葉遠麗， 李飛， 馮志忠， 陸鋒， 周莉

(1. 圣華盾防護科技股份有限公司,江蘇 江陰 214413；2. 江南大學 江蘇省功能紡織品工程技術(shù)研究中心,江蘇 無錫 214122)

一般的紡織品對菌體沒有抑制和殺滅作用，常被認為是滋養(yǎng)微生物的良好媒介。在合適的溫度、濕度以及相應養(yǎng)分下，微生物能夠迅速生長并繁殖，而多孔性紡織品極易吸收人體汗腺和脾腺分泌的排泄物，為微生物提供了所需養(yǎng)分，因而某種程度上，紡織品是微生物的支持者[1]。紡織品上微生物的存在不僅影響其性能，導致菌斑生成，使紡織品產(chǎn)生霉變、脆化甚至變質(zhì)，而且也會給服用者帶來不適感，甚至對皮膚產(chǎn)生有害刺激，引發(fā)皮膚病，危害人體健康。此外，微生物分解人體分泌物所產(chǎn)生的氨等異味物質(zhì)，也嚴重影響了周圍的環(huán)境衛(wèi)生。因此，對織物進行抗菌整理非常必要，通過對紡織品的抗菌整理可阻礙并抑制微生物在織物使用及儲存過程中的代謝和繁殖。文中概述了抗菌整理劑的作用機理，歸納了抗菌紡織品的加工方法及抗菌測試標準，并對抗菌紡織品的未來發(fā)展趨勢進行展望。

1 抗菌整理劑的種類及作用機理

抗菌整理劑指在一定時間可抑制細菌、真菌、酵母菌、藻類以及病毒等微生物的滋生與繁殖，且使其濃度比國家規(guī)定水平低的化學物質(zhì)[2]。根據(jù)抗菌整理劑的來源、作用機理、組成結(jié)構(gòu)等因素，可將其分為以下3類：無機抗菌整理劑、有機抗菌整理劑和天然抗菌整理劑[3]。

1.1 無機抗菌劑

無機抗菌劑屬于新型接觸型抗菌材料，發(fā)展于20世紀80年代，其高效抗菌、安全無毒、耐熱性好等優(yōu)點引起人們關(guān)注，也因此被廣泛應用于各個領域。有研究發(fā)現(xiàn)，無機抗菌劑具有較強殺菌能力及廣譜抗菌性，其對大腸桿菌及金黃色葡萄球菌的抑菌率可達99.9%，此外，某些特殊無機抗菌整理劑對病毒的抑制能力也較強[4]。依據(jù)作用機理，可將無機抗菌劑細分為金屬離子負載型抗菌劑與光催化型抗菌劑，其抗菌機制與特點見表1[5]。

表1 無機抗菌整理劑的抗菌機理與特點

1.1.1金屬離子型抗菌劑 金屬離子負載型抗菌劑是指通過物理吸附、多層包覆與離子交換等不同技術(shù)，將具有抗菌活性的成分同載體結(jié)合起來，制得的具備抑菌能力的化學物質(zhì)。通常采用的抗菌活性成分包括Ag，Zn等金屬離子及其金屬鹽化合物，使用的載體有沸石、硅膠、磷酸鹽、高嶺土等[6]。大多數(shù)金屬離子均具備抑菌或殺菌能力，殺菌力最強的金屬離子是銀離子，銀系抗菌整理劑的作用機理一般分為以下兩種[7]：①接觸殺菌?？咕韯┚徛尫懦錾倭緼g+，它們依靠庫倫力擊穿細胞壁后進入細胞內(nèi)部抑制其分裂增殖活動；除此之外，Ag+也可對微生物各類生命傳輸系統(tǒng)造成破壞，而后從中游離出來繼續(xù)殺菌，因此Ag+具有較強抗菌耐久性。②光催化殺菌。在光的照射下，空氣中的O2會被Ag+激活產(chǎn)生 ·OH和O2-，抑制細菌繁殖。GORENSEK M等[8]采用80 nm銀對棉織物進行抗菌整理，經(jīng)整理的紡織品對金黃色葡萄球菌的抑菌率達到98%，但經(jīng)10次洗滌后，其抑菌率降為60%，且經(jīng)整理的棉織物白度明顯降低。

1.1.2光催化型抗菌劑 常用的光催化型抗菌劑包括ZnO，TiO2，SiO2以及Fe2O3等半導體氧化物。TiO2的抗菌作用機理如下：在光作用下TiO2被激活，在其表面產(chǎn)生大量·OH與·O，這些自由基具有較強的化學活性，當它們與細菌接觸時，與其內(nèi)部有機物發(fā)生反應生成CO2與H2O，從而殺滅微生物[9]。ZnO的抗菌機理有3種假設[10]：①光催化機理。其抗菌作用機理與TiO2相同。②Zn2+溶出機理。Zn2+與蛋白質(zhì)發(fā)生反應后，從細胞內(nèi)游離出來，繼續(xù)殺菌。③活性氧抗菌機理。賦予ZnO抗菌能力的主要活性物質(zhì)為H2O2。目前，ZnO抗菌被認為是這3種抗菌機制共同作用所致。為減少光催化引發(fā)織物產(chǎn)生降解的情況，可采用磷石灰將TiO2包覆后對棉織物進行抗菌整理，微生物可被多孔吸附從而被TiO2分解，在可見光或小于385 nm的黑光環(huán)境下，抗菌整理后的棉織物顯現(xiàn)較高抗菌性能[11]。

