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全球抗菌织物开发现状与发展前景分析

 2014-01-11 13:53:04 浏览量:2

 一、前言 
  目前,国内外各个地区的抗菌纤维发展得最迅速,发展迅速的原因是由于全球与抗菌相关的纺织品在近年来的销售额年增长了6-10%,从美国市场脉动看来,抗菌纺织品确实有其发展潜力。抗菌纤维与纺织品种类已经是很繁多了,其所使用的抗菌剂,全球市场每年约能增长10-12%,其中天然抗菌剂的比率占整个抗菌剂的比率为10%左右。目前全球抗菌剂市场规模约130亿美元,其中光是美国抗菌剂市场便约占有40亿美元。至于使用于纺织品的抗菌剂,约占整个抗菌剂市场的10-13%,一般来说抗菌剂成本占纺织品售价7-12%。在未来5年内,全球抗菌纺织品市场的年增长率约10-11%,而健康、天然、环保已经是众所公认新世纪纺织工业的发展趋势。展望未来,此市场将持续蓬勃发展。 
  由于细菌对纺织品本身也产生一些不良的作用,如:它们代谢过程中常产生羟基乙酸、柠檬酸、草酸、乳酸、酯酸、硅酸及一些能附着于织物的色素,使纺织品外观产生一定的变化,机械性能下降、着色,变色甚至产生难闻的臭味。因此,为提高织物的服用性能及人体的健康水平而进行的抗菌织物的开发越来越受到人们的重视。 
二、抗菌织物的发展历史 
  我国祖先早已发明并使用了多种防止纤维变质的办法。在西方,德国学者G.domak在1935年使用季铵盐处理军装,显著减少了伤员的感染。因此在二战之后,世界各国使用抗菌织物作为卫生材料一度出现高潮。上世纪60年代,曾经有学者研究证实某些抗菌整理剂有碍于人体健康,于是抗菌织物的使用落入低谷。此后,美国、日本等发达国家继续对抗菌织物进行深入研究,并制定了抗菌织物效能的确认方法,重新使抗菌织物的应用走出低谷。因此,人类对抗菌纺织品的研究已有很久的历史,美、日、英、法、瑞士等国都进行过抗菌纤维、织物的研究,如美国用DC-5700整理的织物;日本东洋纺、敷岛纺等二十九个厂商生产抗菌产品,包括袜子、内衣、运动服,室内装饰品、抹布、手套、帐蓬、美术画布和鞋料等。我国一些单位已开始致力于抗菌纤维、织物的研究,并开发了一些产品。但在品种、数量、功能及质量上,尚不能满足日益增长的需要。因而开发抗菌效果好,使用性能强的产品具有广阔的前景。 
三、抗菌织物的分类 
  抗菌织物按照纤维性质的不同,纺织物可分为天然纤维,如棉、毛、丝、麻及化学合成纤维、混纺纤维三种类型。用不同的抗菌整理工艺,都能使它们成为抗菌织物。所谓抗菌织物,是指在不改变织物本身感官性状(如强度、吸水性、手感、色差)的前提下,对织物进行抗菌整理加工。使用这种新型织物加工工艺,不仅对纤维材料本身具有防腐、防霉作用,也能使附着在织物上的微生物不过度繁殖或丧失活力,从而预防和减少微生物通过内衣、袜子、毛巾、床单等带来交叉污染,控制疾病传播,提高消费者的生活质量。正因为如此,日本政府允许在医疗卫生机构应用抗菌织物。 
  抗菌织物应安全耐用经抗菌处理的织物应符合以下条件: 耐洗(一般应达到洗涤织物数十次以上仍具有抗菌性能);无特殊颜色和气;无刺激性和致敏性;不改变皮肤微生态环境,不产生毒副作用。需要指出的是,人体皮肤表层存在着三类菌群:①常驻菌群(是保护人体免受有害微生物侵袭的屏障)。②过路菌群(往往是致病菌或条件致病菌)。③共生菌群(对常驻菌群有支持作用,对过路菌群有拮抗作用)。这三类菌群与皮肤共同构成一个动态平衡的完整的微生态系统,一旦平衡被打破,即可能导致皮肤感染或其他疾病。因此有必要继续深入研究,来证实抗菌面料能否破坏皮肤正常的微生态环境。 
