曹聰聰， 湯龍世， 劉元軍， 趙曉明

(1.天津工業(yè)大學 紡織科學與工程學院， 天津 300387； 2.濰坊迅紡新材料科技有限公司， 山東 濰坊 261000)

周圍環(huán)境中存在著成百上千種細菌、真菌等微生物，人們不得不隨時面臨微生物的困擾。多孔結構的紡織品容易吸收人體排出的代謝物質(汗液和皮脂等)，有利于細菌和微生物的生長繁殖，而細菌和微生物會導致衣物發(fā)霉、食物變質以及疾病傳播等問題[1]。近年來，隨著傳染性疫情的頻繁發(fā)生，人們對于紡織品的衛(wèi)生保健功能也更加重視。對于使用者的健康而言，抗菌紡織品能夠阻止織物與人體代謝物質相結合，抑制微生物的滋生，從而降低了疾病傳播的風險和異味的產生；對于紡織品本身，紡織品的抗菌性能可以保護織物，減少微生物的侵蝕，延長其使用壽命，提高使用價值[2]。過去，抗菌織物主要用于醫(yī)院，如手術服、繃帶、紗布等?，F在，抗菌織物已經超出了醫(yī)療領域，與日常生活聯(lián)系在一起，以極快的速度擴展到各種紡織品領域，發(fā)展趨勢良好。

在使用的諸多抗菌劑之中，無機抗菌劑具有抗菌廣譜、耐熱性好、不易產生耐藥性等優(yōu)點，從而廣泛用于制備抗菌織物[3]。本文介紹了無機抗菌劑的抗菌機制和國內外無機抗菌織物的最新研究進展，以期為制備多功能化、智能化、舒適化的抗菌織物奠定基礎。

1 無機抗菌劑

1.1 金屬型無機抗菌劑的抗菌機制

金屬型抗菌劑主要是將銀、銅和鋅等金屬或者金屬離子負載到無機載體(如沸石、硅膠膨潤土、可溶性玻璃、介孔氧化硅等多孔材料)表面上制備的具有抑菌能力的物質[4]。每種抗菌金屬元素都有其特殊的抗菌機制，甚至同時兼有多種抗菌機制，在不同的環(huán)境影響下，選擇相應的方式來抗菌；銀和銅是最典型的離子型抗菌，并有著多種抗菌方式，但具體是哪種方式占據主導地位還需進一步研究[5]。

目前，金屬離子的抗菌機制有如下幾種[6-8]：1)與細胞壁的作用。當金屬離子達到微生物細胞膜時，細胞膜吸附金屬離子或金屬離子吸附在細胞膜上，然后進一步穿透細胞壁，細胞壁破裂，最終細菌死亡。2)與酶或蛋白質的作用。金屬離子進入細菌并進一步與細菌蛋白質中的巰基結合，形成含硫化合物，這種化合物是不可逆的，影響酶的活性以及細菌的生理功能，導致細菌死亡。3)與脫氧核糖核酸(DNA)分子的作用。金屬離子可使細菌的核酸凝固、DNA分子發(fā)生交聯(lián)，從而阻礙細菌的繁殖。4)催化產生活性自由基。金屬離子可作為催化活性中心激發(fā)電子，產生活性氧自由基和羥基自由基。具有強氧化能力的活性氧自由基和羥基自由基通過抑制細菌的增殖能力，達到抑菌的效果。

1.2 光催化型無機抗菌劑的抗菌機制

光催化型無機抗菌劑是一類能被光子激活的半導體氧化物，包括二氧化鈦、氧化鋅和二氧化鋯等。光催化抗菌劑多半都是寬禁帶n型半導體氧化物。半導體的能帶結構通常由低能價帶和高能導帶組成，低能價帶充滿電子，而高能導帶是空的。當能量大于或等于半導體帶隙能量的光波輻射到半導體時，價帶上的電子將被激發(fā)到導帶，價帶將產生空穴，從而在半導體表面產生高度活躍的空穴-電子對[9]。以二氧化鈦為例，其在光照條件下產生電子和空穴的示意圖如圖1所示[5]。