無機抗菌整理劑發(fā)展迅速，但也存在眾多缺陷，因此有機/無機型與金屬離子/光催化型等復合抗菌整理劑應際而生，成為現(xiàn)今無機抗菌劑研究領域的熱點[12]。利用溶膠凝膠、化學還原與直接沉淀等方法將Ag納米金屬離子與納米TiO2復合，可制成金屬離子/光催化型復合抗菌整理劑[13]。朱文杰等[14]將有機抗菌劑季銨鹽組裝在SiO2納米顆粒或網(wǎng)絡上，制備出有機/無機型復合抗菌整理劑。

1.2 有機抗菌劑

有機抗菌整理劑是最早投入使用的一類抗菌劑，目前已在抗菌整理劑中占據(jù)主導地位，除應用于醫(yī)療環(huán)保領域，還在污水處理、建材防銹、木材防腐等各方面得到廣泛應用與發(fā)展。有機抗菌劑不僅具有高效殺菌力、強及時性等優(yōu)點，同時便于加工，且來源廣泛、種類繁多；但也存在一些限制其應用的缺陷，如毒性稍大，耐熱性差，易使微生物產(chǎn)生耐藥性等。

有機抗菌整理劑主要包含有機酸、醇、酚、酯等物質(zhì)，市場上常見的有機抗菌劑有季銨鹽類、鹵胺化合物、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽等。

1.2.1季銨鹽(QAC) 季銨鹽類化合物作為一種典型的有機抗菌整理劑，已投入使用超過50年，它是一種陽離子表面活性劑，能殺菌消毒，廣泛應用于各個領域[15]。季銨鹽類化合物的抗菌性能受分子中陽離子季銨鹽數(shù)量、烷基長度影響很大，且與是否存在全氟代烴基團有關(guān)。磷酸一銨與二聚體銨表面活性劑含有烷基、烷芳基與全氟代烴基團，常作為抗菌劑應用于織物的抗菌整理。QAC類物質(zhì)的抗菌機理是：季銨鹽基團帶正電荷，細菌細胞膜本身帶有負電荷，兩者產(chǎn)生靜電吸引而結(jié)合，擾亂了細胞膜的正?；顒樱M而影響到細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成；此外，季銨鹽類化合物亦能影響細菌等微生物的DNA轉(zhuǎn)錄，破壞其正常繁殖。若季銨鹽分子中有長鏈烴基，季銨鹽則會對細菌產(chǎn)生兩種作用：①Q(mào)AC的中心氮原子帶正電，與帶負電荷的細菌細胞等產(chǎn)生靜電吸引；②疏水長鏈烴基與微生物的非極性中心產(chǎn)生分子間作用力。季銨鹽因靜電吸引力吸附在微生物細胞表面后，由于分子定向排列空間位阻的存在，長鏈烴基刺入細胞內(nèi)部進而破壞其代謝過程[16]。在微生物細胞失活后，季銨鹽仍能繼續(xù)發(fā)揮其抗菌性能。聚酯等紡織品上大多具有磺酸基、羧基等陰離子基團，通過這些陰離子與季銨鹽陽離子之間的離子鍵作用力，在沸點條件下QAC類化合物可浸染到紡織品上[17]。

AE-5700是由道康寧(Dow Corning)公司研究開發(fā)的一種有機硅季銨鹽類抗菌整理劑，它帶有反應性硅氧烷基團，可與紡織品纖維表面發(fā)生化學鍵合以及靜電吸引，從而構(gòu)成抗菌涂層，因此具有較高抗菌耐久性，是制作固定化非溶出性抗菌織物的新方法。其陽離子季銨鹽帶正電荷，可吸附在本身帶有負電荷的細菌等微生物細胞膜上，細胞活動受到限制，呼吸功能逐漸喪失而導致細胞死亡[18-19]，因此將該抗菌整理劑應用于織物抗菌整理可賦予其優(yōu)異的耐久抗菌性。研究發(fā)現(xiàn)，AE-5700對革蘭氏陰性菌大腸桿菌及革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度(MIC)為10～100 mg/L。截至目前，AE-5700已廣泛應用于滌綸、尼龍以及棉紡織品的抗菌整理，且已進入商業(yè)化生產(chǎn)與應用。盡管QAC類抗菌劑具有成本低、殺菌快且高效等優(yōu)點，但耐洗牢度差，且極易使微生物產(chǎn)生耐藥性。

