Nano antibakterinių oksidantų tekstilės pramonėje įvadas

Rūgšti, lipnūs drabužiai po mankštos, pelėsių{0}}linkusios kojinės ir apatiniai lietingais sezonais, kryžminės-infekcijos rizika ligoninės patalynėje ir nuolatinis kvapas ilgai-naudotose viešbučių užuolaidose ir kilimuose - visas šias įprastas tekstilės problemas iš esmės lemia mikrobų augimas ant pluošto paviršių. Funkcinės tekstilės gaminiai iš profesionalių sričių plečiasi į masines vartotojų rinkas, todėl nano antibakteriniai oksidantai palaipsniui tapo pagrindiniu antibakteriniu sprendimu tekstilės apdailai dėl jų ilgalaikio, stabilaus ir saugaus veikimo.

Kas yra nano antibakteriniai oksidantai?

Nano antibakteriniai oksidantai yra neorganinių antibakterinių sistemų subkategorija. Pagrindiniai jų aktyvieji komponentai yra nanomastelio metalų oksidai, paprastai nano cinko oksidas ir nano titano dioksidas, suformuluoti į vandens -pagrindo arba tirpiklio- pagrindo apdailos medžiagas taikant specializuotus dispersijos procesus.

Jie veikia per dvigubą jonų -bakteriostazės ir oksidacinės sterilizacijos mechanizmą. Skirtingai nuo tradicinių organinių antibakterinių medžiagų, kurios remiasi tik cheminiais junginiais, naikindamos bakterijas, nano antibakteriniai oksidantai išskiria pėdsakų metalų jonus, kurie sutrikdo bakterijų metabolizmą, o kita vertus, šviesoje generuoja reaktyviąsias deguonies rūšis, kurios oksidacijos būdu suardo bakterijų ląstelių sieneles ir genetinę medžiagą. Iš čia ir kilęs pavadinimas „antibakterinis oksidantas“.

Nano skalėje medžiaga turi labai padidintą specifinį paviršiaus plotą, todėl ji suteikia pastebimą antibakterinį poveikį esant labai mažoms dozėms ir gali būti tolygiai paskirstyta pluošto paviršiuose.

Kaip jie dirba su tekstilės gaminiais

Nano antibakteriniai oksidantai ant tekstilės gaminių veikia dviem vienas kitą papildančiais būdais, prisitaikydami prie įvairių naudojimo scenarijų:

1. Ilgalaikė jonų -atskyrimo bakteriostazė

Nano metalų oksidai lėtai atpalaiduoja pėdsakų metalų jonus (pavyzdžiui, cinko jonus), kurie prasiskverbia pro bakterijų ląstelių membranas, trukdo tarpląstelinėms fermentų sistemoms ir medžiagų apykaitos procesams, slopina bakterijų dalijimąsi ir dauginimąsi. Šis procesas nereikalauja šviesos ir veikia nuolat tamsioje, uždaroje aplinkoje, pavyzdžiui, batų ir kojinių viduje arba sulankstytuose drabužiuose.

2. Fotokatalitinė oksidacinė sterilizacija

Matomoje arba ultravioletinėje šviesoje nano cinko oksidas ir titano dioksidas aktyvuojami, kad susidarytų reaktyvios deguonies rūšys, įskaitant hidroksilo radikalus ir superoksido anijonus. Šios stipriai oksiduojančios medžiagos greitai oksiduoja ir skaido bakterijų baltymus bei nukleorūgščių struktūras, tiesiogiai inaktyvuodamos bakterijas. Jie taip pat skaido kvapą-, sukeldami metabolitus, sukeldami antibakterinį ir dezodoruojantį poveikį.

Kombinuoti mechanizmai užtikrina ilgalaikę{0} bakteriostazę kasdien dėvint ir geresnę sterilizaciją bei dezodoravimą apšviestoje aplinkoje, prisitaikydami prie sudėtingų tekstilės naudojimo sąlygų.

Du pagrindiniai taikymo procesai tekstilės gamyboje

Apdorojant tekstilę, nano antibakteriniai oksidatoriai daugiausia naudojami po{0}}apdailinimo ir sumaišymo verpimo, kiekvienas pritaikytas skirtingiems pagrindams ir našumo reikalavimams.

