一文讀懂抗菌紡織品：甲殼素纖維、銅離子纖維、板藍根纖維、茶纖維、抗菌粘膠纖維……

一文讀懂抗菌紡織品：甲殼素纖維、銅離子纖維、板藍根纖維、茶纖維、抗菌粘膠纖維……

抗菌紡織品分類  

抗菌紡織品緣何能抗菌、抑菌？這要從該品類紡織品的分類說起。目前來看，抗菌纖維大致可分為兩大類：天然抗菌纖維和人工抗菌纖維，也就是說有些紡織品自帶抗菌功能，而另一些紡織品是人為賦予了其抗菌抑菌功能。

●天然抗菌纖維

一些天然纖維本身具有抗菌功能，其抗菌作用強，具有線性大分子結構，常見的有竹纖維、麻纖維、甲殼素與殼聚糖纖維、海藻纖維等。

竹纖維

竹纖維毛巾

竹纖維可分為竹原纖維和竹漿纖維。竹原纖維是采用物理方法，利用純天然物質的浸出液，通過浸、煮、軟化等多道工序，去除木質素及雜質后制成的；竹漿纖維是采用化學的方法，用堿法水解及分段精漂工藝制成的。竹纖維的抗菌性是因為纖維中含的天然抗菌成分“竹醌”。生活中的大部分細菌都是陰性的，而竹纖維當中的醌是陽性的，當它們相遇時就會產生陰陽相克，并且醌還能破壞細菌的細胞壁，使細菌的生存能力減弱，從而減少細菌的數量。

中國是早研究竹纖維的國家，其注冊商標為“天竹”。疫情期間，吉林化纖集團聯合天竹聯盟產業鏈下游的紡織企業，共同研發生產出新型防護口罩，其過濾芯層由無紡布和熔噴布組成，防護層采用具有天然抑菌性的竹纖維，可以防細菌、霧霾、汽車尾氣、粉塵等。

麻纖維

麻纖維如苧麻、漢麻、大麻、亞麻、羅布麻等都具有天然抗菌和抑菌防臭功能。麻纖維的抗菌抑菌作用主要通過兩種方式：一是獨特的纖維孔腔結構，二是纖維中的抗菌化學成分。

漢麻纖維中含有大麻酚、大麻二酚、四氫大麻酚、大麻酚酸等一些天然物質，這些物質對多種細菌有明顯的殺滅與抑制作用。所以，由漢麻纖維制得的紡織品具有吸濕、快干、防霉、抑菌等功效。近年來，隨著漢麻的產業化，國內多家公司相繼推出了各自的漢麻紡織品。

工業大麻具有立體微孔結構，比表面積大，能夠抑制厭氧菌的存活，同時含有大量的酚類物質，能夠有效殺滅部分細菌和霉菌。例如，采用經緯色紗、合股紗線，與小提花組織搭配，可得到雙面異效風格的面料。該面料立體感強、層次豐富、透氣散熱，適合制作涼席、蓋毯等產品。

甲殼素與殼聚糖纖維

甲殼素是一種天然生物高分子聚合物，是自然界中少見的一種帶正電荷的堿性多糖，廣泛存在于節肢動物蝦、蟹的外殼，貝類、軟體動物的外殼和軟骨等。殼聚糖是甲殼素在堿性條件下加熱后脫去N-乙?；笊傻?，一般與其他纖維混紡。多數研究認為，殼聚糖的抑菌性主要來源于分子鏈上帶正電荷的取代基氨基。一般細菌的細胞常帶有負電荷，帶正電的基團與細菌蛋白質結合后使其改性并使細菌被絮凝、聚沉，從而抑制其繁殖能力。因此，將殼聚糖纖維純紡或者與其他纖維混紡得到的紡織材料，具有優越的抗菌性能。

海斯摩爾是用蟹殼提取的高純度殼聚糖為原料，經濕法紡絲得到的纖維，對抑制真菌的生長和繁殖具有特殊功效，可廣泛應用于女性內衣、嬰兒服裝、軍襪、戰靴里料、床上用品、面膜、尿不濕、紗布、繃帶等領域。Soft kiss品牌使用自蝦蟹殼中提取出的殼聚糖改性抗菌因子（或殼聚糖纖維），融合現代紡織技術，織造出了天然抗菌護膚毛巾。