1.2.2鹵胺化合物 含有N—Cl或N—Br鍵的化合物常被稱為鹵胺化合物。若化合物含有酰胺基、酰亞胺或胺基等，經(jīng)過次鹵酸鹽等氧化劑氧化后則可得到鹵胺化合物，但N—Br鍵易分解、不穩(wěn)定，故實際生產(chǎn)中多用氯胺化合物。鹵胺分子中的N—Cl化學鍵具有強氧化性，賦予了鹵胺類化合物抗菌殺菌能力，此外，鹵胺化合物具有可再生性，因而可重復循環(huán)殺菌[20]。其抗菌作用機理為：當鹵胺化合物與細菌、真菌、霉菌接觸時，二者發(fā)生氧化還原反應，N—Cl被還原成N—H，微生物被氧化失去活力而死亡；N—H不再具備殺菌能力，但可通過氯漂工藝再次轉(zhuǎn)換為N—Cl進而重復上述殺菌過程。鹵胺化合物的循環(huán)抗菌機理如圖1所示。

圖1 鹵胺抗菌循環(huán)機理
Fig.1 Cycle antibacterial mechanism of N-halamine

鹵胺類化合物的這種循環(huán)重復抗菌機理最初由SUN G等[21]提出，并將其應用在棉紡織品的抗菌整理工藝中。隨后，眾多學者相繼研究開發(fā)出多種雜環(huán)鹵胺化合物，不僅能夠通過共價鍵與棉、滌綸、錦綸以及蛋白質(zhì)等纖維形成化學鍵合，且可通過接枝將合成纖維與纖維素連接。

鹵胺類抗菌劑具有高效、快速、廣譜抗菌性能，可抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌以及某些病毒的滋生與繁殖，并可在短時間內(nèi)將其殺死。然而，鹵胺化合物同時也存在一個極大的問題限制其在織物抗菌整理領域的應用，即織物在經(jīng)鹵胺抗菌劑整理后，表面會有游離鹵胺的殘留，不僅降低織物白度、影響織物外觀，更產(chǎn)生異味，導致織物服用性能降低。針對該缺陷，LI S[22]提出了一種去除紡織品上殘留氯的方法，即織物經(jīng)鹵胺抗菌整理后再經(jīng)硫化鈉浸軋。此外，REN X H等[23]利用羥基鹵胺化合物對棉織物進行抗菌整理，通過BTCA(1,2,3,4-丁烷四羧酸)交聯(lián)劑作用將其接枝到棉纖維表面，提高了鹵胺類化合物抗菌性能的同時亦增強了其抗菌紡織品的耐洗性能。

1.2.3聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽(PHMB) PHMB是一種多分散性混合物，其相對分子質(zhì)量約為2 500，具有高效、廣譜的抗菌性能，且對人體安全無刺激，故在食品、醫(yī)用敷料與泳池消毒等領域得到了廣泛應用。PHMB的化學結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 PHMB化學結(jié)構(gòu)Fig.2 Chemical structure of PHMB

PHMB的抗菌機理核心在于靜電吸附，即所帶正電荷陽離子吸附帶有負電荷的細菌細胞膜，從而破壞細胞正常生理活動致其死亡。該整理劑的抗菌活性隨著分子聚合度的增加而增加。棉織物表面的葡萄糖單元在絲光與漂白等處理工藝過程中會發(fā)生氧化還原反應，陰離子羧基由此生成。此時，若采用PHMB整理劑對棉織物進行抗菌整理，PHMB則可與棉纖維上羧基產(chǎn)生離子相互作用，從而固定于棉織物表面，增強織物抗菌活性的持久性[24]。

PAYNE J D[25]利用PHMB整理棉織物，經(jīng)過強酸處理后織物避免白度嚴重下降，且增強了紡織品的抗菌持久性能，并以此首次申請了關(guān)于PHMB在棉織物抗菌整理領域應用的專利。PHMB在水溶液中可電離出帶正電的陽離子，故在整理過程中可同棉纖維產(chǎn)生靜電吸附形成氫鍵。PHMB可通過兩種方式整理到棉織物上：①在室溫及中性pH條件下通過浸染，在紡織品表面形成抗菌涂層；②通過軋烘焙傳統(tǒng)整理工藝使PHMB附著到織物上。

Arch公司研發(fā)了一種新型PHMB抗菌整理劑，該聚合物抗菌劑分子結(jié)構(gòu)中具有16個雙胍單元，可為紡織品纖維單元提供更多的陽離子染座，使整理劑與織物表面陰離子產(chǎn)生化學反應的機會增多，紡織品抗菌性能也相應增強[19]。該PHMB抗菌整理劑最初在棉纖維中得到實踐，現(xiàn)已成功應用于滌綸、錦綸等人造纖維領域。PHMB類抗菌整理劑抗菌效果好，可對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌等廣譜抗菌，且具有較高的熱穩(wěn)定性及安全性。雖然如此，但它仍然存在著限制其廣泛應用于各領域的缺陷，如對白色念珠菌等真菌的抗菌性能有待提高，光照條件下易分解，且抗菌耐久性差，易使微生物產(chǎn)生耐藥性等。

