天津工業(yè)大學(xué) 王 群 齊魯 劉國(guó)忠 方慶霽
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麻類纖維及其紡織品、服裝具有吸濕、透氣、抑菌、防霉、抗紫外線和無(wú)靜電等天然優(yōu)良性能。為了進(jìn)一步推廣和開發(fā)麻類天然抗菌紡織品,必須明確麻類纖維的抗菌機(jī)理和性能,為此,科研人員對(duì)麻類纖維及其織物的抗菌機(jī)理和性能做了大量有意義的研究。
1 黃麻
黃麻是椴樹科黃麻屬的一年生草本植物,在我國(guó)栽培歷史悠久。由于黃麻纖維中木質(zhì)素含量較高,纖維粗硬,可紡性差,一直被用于加工麻袋、麻布及其他包裝材料。但隨著人們生態(tài)與環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),消費(fèi)者越來(lái)越青睞天然纖維紡織品,而黃麻產(chǎn)量豐富,是第二大纖維素纖維,價(jià)格低廉,具有更優(yōu)良的抑菌、防霉、抗紫外線、易降解等生態(tài)環(huán)保特性。
目前,國(guó)內(nèi)外的抗菌纖維大多是經(jīng)過(guò)后整理加工而成,不僅成本高,效果也不太理想,而黃麻纖維因其獨(dú)特的纖維孔腔結(jié)構(gòu),富含氧氣,使厭氧菌無(wú)法生存;同時(shí)纖維中含有的抗菌性麻甾醇等有益物質(zhì),也有助于人體的衛(wèi)生保健。黃麻纖維優(yōu)良的天然抗菌性特別適用于服裝和家紡面料、衛(wèi)生用品等領(lǐng)域,可以防止細(xì)菌交叉感染。
2 亞麻
亞麻纖維粗細(xì)均勻,直徑明顯比苧麻小,呈圓管狀,幾乎無(wú)扭曲,有明顯、清晰的橫節(jié)。亞麻纖維屬于韌皮束狀纖維,結(jié)晶度、取向度比較高,從而導(dǎo)致亞麻纖維難于染色。與棉花、羊毛相比,亞麻纖維柔軟性和彈性不足,但強(qiáng)力高,在麻類作物中強(qiáng)力僅次于苧麻。亞麻與棉纖維相比較具有明顯的抗菌性能。用接觸法進(jìn)行12 h的實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:白色念珠菌的存活率為37%,大腸桿菌的存活率只有8%,金黃色葡萄球菌的存活率只有6%。
關(guān)于亞麻纖維的抗菌機(jī)理,有文獻(xiàn)表明:亞麻纖維具有特殊的果膠質(zhì)斜扁孔結(jié)構(gòu),因此纖維結(jié)構(gòu)中空,富含氧氣,使厭氧菌無(wú)法生存;另外,亞麻能散發(fā)出對(duì)細(xì)菌的生成有很強(qiáng)抑制作用的香味。但史加強(qiáng)等則通過(guò)熏法抗菌性能測(cè)試排除了亞麻纖維中存在揮發(fā)性抗菌物質(zhì)的可能性,并提出了亞麻纖維的抗菌成分主要存在于殘存的半纖維素和果膠中的假設(shè),尤其認(rèn)為果膠可能含有主要的抗菌成分。
由于亞麻纖維中的著色物質(zhì)主要是葉黃素、葉綠素等含有丹寧的復(fù)雜化合物,而丹寧又稱鞣質(zhì),其主體是多價(jià)酚,可使蛋白質(zhì)、生物堿沉淀,具有抗菌作用,因此筆者認(rèn)為,纖維細(xì)胞中殘存的色素也可能是亞麻纖維具有抗菌性的因素之一。
3 大麻
大麻又稱為漢麻,是一年生草本植物,具有天然的防霉抗菌功能,其抗菌特性早已被人們認(rèn)識(shí)并利用。其織物手感柔軟,適宜做貼身衣物,具有優(yōu)異的穿著服用性能。大麻紡織品以其天然抑菌、抗紫外線輻射、吸濕瀝汗和離體爽身等保健性和服用舒適性逐漸受到國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的青睞。
有研究表明:大麻紡織品內(nèi)的大麻酚類物質(zhì)對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌等有明顯的殺滅和抑制作用。大麻纖維的抗菌功能可以從兩個(gè)方面來(lái)解釋:
(1)大麻纖維富含氧氣,可破壞厭氧霉菌生存環(huán)境。不同于其他纖維中的木質(zhì)素結(jié)構(gòu):大麻韌皮中的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)是一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),沿徑向形成“纖維束”群體;其橫截面是不規(guī)則的三角形、多邊形和扁圓形等;表面粗糙,有許多裂紋和孔洞;纖維有中腔,中腔體積常占纖維細(xì)胞總體積的l/3~1/2。大麻纖維比表面積大,孔洞大,縫隙多,空隙率高,且與纖維表面縱向分布著許多縫隙和孔洞相連,“纖維束”內(nèi)部和“纖維束”群體之間也同樣分布著許多縫隙和孔洞,大麻纖維的這種特殊結(jié)構(gòu)使其富含氧氣,具有卓越的吸濕性和透氣性,使在潮濕情況下生存繁殖的霉菌類代謝作用和生理活動(dòng)受到抑制,有效抑制微生物的氧化、磷酸化,影響有絲分裂,阻礙微生物呼吸,使微生物難以生存。
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