海藻纖維

海藻纖維是以海洋中含量巨大的海藻為原料，經精制提煉出海藻多糖以后，再通過濕法紡絲深加工技術制得的生物質再生纖維。海藻纖維中含有微量的乳酸或低聚物，這些物質有抑菌作用。以金黃色葡萄球菌為例，測評海藻纖維的抑菌性，發現海藻纖維的靜菌活性值和殺菌活性值遠高于合格值以上。

海藻纖維

據了解，青島大學經過十多年的不斷研發攻關，攻克了海藻纖維工業化生產的系列關鍵技術難題，在國際上首次實現了紡織服裝用海藻纖維的自動化、規?；a?；谇鄭u大學科研團隊的研究成果，煙臺康康紡織、青島源海新材料科技有限公司建立了海藻纖維生產線。疫情期間，青島源海勇于擔當，全力生產海藻纖維，為下游口罩企業提供生產原料，助力口罩企業生產防霉抑菌口罩。此外，魏橋紡織創新生產加工技術，解決了海藻纖維面料無鹽無堿染色等關鍵技術，開發出抗菌親膚的環保面料。

●人工抗菌纖維

人工抗菌纖維可以通過共混紡絲法、復合紡絲法、接枝改性法、離子交換法、濕紡法和后整理法等方法在纖維中添加抗菌劑，從而使纖維獲得抗菌功能。這些抗菌劑包括從植物中提取的天然抗菌成分，如天然礦石、金屬離子、石墨烯等。

添加天然抗菌成分

近年來，一些含有抗菌成分的植物，如蘆薈、板藍根、茶葉、艾草、薄荷等被逐漸用來制作抗菌纖維。例如，青島邦特纖維有限公司以天然菘藍的根（板藍根）為原料，萃取其中的主要有效成分生物堿類、有機酸類和多種氨基酸類等，制成板藍根提取物（粉末狀），然后進行超細粉碎，做成介于納米級和微米級之間的超細粉體，作為抗菌材料，制作具有抗菌功能的板藍根纖維。宜賓惠美纖維新材料股份有限公司從天然茶葉中萃取茶黃素、茶紅素、茶褐素等多種茶多酚類物質，并將這些物質均勻分散在紡織纖維內部，制備出茶纖維。由于茶多酚的有效成分具有天然抑菌、防臭等功能，所以該纖維及其制成品具有良好的抑菌效果。魏橋紡織開發了艾維抗菌系列紗線及面料，其中提供抗菌功能的是艾草抗菌竹纖維。該纖維是將艾草抗菌萃取物添加到竹漿纖維內而制成的一種新型抗菌纖維。德國Zimmer公司以Lyocell纖維的加工工藝為基礎，在紡絲溶液中加入很細的海藻，開發出一種Seacell的活性纖維。這些海藻物質的添加，使纖維對金屬離子具有良好的吸附能力，從而使纖維具備良好的抗菌功能。

艾維抗菌系列面料

此外，一些來源于動物的天然抗菌物質也被用于制作抗菌纖維。例如，恒天海龍研發的羊毛蛋白改性再生纖維素纖維，富含氨基酸，具有良好的護膚性能，抑菌性能持久。纖維中的蛋白氨基酸類是主要的抗菌物質，蛋白中的NH3+通過影響營養物質運輸，破壞細胞壁起到抑菌殺菌作用。宜賓惠美線業有限公司采用過硫酸鉀作為引發劑，引發甲基丙烯磺酸鈉和殼寡糖（低聚殼聚糖）發生接枝反應，并且接枝后的殼寡糖帶有磺酸基團，能夠與纖維上的羥基發生反應，從而制備殼寡糖粘膠抗菌纖維。

添加金屬離子

銀離子具有氧化作用，在日常生活中常用于殺菌消毒。帶正電荷的銀離子與細菌蛋白酶中帶負電荷的巰基發生反應，蛋白酶因巰基的喪失而迅速失去活性，從而導致細菌無法進行分裂繁殖而被殺滅。有兩款銀系抗菌纖維，一種是XT2銀纖維，將純銀添加到聚酯纖維芯層制成一種具有持久防臭功能的纖維；另一種是磁控濺射銀纖維，利用磁控濺射原理制備納米銀粒子，再沉積在滌綸纖維表面，使金屬粒子與纖維附著結合，得到銀纖維。陶氏化學仙護盾抗菌技術和瑞士海屹科HeIQ技術，開發出一系列具有持久抗菌、安全舒適的抗菌面料。其中仙護盾技術采用了專利智能化銀離子控釋技術，將低濃度的銀離子送達織物表面，并在存在有害細菌的情況下將其激活，有效殺滅和抑制會導致織物纖維產生異味、腐敗、腐壞和褪色的有害細菌。