1.3 天然抗菌劑

天然抗菌整理劑是指本身具有抗菌性能的生物活性物質(zhì)，主要源于自然界，資源豐富。其種類包括艾蒿、蘆薈等植物類天然抗菌劑；甲殼質(zhì)、殼聚糖等動物類天然抗菌劑；膽礬等礦物類天然抗菌劑；氨基葡萄糖苷ST-7等微生物天然抗菌劑。近些年，人們對生活品質(zhì)的追求不斷增強，對全球呼吁保護環(huán)境的響應熱情也愈加強烈，自然生物類物質(zhì)倍受青睞，抗菌領域的學者逐漸將研究重心轉(zhuǎn)移到天然抗菌整理劑的開發(fā)上。

極具代表性同時也是較常用的一類天然抗菌劑是殼聚糖，經(jīng)甲殼素脫乙酰作用而得，其中甲殼素是一種多糖化合物，由蝦、貝殼、蟹等甲殼類動物提取、純化而來。據(jù)研究學者推測，殼聚糖有以下兩種抗菌作用機理[26]：①殼聚糖大分子因—NH3+的存在與帶負電的細菌細胞膜產(chǎn)生靜電吸附，導致細胞膜與細胞壁上負電荷分布不均勻，細胞壁的合成與溶解平衡系統(tǒng)遭到破壞；靜電吸附同時也使細胞表面覆蓋上一層高分子膜，所需營養(yǎng)物質(zhì)不能成功向細胞內(nèi)運輸，細胞正常生理活動被擾亂而導致死亡。②殼聚糖刺穿細胞壁并進入細胞內(nèi)部，細胞內(nèi)帶有負電荷的物質(zhì)大多被殼聚糖大分子上的—NH3+吸附，微生物細胞因此失去活性而導致死亡。

殼聚糖源于自然界，產(chǎn)量極其豐富，具有良好的生物相容性及生物可降解性，且對人體安全無刺激，最重要的是抗菌效果好，又廣譜抗菌，因此在抗菌領域中倍受青睞。目前，殼聚糖抗菌劑主要應用于棉紡織品的抗菌整理，但實際應用過程中存在的最大問題是耐洗性較差。為此，相關(guān)學者利用檸檬酸、二羥甲基二羥乙基脲(DMDHEU)、戊二醛、丁烷四羧酸(BTCA)等交聯(lián)劑將殼聚糖連接到棉織物上，來提高抗菌耐久性。結(jié)果顯示，經(jīng)50次洗滌后，織物的抑菌率仍可達90%[27]。除此之外，還可通過改性纖維素或改性殼聚糖使二者發(fā)生接枝或交聯(lián)，如在酸性條件下，利用碘酸鉀氧化纖維素產(chǎn)生—CHO，該醛基便可與殼聚糖上的NH2反應生成C=N[16]；再如，在殼聚糖大分子中引入丙烯酰胺甲基或其他活性基團，在堿性條件下，改性后的殼聚糖便可與織物反應產(chǎn)生化學鍵合，從而提高織物抗菌持久性。有關(guān)殼聚糖應用于棉及滌綸織物的研究已有很多，但市場上抗菌紡織品中采用殼聚糖進行抗菌整理的為少數(shù)，其主要原因在于殼聚糖水溶性較差，不易采用傳統(tǒng)整理方法軋烘焙進行抗菌整理，且經(jīng)殼聚糖整理后的織物手感發(fā)硬，白度、透氣性等服用性能下降較多。

2 抗菌紡織品的加工方法

2.1 原纖維法

在紡絲過程中，將抗菌劑添加到成纖聚合物中，經(jīng)紡絲工藝制得抗菌纖維后，進行抗菌紡織品織造，這種制備抗菌織物的方法被稱為原纖維法。該方法技術(shù)難度大、加工成本高，且對抗菌劑要求嚴苛，但制得的抗菌織物效果顯著又持久。原纖維法主要包括以下兩種制備方式[28]：

1) 共混紡絲法。將抗菌劑與各類助劑混合，而后與纖維基體樹脂混合均勻，經(jīng)熔融紡絲制得抗菌纖維。該方法制得的抗菌纖維，其抗菌成分同時存在于纖維表面與內(nèi)部，且分散均勻，主要應用于丙綸、滌綸等無活性側(cè)基纖維中，適用于醫(yī)療及裝飾用抗菌紡織品的生產(chǎn)。

2) 復合紡絲法。采用抗菌纖維與其他纖維進行復合紡絲，制成中空形、并列形以及鑲嵌形等結(jié)構(gòu)的抗菌纖維。

2.2 后整理法

后整理法即在后整理過程中采用抗菌整理劑處理織物，從而賦予其抗菌效能。此種加工方法成熟簡易，但不足之處是耐久性相對較差。常用的后整理法有以下4種[29]：

1)表面涂層法。將抗菌整理劑添加到涂層劑中，制成均一溶液后將其涂在織物上。經(jīng)過該方法整理后，抗菌劑將緊固在織物表面，從而賦予織物抗菌性能。此種抗菌整理方法的優(yōu)點在于適應性廣，但不耐洗滌且影響織物性能。

