含鋅海藻纖維的抗菌性能研究[畢業(yè)設(shè)計(jì)]

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　含鋅海藻纖維的抗菌性能研究</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 生物工程 </p

2、><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘 要：概述了海藻酸纖維的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景。分析了含鋅海絲纖維作為新型抗菌材料的

3、優(yōu)勢(shì)。分別使用兩種抗菌性能的評(píng)價(jià)方法—抑菌圈法、振蕩法對(duì)所制備的含鋅海藻纖維進(jìn)行抗菌性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：抑菌圈法中，大腸桿菌的抑菌圈帶平均寬度為12.5mm，金黃色葡萄球菌的抑菌帶平均寬度為11.75mm；振蕩法中，材料對(duì)大腸桿菌的抑菌率為87.59%，材料對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率為77.69%。因此，含鋅海絲纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌性能好于對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌性能。</p><p>　　關(guān)鍵字：海藻纖維；海藻

4、酸鋅；抗菌纖維；抗菌性能</p><p>　　Test on the antibacterial ability of seaweed fiber with Zinc element</p><p>　　Abstract: The application and development of the seaweed fiber was discussed in this paper. An

5、d its advantage as an antibacterial fiber was discussed as well. The ability of a seaweed fiber with zinc element against Escherichia coli and Staphylococcus aureus was tested by two kinds of methods: Halo test and oscil

6、lametric method. The inhibition zone of the seaweed fiber with zinc disc(control):12.5mm(average) for E.coli;11.75mm(average) for Staphylococcus. The inhibition rate of the seaweed fibe</p><p>　　Key words:

7、seaweed fiber,antibacterial ability, seaweed fiber with zinc, antibacterial fiber.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ………………………………………………………………………………………………… （Ⅰ）</p><p>　　A

8、bstract ……………………………………………………………………………………………（Ⅱ）</p><p>　　1 緒論 …………………………………………………………………………………………………（1）</p><p>　　1.1選題的背景、意義………………………………………………………………………………（1）</p><p>　　1.2含鋅海藻纖維的特點(diǎn).………

9、…………………………………………………………………（1）</p><p>　　1.3常見的抗菌效能評(píng)價(jià)方法.……………………………………………………………………（3）</p><p>　　1.4 抗菌纖維的應(yīng)用…………………………………………………………………………… （6）</p><p>　　2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容…………………………………………………………………………

10、…………………（7）</p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)流程………………………………………………………………………………………（7）</p><p>　　2.2 分析方法………………………………………………………………………………………（8）</p><p>　　2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容………………………………………………………………………………………（9）</p>

11、;<p>　　3 結(jié)果與分析…………………………………………………………………………………………（11）</p><p>　　3.1抑菌圈法定性判斷抗菌能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果………………………………………………………（11）</p><p>　　3.2振蕩法定量測(cè)定海藻酸鋅的抗菌性能………………………………………………………（12）</p><p>　　3.2.

12、1對(duì)大腸桿菌的抗菌性能測(cè)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果…………………………………………………（12）</p><p>　　3.2.2.對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果…………………………………………（12）</p><p>　　4 結(jié)論…………………………………………………………………………………………………（15）</p><p>　　5 致謝………………………………………

13、…………………………………………………………（16）</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………………（17）</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 選題的背景、意義</p><p>　　抗菌纖維[1]是采用物理的或化學(xué)的方法將具

14、有能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的物質(zhì)引入纖維表面及內(nèi)部而成的，抗菌劑不僅能在纖維上不易脫落，而且能通過纖維內(nèi)部平衡擴(kuò)散，保持持久的抗菌效果。</p><p>　　在生活中，人們不可避免地接觸到各種各樣的細(xì)菌、真菌等微生物，這些微生物在合適的外界條件下會(huì)迅速繁殖，并通過接觸等方式傳播疾病，影響人們的身體健康和正常的工作、學(xué)習(xí)和生活。人的皮膚是一種很好的營(yíng)養(yǎng)基，而各種各樣的紡織品則是這些微生物的優(yōu)良寄居場(chǎng)所，也是疾病的重要傳播源