圖1 光照條件下二氧化鈦電子、空穴的產生Fig.1 Generation of titanium dioxide electrons and holes under illumination conditions

其作用機制是，抗菌劑表面存在分散的微量金屬元素，在光照的作用下，其可以作為催化活性中心，激發(fā)環(huán)境中或者吸附在抗菌劑表面的水或氧氣產生羥基自由基和超氧負離子。羥基自由基和超氧負離子都具備很強的氧化還原能力，這種強氧化性能使微生物的生化反應紊亂，破壞細胞的增殖能力，抑制或殺滅病原微生物，從而產生抗菌效果[10]。

2 無機抗菌織物

大多數金屬離子都具有抗菌性，一般情況下，其抗菌性能的強弱按以下順序排列：Ag+>Hg2+>Cu2+>Cd2+>Cr3+>Ni2+>Pb2+>Co2+>Zn2+>Fe3+[11]。在實際生產和應用中，綜合抗菌效果、價格、毒性等多種因素，常用的金屬型無機抗菌劑主要是銀、銅、鋅及其金屬化合物。銀離子類抗菌劑是最常用的一類，形態(tài)普遍呈白色細末狀，可耐1 300 ℃以上的高溫。采用無機抗菌劑制備抗菌織物主要有以下2種方法：普通纖維經過接枝或者聚合或者在紡絲原液中添加抗菌劑而得到的具有抗菌效果的纖維；對現有的紡織品運用表面涂層法、樹脂整理法、微膠囊法、噴灑法等方法進行抗菌后整理。

隨著納米技術的發(fā)展，現在常用的一些無機抗菌劑均可制成納米粒子，其具有更大的表面積和更高的效率，因此具有獨特的物理、化學特性以及優(yōu)異的光學特性和生物相容性，更好地用于抗菌紡織品的制備。

納米顆粒的大小和形態(tài)對抗菌性能起著重要的作用。王瑤等[13]采用的研究對象是粒徑分別為12、23、37、50、66 nm 這5種不同粒徑的的納米銀，采用平板稀釋法測定了不同納米銀對大腸桿菌(E.coil)和金黃色葡萄球菌(S.aureus)的最小抑菌濃度，進而探究了納米銀粒徑大小與抗菌性能之間的規(guī)律。結果表明，納米銀作為抗菌劑使用并非是粒徑和抗菌性能呈正相關。She等[14]在堿性條件下，通過還原溶液化學方法制備了不同形貌和粒徑的氧化亞銅納米顆粒，并測試了其對大腸桿菌的最低抑菌濃度。結果表明：粒徑較小(約50 nm)的氧化亞銅納米顆粒比粒徑較大(約250 nm)的氧化亞銅納米顆粒具有更好的抗菌活性；球形氧化亞銅納米顆粒在殺菌過程中優(yōu)于立方體納米顆粒。但有相關研究表明，納米粒子對人的身體健康是有危害的，目前國際上仍未批準其在日用紡織品上進行應用。

除此之外，納米粒子和織物的牢固結合是目前需要攻克的一大問題。隨著織物洗滌次數的增加，織物表面附著的納米粒子含量會迅速下降，從而導致抑菌率下降。金萬慧等[15]從市面上收集了4種納米銀抗菌除臭紡織品，對其采用的納米整理劑進行定性分析，提取納米顆粒物并分析其物理尺寸，研究4種織物上納米銀顆粒在機洗和人工汗液條件下的釋放行為。結果表明：各織物上的納米顆粒物成分確實為單質銀，尺寸為100～1 000 nm；各織物在第1次機洗時釋放的Ag顆粒為88～552 μg/g，而且釋放量隨著水洗次數的增加迅速減少，水洗9次后基本檢測不到釋放的納米銀；織物中的銀在人工汗液中逐漸釋放，24 h后釋放速率減緩，但72 h內仍未達到平衡。Mustafa等[16]采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定了經過銀抗菌劑處理的織物洗滌后釋放出來的銀含量。結果顯示：洗滌20次后，棉織物的銀總釋放量為73.4%～92.2%，滌綸織物的銀總釋放量為76.4%～89.7%。目前對抗菌織物的研究，不僅關注于其抑菌率，還包括其抗菌耐久性。抗菌耐久性是織物在多次反復洗滌下具有的耐洗性，持久的抗菌功能通常認為至少能在20次洗滌后仍存在抗菌功能[17]。