2)浸軋法。將整理劑制成乳液狀，再通過浸、軋、烘將其轉(zhuǎn)移至織物上，通?？蓪⒄韯┤苡跇渲?或粘合劑)中，使抗菌成分牢固吸附于紡織品表面，但織物手感等服用性能亦會因此下降。

3)微膠囊法。將抗菌劑制成微膠囊，再用粘合劑將其整理到紡織品表面?？椢镌诖┲蚴褂脮r，因受到不停接觸與摩擦，其表面的微膠囊破裂而釋放出抗菌成分，因此可以保護紡織品不受外界微生物的侵犯。

4)接枝法。使纖維產(chǎn)生帶電官能團，再將其浸在相反的離子溶液中，產(chǎn)生化學鍵或者以其他形式的結(jié)合。該方法解決了傳統(tǒng)抗菌整理工藝中織物抗菌耐久性差的問題。例如，可使丙烯酸和棉纖維發(fā)生接枝共聚反應，并將其浸于硫酸銅溶液中，使纖維與金屬離子產(chǎn)生結(jié)合。

3 新型抗菌整理劑及其應用

傳統(tǒng)抗菌劑如Ag+、季銨鹽、鹵胺化合物、殼聚糖等都具有一定的抗菌效果，但其應用于織物抗菌整理過程時均存在自身缺陷。近年來，國內(nèi)外研究學者致力于新型抗菌材料的開發(fā)，如稀土、石墨烯、環(huán)糊精等，并探索了其在紡織品中的應用，取得了一定成果。

3.1 稀土

稀土元素的電子層結(jié)構(gòu)較特殊，最外層與次外層電子是充滿狀態(tài)，極易失去電子，從而形成價態(tài)不同的稀土離子，其4f亞層的未成對電子可與其他元素的外層電子產(chǎn)生相互作用，因此稀土具有活潑的配位性，可與細菌的細胞壁、細胞膜以及細胞內(nèi)的DNA作用[30]，抑制細菌繁殖與增長。

稀土類抗菌劑包括稀土離子及其氧化物、稀土配合物(稀土/有機物復合)、稀土摻雜氧化物(稀土/光催化氧化物復合)、高分子/稀土復合物等。YIN R X等[31]通過濕法紡絲制備了混有鈰的纖維，其對大腸桿菌與金黃色葡萄球菌具有抗菌性能，但該方法技術(shù)要求高，成本昂貴。武曉偉等[32]將稀土離子摻入納米TiO2中，得到稀土/納米TiO2復合抗菌劑，采用二浸二軋工藝將稀土離子、納米TiO2與稀土/納米TiO2復合抗菌劑分別整理到棉織物上，稀土離子和TiO2的抑菌率分別為50%和60%，復合抗菌劑的抑菌率則高達100%。

3.2 石墨烯

石墨烯在2010年首次被發(fā)現(xiàn)可殺死細菌，從此備受相關(guān)學者關(guān)注。石墨烯的抗菌機理主要有兩種：①細胞膜應力機理，石墨烯刺破細菌細胞膜，細胞質(zhì)流出，細菌死亡；②氧化應激機理，細菌細胞內(nèi)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)被石墨烯破壞，從而使細菌喪失正常生理活動能力，致其死亡[33]。

石墨烯及其衍生物可通過直接吸附法、涂層法或交聯(lián)法等工藝整理到織物上。在避免誘發(fā)細胞毒性的基礎上，通過控制石墨烯的量或功能化修飾石墨烯等方式優(yōu)化整理工藝。李婉迪[34]采用Hummer法制備氧化石墨烯，并將其應用于TiO2/SiO2/GO復合涂層滌棉織物的制備，該抗菌棉織物抑菌率高達99%，經(jīng)30次水洗后，其抑菌率仍為98.5%。

3.3 有機硅甜菜堿

甜菜堿是一種兩性有機材料，在同一結(jié)構(gòu)單元中同時具備陽離子基團(如季銨鹽)與陰離子基團(如磺酸、羧酸等)。

CHEN S G等[35]制備了一種帶有反應性基團的有機硅甜菜堿，并將該抗菌劑應用于棉織物的抗菌整理。該有機硅甜菜堿的Si—O水解后形成Si—OH，可與棉織物表面的—OH發(fā)生化學反應從而固化于棉織物上。經(jīng)整理的棉織物對大腸桿菌與金黃色葡萄球菌的抑菌率均為99%以上，經(jīng)50次洗滌后，對大腸桿菌、金黃葡萄球菌以及白色念珠菌的抗菌率仍高于90%，優(yōu)于抗菌紡織品的AAA標準級。