  另外,根据织物对抗微生物的活性状态差异可分为被动型抗菌织物和主动型抗菌织物两大范畴,它们的抗菌机制和制造方法是完全不同的。被动型抗菌织物本身不含抗菌剂,但它们的表面构造具有莲叶效应(Lotus effect),即通过特殊整理(如等离子体)所赋予的拒水、拒油、拒污的抗粘附效应(Anti-abhe-sire effect),对微生物的生活条件能产生负面影响,因而表现出抑制有害微生物生长的作用。主动型抗菌织物含有抗菌剂,其抗菌活性能够主动作用于微生物的细胞内部或外部,使微生物的生长受到抑制或杀灭。 
  抗菌剂类型与抗菌对象:抗菌剂(Antimicrobial agents)是能使微生物的生活力造成负面影响的药剂的统称。抗真菌剂(Antimycotic/Antifungal agents)指对真菌的生活力产生抑制或杀灭作用的药剂;抗细菌剂(Antibacteri-al agents,简称抗菌剂)是对细菌生长、繁殖起抑制或杀灭作用的药剂。根据抗菌活性程度的差异,又可把抗菌剂区分为两类:杀菌剂(Germicide/cidalTM ),即对微生物产生毁灭性影响的物质;抑菌剂(StaticTM ),即对微生物生长受到抑制但未受到太大破坏的物质。杀菌剂依杀灭的对象还可再分为类:杀细菌剂(Bactericide),即对细菌起杀灭作用的药剂;杀真菌剂(Fungicide),即对真菌能起杀灭作用的药剂。抑菌剂依能抑制的对象也可分为两类:抑细菌剂(Bacteriostat),即能抑制细菌生长或爆发性繁殖的药剂;抑真菌剂(Fungistatic agents),又称为防腐剂或
防霉剂,指能对真菌生活力产生抑制作用的药剂。 

四、全球问世的抗菌织物系列展示 
  1.江苏仪化宇辉公司 
  最近两年来,江苏仪化宇辉化纤公司与香港福田实业(集团)有限公司合作研发生产一系列圆编针织抗菌织物,以供内衣、韵律装、休闲服饰及泳装市场使用。将在亚洲市场上市的抗菌织物,使用仪化宇辉化纤公司生产的A.M.Y.纱线产品,具有永久抗菌及防臭机能。仪化宇辉化纤公司总裁表示,香港福田公司是全球知名生产销售圆编针织布的企业,具有超过35年以上的经营经验,是仪化宇辉公司在亚洲市场先进纱线产品的优秀伙伴。 
  2.沙特阿拉伯SAAF和Ahlstrom公司 
  沙特阿拉伯熔纺非织造布生产商SAAF公司与Ahlstrom公司合作,向欧洲的医疗用品市场推广新的抗菌织物。现在,两家公司已经联手将"Plasma Wrap"投放市场,其他合作开发的产品也陆续进入市场了。Ahlstrom公司认为必须将熔纺非织造布产品加入其产品系列,以填补传统织布无法满足等离子消毒应用的要求。这次合作对SAAF公司而言是其全球合作战略计划的一部分,能为公司提供高品质产品。同时,Ahlstrom公司还推出了一种用于医用白大褂的新织物,能提供高度抗菌保护,而且舒适性也大大提高。这种称为Breathable Viral Barrier(BVB)的三层织物在内外层织物间还有一层用连续细旦纤维制成的集成电路膜。 
  3.日本抗菌织物公司 
  据日本《纤维通讯》报道,在不久的将来,一种商品名称为LASTOL的抗菌弹性面料将问世。据称这种有较强烈耐热性和耐化学腐蚀性的抗菌弹性面料,由一种XLA纤维(商业名称为LASTOL纤维)织成。XLA是一种用添加剂技术生产的改性-交联烯类聚合物,是一种新型的弹性纤维,同传统的弹性纤维相比,它具有较强烈的耐热性和耐化学腐蚀性,即使在220度的高温下也不会降解。而且,XLA纤维具有很好的柔软性,无论是与天然纤维还是化学纤维混纺,其产品都拥有柔软的手感,不会表现出硬的化纤感。  