如果僅僅增加織物表面納米粒子含量，則容易造成環(huán)境污染以及健康危害，所以亟需尋找方法提高納米粒子與織物表面的黏附力。

2.1 銀系抗菌織物

對銀系無機抗菌材料的研究開始于20世紀的80年代，最具有代表性的是日本[18]。與其他金屬相比，銀的抗菌性能更好，具有廣譜抗菌性，應用范圍更廣。研究證實：銀離子可以有效抑制微生物(革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌和霉菌)的生長和繁殖，具有優(yōu)異的抗菌效果[19]；此外銀在使用過程中不會刺激人體皮膚、不會對織物的服用性能產生影響，因此被廣泛用于生產抗菌紡織品。對于近些年來的銀系抗菌劑在紡織品領域的研究進展，研究人員做出了許多探索。

相較于銀的復合物而言，純銀離子的抗菌活性更高。沈金科[20]將聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)作為紡絲原料，以銀離子為抗菌母粒，通過熔融共混紡絲制備具有抗菌效果的PTT纖維，然后對其進行抗菌性能測試。結果表明：當銀離子的添加量為5%時，抗菌PTT纖維對S.aureus的抑菌率是95.5%，對E.coil的抑菌率是94.2%，具有優(yōu)異的抗菌效果。

現在更常用的是納米銀抗菌劑，即粒徑在納米級別的金屬銀單質，粒徑大都在25 nm左右。有關納米銀粒子抗菌的有效性已在大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌以及肺炎克雷伯菌等廣譜細菌上得到驗證。

朱炯霖等[21]以金銀花提取物作為植物還原劑、丙三酮作為化學還原劑，分別對硝酸銀進行還原，制備了2種不同的納米銀溶液，將棉織物浸漬其中進行抗菌整理。結果表明：采用植物還原法制備的納米銀粒徑比化學還原法減小了約15 nm，并且經過植物還原法制備的納米銀溶液整理后的棉織物經過50次洗滌后，對E.coil和S.aureus的抑菌率仍達到99.0%以上，具有優(yōu)異的抗菌性及良好的耐洗滌性能。

共價鍵是由于原子間通過共用電子對而產生的強烈相互作用形成的，其作用力強于氫鍵、范德華力等次級鍵，所以棉織物和納米銀粒子之間的共價鍵可大大增強二者之間的結合牢度，這樣不僅可以增強納米銀的持久抗菌能力，也可以緩解納米銀釋放過程中造成的環(huán)境污染和健康危害。目前，將納米銀與棉織物進行共價結合的方法主要有2種：一種是通過席夫堿反應將納米銀共價結合在棉織物的表面；另外一種是通過酯化反應將納米銀固著在棉織物的表面[22]。

Zhang等[23]首先經過一步反應法制備了氨基功能化銀納米粒子，然后用高碘酸鹽氧化法將棉纖維中的羥基轉化為醛基得到氧化棉織物，利用醛基和氨基之間的反應，將上述2種材料進行接枝處理，制備了抗菌性能優(yōu)異且耐洗滌的抗菌氧化棉織物。結果表明，抗菌氧化棉織物的抗菌性能在經過50次洗滌循環(huán)后沒有受到大的影響，對S.aureus以及E.coil的抑菌率均可保持在96.0%以上。原因是由于醛基的存在，氧化棉織物能夠主動截留氨基功能性銀納米粒子并將其固定在織物上。