4 抗菌紡織品的效果評價

4.1 基本原理

測定紡織品抗菌整理后的抗菌性能是衡量抗菌劑抗菌效果的常用方法。紡織品抗菌性能的測定方法主要有以下兩種[36]：①試樣法。將已知濃度的菌液接種在待測樣上，經(jīng)過固定時間的接觸后，通過觀察、比較接觸前后試樣的變化來分析其抗菌性能的大小，評價參數(shù)如菌落數(shù)、試樣顏色及強力等。②菌液法。將待測樣置于已知濃度的菌液中或接種了菌液的平板上，又或者埋入接種了菌液的土壤內(nèi)，經(jīng)過固定時間的接觸后，觀察、比較接觸前后試樣的變化，通過菌落數(shù)、試樣強力等參數(shù)分析評定其抗菌性能。

4.2 測試方法

目前，常用的織物抗菌測試標準有國際標準ISO 20645，ISO 20743，ASTM E 2149；美國標準AATCC 90，AATCC 100，AATCC 147，AATCC 174；日本標準JIS L 1902；中國標準GB/T 20944。雖上述測試方法有各自的優(yōu)勢與缺陷，使用范圍均不相同，但基本可概括為兩類，即定性測試與定量測試。

4.2.1定性測試法

1) 奎因法(由QUINN實驗方法改良而得)。在FZ/T 73023—2006附錄D6中使用了該方法，其測試過程方便快捷，菌落易觀察，每次可測試多個試樣且重現(xiàn)性較好，但不適用于深色試樣。

2) 暈圈法。在 ISO 20645：2004，AATCC 90— 2011，JIS L 1902: 2008，AATCC 147以及GB/T 20944.1—2007標準中，均采用了暈圈法，其測試過程簡單易行，耗費時間短，操作效率高，適用于溶出型抗菌紡織品的抗菌性能測定。

3) 平行劃線法。在ATCC 147-2011中使用了該方法，其測試過程操作較簡單，適用于溶出型抗菌織物的抗菌性能測試。

4.2.2定量測試法

1) 吸收法。在標準JIS L 1902：2008，AATCC 100—2004，F(xiàn)Z/T 73023—2006附錄 D7，AATCC 174—2011，GB/T 20944.2—2007，ISO 20743：2007方法 A與QB/T 2881—2007中，皆采用了吸收法。該測試方法適用于溶出型抗菌紡織品的抗菌能力測定，主要針對吸水性好且不用經(jīng)常洗滌的織物。

2) 振蕩法。在標準FZ/T 73023—2006，ASTME 2149，CAS 115—2005的附錄D8，以及GB/T 20944.3—2008中，都使用了振蕩法。改良振蕩法[37]綜合了FZ/T 73023—2006振蕩法與AATCC 100吸收法，改進了其中的實驗條件，簡化了其操作步驟，擴大了測試范圍。

5 結(jié)語

近年來，國內(nèi)外織物抗菌整理技術(shù)已漸趨成熟，抗菌產(chǎn)品也不斷應用于各個領域，抗菌材料的研究應用具有較為良好的發(fā)展前景。隨著人們環(huán)保意識和健康意識的增強，人們對于高安全性、低毒性的抗菌紡織品需求更強，紡織品抗菌整理也應朝著環(huán)境友好型、人體健康型去研究發(fā)展。高效、廣譜抗菌、具有抗菌耐久性、安全無毒、綠色環(huán)保且不易使細菌產(chǎn)生耐藥性將是未來新型抗菌整理劑的主要研究方向。多功能紡織品的研發(fā)也將是研究熱點，如果僅需一次纖維整理工藝便可實現(xiàn)纖維的多種新功能，就可減少整理工序，大幅提高紡織品的附加值，也有利于全民節(jié)能與環(huán)保。但值得注意的是，隨著抗菌紡織品的廣泛應用，產(chǎn)生高抗藥性細菌和超級細菌的幾率也隨之增加，抗菌紡織品給人們帶來利益的同時也存在潛在威脅，這將是未來需要不同領域?qū)W者研究和監(jiān)測的主要方向。

[1] 吳惠英，段亞峰，董樹蓮．抗菌技術(shù)在紡織材料中的應用[J]．針織工業(yè)，2006(5)：56-59．

WU Huiying，DUAN Yafeng，DONG Shulian．Application of the anti-bacteria technology in the textile materials[J]． Knitting Industries，2006(5)：56-59．(in Chinese)

[2] 趙欣，朱健健，李夢,等．我國抗菌劑的應用與發(fā)展現(xiàn)狀[J]．材料導報，2016，30(7)：68-73．

ZHAO Xin，ZHU Jianjian，LI Meng,et al．Domestic application and development status of anti-bacterial agent[J]．Materials Review，2016，30(7)：68-73．(in Chinese)

[3] 耿佃東，馬艷麗，劉茜,等．殼聚糖在紡織品抗菌整理中的研究進展[J]．黑龍江紡織，2013(4)：9-12．

GENG Diandong，MA Yanli，LIU Qian，et al．Research progress on chitosan for antibacterial finishing of textiles[J]．Heilongjiang Textile，2013(4)：9-12．(in Chinese)