微量銅離子能夠攻擊細菌的細胞膜、核酸、酶，破壞細胞蛋白質造成細菌死亡或喪失分裂增殖能力。獨特的母粒造粒技術及紡絲技術，使納米級銅離子牢固地鑲嵌在高分子成纖聚合物基體中，制得錦綸基銅離子抗菌纖維，賦予了纖維“高效、持久、廣譜”的抗菌、防霉、自潔等優越性能，采用共混紡絲方法制備出銅離子滌綸抗菌長絲，抗菌粒子尺寸約200~500nm，具有高抗菌活性和耐久性。魏橋紡織通過對棉纖維改性，降低棉纖維的纖維素結晶度，再將銅離子交聯到棉纖維中，終使得棉纖維具有抗菌功能，顛覆傳統抗菌技術主要應用在化纖領域的局限性。

鋅帶正電荷，細菌細胞帶負電荷，當兩者靠近時，鋅離子會被細菌負電荷吸引，進而穿透細菌細胞壁，細胞壁被破壞后造成細菌死亡無法繁殖。賽得利采用注射紡絲技術將鋅系抗菌物質共混入紡絲液中，經濕法紡絲工藝制備出鋅系抑菌再生纖維素纖維。該纖維原料來源于生物質，具有纖維素纖維的優良特性，同時采用鋅系生態抑菌，抑菌效果持久兼具除臭功能。采用復合紡絲法將40%賽得利抗菌纖維、30%棉、30%聚丙烯腈纖維制成抑菌紗線，產品依然對細菌、真菌等微生物具有抑制作用，并且紗線強力、疵點及毛羽等指標的性能優越。

添加碳材料

圣泉集團石墨烯口罩

石墨烯，是從碳材料中剝離出來，由碳原子組成的只有一層或多層原子厚度的二維晶體，擁有非常優異和獨特的物理性能和化學性能。推出的石墨烯（生物質）復合聚酯纖維是采用生物質石墨烯與聚合物共混紡絲制得的，不僅具有抗菌功能，還具有抗靜電、遠紅外、防紫外線等特性，可應用于內衣、家紡、醫療護理等領域。疫情期間，使用生物質石墨烯SS復合無紡布作為口罩的親膚層，可以提高無紡布抑菌和吸附能力，讓防護效果更好。經權威機構檢測，圣泉集團自主研發生產的一次性生物質石墨烯口罩通過美國FDA認證，獲得出口美國準入資質。以天然石墨為原料經特殊工藝制備功能化石墨烯，經原位聚合制備石墨烯改性錦綸切片，再經熔融紡絲制得石墨烯（天然）聚酰胺6纖維。該纖維同樣具有抗菌功能，可用于運動服裝、內衣、襪子等。不久前，常州恒利寶與福建永榮錦江股份有限公司就石墨烯聚酰胺6達成全方位戰略合作，助力科學技術轉化為巨大生產力，將石墨烯新材料更多地應用到服裝服飾領域。

竹炭也可以作為抗菌材料應用于抗菌產品的開發經過800℃以上的高溫從天然竹子中煅燒出白竹炭，再研磨成超細納米粉體，將其融入滌綸中，生產出具有抗菌效果的白竹炭紗線；進而按照一定比例和人造棉以及氨綸混紡織造而成白竹炭面料，具有抑菌除臭、發散負離子和抗紫外線、蓄熱保溫、低碳環保等功能和特色，可應用于內衣、襯衫、T恤、襪子、運動休閑裝、毛巾、床上用品等領域。經檢測，該面料水洗前抑制金黃色葡萄球菌生長達99.1%（抗菌A級）；水洗50次仍可以抑制白色念珠菌（64%）和大腸桿菌（97%）的生長。

索尼用稻殼制成了一種擁有獨特微觀結構的多孔隙碳材料——Triporous?。由于具有3種不同尺寸的孔隙，Triporous?很容易吸附大分子物質，例如高分子量有機化合物，這些物質難以用常規活性炭吸附，同時Triporous?還能夠高速吸附低分子量化合物。目前，索尼已經開始向纖維和服裝行業授權Triporous?，開發的產品將使用Triporous FIBER?作為商標。Triporous FIBER?不僅除臭功能持續時間較長，還能解吸洗衣過程中吸附的顆粒，從而恢復除臭能力，同時其還具有抗菌和抑菌作用，如抑制莫拉氏菌之類的細菌，這類細菌是半干的衣服中難聞氣味的來源。三友將竹炭抗菌用到了粘膠纖維中。

