银系抗菌纺织品的研究现状

楚久英

(江西服装学院，江西南昌 330201)



银系抗菌纺织品的研究现状

楚久英

(江西服装学院，江西南昌 330201)

银系抗菌纺织品因其广谱抗菌、抗菌性持久高效、不易产生抗药性、对人体皮肤无刺激等优点，正日益被关注，广泛应用于服装、家纺、医疗等领域。论述了银系抗菌纺织品的抗菌性能、安全性能、制备方法及测试方法，并指出银系抗菌纺织品目前存在的一些问题。

银 抗菌纺织品 抗菌性能 安全性能 制备方法 抗菌测试

0 引言

近年来，人们对健康的追求日益增加，而环境的污染和各种疾病的暴发更促使人们对抗菌保健类制品的研究和开发。在众多抗菌制品中，银系抗菌纺织品因其广谱高效的抗菌性、不易产生抗药性且对皮肤不会产生无刺激等优点受到广泛关注。本文从银系抗菌纺织品的抗菌性能、安全性能、制备方法、测试方法及存在的问题等五个方面进行阐述。

1 银系抗菌纺织品的抗菌性能

在很早的时候，人们就用银来净化和保存水，甚至用来加速伤口愈合、预防和治疗伤口感染[1]。在18世纪人们用硝酸银来治疗胃溃疡[2]。此后，在19世纪，银离子的抗菌活性得到医学界的认定[3]，硝酸银被广泛用来治疗破伤风、烧伤和风湿病[4]。到了20世纪20年代，胶体银因其可有效处理伤口而得到了美国食品药品署(FDA)的认可。银具有广谱抗菌性能，与季铵盐、壳聚糖、三氯生、铜系等抗菌剂相比，银类抗菌剂几乎可以抑制和灭杀所有的微生物。当机体处于温暖潮湿的条件下，银离子依旧保持着较高的抗菌性能。令人惊奇的是，与银离子的复合物相比，纯银离子具有更高的抗菌活性，还能在一定程度上加速伤口的愈合[5]。Choi等利用海藻酸盐和交联明胶海绵制备的载银缓释类的抗菌敷料，银离子的缓释可维持4天，而且对表皮细胞的增殖具有促进作用。

此外，相关的研究还表明：银离子可以有效抑制革兰氏阳性菌(如金黄色葡萄球菌)、革兰氏阴性菌(如大肠杆菌)、真菌(如白色念珠菌)以及霉菌等的生长和繁殖，具有很好的抗菌效果[6]。银还可与病毒体(如单纯疱疹病毒、人类免疫缺陷病毒)等有效结合，进而产生抗病毒作用[7]。因此，银仍是应用最广的抗菌材料，再加上银对皮肤无刺激作用、不影响纺织品的服用性能，被广泛应用于制备功能性的抗菌纺织品。

2 银系抗菌纺织品的安全性能

银系抗菌纺织品的抗菌性能来源于银系抗菌剂，而银系抗菌剂的主要抑菌成分是银离子。研究表明：银离子浓度直接影响其抗菌效果，而抗菌效果的提高在一定程度上意味着细胞毒性的增加。银离子的安全性试验主要集中在纳米银的研究中。林玲[8]等在试验时发现：当溶液中银纤维的含量为37.5μg /ml时，抑菌率可达90%以上。而银离子的细胞毒性试验则表明：当覆盖于豚鼠皮肤或埋植于豚鼠皮下的银纤维含量在0.03g范围内，试验豚鼠的免疫系统、遗传物质及器官组织不受影响；超过0.03g后，随着银纤维的加入，豚鼠机体出现轻微的损伤。

K.F.Soto[9]等人主要研究了纳米银颗粒，主要是银、NiO、TiO2、多层纳米管的细胞活性。结果发现：小鼠巨噬细胞出现异常毒性。而人类细胞未有明显现象。

S．Arora[10]等人主要用HT-1080和A431细胞的体外实验法研究银球(直径为7nm～20nm)的细胞安全性。纳米银球浓度在1.56μg/ml～6.25μg/ml时，细胞形态正常，未见毒性，随着剂量的增加，细胞形态开始发生变化，呈现皱缩、圆形化。而人体血银浓度含量在300μg/L时，未有明显毒副作用。

青岛大学的庄爱娟[11]等人利用MTT法研究了纳米银溶胶对Hela细胞的毒性，发现在所设定的系列溶度下，Hela均呈现轻微毒性，随着纳米银溶胶浓度的增加，其细胞毒性呈上升趋势，表现为细胞增值率降低。而熊玲等人的体外细胞试验则表明：银离子浓度在2.5μg/mL～25μg/mL内，纳米银粒子出现轻微的细胞毒性；随纳米银溶度增加，细胞毒性发生变化，如银离子浓度为50μg /ml时，细胞形态出现较大变化，细胞呈明显毒性。