[4] 秦嘉旭，張亞濤，陳義豐,等．無機納米抗菌劑及其載體[J]．材料導報，2011，25(增刊2)：67-72．

QIN Jiaxu，ZHANG Yatao，CHEN Yifeng，et al．Inorganic nano antibacterial agent and its carriers[J]．Materials Review，2011，25(Sup.2)：67-72．(in Chinese)

[5] 莫尊理，胡惹惹，王雅雯,等．抗菌材料及其抗菌機理[J]．材料導報，2014，28(1)：50-52．

MO Zunli，HU Rere，WANG Yawen，et al．Review of antibacterial materials and their mechanisms[J]．Materials Review，2014，28(1)：50-52．(in Chinese)

[6] 馬超，吳瑛．抗菌劑抗菌機理簡述[J]．中國釀造，2016，35(1)：5-9．

MA Chao，WU Ying．Research on antimicrobial agents and their mechanism of actions[J]．China Brewing，2016，35(1)：5-9．(in Chinese)

[7] 李婷，鐘澤輝．載銀沸石抗菌劑的研究進展[J]．包裝工程，2011，32(3)：107-109．

LI Ting，ZHONG Zehui．Development progress of silver loaded zeolite[J]．Packaging Engineering，2011，32(3)：107-109．(in Chinese)

[8] GORENSEK M，RECELJ P．Nanosilver functionalized cotton fabric[J]．Textile Research Journal，2007，77(3)：138-141．

[9] 張秀菊，陳文彬，林志丹，等．二氧化鈦負載細菌纖維素納米復合材料的抗菌性及細胞相容性的研究[J]．化學世界，2011，52(11)：641- 644.

ZHANG Xiuju，CHEN Wenbin，LIN Zhidan，et al．Study on antibacterial activity and cell compatibility of TiO2/BC nanocomposite[J]．Chemical World，2011，52(11)：641- 644.(in Chinese)

[10] 胡占江，趙忠，王雪梅．納米氧化鋅抗菌性能及機制[J]．中國組織工程研究，2012，16(3)：527-530．

HU Zhanjiang，ZHAO Zhong，WANG Xuemei．Antibacterial properties and mechanism of nano-zinc oxide[J]．Chinese Journal of Tissue Engineering Research，2012，16(3)：527-530．(in Chinese)

[11] KANGWANSUPAMONKON W，LAURUENGTANA V，SURASSMO S，et al．Antibacterial effect of apatite-coated titanium dioxide for textiles applications[J]．Nanomedicine，2009，5(2)：240-249.

[12] 鄭皓，徐少俊，楊曉霞,等．抗菌防霉劑的研究進展及其在紡織品中的應用[J]．紡織學報，2011，32(11)：153-162．

ZHENG Hao，XU Shaojun，YANG Xiaoxia，et al．Progress of research on antimicrobial agents and their application to textiles[J]．Journal of Textile Research，2011，32(11)：153-162．(in Chinese)

[13] 郭鋒，李鎮(zhèn)江，岑偉,等．金屬粒子/光催化氧化物型復合納米抗菌劑的研究發(fā)展[J]．化工新型材料，2008,36(3)：74-76．

GUO Feng，LI Zhenjiang，CEN Wei，et al．Research progress of metal/photocatalytic oxides nano-composite antimicrobial[J]．New Chemical Materials，2008,36(3)：74-76．(in Chinese)

[14] 朱文杰，張謹，朱忠其,等．改性季銨鹽抗菌劑的制備及性能研究[J]．功能材料，2005，36(12)：1872-1874,1878．

ZHU Wenjie，ZHANG Jin，ZHU Zhongqi，et al．Study on electrochemical performances and structure of nanocrystallite Mg2Ni hydrogen storage alloy[J]．Journal of Functional Materials，2005，36(12)：1872-1874,1878．(in Chinese)

[15] LOONTJENS J A．Quaternary ammonium compounds[M]//MORIARTY T F,ZAAT S A J,BUSSCHER H J.Biomaterials Associated Infection．New York:Springer，2013：379- 404．

[16] 何源，徐成書，師文釗．織物抗菌整理研究進展[J]．印染，2013，39(16)：50-54．

HE Yuan，XU Chengshu，SHI Wenzhao．Research progress in antimicrobial finish of textiles[J]．Dyeing and Finishing，2013，39(16)：50-54．(in Chinese)

[17] 葉金興．紡織物抗菌整理的最新進展[J]．現(xiàn)代紡織技術(shù)，2010，18(6)：59- 63．

YE Jinxing．Latest progress in antibacterial finishing of textiles[J]．Advanced Textile Technology，2010，18(6)：59- 63．(in Chinese)

[18] 陳仕國，郭玉娟，陳少軍，等．紡織品抗菌整理劑研究進展[J]．材料導報，2012，26(7)：89-94.