  4.天津飞天公司 
  天津飞天家用纺织有限公司与中国科学院、天津益康世纪抗菌新材料公司共同研制、开发、生产了注入"纳米银系无机抗菌剂"的纺织用品,开创了天津市纳米银系抗菌纺织品的先例。目前,抗菌纺织品在欧美、日本等国家广泛使用,日本抗菌纺织品已普及到人们生活的方方面面中,我国的抗菌纺织品刚刚起步。飞天公司是全国家纺行业的骨干企业,是中国家纺十大品牌之一,为满足市场的需求,该公司引进新技术,将纳米银系无机抗菌剂纺入纤维中,制成民用产品、军用产品。 
  5.日本敷纺公司 
  日本敷纺公司的Nomos是敷纺公司与服装制造者相结合,开发用于护士、病人衣服的产品,它的特点是即使在剧烈高温洗涤下100次后其抗菌功能也很难消失,仍可保持99.9%以上的灭菌效果。自1993年开发以来,Nomos作为敷纺公司差别化的主力产品,被用于加工棉与涤纶混纺的面料,现在制服、针织布、睡衣、床罩、床单等方面开始应用。 
  Nomos的有效细菌种类为MRSA、金黄色葡萄球菌、大肠菌、绿脓菌、沙门氏菌、肠炎弧菌、肺炎杆菌、枯草杆菌。在安全性方面,Nomos通过了世界权威机构德国的Tuv Rheinland公司进行的全部安全性测试的项目。 
  6.东华大学 
  东华大学前身是中国纺织大学,它在纤维差别化开发研制方面处于国内领先水平。该校开发出的CHA抗菌防臭棉、毛、丝、麻、化纤和各种混纺织物及其制品,经有关部门检测,具有抗菌速度快、抗菌作用时间长、无副作用等特点,能够有效灭杀金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、白色念珠菌及真菌等多种细菌。 
  尤其在中国的非典时期成功研制抗菌超细无纺布,经采用进口设备检测表明,用它制作口罩,其阻挡非典的冠状病毒等0.1至0.3微米颗粒的有效率达95%,而20层纱布口罩对0.1至0.3微米颗粒的有效阻挡率也仅65%-70%。同时,戴超细无纺布和活性碳等二、三层隔离层做成的口罩,比戴20层纱布口罩,对人体的供气量、舒适性要好得多。这种新材料可用于口罩、防护服、防护帽、防护鞋等方面。 
  7.山东龙云集团与解放军总医院 
  解放军总医院与山东龙云集团联合开发研制了防水、防污、防体液、透气、透湿、阻菌的LONTEX新型纺织材料,用这种材料制成被褥、床单等可以有效降低医院的交叉感染。这种新型纺织物表面平整、手感柔软,物理检测证实,对血、尿和渗透出液等有良好的阻隔性能,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等医院感染常见菌的阻隔率达到100%。并且洗熨50次后性能不变,亦可用次氯酸钠、乙醇、过氧化氢等消毒。 
  8.上海合纤所 
  上海合纤所生产的AMF系列抗菌纤维已涉及涤纶、丙纶、锦纶、乙/丙复合纤维及丙纶纺粘法非织造布等5 大类,40多种长丝、短纤规格品种以及细旦纤维,已成功地用于各种内衣、床上用品、卫生材料、鞋袜、装饰材料、保暖内衣等方面。 
  9.天津纺织集团 
  天津纺织集团与天津工业大学积极配合,经过科研人员两天两夜的奋战,查阅了大量的国外技术资料,进行了十几次的反复实验,终于研制成医用隔离服,用于抗非典的第一线。  
  经天津工业大学纺织测试中心对该产品与美国杜帮公司同类产品、日本同类产品进行对比试验,电镜检测发现在大于正常气压1000多倍的1477帕斯卡压力下,该隔离服粒子过滤效率达到98.77%,好于美国杜帮同类产品,能有效地隔离病毒,且穿着舒服。 
  10.台湾世展公司和台化公司 