Wu等[24]以檸檬酸鈉作為穩(wěn)定劑、檸檬酸作為交聯(lián)劑在整理過程中通過化學鍵將銀納米粒子固定在棉織物上，制備過程如圖2[24]所示。結果表明：銀納米粒子涂層棉織物在連續(xù)洗滌50次后，對S.aureus以及E.coil的抑菌率仍分別保持在91.8%和98.7%。原因是在整理過程中，檸檬酸作為一種無甲醛交聯(lián)劑，提供羧基與纖維素(棉織物的組成單位)中的羥基發(fā)生酯化反應，在酯化反應完成后，將檸檬酸接枝到棉織物表面；然后通過檸檬酸非酯化羧基的氧原子和納米銀粒子的螯合，將納米銀粒子裝載在織物上。

圖2 銀-檸檬酸棉織物的制備示意圖及銀納米粒子通過檸檬酸與織物的連接模式Fig.2 Schematic for fabrication of Ag-citric acid (CA) cotton fabrics and the supposed linkage mode between silver nanoparticles(Ag NPs) and fabrics through CA

納米銀除了用于處理棉織物之外，還被用來處理蠶絲織物，處理后的蠶絲織物同樣表現出較好的抗菌性能。孫通等[25]采用保護劑——商用氯菊酯除螨劑、還原劑——硼氫化鈉，在常溫條件下對硝酸銀進行還原反應制備納米銀溶液，采用浸軋烘工藝將制得的納米銀溶液對蠶絲織物進行抗菌整理。結果表明：當整理后的蠶絲織物負載納米銀的含量為1 356 mg/kg時，抑菌率可達到99.9%，顯示出優(yōu)異的抗菌性能。張艷等[26]以葡萄籽提取物為生物還原劑，采用一步法工藝在蠶絲織物上原位合成和沉積納米銀粒子。結果表明，處理后的蠶絲織物具有優(yōu)異的耐洗滌、耐摩擦、耐光色牢度及抗菌性能，經30次洗滌后抑菌率仍可達98.0%以上。

2.2 銅系抗菌織物

銅的毒性較低，在抗菌紡織品的制備領域中應用十分廣泛。銅[27]、氧化銅[28-29]、氧化亞銅[30]都可用于抗菌織物的制備。有研究表明，與銀相比，銅對細菌生長具有更顯著的抑制作用[31]，并且銅離子和銀離子都能被人體吸收，銅離子還可通過新陳代謝排出體外，比銀離子更為安全。但銅離子本身具有較深的顏色，從而限制了其在淺色服裝上的應用。

Kudzin等[32]采用磁控濺射法在熔噴聚丙交酯非織造布上沉積銅，制備了新型復合材料。采用功能化非織造復合材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、球形毛囊真菌的菌落進行抑菌實驗。結果表明，這種新型復合材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌以及球形毛囊真菌均具有抗菌效果。這種新型的復合材料是環(huán)保、可生物降解的復合產品，制造工藝環(huán)保，與原始的非織造布相比，產品具有較好的抗菌性能且拉伸強度、透氣性和紫外線防護性能均有所增加。

槐向兵等[33]為了研究經銅離子改性后聚丙烯腈織物的抗菌性能，以線性擬合方法確定了抗菌織物中銅離子改性聚丙烯腈纖維的最佳含量。結果表明：當銅離子改性聚丙烯腈纖維在織物中的含量達到5.8%時，該織物對大腸桿菌(E.coil)、白色念珠菌(C.albicans)以及金黃色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌率均可達到95.0%以上。這是因為改性聚丙烯腈纖維含有較多的銅離子和較好的回潮率，銅離子含量與纖維的抗菌性能有關；回潮率與纖維的抗菌效率有關。

銅納米粒子用于棉織物整理有2個主要缺點：氧化速度快和與棉纖維表面親和力弱。在之前的研究中，Xu等[34]曾經采用L-半胱氨酸作為交聯(lián)劑，將納米銀粒子和棉織物結合，改性后的棉織物抗菌性能比較持久，且其力學性能、回潮率等原參數與之前相比變化不大。在此基礎上，Xu等[35]進一步通過與纖維素羥基的酯化反應，將L-半胱氨酸與棉織物進行接枝，并在檸檬酸作為穩(wěn)定劑的條件下將棉織物與銅納米粒子結合。結果表明，改性棉織物在經過50次洗滌后，對E.coil和S.aureus的抑菌率仍保持在98.0%以上，具有良好的持久抗菌性能。原因是L-半胱氨酸含有羧基和硫基基團，棉織物表面具有羥基，在高溫下，羧基與羥基發(fā)生酯化反應從而接枝到棉織物上；硫基和銅納米粒子發(fā)生配位作用，使銅納米粒子固定在棉織物表面，同時可以防止銅納米粒子氧化。