1. Po-užbaigimo procesas (plačiausiai naudojamas)

Tai dominuojantis natūralių pluoštų, tokių kaip medvilnė, linas, šilkas ir vilna, bei mišrių audinių apdirbimo būdas. Paminkštinant, panardinant ar dengiant nano antibakteriniai oksidantai nusėda ant pluošto paviršių ir pritvirtinami prie audinio džiovinant ir šildant.

Privalumai: Brandžios technologijos, mažos modifikavimo išlaidos, taikomos funkciniam gatavų audinių atnaujinimui, suderinamos su dauguma tekstilės kategorijų.

Tinkami produktai: namų tekstilės audiniai, gatavi{0}} drabužiai, kojinės, užuolaidos ir kilimai.

Standartiniais procesais apdoroti audiniai išlaiko daugiau nei 90 % slopinimo koeficientąE. coliirS. aureuspo 50 standartinių namų skalbimo ciklų, atitinkančių kasdienio naudojimo reikalavimus.

2. Blend verpimo procesas

Sintetiniams pluoštams, tokiems kaip poliesteris, nailonas ir polipropilenas, prieš verpdami nano antibakterinius miltelius galima sumaišyti su dervos drožlėmis, kad antibakteriniai komponentai tolygiai pasiskirstytų pluošto viduje.

Privalumai: puikus atsparumas skalbimui, antibakterinis veikimas atitinka pluošto tarnavimo laiką, atsparumas aukštai temperatūrai ir trinčiai, tinka daug{0}}dėvėjusiai pramoninei tekstilei.

Tinkami gaminiai: medicininiai apsauginiai audiniai, automobilių interjero audiniai, lauko funkciniai audiniai, sportiniai siūlai.

Pagrindiniai pranašumai, palyginti su tradicinėmis antibakterinėmis medžiagomis

Tekstilės pramonė išbandė daugybę antibakterinių sprendimų – nuo ​​ankstyvųjų organinių ketvirtinių amonio druskų ir chloro{0}}pagrįstų medžiagų iki sidabro{1}} sistemų. Augantis nano antibakterinių oksidantų populiarumas daugiausia kyla dėl jų gebėjimo išspręsti pagrindinius tradicinių sprendimų skausmo taškus:

Puikus atsparumas oro sąlygoms ir plovimui, stabilus veikimasNeorganiniai oksidai yra chemiškai stabilūs, atsparūs aukštai temperatūrai, saulės šviesai ir rūgščių{0}}šarmų sąlygoms. Jie nesuyra ir nepraranda savo veiksmingumo kaip organinės antibakterinės medžiagos, taip pat neišgaruoja dažant ir stingstant aukštoje temperatūroje{2}}. Jų veikimo trukmė yra daug ilgesnė nei įprastų organinių antibakterinių tirpalų.

Saugus, mažai{0}}dirginantis ir labai suderinamasTinkamas nano cinko oksidas ir titano dioksidas yra mažai{0}}dirginančios, labai biologiškai suderinamos medžiagos. Jie atitinka tokius standartus kaip OEKO-TEX Standard 100 ir GB 31710, skirtus kūdikių ir vaikų tekstilės gaminiams, nekelia odos įjautrinimo pavojaus ir tinka gaminiams, kurie tiesiogiai liečiasi su oda, įskaitant kūdikių ir prigludusius drabužius.

Maža bakterijų atsparumo rizikaSkirtingai nuo antibiotikų ir organinių antibakterinių medžiagų, nukreiptų į vieną ląstelių kelią, nano antibakterinių oksidantų fizinės membranos ardymo ir oksidacinio pažeidimo mechanizmas veikia kelias bakterijų struktūras. Ilgalaikis-naudojimas nesukelia bakterijų atsparumo, todėl tinka aukštos-higienos scenarijams, pvz., ligoninėse ir viešose vietose.

Daugiafunkcinis našumasBe antibakterinių ir anti{0}}pelėsių savybių, nanocinko oksidas taip pat suteikia papildomų privalumų, tokių kaip atsparumas UV spinduliams ir kvapų sugertis. Vienu apdailos procesu audinys prideda daug funkcijų ir užtikrina didesnį sąnaudų efektyvumą.