15、[2]?？咕徔椘凡粌H可以避免紡織品因微生物的侵蝕而受損，而且可以有效地阻止致病菌在紡織品中的繁殖和傳播，從而減少疾病的發(fā)生．因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)紡織品的舒適、保健功能日益關(guān)注，對(duì)各種抗菌纖維的研究、開發(fā)與生產(chǎn)愈來(lái)愈重視。</p><p>　　現(xiàn)階段市場(chǎng)上的抗菌織物主要分為兩大類[3]：一類是經(jīng)后期整理加工而成的抗菌物質(zhì)，由于其抗菌效果差，持續(xù)時(shí)間段，毒副作用較大，日漸不能滿足人們

16、對(duì)綠色環(huán)保的需要；另一類是由抗菌纖維制成的抗菌織物，它在很大程度上彌補(bǔ)了后期整理抗菌織物的不足，所以開發(fā)永久性新型抗菌纖維已經(jīng)成為抗菌織物的發(fā)展方向。</p><p>　　21世紀(jì)，綠色產(chǎn)品、綠色消費(fèi)將主導(dǎo)世界紡織品和服裝的潮流，人們的環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，回歸自然、保護(hù)環(huán)境愈來(lái)愈凝入紡織品和服裝的開發(fā)和生產(chǎn)中。當(dāng)前，紡織品的開發(fā)中，使用最多的紡織纖維是天然纖維、再生纖維和合成纖維。其中，合成纖維主要原料是石油，屬于

17、不可再生資源。隨著石油資源的日趨緊張，加上生產(chǎn)中的高消耗、高污染等問題，合成纖維面臨很大的壓力，因此各國(guó)都在研究開發(fā)利用其他纖維來(lái)代替合成纖維的課題，而目前能夠代替合成纖維的最理想纖維是生物可降解纖維。生物可降解纖維是指在自然界微生物如細(xì)菌、霉菌和藻類的作用下，可完全分解為低分子化合物的纖維材料，生物可降解纖維是對(duì)環(huán)境友好的材料，它提供了人類減少環(huán)境負(fù)擔(dān)，在現(xiàn)代文明和自然界之間達(dá)到平衡的一種辦法，因此將成為21世紀(jì)的主要纖維之一[4]。

18、</p><p>　　1.2 含鋅海藻纖維的特點(diǎn) </p><p>　　1.2.1 海藻纖維的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　海藻酸是從褐藻中提取的，由β-1,4-D-甘露糖醛酸和α-1,4-L一古羅糖醛酸組成的雜多糖[5]。海藻酸鈉、殼聚糖等天然高分子以其特有的促進(jìn)傷口愈合、吸濕、保濕、生物相容性好、可被人體吸收等功能而備受青睞。應(yīng)用在醫(yī)用敷料上一般是海藻酸的鈣鹽

19、，在與傷口上的膿血接觸后，人體中的鈉離子跟敷料上的鈣離子發(fā)生離子交換。當(dāng)越來(lái)越多的鈉離子進(jìn)入敷料之后，敷料本身慢慢地由水不溶的海藻酸鈣轉(zhuǎn)換成水溶的海藻酸鈉，大量的水分進(jìn)入纖維而使敷料形成膠體。傷口上的敷料可以形成一層潮濕的水凝膠，從而給傷口提供一個(gè)潮濕的復(fù)愈環(huán)境。許多臨床試驗(yàn)已經(jīng)證明由海藻酸纖維制成的醫(yī)用敷料不但有良好的吸濕性，而且比其他傳統(tǒng)的紗布更能促進(jìn)傷口的復(fù)愈。海藻酸醫(yī)用敷料更換時(shí)易于清洗，避免傳統(tǒng)敷料在更換時(shí)與傷口粘連而引起的二

20、次損傷。海藻酸還具有活化巨噬細(xì)胞促進(jìn)傷口愈合的作用。殼聚糖是另外一種可以用于制備新型傷口敷料的天然多糖，但由于其分子的剛性結(jié)構(gòu)以及不溶于水等性質(zhì)，使其與傷口相互作用能力受到影響[6]。</p><p>　　圖1 海藻酸的結(jié)構(gòu)式</p><p>　　1.2.2 海藻酸鋅作為抗菌材料的優(yōu)勢(shì)所在</p><p>　　鋅是人體必需的微量金屬元素之一，體重60千克的成人全

