一、抗菌材料的作用原理和应用意义

    抗菌剂的抗菌原理是通过以下几种途径与发生接触的细菌作用，从而达到抑制细菌生长，进而杀死细菌的效果。

    （1）金属离子接触反应

    （2）催化激活机理

    有些微量的金属元素，能起到催化活性中心的作用，如银、钛、锌。该活性中心能吸收环境的能量，如紫外光，激活空气或水中的氧，产生羟自由基（•OH）和活性氧离子（O^2-）。它们能氧化或使细菌细胞中的蛋白质、不饱和脂肪酸、糖苷等发生反应，破坏其正常结构，从而使其死亡或丧失增殖能力。

    （3）阳离子固定机理

    （4）细胞内容物、酶、蛋白质、核酸损坏机理

    许多有机抗菌剂属于这种抗菌作用机理，如对细胞器的作用、对蛋白质和核酸等结构物质的作用、对酶体系的作用（酶形成、酶活性）、对呼吸作用的影响（糖酵解、电子传递系统、氧化磷酸化等过程）、对有丝分裂的影响。

    抗菌合成革的技术核心是选择合适的抗菌防霉剂，并且将抗菌负载到合成革上。

    目前应用的抗菌剂已包含无机金属化合物、有机合成化合物、和天然有机提取物等几种类别的抗菌剂：

    （2）有机合成化合物如季胺盐类、双胍类、醇类、酚类、有机金属类、吡啶类、咪唑类、噻吩类等，该类抗菌剂对微生物抑杀效率高，特别是对真菌、霉菌等具有很好的抑杀效果，缺点是耐热稳定性差，易产生抗药性，有些有刺激性不好操作和控制，长效性差。

    （3）天然有机物如壳聚糖等，该类抗菌剂安全性高，但耐热性差、药效持续时间短，抗菌效率偏低，大规模商业化还有待时日。

    制备抗菌防霉聚氨酯人造革，要将抗菌剂的分散性、耐酸碱性、抗菌剂耐流失性放在重要的考虑位置，制备和选择出合适的抗菌剂。一般应选择化学稳定性高、超细粒子分散性好的无机抗菌剂，并且辅以良好的分散手段。抗菌聚氨酯的生产技术较复杂，拟根据应用的场合、设备条件、制品使用特性等加以分析后，确定解决方案。

    （1）直接添加法

    聚氨酯革的生产包括转移涂层法生产的聚氨酯人造革、聚氨酯湿法合成革。所谓直接添加法就是将抗菌剂在聚氨酯合成革生产过程的某一环节加入，使抗菌剂牢牢载入合成革材料中，如：

    ①在转移涂层法生产的聚氨酯人造革中，首先将抗菌剂按一定比例通过合适的分散技术加入聚氨酯浆液中，然后将该浆液预先涂在转移纸上，制成聚氨酯膜，随后将此膜与织物粘接在一起，将聚氨酯膜转移到织物上，最后除去转移纸，露出聚氨酯织物的表面，这样抗菌聚氨酯合成革材料的生产即可完成。

    ②在聚氨酯湿法合成革中，首先将抗菌剂按一定比例加入含有溶剂二甲基甲酰胺(DMF)及其他必要的助剂和着色剂的溶剂型单组份聚氨脂之中，然后将涂层浆液施加到一定织物表面，当施加有涂层浆的织物进入凝固浴(水浴)时，其表层首先与水接触，其中的DMF立即向水相扩散，浓度因而降低，与涂层内部的DMF形成浓度差，这样就促使内部的DMF逐渐向水浴扩散，而凝固浴中的水分也逐渐向涂层层扩散。聚氨酯不溶于水，有较强的凝集力，湿法涂层就是利用以上特性来形成薄膜，迅速凝固成为海绵状的有连续贯通微孔的薄膜，而抗菌剂通过这一过程便被植入合成革材料中。

    （2）后整理法

    合成革抗菌后整理工艺就是在聚氨酯合成革成品上通过表面涂饰工艺获得抗菌功能的方法，如将抗菌剂溶解或分散到特制的能和聚氨酯合成革结合牢度高的液质体系中制成抗菌整理液，然后通过表面涂刷、喷洒、浸渍或浸轧等方式将整理液施加到合成革材料或制品表面最后经烘干、定型等工艺完成抗菌化整理过程。

