失去活性并导致硫氢基团的消失，细菌失去这种重要的代谢物质则不能繁殖。第一百零一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六有机金属化合物：

有机汞、锡、锌、银、钛无机金属化合物：

硝酸银、硫酸铜、氯化锌。第一百零二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

具有很高的抗菌性，与硫氢基结合性强。对金黄色葡萄球菌、白癣菌、大肠杆菌显示很好的杀灭作用。

很多不受温度、湿度条件的影响，而且不易溶出，提高了安全性。第一百零三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

2、苯酚类抗菌剂

机理：能进入细菌细胞的内部，破坏细胞壁，影响其脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA，抑止与合成核酸和蛋白质相关的酶的功能。第一百零四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六最重要的是二苯基醚类抗菌剂。

GG－1型抗菌剂（我国开发）有优异抗菌性，毒性低。第一百零五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六3、有机硅季胺盐类抗菌剂

机理：细菌一般带有负电荷，而季胺盐中的N＋带正电荷，造成相互吸引。这将导致细菌细胞中酶的代谢功能障碍，使其丧失呼吸功能而失去活性。这种抗菌机理称为“接触杀死”

第一百零六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

一般季胺盐处理织物易于从织物上溶出，不仅杀死有害细菌，也使耐洗性能降低，为此采用与有机硅共用的办法。第一百零七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

DC－5700抗菌剂有效成分：是3－（三甲氧基硅烷基）丙基二甲基十八烷基氯化铵。

SAQ－1（上海）和STU－AM10与之类似。第一百零八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

4、其它抗菌剂

脲类、胍类、含氮杂环类以及硫和含硫化合物等许多抗菌剂。此外一些医用抗菌和抗菌剂如庆大霉素、卡那霉素、四环素以及洗比泰、碘化物等。第一百零九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

（三）抗菌纤维的生产方法

历经十数年的发展，技术上呈现多样化。第一百一十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

1、对纤维进行接枝改性

通过化学反应在纤维上接上特定的离子基团。

第一百一十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

还可以通过交联剂来实现，许多抗菌纤维就是通过纤维素纤维上的羟基、尼龙纤维上的氨基以及羊毛的氨基和羧基先与交联剂结合，再与抗菌基团结合。如乙酰甲壳素醋酸盐就是常用抗菌基团中的一种。第一百一十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

2、纺丝后加工

研制一种微多孔纤维，经不同抗菌剂浸泡，使之附着其上，形成具有可控释放速度的Actipore系列抗菌纤维。

第一百一十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

在纺丝油剂中加入抗菌剂，随冷却、牵伸工序的进行，抗菌剂不仅附于纤维外部，而且由于冷凝收缩和牵伸收缩，抗菌剂还融入纤维表层以下，形成浅层包容，获得持久抗菌性。第一百一十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六3、共混纺丝

熔融纺丝法（无机抗菌剂）：聚酯、尼龙纺丝液中加入氧化锌、氧化铜、氯化锌、硝酸银等物质。

第一百一十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

溶液纺丝法（有机抗菌剂）对于特定含量的抗菌剂要制成粉体，纤维越细，对微粉粒径的要求越细，比如纺制1D左右的纤维，抗菌微粉的粒径要小于1微米。同时要添加助剂。第一百一十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六4、其他方法：

芯鞘复合技术和并列复合技术。以普通纤维为芯、以混入抗菌泡佛石的聚合物为鞘。第一百一十七页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（四）抗菌纤维种类

1、抗菌性纺丝油剂制取抗菌纤维

5％的2、4、4’－二氯－2’－羟基二苯醚分散于纺丝油剂中。聚酯、聚烯烃、聚丙烯腈等均可以用这种方法赋予抗菌性。第一百一十八页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

2、含银胶体纤维

3、含胺离子抗菌合纤

4、含吡唑酮类抗菌合纤

5、含硫磺抗菌纤维

第一百一十九页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六6、含有机硅季胺盐的粘胶纤维

7、含氯抗菌纤维

8、含有活性沸石的抗菌纤维

9、含金属及其化合物微粉的化纤第一百二十页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六三、消臭纤维

消臭是指消除已经产生的臭气，这类臭气不止是由于细菌繁殖所造成的。而往往是一些物质，如人粪尿、化学产品等物质所固有的气味。第一百二十一页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（一）恶臭物质种类与危害

地球上约有200万种化合物，估计1万种化合物是属于恶臭物质包括的种类有：

第一百二十二页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

醛R-CH=O

酮R-CR=O

酸－COOH

氨RNH2

硫化氢R-SH

甲基、乙基硫化物R-S-R’

醇R-OH

酚

第一百二十三页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六

天然恶臭物质是蛋白质、多糖等生物分子经需氧菌和厌氧菌分解而成。典型的是粪尿，其组成物质已经分析出27种。第一百二十四页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六恶臭物质的危害：即使数量极少，也会使人感到臭气难闻，产生不快感觉，而一旦溶入血液还会引起神经中毒。其他生理作用如血压升高、呼吸急促、恶心眩晕、刺激粘膜等。第一百二十五页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六（二）消臭途径和消臭剂

消臭剂不断问世，已经达到数百种，作为消臭剂有效成分的物质重要有：活性炭、硅酸、氯化物、氧化物、碘化物、氨络物、有机酸、苯酸类金属硬脂酸盐、芳香物质、植物精油和酶类物质。第一百二十六页，共一百四十二页，编辑于2023年，星期六其形态有：溶液型凝胶型