（1.华南理工大学材料学院广州510640；2.广州擎天新材料研究开发有限公司广州510300）得具有抗菌性能的丙纶。扫描电镜观察经表面处理的抗菌粒子在丙纶中分散较好，大小均匀，且与PP基体具有良好的相容性；DSC测试表明抗菌粒子对PP基体有异相成核诱导结晶作用，使PP结晶度提高，熔融温度上升；抗菌粒子的加入会降低丙纶力学性能，但通过对抗菌粒子进行表面处理和改变纤维后牵伸比可以减小抗菌丙斤性能下降幅度，使之与普通丙论相当；通过对抗菌丙纶抗菌性能的检测，该抗菌丙论对革兰氏阴性菌和阳性菌都具有较强的抗菌性，抗菌率都超过99.9%，水洗使抗菌丙纶的抗菌性能下降不大，具有长效抗菌性能。

　　关楗词：抗菌抗菌丙纶丙纶聚丙烯无机抗菌剂。前言随着人类生产活动，特别是工业化程度的日益提高，环境污染越来越严重，同时人们对环境卫生和自我保健的意识也日益增强，于是各种环保材料、功能材料应运而生。在日常生活中，人们不可避免地接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件下；会迅速繁殖，并通过接触等方式传播疾病，影响人们的身体健康和正常的工作、学习和生活。各种纺织品常常是这些微生物良好的栖身地，成为疾病的重要传播源。特别是在医院中，空气内常漂浮着各种具有污染性的细菌。医护人员和患者的服装上，以及床单、窗帘、地毯等医院曰用纺织品上有很大的带菌可能性，这不仅易于造成患者的交叉感染，也会把病菌传染给健康人和传染到医院之外的环境中。因此，对纺织品抗菌功能的研究开发就显得格外重要。抗菌纤维由于具有疾病传播的阻断功能、卫生保洁功能、自身性能的维护功能而受到广大消费者的极大喜爱。

　　聚丙烯纤维具有导湿性保暖性好、卫生性能优良、价格低等优点，应用范围日益扩大，尤其在医疗卫生等领域的应用受到重视。聚丙烯本身耐霉菌性能良好，但在纺丝加工过程中需要添加各种助剂及油剂，因而在适当的温湿度条件下，微生物也会在纤维上附着生长，为此，研究开发抗菌性聚丙烯纤维引起了国内外广大研究人员的兴趣。

　　为了制备长效广谱抗菌、安全无毒且对纤维原有性能影响较小的抗菌纤维，本研究选用了高效、低毒、广谱、热稳定性好的无机抗菌剂与聚丙烯成纤高聚物溶融共混，研制成具有长久抗菌功能的纤维，并且研究了抗菌剂在纤维中的分散及其对丙纶物理结构和力学性能的影响。

　　1.而如（b）所示，经过表面处理的抗菌粉，大大减小了粒子之间的相互作用力，降低了粒子的二次团聚，使其在丙纶中具有较好的分散性和较小的粒径，所以并未出现（a）中的白斑现象。

　　（c）、（d）可以看5，未经表面处理的抗菌粒子与基体树脂的两相界面清晰，粒子部分裸露在表面，两者呈现典i的界面不相容性；而经表面处理的抗菌粒子与基体树脂相容性好，粒子基本上全部被基体树脂包埋，两者界面连续，无相分离现象。由此可知，对抗菌粒子进行表面处理不但可改善粒子在基体树脂中的分散性，防止粒子团聚和减小粒子尺寸，而且可增强粒子与基体树i的相容性，促进了相界面间的粘结性，从而为改善抗菌丙纶的力学性能起了很大作用。

　　2.2抗菌粒子对丙纶结晶结构影响劫黄线（上方曲线）代表抗菌丙纶；酸橙线（下方曲线）代表丙纶抗菌丙纶DSC曲线图由可知，加入1%的抗菌粉，I>P的熔融温度（Tm）有所提高。而且，抗菌PP的熔融放热峰尖而窄，且放热峰面积增大，这说明抗菌PP具有更完整的结晶结构和更高的结晶度。

　　这归因于无机抗菌粒子在PP基体中的异相成核诱导结晶作用。表面改性改善了极性无机抗菌粒子与非极性PP的相容性，有利于无机抗菌粒子与PP基体接触，活化抗菌粒子表面成核点，使诱导结晶成核点增加，结晶度提高，结晶尺寸减小，结构更完整。