也有研究发现，银系抗菌纺织品的抗菌效果还与银的价态有关，价态不同，其抗菌机制和抗菌效果不同。这些科研工作者们通过体内、体外实验对载银材料的毒副作用进行了研究，每种材料都是不同的，而且操作手法也不尽相同，存在着不可避免的差异，因此，确定银系抗菌纺织品中的抑菌浓度值至关重要。

3 银系抗菌纺织品的制备方法

银系抗菌纺织品可采用纤维改性和后整理的方法制得。纤维改性法制备的纺织品具有较持久的抗菌性能，其基本原理是将银系抗菌剂(主要是载银陶瓷颗粒或载银沸石)添加到成纤高聚物中，以湿法或熔融纺丝法制得抗菌纤维，进而制备抗菌织物；织物后整理法则是以涂层或浸渍抗菌整理剂处理织物，赋予织物抗菌表层，其抗菌持久性较差。其主要优缺点由表1所示。

表1 银系抗菌纺织品的制备方法比较

(1)纤维改性法：除纳米银外，大多只适用于化学纤维，而对棉、麻等天然纤维并不适用。其抗菌添加剂多是载银陶瓷颗粒或载银沸石，化学稳定性高、热稳定性好、耐酸、碱和氧化剂；在加工过程中，要与纤维有良好的相容性和分散性能。其抗菌性能优良且持久。

(2)织物后整理法：主要有浸渍法、涂层法和溶胶-凝胶法，适用于棉、麻类的天然纤维织物，或天然纤维类的混纺织物。此类织物的抗菌部位只在织物表面，纤维内部和织物内部并无抗菌成分，抗菌持久性较差，抗菌效果一般。

4 银系抗菌纺织品的测试方法

目前主要采用定性和定量法评定纺织品的抗菌性能。前者以图片或语言描述来直观评价纺织品抗菌性的优劣，后者以抑菌率的大小客观表征其抗菌性。常用的定性测试方法有：美国的晕圈法(也叫琼脂平皿法)，日本的抗微生物性实验法、定性试验(抑菌环法)以及中国的琼脂平皿扩散法和织物抗菌性能测试方法等。通常，该方法主要用来表征溶出类抗菌制剂处理的纺织品。其优点为：测试费用低、速度快，但其测试结果并不准确。银系抗菌制品的抗菌成分主要是银系抗菌剂，主要是载银陶瓷、载银沸石及纳米银抗菌整理剂。这类抗菌剂大多扩散性较差，属于非溶出型的抗菌剂，在测试时，需要用定量的方法进行评定。此法具有定量、客观、准确等优点，但其测试费用高、测试时间较长。

常用的定量方法有：美国的ASTM E2149-2001《固着型抗菌剂抗菌性的动态测试法》与《纺织品抗菌性能的定量评估》以及日本的《纺织产品抗菌活性和效果的试验-菌液吸收法》。在我国，主要采取《一次性使用卫生用品卫生标准》、《纺织品抗菌性能的评价-振荡法》以及《抗菌针织品》等标准来评定非溶出型抗菌产品的抗菌性能。这些测试方法在操作流程、取样、抗菌效果计算方式和结果表征等方面存在较大差异。不同测试方法，得到的抗菌结果可能不同，甚至相反。因此，对于同一试样，建议同时采用多种标准和方法进行评定，以此提高试验的准确度。

5 存在的问题

银系抗菌纺织品的抗菌效果主要来源于银离子。由于银离子的耐气候性较差，在光、热条件下，易变色。尤其在紫外线下，可被还原为黑色的单质银，降低了织物的抗菌性，也影响了浅色织物的外观性能。研究发现：在添加银系抗菌剂时，可适度添加变色抑制剂(如水滑石)或直接加入络合银离子来抑制银离子的变色。此外，也可选Zn2+、Cu2+[12]等金属离子与其复合来抑制变色。

银系抗菌纺织品大多用于服装、医用敷料等方面，这类制品的使用环境大多有氯离子，特别是人体皮肤，在湿热条件下，银系抗菌剂会与氯离子化学反应生成氯化银沉淀。在光的照射下，氯化银可光解为单质银，影响织物的抗菌性能，需要对其耐氯性作深入研究。

此外，银离子的安全用量仍需进一步的确定。

6 结语

银系抗菌纺织品的市场需求日益增大，尤其是在家用服装和医疗卫生领域。然而银的抗菌剂比较单一，易氧化变色等缺点有待改善，银离子的安全用量尚未明确，抗菌测试方法的准确性和稳定性有待提高，同时也应开发新型的多功能的抗菌整理剂。

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2016-08-28

江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ151228)

TS101

A

1008-5580(2016)04-0194-03

作者：楚久英(1984-)，女，硕士，讲师，研究方向：功能性纺织品的研究与开发。