納米氧化銅耐高溫，可與不同的聚合物進行混合，且具有不錯的化學穩(wěn)定性，在光學、電學、磁學、殺菌等領域具有優(yōu)異的表現，在各個領域具有良好的應用前景。Turakhia等[36]研究了納米氧化銅粒子的合成、表征及其制備的棉織物的抗菌性能。結果表明：經處理的棉織物顯示出比未處理織物更高的拉伸強度，銅納米粒子涂覆的棉織物顯示出優(yōu)異的疏水性和更強的大腸桿菌活性；并且在30次洗滌循環(huán)后仍顯示出優(yōu)異的抑菌性能。

2.3 納米氧化鋅抗菌織物

鋅元素是人體必需的微量元素，在生物體生長、發(fā)育及保持健康的生理過程中都起到了至關重要的作用。在抗菌材料中，氧化鋅是鋅的重要來源之一，是一種常見的無機抗菌材料[37]，但是其抗菌性能較差，需要添加其他抗菌元素來提高其抗菌性能。納米氧化鋅是一種在抗菌領域被廣泛使用的禁帶半導體材料，其化學性質穩(wěn)定、成本低廉、制備方法眾多，可根據不同的需求制備出不同形狀的氧化鋅，如棒狀、球狀、花瓣狀等[38]，而且氧化鋅納米粒子是白色，方便其在白色織物上的應用。氧化鋅納米粒子在制備抗菌織物方面有著很大的應用價值，諸多學者們已經做出了許多研究。

氧化鋅納米粒子的獨特性和多面性使得其可用不同的方法合成。各種反應參數，如反應溫度、反應時間、溶劑類型、反應物濃度等以及在氧化鋅納米粒子合成過程中使用的添加劑等均對其性能存在影響[39]。

Keawkhong等[40]采用沉淀法合成了直徑為200～400 nm的氧化鋅納米粒子，然后使用墊干固化法將氧化鋅納米顆粒直接施加到織物上。最后，根據平行劃線法定量評估改性織物的抗菌性能。結果表明：涂有氧化鋅納米粒子的棉織物對E.coil和S.aureus的抑菌率分別為65.0%和84.0%；但是經過14次循環(huán)洗滌后，僅有一部分氧化鋅納米粒子保留在棉織物上，抑菌率迅速降低，分別為18.0%和29.0%。用這種方法制備的納米氧化鋅具有很強的抗菌活性且成本低，可以用來處理織物，但是經墊干固化法直接施加到織物上，抗菌持久性不夠強。

馮俊丹等[41]以六水合硝酸鋅與氨水為原料，在保護劑二醛基纖維素存在的情況下，利用水熱反應法制備了納米氧化鋅膠體溶液，然后將其作為抗菌整理劑對粘膠織物進行浸軋和烘干處理，制備了抗菌粘膠織物。結果表明：處理后的織物具有良好的抗菌性、抗紫外線性能，其對E.coil和S.aureus的抑菌率均超過99.0%，紫外線防護系數為50+。

Noorian等[42]先將棉織物用高碘酸鹽氧化，再用4-氨基苯甲酸配體處理，最后在改性棉織物上原位合成納米氧化鋅，通過實驗探討了該織物的抗菌性能。結果表明：該織物對E.coil和S.aureus的抑菌率分別超過99.4%和99.9%，經過多次洗滌后抑菌率仍然保持在95.4%和95.3%，經摩擦處理后抑菌率約為93.4%和93.7%。李麗艷等[43]研究了一種納米氧化鋅原位改性滌綸，通過調節(jié)染色溫度、染浴pH值等條件，觀察納米氧化鋅原位改性滌綸的抗菌性能。結果表明：納米氧化鋅原位改性滌綸在常規(guī)滌綸染色條件下，依然具有較好的抗菌性能，對E.coil和S.aureus的抑菌率均超過90.0%，水洗50次后的抑菌率分別為81.0%和79.1%。