Pagrindiniai tekstilės taikymo scenarijai

Buitinė tekstilė

Glaudžiai{0}}prigludę drabužiai: apatiniai drabužiai, kojinės, kūdikių ir vaikiški drabužiai, mažinantys bakterijų dauginimąsi ir kvapą karštomis, drėgnomis sąlygomis.

Sportinė ir lauko apranga: sportinė apranga, jogos apranga, žygio apranga, batų batviršiai, slopinantys prakaito kvapą gausaus prakaitavimo metu.

Namų tekstilė: patalynės komplektai, užuolaidos, kilimai, rankšluosčiai ir vonios rankšluosčiai, mažinantys mikrobų dauginimąsi buitinėje aplinkoje, ypač tinkami drėgniems pietiniams regionams.

Pramoninė ir visuomeninė tekstilė

Medicininė tekstilė: chirurginiai chalatai, pacientų chalatai, ligoninių paklodės, apsauginiai audiniai, mažinantys hospitalinės kryžminės{0}infekcijos riziką.

Viešosios patalpos: viešbučių patalynė, mokyklinės uniformos, viešųjų sėdimų vietų audiniai, autobusų ir metro sėdynių audiniai.

Automobilių interjeras: sėdynių audiniai, apmušalai, kilimai, sprendžiant pelėsių ir kvapų problemas uždarose transporto priemonių salonuose.

Dažnos klaidingos nuomonės

1 klaidinga nuomonė: didesnė dozė reiškia geresnį antibakterinį poveikį

Nanomedžiagų veikimas pirmiausia priklauso nuo dispersijos kokybės. Per didelis dozavimas sukelia dalelių aglomeraciją, o tai sumažina antibakterinį efektyvumą, taip pat pablogina audinio pojūtį rankomis, baltumą ir spalvos atsparumą. Standartinės formulės yra optimizuotos konkretiems audinių tipams ir našumo tikslams, o ne aklai didinant apkrovą.

2 klaidinga nuomonė: antibakteriniai audiniai yra visiškai sterilūs

Antibakteriniai audiniai veikia slopindami bakterijų dauginimąsi ir išlaikydami labai mažą mikrobų populiaciją, o ne siekdami visiško sterilumo. Įprasto dėvėjimo metu audiniai vis tiek liečiasi su aplinkos bakterijomis, tačiau populiacija yra kontroliuojama iki tokio lygio, kad būtų išvengta kvapo ir pelėsių augimo. Vis dar būtinas reguliarus valymas.

3 klaidinga nuomonė: visos nano antibakterinės medžiagos yra vienodos

Nano antibakterinės medžiagos apima kelias sistemas, įskaitant sidabro{0}}, cinko- ir titano{2}} tipus, kurių savybės labai skiriasi. Nano antibakteriniai oksidatoriai konkrečiai reiškia gaminius su fotokataliziniu oksidaciniu sterilizavimo būdu, kurie skiriasi nuo įprastų sidabro jonų antibakterinių medžiagų mechanizmu, atsparumu oro sąlygoms ir kaina. Pasirinkimas turi atitikti faktinį taikymo scenarijų.

Pramonės plėtros tendencijos

Pasaulinei tekstilės pramonei vis didėjant aplinkosaugos reikalavimams, tradicinės organinės antibakterinės medžiagos susiduria su vis didesniais apribojimais dėl LOJ emisijų ir prasto biologinio skaidumo. Neorganiniai nano antibakteriniai oksidantai, pasižymintys ekologiškomis, ilgalaikėmis ir saugiomis savybėmis, vis labiau skverbiasi į rinką.

Tuo tarpu funkcinė integracija yra aiški plėtros kryptis: antibakterinių, UV-atsparių, neigiamų jonų ir toli-infraraudonųjų spindulių funkcijų sujungimas į vieną nano apdailos agentą, kad vienas apdorojimo veiksmas padidintų audinių savybes. Tai sumažina apdorojimo išlaidas ir geriau patenkina vartotojų paklausą dėl daugiafunkcinės tekstilės gaminių-.

Tekstilės gamintojams ir prekių ženklams renkantis nano antibakterinius oksidantus, pasižyminčius gera dispersija, dideliu plovimo atsparumu ir visišku atitikimu, yra patikimas būdas atnaujinti funkcionalius gaminius ir padidinti pridėtinę vertę.