  据台湾媒体报导,2004年台湾的世展公司和台化公司已建立策略联盟,由前者提供抗菌剂,后者提供原料,共同生产抗菌粘胶布。世展是台湾的生化技术公司,台化是亚洲最大的粘胶纤维商。在此之前,这两家厂商已经将甲壳素的抗菌功能应用在纤维上,生产出抗菌短纤维。据介绍,一般粘胶纤短维每公斤约50元新台币(33.7元新台币合1美元),加入抗菌剂后的抗菌粘胶短纤维每公斤可卖到160元新台币,价格提高约2倍。甲壳素抗菌粘胶纤维可应用在内衣、袜子、不织布和梭织布的生产上,公司人员透露,它们生产出的抗菌粘胶布除供应台湾外,还将瞄准中国内地市场。生产粘胶纤维要先从木浆抽出纤维素,再经化学反应抽丝,程序比较复杂,成本高于合成纤维。西欧、美国和日本等原主要生产地已纷纷减产,但亚洲的产能仍在扩充。  
  11.日本琳得科公司 
  据报道,日本无纺布生产商琳得科公司(Lintec)开发出一种抗菌无纺布。这种无纺布能有效地预防非典、流感及其他疾病。该无纺布用含银纤维和沸石制造,性能柔软,易于进行热封及多层复合。目前,这种新型抗菌无纺布已作为防菌面罩的滤布用于医疗领域。琳得科公司目前正在开发可用于空调及多种卫生用品的过滤材料。 

五、国际标准化组织首次发布纺织品抗菌试验方法  
  近日,国际标准化组织(ISO)首次发布纺织品抗菌性试验方法。该标准的发布,标志着第一个全球通用的纺织品抗菌性试验方法的诞生。新标准适用于服装、纤维填料、纱线、服装材料和家庭装饰产品等各类纺织品,同时也适用于添加各类型抗菌剂(有机、无机、天然和人工制造的抗菌剂)的抗菌整理,以及内嵌、后整理和嫁接等各种形式的抗菌整理工艺。 
  近年来,随着纺织品抗菌整理工艺的不断发展,功能性纺织品逐渐受到消费者的追捧。抗菌内衣、抗菌袜、抗菌纱线、抗菌医用纺织品、抗菌湿巾等成了市场上的热销商品。然而,目前市场上的抗菌性纺织品鱼龙混杂,产品质量良莠不齐。虽然不少国家都建立起了各自的纺织品抗菌标准,但试验方法不尽相同。此类产品的进出口贸易受到影响,往往是一个国家一个标准,生产厂家难以选择统一标准。 
  此次发布的新标准,正是为了适应这一新形势的需要。该标准主要参照了现有的抗菌定量分析法(如AATCC100,JISL1902)、抗菌定性分析法(如SNV195920,AATCC147)和抗霉菌评定法(如BS6085,AATCC30,SNV195921)等相关标准。根据新标准的规定,抗菌试验方法可根据纺织品的用途及使用环境选择下列3种方法中最适用的一种:菌液吸收法(Absorptionmethod),适用于在消费过程中接触汗液等水分的抗菌加工纺织品的抗菌性试验;转移法(Transfermethod),适用于在消费过程中产生少量水分的抗菌加工纺织品的抗菌性试验;细菌转移法(Printingmethod),适用于消费过程中处干燥状态的抗菌加工纺织品的抗菌性试验。 
  目前,我国也已对抗菌性纺织品提高了关注程度,相继出台了《FZ/T73023-2006抗菌针织品》和GB/T20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》两项标准。为了进一步实现与国际先进检测水平的接轨,切实保证抗菌性纺织品的质量安全,检验检疫部门建议有关部门尽快对此次发布的国际标准进行解读,并在对照中找出我国相关标准的局限性,积极开展标准修订及推广应用工作。国内纺企也应加大对抗菌性纺织品的研发和把关力度,通过提高产品的科技含量和附加值来积极应对国外技术壁垒,争取实现产品利润和生产效益的最大化。 

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