Agrawal等[44]采用雙硅烷化方法制備納米氧化鋅粒子涂層織物，一種硅烷偶聯(lián)劑作為硅烷交聯(lián)劑來結合氧化鋅納米顆粒到織物上，另一種硅烷疏水劑的作用是降低表面能。結果表明，雙硅烷化方法可以在織物上產生高度耐用的多功能涂層，制備的涂層織物表現出優(yōu)越的耐磨損、耐超聲波洗滌、耐化學溶液浸泡和耐紫外線照射性能，且不影響織物的透氣性、彎曲剛度及白色外觀。

3 復合型無機抗菌織物

現在常用的無機抗菌劑都有一些缺點：銀系抗菌劑價格昂貴；銅系抗菌劑顏色較深；鋅系抗菌劑抗菌效果較弱等。復合型無機抗菌劑則將無機抗菌劑和其他材料組合在一起，彌補了單一抗菌成分的不足，通過協(xié)同作用和優(yōu)勢互補，制備抗菌能力更強的復合抗菌劑，從而更好地發(fā)揮其各自的優(yōu)點。常用的材料有石墨烯、氧化石墨烯、金屬離子、金屬納米粒子等。

石墨烯具有二維蜂窩狀晶格結構，其中的碳原子是由sp2雜化軌道組成，石墨烯的厚度約為0.335 nm，是目前二維碳納米材料中最薄的，因此具有很多優(yōu)異的性能，例如比表面積大、電子遷移率高、透明度高、彈性模量大、化學穩(wěn)定性比較好，在導電、抗紫外線、阻燃、疏水、抗菌等功能性紡織品的制備過程中等均有應用[45]。石墨烯作為抗菌材料的機制現在還處于研究階段，已經發(fā)現的機制主要有以下3種：氧化應激理論、物理破壞理論、磷脂分子抽提破壞理論，其中物理破壞理論又包括邊緣切割和機械包裹[46-47]。黃小云等[48]開發(fā)出一款石墨烯內層彈力雙羅紋針織物，并對其進行抗菌性能的相關測試。結果表明：該針織物在經過50次洗滌循環(huán)后，對E.coil、C.albicans和S.aureus的抑菌率依次為98.0%、87.0%、98.0%，且常規(guī)物理性能達到了設計要求。Ouadil等[49]先將石墨烯納米片涂覆在聚酯織物上，再在織物上涂覆一層納米銀粒子，制備了石墨烯/納米銀粒子涂覆的多功能聚酯織物，該織物具有比較好的抗菌效果。這不僅得益于石墨烯納米片和銀納米粒子的協(xié)同抗菌作用，并且由于石墨烯納米片具有高比表面積和疏水特性，可減少細菌在織物表面的黏附和增殖。