    与直接添加法相比，后整理工艺更为简单易操作，并且也可以在某些制成品上进行抗菌后整理，但是抗菌组分的持久性、耐磨牢度不能得到保证。在实际操作中，采用直接添加法在聚氨酯合成革材料加工成型的过程中直接植入抗菌组分，效果会更加理想，这样可保证合成革材料中抗菌组分源源不断释放出来，不会因表面局部轻微磨损而使抗菌功效大大受损。

    抗菌产品的性能要求是随着使用目的而定的，一般有以下几个方面：

    （1）抗菌谱。微生物的种类繁多，抗菌作用范围宽，意味着抗菌谱宽，所以，抗菌剂要求有广谱抗菌性。其中，微生物包括抗细菌（革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性菌大肠杆菌代表）、真菌（白色念珠菌代表）、霉菌（黑曲霉等）、藻类等。

    （2）抗菌浓度和抗菌率。对于抗菌剂来说，表现抗菌性能强弱的是用最小抑菌浓度（MIC）值。对于抗菌产品来说，则用抗菌率来衡量。MIC值越小，抗菌剂抗菌效率越高。抗菌率越大，抗菌产品的抗菌性能越好。

    （3）抗菌时效性。抗菌效果的持续性，即抗菌长久性，即抗菌材料抗菌性对时间的依赖性。抗菌制品要求在产品寿命周期内保持抗菌性。

    （4）抗菌速效性。在卫生产品应用时，往往要求在产品使用后，在较短时间内发生抗菌作用，起到抑杀作用。

    抗菌剂和抗菌制品的抗菌性能的检测方法，根据抗菌产品的特点，目前主要有薄膜覆盖法（贴膜法）和抑菌圈测定法二类方法，前者为接触机理，后者为扩散机理。烧瓶振荡法，也是为了使试样能接触到被测试菌。

    4、制定抗菌合成革（PU）标准的重要性

    抗菌制品的卫生自洁功能，对保护人类健康，减少疾病，具有十分重要的意义。国内外近二十多年来投入了大量人力物力，发展抗菌材料产业，已取得了巨大的社会效益和经济效益。中国人造革合成革行业正在蓬勃发展，特别是近年来随着科学技术的不断进步，高端产品的快速发展，将再次带动了全行业向集约经济、规模经济、科技经济方向发展。我国合成革产业面对全球大市场的融合与链接，必将抓住机遇，加快产业结构调整，提高核心竞争力。

    对合成革进行抗菌功能化处理将是比较好地提高合成革产品质量和技术水平、提高合成革产品附加值的一条捷径，但是目前直接应用于合成革（PU）材料或制品抗菌性能检测的方法还没有，以前各权威机构检测合成革类材料往往参照塑料、纺织的相关检测标准进行。因此有必要建立一套更加具有针性的检测标准，以规范行业的发展。同时也可以为抗菌产品技术研发企业提供参照依据。

    另外，尽管抗菌合成革产品的市场具有广阔的应用前景，但是目前国内抗菌产品市场鱼龙混杂，产品质量良莠不齐，严重影响了抗菌革产品市场的良性发展。为此市场急需国家出台相关的行业标准，对行业发展进行规范，并且需要国家相关质检部门参与规范，由政府依据相关标准执法，使企业认同一定标识，对品牌企业有监督约束作用，为企业提供切实可行的生产指导，有效地规范国内市场，为消费者在选购抗菌合成革产品时提供一定的参考依据。

    最后，通过对抗菌合成革（PU）材料及制品的标准化，也可以加强同抗菌技术先进的日本、欧美等国国际间合作和交流，如通过抗菌检测技术交流，不断提高检测的可靠性和可重复性，将我国抗菌检测技术水平提到国际一流水平，达到与我国抗菌材料和制品产业发展相称的程度，既符合检测机构参与国际竞争的长期发展需要，也是抗菌行业发展的迫切要求，是抗菌检测机构当前一项极为重要的任务。即而通过检测方法的国际对接，也可以提高我国抗菌合成革材料及制品的国际知名度，继而更好、更快地把我国产品推入国际市场。