CHEN Shiguo，GUO Yujuan，CHEN Shaojun,et al．Progress in antibacterial finishing agents for textiles[J]．Materials Review，2012，26(7)：89-94. (in Chinese)

[19] GAO Y，CRANSTON R．Recent advances in antimicrobial treatment of textiles[J]．Textiles Research Journal，2008，78(1)：60-72．

[20] 王留陽，顧利霞．鹵胺化合物在制備抗菌纖維中的應用[J]．上海紡織科技，2005，33(1)：25-26．

WANG Liuyang，GU Lixia．Application of hadegen amide compound in the preparation of anti-bacterial fiber[J]．Shanghai Textile Science and Technology，2005，33(1)：25-26．(in Chinese)

[21] SUN G， XU X J． Durable and regenerable antibacterial finishing of fabrics: biocidal properties[J]．Textile Chemist and Colorist，1998，30(6)：26-30．

[22] LI S．Method of retaining antimicrobial properties on a halamine-treated textile substrate while simultaneously reducing deleterious odor and skin irritation effects:US6576154[P]．2003-06-10.

[23] REN X H，KOCER H B，WORLEY S D，et al．Rechargeable biocidal cellulose: Synthesis and application of 3-(2,3-dihydroxypropyl)-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione[J]．Carbohydrate Polymers，2009, 75(4)：683-687．

[24] SIMONCIC B，TOMSIC B．Structures of novel antimicro- bial agents for textiles-A review[J]．Textile Research Journal，2010，80(16)：1721-1737.

[25] PAYNE J D．Antimicrobial treatment of textile materials:US5700742[P]．1997-12-23．

[26] 劉耀斌，李彥鋒，拜永孝．高聚物抗菌材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]．材料導報，2010，24(13)：123-127．

LIU Yaobin，LI Yanfeng，BAI Yongxiao．Research status and prospect of polymeric antimicrobial material[J]．Materials Review，2010，24(13)：123-127．(in Chinese)

[27] 方濤，趙建平，儲呈平．中草藥在紡織品中的抗菌整理應用[J]．印染助劑，2007，24(5)：6-8．

FANG Tao，ZHAO Jianping，CHU Chengping．Application of Chinese herbal medicine in textile anti-bacterial finishing[J]．Textile Auxiliaries，2007，24(5)：6-8．(in Chinese)

[28] 甄志超，胡燕，李朝順,等．抗菌紡織品的發(fā)展[J]．新材料產(chǎn)業(yè)，2009(7)：28-31．

ZHEN Zhichao，HU Yan，LI Chaoshun，et al．Development of antibacterial textiles[J]．Advanced Materials Industry，2009(7)：28-31．(in Chinese)

[29] 張正君．納米二氧化鈦用于織物的抗菌整理[D]．天津：天津工業(yè)大學，2008．

[30] SHEN Y，LU Y H，YU X L，et al．Effect of temperature on characteristics of rare earth-doped magneto-optical glass in optical current transducer application[J]．Optik-International Journal for Light and Electron Optics，2015，126(23)：3589-3593．

[31] YIN R X,HUANG Y Q,HUANG C J,et al.Preparation and characterization of novel gelatin/cerium(III) fiber with antibacterial activity[J].Materials Letters,2009,63(15):1335-1337.

[32] 武曉偉，施亦東，陳衍夏，等.稀土納米TiO2在棉織物上的抗菌性能[J].印染，2007，33(6)：11-13.

WU Xiaowei,SHI Yidong,CHEN Yanxia,et al.Antibacterial activity of nano-TiO2in term ingled rare earth element in cotton fabric[J].Dyeing and Finishing,2007,33(6):11-13.(in Chinese)

[33] 管昳昳，劉曉霞．智能及新型抗菌材料在紡織領域中的應用[J]．上海紡織科技，2017，45(3)：1-5．

GUAN Yiyi，LIU Xiaoxia．Application of intelligent and noval antibacterial materials in the textiles field[J]．Shanghai Textile Science and Technology，2017，45(3)：1-5．(in Chinese)

[34] 李婉迪．納米TiO2/SiO2/氧化石墨烯復合涂層滌棉織物的制備及性能研究[D]．上海：東華大學，2016．

[35] CHEN S G，CHEN S J，JIANG S，et al．Environmentally friendly antibacterial cotton textiles finished with siloxane sulfopropylbetaine[J]．ACS Applied Materials and Interfaces， 2011，3(4)：1154-1162．

[36] 趙曉偉．紡織品抗菌性能的測試標準[J]．印染，2013，39(15)：36-39,42．

ZHAO Xiaowei．Testing standards for antibacterial activity of textiles[J]．Dyeing and Finishing，2013，39(15)：36-39,42．(in Chinese)

[37] 計芬芬，顧珍，譚玉靜,等．紡織品抗菌性能的改良振蕩法測定[J]．印染，2012，38(15)：40- 43．

JI Fenfen，GU Zhen，TAN Yujing，et al．Antibacterial evaluation of textiles with improved shake flask method[J]．Dyeing and Finishing，2012，38(15)：40- 43．(in Chinese)