氧化石墨烯(GO)是石墨烯的衍生物之一，其二維結構與石墨烯相似，并且和石墨烯相比，其具有更好的水溶性和分散性，能夠與其他活性基團進行反應[50]。氧化石墨烯抗菌機制與石墨烯基本一致，主要抗菌機制包括氧化應激、物理/機械損傷、光熱/光催化效應、抑制細菌代謝、脂質提取和包裹分離[51]，而且氧化石墨烯的抗菌性能優(yōu)于石墨烯，所以也適宜用作抗菌材料的載體。Yaghoubidoust等[52]先采用浸漬的方法合成了納米級的氧化石墨烯粒子，并將其在棉織物上進行沉積，最后對其抗菌性能進行測試。結果表明，整理后織物對E.coil和S.aureus的抑菌率為93.0%和70.0%。Gao等[53]合成了Ag/Fe2O3-GO納米復合材料，這種相轉移方法可以將Ag/Fe2O3覆蓋整個石墨烯片層，也可自由調節(jié)其負載量，該材料與Ag/Fe2O3相比穩(wěn)定性增強。原因是添加氧化石墨烯，可減緩納米銀顆粒的氧化，而且能使覆蓋在氧化石墨烯表面的納米銀粒子再結晶。結果表明，復合材料的最低抑菌濃度和長效抑菌濃度均低于Ag和Ag/Fe2O3，具有優(yōu)異的抗菌耐久性。上述研究表明，添加氧化石墨烯的復合材料表現出優(yōu)異的長效抗菌功能。研究人員在此基礎上，進一步制備了具有優(yōu)異抗菌效果的纖維和織物。Yu等[54]首先引入聚乙烯亞胺作為增溶材料，將氧化石墨烯功能化，形成氧化石墨烯-聚乙烯亞胺(GO-PEI)復合材料，然后采用微波加熱法合成了氧化石墨烯和銀納米粒子，最后采用多針共軛靜電紡絲裝置將納米纖維與氧化石墨烯-聚乙烯亞胺-銀(GO-PEI-Ag)復合材料共混形成納米纖維包芯紗，抗菌劑被牢固地固定在纖維上，不會輕易脫落。結果表明，織物對E.coil和S.aureus的抗菌率均在99.9%以上，在10次洗滌后，抑菌率仍保持在99.9%以上。

一般來說，單獨金屬離子均具有良好的抗菌性能，添加其他金屬或者金屬氧化物作為抗菌助劑，可以降低成本，改善抗菌性能。

Ansari等[55]通過簡單、低成本的方法合成了銀、二氧化鈦和氧化鋅納米粒子，并將其以不同的濃度涂覆在棉織物上，然后對其光催化性能和抗菌活性進行了評價。結果表明，在含50 mg氧化鋅、50 mg二氧化鈦和7.34 mg銀的500 mL蒸餾水中制成的織物具有最佳的光催化和抗菌活性，該織物對志賀氏菌、傷寒沙門氏菌的抑菌率分別達到99.6%和94.7%。Wang等[56]利用多巴胺對滌綸進行改性，先在滌綸表面形成聚多巴胺層，再通過多巴胺和銀的螯合作用將納米銀沉積在纖維表面，納米銀進一步起催化作用在滌綸表面進行化學鍍銅，制備了銅/銀/聚多巴胺滌綸織物，制備流程如圖3[56]所示。結果表明，該織物對E.coil的抑菌率達到99.2%，經過10次洗滌后抑菌率仍然保持在98.7%。

圖3 銅/銀/聚多巴胺滌綸織物合成步驟示意圖Fig.3 Schematic diagram of synthetic steps of copper/silver/polydopamine polyester fabric

4 結束語

抗菌織物的出現使人們對于微生物的危害由被動防護轉變于主動防護，對于提高衛(wèi)生保健水平和防止疾病的傳播有重要的實用價值。各種抗菌劑在抗菌織物的制備過程中發(fā)揮著不可或缺的重要作用，其中，無機抗菌劑具有廣譜抗菌性優(yōu)良、穩(wěn)定性好、不易使細菌產生耐藥性等優(yōu)點，被廣泛應 用于各種抗菌織物的制備。特別是隨著納米技術的發(fā)展，無機抗菌劑的應用范圍變得更加廣泛，其可用于處理棉、蠶絲、滌綸、粘膠、腈綸等纖維、紗線和織物，經過處理的產品都被賦予了優(yōu)異的抗菌性能，還可以獲得具有自清潔、疏水、防紫外線、電磁屏蔽等效果的多功能織物，部分織物經過抗菌整理后強力也有所提高，從此思路出發(fā)，可以進一步制備多功能復合型抗菌織物。

研制抗菌效果好、安全性好的新型及復合整理劑、提高整理劑與織物的結合能力，以及進一步完善我國的抗菌紡織品評價體系，推進抗菌紡織品行業(yè)的健康發(fā)展是目前亟需解決的問題。未來，應該權衡消費水平、安全環(huán)保、無毒無害、耐久性好等因素，優(yōu)先選擇對人體和環(huán)境無害的抗菌織物制備方法，研發(fā)出具有功能復合化、智能化、舒適性好等特性的抗菌紡織品。