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近年来,基于经济安全、耐用、高效抗菌的表面自清洁功能材料的开发和应用受到人们越来越多的关注。特别是在医用纺织品行业,抗菌材料的选用可有效降低病菌在医院环境、患者和医护人员之间直接或间接传播并导致感染的风险。目前,对耐药性菌株的低效性、具有一定环境毒性、经济成本高、难以规模化生产等问题依旧是抗菌剂在应用研究中的主要瓶颈,因此,具有广谱抗菌性、经济高效(可规模化生产)的光动力抗菌型功能材料的开发逐渐成为该领域中的研究热点。然而,光动力抗菌材料的研究目前多集中于各类新型聚合物基材体系,对于光敏剂在传统纺织品上的应用研究相对较少,同时,绝大多数研究仍因光敏剂的单独使用而导致纺织品颜色单一的问题限制了该类纺织面料在实际生产应用中的推广。本课题基于光动力抗菌原理,通过在双组分传统织物上进行光敏剂的负载而得到具有光动力抗菌效应的功能织物,并通过普通染料的加入实现光动力织物色彩的多样化设计。首先,课题以阳离子可染涤纶织物(T(+))和涤棉交织织物(T(+)/C,二者含量比为60/40)为基材、亚甲基蓝(MB)为光敏剂制备了有效的光动力织物。实验测定并分析了上染率和K/S色深值与MB初始浓度(%o.w.f)间的关系,并利用1,5-萘二酚(1,5-DHN)作为底物研究该织物的光动力效应,结果表明MB-T(+)在光照条件下的单线态氧产率与光照时间呈正相关。在对金黄色葡萄球菌(ATCC-29213)的抗菌效果评价中所得最佳结果为,初始浓度为3%的MB-T(+)在65 mW/cm2的光照条件下光照30 min后,抗菌率达到了99.89%。在此基础上设计了条纹型涤棉交织织物,其中阳离子可染涤纶纱与棉纱分别由3%MB和1%直接染料进行负载,底物氧化实验结果表明该面料具备产生单线态氧对底物进行光氧化的能力,但考虑到单线态氧的扩散范围十分有限(<250nm),交织织物中没有负载光敏剂的棉纱上的细菌则难以灭除,从而直接限制了织物的光动力抗菌效率。其次,课题以涤棉混纺织物(T/C,40/60)为基材、劳氏紫(TA)为光敏剂制备了有效的光动力织物。通过K/S以及CIELab测试可知织物的色深度随TA初始染液浓度的增加而增长,其杀菌率在一定浓度范围内(添加浓度<0.5 mmol/g织物)随着光敏剂TA的增加而提高,超过该范围后,织物表面光敏剂的增加反而会对材料的光动力抗菌效应产生抑制作用。其中,TA添加浓度为3%的TA-T/C在30 min,80 mW/cm2的光照条件下,对革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(ATCC-44)光致失活率高达99.9998%,而对革兰氏阴性菌多重耐药鲍曼不动杆菌(ATCC-1605)和克雷伯氏肺炎杆菌(ATCC-2146)的光动力失活率仅为94.1%和45.3%。此外,实验结果表明光照条件对抗菌结果(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌ATCC-44)有明显影响,其中光照时间在30 min内递增时可观察到抗菌效果的显著提升,超过30 min后则变化不大,而光照强度为~60mW/cm2和~70 mW/cm2时(均光照30 min),抗菌效率分别为99.93%和99.9998%,说明在临界域(60-70 mW/cm2)前后微小的条件差别都可能导致最终结果明显的差别。最后,课题以毛腈混纺织物(W/A,32/2)为基材、孟加拉玫瑰红(RB)为光敏剂制备了光动力抗菌织物。其中,RB负载于羊毛纤维,并选用不同浓度、颜色、种类的普通阳离子染料上染腈纶纤维。对所得的光动力材料进行了物理(SEM、DSC、TGA、拉伸强度),光谱(紫外可见光谱、荧光光谱),色度(K/S、CIELab值)、色牢度(耐磨色牢度、耐洗色牢度)和光动力学(以碘化钾为底物的光氧化、针对多种细菌的光动力抗菌评价)等多个类型的表征和测试。在60 min的可见光照射下,RB-W/A对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(ATCC-6538)和枯草杆菌(CMCC(B)63501)的抗菌率分别为99.98%和99.993%。实验结果表明:光敏剂RB和传统的阳离子染料的染色顺序对织物光致底物氧化或抗菌的能力几乎没有影响,但不同浓度的阳离子染料会在不同程度上抑制光敏剂RB的抗菌活性,其中添加了1%o.w.f阳离子黄的双组分光动力织物能够对金黄色葡萄球菌实现99.3%的抗菌效果。这说明光动力抗菌的双组分染色材料的制备独立于染色顺序,但传统染料的上染会对光敏剂活性表现出一定的限制。研究结果证实了本论文所采用的低成本、可规模化生产的加工方法制备负载光敏剂的混纺织物,并通过加入普通染料实现其表观色彩调控具有可行性,体现出该类材料在未来更多的开发及应用潜力。