添加天然礦物

太極石是一種天然矽晶石英礦石，主體成分為SiO2，富含鈦、鉀、鍺等多種微量金屬礦物元素。將太極石粉體經分散包覆等工藝制成分散穩定的納米太極石懸浮液，再通過低濃度注射添加技術，將太極石懸浮液與纖維素磺酸酯溶液按照一定的比例進行紡絲，制備出礦物質太極石再生纖維素纖維，具有遠紅外、抗紫外、抑菌等功能，在家紡、服裝等領域應用廣泛，目前已經與勁霸、九牧王、利郎、羅萊、夢潔、愛慕等品牌合作研發下游產品。

太極石纖維素纖維面料

IR微元素技術是一種復合無機抗菌技術，在天然纖維和紗線上，加載天然礦物抗菌元素，實現抗菌目標，屬于纖維前處理技術。天然纖維本身就擁有柔軟舒適性、耐久性、透氣性、純凈性等優點，棉等天然紗線經IR微元素技術處理后，纖維則更加柔軟舒適，棉產品也不易僵硬板結。滅菌原理是游離式殺菌，遇到細菌能夠有效釋放殺菌，破壞細菌的細胞膜、細胞壁和細胞核，實現徹底殺滅細菌?；谠擁椉夹g，開發了高耐水洗全棉抗菌產品。IR微元素抗菌面料通過纖維改性使抗菌有效成分滲透到纖維素分子里面，再通過技術方法將抗菌成分緊密地結合在纖維素分子里面，使得面料具有優異持久的抗菌性能。

其他抗菌技術

如今，越來越多的研究和生產企業加入到抗菌纖維和紡織品的研發當中，他們開發出各種新型的抗菌技術，不斷滿足消費者對抗菌抑菌的需求。由天安集團與中國科學院微生物研究所共同研發的禾素纖維，是一種以PHBV為基材的純生物基抗菌纖維。其以玉米淀粉制造的葡萄糖為主要原料，通過大量培養微生物，并提取微生物體內的一種聚酯(類似于哺乳動物的脂肪)——PHBV，然后通過熔融紡絲制得該新型纖維?？咕鷻C理為在與細菌接觸后，破壞有害菌的細胞壁，抑制細菌滋生，從而真正達到抗菌防臭的功效。該纖維抗菌效果持久，不會因為使用次數的增加而顯著降低，并可抵抗“超級細菌”——耐甲氧西林金葡菌。

開發了三友康麗抗菌粘膠纖維，三友康麗采取物理抗菌模式，有效成分能夠與細菌的細胞外膜分子接觸，造成細菌細胞膜破損，使細菌胞漿流出“解體”，從而殺死細菌。不含金屬離子，有效降低了金屬離子在體內的堆積，抗菌有效成分經過TD、SDS/MSDS、TDS測試，對人體安全無害。纖維經檢測對白色念球菌抑制率達到96%，大腸桿菌抑制率達到98%，金黃色葡萄球菌抑制率達到99%。產品滿足環紡、渦流紡等不同的紡紗要求。

疫情發生以來，研發的“活性氧膠囊”專利技術用于口罩和紡織品，可以有效地阻止細菌和病毒的傳播。這一功能將為產品拓展一些新的應用領域，尤其是抗病毒紡織品、防病毒口罩和醫用紡織品市場。據新河控股市場總監介紹，多次實驗測試表明，使用“活性氧膠囊”技術處理的紡織品對多種病毒具有明顯的殺滅作用，無論是對有包膜的病毒還是無包膜的病毒?！盎钚匝跄z囊”技術是一種強氧化劑的緩釋技術，可以在自然環境下緩慢釋放高氧化能力的活性氧。該技術可以將抗病毒功能植入到紡織面料纖維中，帶來持久的抑制殺滅病毒的效果，而且具有耐洗滌的特點。由于該產品的使用不需要借助任何粘合劑，所以基本不會影響面料的舒適度和柔軟度，不僅適合醫用防護領域，同時也適合時裝休閑領域。