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有机硅季铵盐抗菌剂

有机硅季铵盐抗菌剂

概述

因为各种传染性病菌在自然界散布非常广泛,因而人类的健康遭到严重威胁。由细菌传达感染发作的疾病,引起广泛注重。另一方面,跟着人们对健康和环境保护意识的不断增强,对抗菌织物提出了新的要求 ,包含以下几个方面: 选择性杀死有害微生物;至少以半渗透的方法将抗菌剂施加到织物上;抗菌剂对织物的黏附不会按捺其抗菌性;不会对人体和环境构成损伤和污染;微生物在生命周期内不会对抗菌剂发作免疫力;抗菌功用优异;不影响织物的其它优异功用。

季铵盐化合物能吸顺便负电荷的细菌,具有杰出的灭菌效果,在国际上运用广泛。可是,一般季铵盐化学活性较低,应用时基本以游离态存在,毒性相对较大,影响性也强,将其作为抗菌剂应用在纺织品上是溶出型的,易洗脱,且易在人体外表逐渐富集,长期运用易发作病变。假如将硅氧烷引入季铵盐结构中制得有机硅季铵盐,可使其功用发作巨大变化。

在很多类型的纺织品抗菌剂中,有机硅季铵盐是一类归纳功用较抱负的抗菌剂。此抗菌剂收拾织物时不需要高温烘焙,一般烘干后就可发作耐久的抗菌效果。收拾后的织物不只具有优异的抗菌功用,而且还具备杰出的吸水吸汗性、柔软性、滑润性、回弹性、防静电性和抗污染性。该外表活性剂对人体皮肤无影响和致癌效果,各项目标都契合国内外对抗菌纺织品的要求。经EPA (美国环保署) 查看,急性毒性LD50为12.27 g·kg - 1 (老鼠口服) ,对兔子没有影响性,鲑鱼的鱼毒性TL50为56 mg·L - 1 ,一起又进行了亚急性毒性、致突变性、促变形性、粘膜影响性实验以及袜子穿戴实验,都充分确定它的安全性和耐久性。此外,有机硅季铵盐在应用时无需增加反响性树脂,不存在抗药性菌呈现和织物抗菌失效的问题,日益遭到人们的注重。跟着各种传染性病菌的盛行,有机硅季铵盐及其收拾的抗菌织物可望为人们的身心健康提供有用保障。

国内运用的有机硅季铵盐类抗菌剂大多数从国外进口,致运用户运用不方便和出产成本升高。因而,研讨并出产以低成本资源为质料的高质量抗菌剂,在实践出产中有着重要意义。然而,有机硅季铵盐的研讨起步晚,发展慢,在国内尤为杰出。因而,我们对有机硅季铵盐抗菌剂的组成及应用进行研讨是很有必要的。

抗菌机理

有机硅季铵盐的优异抗菌抑菌功用是通过实践证明的。有研讨标明,将其用于纯棉织物收拾,发现对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠球菌24 h 后的抑菌率别离到达98.12 %、96.86 %、95.14 % ,显示出广谱抗菌效果和较高抗菌率且安全无毒、无致酶反响。黄作鑫[3 ]等研讨了带有苄基二甲基硅丙基氯化铵侧基的聚硅氧烷在纯棉床单布上的吸附功用及其对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的灭菌活性, 结果标明灭菌活性很强。日本专利报导 ,将三甲氧基硅基替代的异氰脲化合物、含有C10~30季铵基团的三甲氧基硅烷以及CH2Cl2 配成收拾剂,用来处理聚酯织物,100 ℃热处理10 min后可使织物具有优异的抗菌及耐洗性。

有机硅季铵盐是一类新型阳离子外表活性剂,它具有耐高温、耐水洗、耐久的效果,抑菌规模广,能有用地按捺革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌和真菌。其灭菌机理是:以有机硅作为前言,将具有灭菌功用的铵阳离子基团强有力地吸附于细菌的外表,改变细菌细胞壁的通透性,使菌体内的酶、辅酶和代谢中间产物溢出,致使微生物中止呼吸功用而致死,然后到达灭菌、抑菌的效果,即发作了"接触逝世" 。

如今最优异的抗菌收拾剂是美国一家著名的防霉抗菌公司研发出的iHeir-333纺织抗菌剂,这和国内许多单位研发的有机硅季铵盐抗菌剂结构相似,都是三烷氧基硅烷的季铵盐。

结构中R 为活性基团, 如OCH3 、OC2H5 等,可水解成易起交联反响的硅羟基,与织物外表上的羟基脱水缩合,由共价键将它附着和固定在织物外表,一起又通过有机硅的接枝聚合,构成一层能够灭菌抑菌的结实的薄膜。此薄膜无毒,无影响性气味,对人体无害,安全可靠。R1 为烃基、含氧或含氮基团, 如(CH2) 3NHCH2CH2 ,CH2COCH2CH2 , CH2 等; R2 为含碳原子1~20 个的烃基;X 为酸根阴离子。

国内许多单位也在研发有机硅季铵盐抗菌剂,如广州艾浩尔防霉抗菌科技有限公司的iHeir-333,我国纺织大学的CTU-1均归于同类产品。

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