　　2.3抗菌粒子对丙纶力学性能的影响2.3.1牵伸比对丙纶力学性能的影响抗菌PP初生纤维强度低，伸长率大，不具备使用要求，要通过后牵伸来提高纤维的力学性能。抗菌PP初生纤维在不同牵伸比下的力学性能如所示。空白PP纤维和抗菌PP纤维的断裂强度都随牵伸倍数的升高而提高，而断裂伸长率随之下降。在相同牵伸比下，抗菌PP纤维的断裂强度比空白PP纤维稍低，这是由于抗菌粒子是单种无机刚性粒子，虽然经过表面处理改善了它与PP基体的相容性，但这并不能使两者达到完全相容的地步，因此，在两者相容性略差的相界面处受到应力作用下，首先受到破坏，成为材料整体性能破坏的起点，从而使材料力学性能迅速下降；此外，抗菌粒子中某些粒径较大的粒子也是使材料结构性能降低的原因。抗菌PP纤维的断裂伸长率较空白PP纤维高，可能是抗菌母粒中添加的低分子蜡在基体中起着增塑的作用，提高了PP分子链运动的能力，随着牵伸比增大，纤维纤度越小，增塑作用迅速降低，断裂伸长率也大幅下降。

　　从图中看出，当牵伸比超过7倍后，抗菌PP纤维的断裂强度超过4cN/dtex，在8倍牵伸后，两者的断裂强度和断裂伸长率都相差不大，因此，在不降低其他性能的情况下，可通过增大牵伸比来提高抗菌纤维的断裂强度，降低断裂伸长率，使其达到实际应用要求。

　　由于抗菌纤维主要用于内衣、袜类的生产，所以纤维的勾结强度也是很重要的性能。如所示，抗菌纤维的勾结强度随牵伸倍数的升高而提篼，勾结断裂伸长率逐渐降低。这与拉伸断裂强度和伸长率变化相类似。但两者普遍高于空白PP纤维。比较数据可知，当牵伸比为8倍时，抗菌纤维的力学性能较好。因此，研究抗菌纤维在不同牵伸比的力学性能，对纺织性能优良的抗菌PP纤维具有重要意义。

　　2.3.2抗苗母粒添加童对丙纶力学性能的影响抗菌粒子含量断裂强度（cN/dtex）断裂伸长率牵伸比：4从表1可以看出，随着抗菌粉加入量提高，在低牵伸比条件下，没有明显变化，当牵伸比增大时，纤维的断裂强度下降，而断裂伸长率在不同牵伸比条件下均下降，这是由于抗菌粒子加入，影响了高分子的规整性和分子间引力，尤其当粒子量增加，分布不均时，在抗菌粒子较集中的部位，纤维容易断裂，使纤维的物理机械性能下降，所以必须严格控制抗菌粒子的大小，均匀度及在纤维中的分散情况，并且在保证抗菌性能的同时，尽量减小用量。

　　2.4抗苗丙纶的抗苗性能表2.抗菌丙给对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能菌种检体初始菌落数（cfu/m）24h后存活菌落数（cfu/m）杀菌率抗菌活性值大肠杆菌抗菌丙纶空白丙纶对照样金黄色葡萄球菌抗菌丙纶空白。丙纶对照样由检测结果可知，抗菌丙沦对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌）都具有优异的抗菌性能，其杀菌率都达到了99.9%以上，抗菌活性值都远远超过2.0.由此可知，该抗菌丙纶具有较强的杀菌和抑菌效果。

　　（抗菌纤维用量纯mg/ml，l空白样；2抗菌纤维；3水洗后的抗菌纤维）抗菌丙纶水洗后抗菌性能如所示。经过6h的沸水处理，纤维表面有单小部分抗菌粒子脱出纤维表面，会使丙纶纤维的抗菌性能有所降低，但内部深层粒子在浓度差的推动力作用下缓慢向纤维表面迁移，使抗菌能力得到补充，从而使纤维的抗菌性能下降的幅度不大，纤维仍具有较好的抗菌性能，正是由于这个原因，这种抗菌纤维才具有长效抗菌性。

　　3结论表面处理后抗菌粒子在丙纶中分散情况良好，且与PP基体具有较好的相容性。

　　通过改变牵伸比，可以得到性能优良的抗菌PP纤维，其力学性能与普通丙纶相当。

　　抗菌粒子对PP具有异相成核作用，使PP的结晶度提高，熔融温度（Tm）上升。

　　抗菌PP纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较强的抗菌性能，且具有良好的耐洗性能。