21、身含有的鋅大約為兩克。鋅廣泛分布在血液的紅細(xì)胞、胃粘膜、胃皮層里。缺鋅可以引起皮膚粗糙以至角質(zhì)化皮炎，嚴(yán)重影響傷口的愈合。鋅也有很強(qiáng)的抗菌作用。負(fù)載鋅離子的無(wú)機(jī)抗菌劑具有廣譜抗菌、耐熱溫度高、長(zhǎng)效、安全等性能，近年來(lái)在抗菌材料中得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)每年消耗6000萬(wàn)噸纖維，生產(chǎn)途徑主要來(lái)源于棉、麻、毛、絲等動(dòng)植物天然纖維及其再生纖維，以及取自石油的合成纖維。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)

22、，纖維的獲取越來(lái)越受到土地和石油資源短缺的制約。合成纖維在經(jīng)過了20世紀(jì)八九十年代的飛速發(fā)展后，如今面臨著諸多問題。首先，合成纖維主要來(lái)源于石油和煤炭，尤以石油為主，而石油和煤炭都為非可再生資源，面臨資源枯竭的危險(xiǎn)，加之石油本身既要作為合成材料又要提供能源，故石油緊缺將制約合成纖維的發(fā)展；其次，合成纖維的生產(chǎn)過程帶來(lái)很多污染，且很難回收，不符合現(xiàn)在可持續(xù)發(fā)展的要求；再者，合成纖維在經(jīng)過大的發(fā)展后，正面臨原油價(jià)格的過度波動(dòng)、原料國(guó)產(chǎn)能嚴(yán)重

23、不足、相對(duì)薄弱的研發(fā)能力、行業(yè)政策變化帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)外開放的沖擊等一系列問題。</p><p>　　與傳統(tǒng)的陸地纖維、合成纖維相比，海藻纖維可節(jié)約土地、凈化環(huán)境，具有可降解、可再生等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)雖然是海藻產(chǎn)量大國(guó)，海藻鮮重年產(chǎn)量全球第一。但是我國(guó)海藻產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值并不理想。日本海藻鮮重年產(chǎn)量只有我國(guó)的6.7%，產(chǎn)值卻是我國(guó)的1/4左右。可想而知，海藻纖維的綜合開發(fā)利用，必將帶來(lái)傳統(tǒng)紡織業(yè)的一場(chǎng)新革命，對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)紡

24、織產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和提升核心競(jìng)爭(zhēng)力有著重要的戰(zhàn)略意義[7]。 </p><p>　　為了制備具有生物活性的功能性纖維，在溶劑法生產(chǎn)再生纖維素纖維的過程中,把海藻粉末與紡絲溶液混合，所得到的海絲纖維中分布了細(xì)小的海藻顆粒。海絲纖維的生產(chǎn)過程充分利用了共混紡絲的優(yōu)勢(shì)，把具有良好生物活性的海藻植物與纖維素結(jié)合，制備了具有特殊性能的保健纖維。由于海藻具有結(jié)合金屬離子的能力,海絲纖維經(jīng)過活化后可以進(jìn)一步加工成含鋅的抗菌纖維

25、。這種纖維在貼身服裝及醫(yī)用衛(wèi)生材料的生產(chǎn)中有很大的開發(fā)應(yīng)用潛力。</p><p>　　1.3 常見的抗菌效能評(píng)價(jià)方法</p><p>　　作為抗菌性試驗(yàn)，一般應(yīng)具有如下基本條件[8]：</p><p>　　1)試驗(yàn)條件要盡可能近似于纖維制品的實(shí)際衣著狀態(tài)；2)不同加工方法、纖維材料或形狀的抗菌產(chǎn)品均采用同一標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)；3)能定量地計(jì)測(cè)；4)操作簡(jiǎn)便．易于掌握。<

26、;/p><p>　　為考查抗菌纖維產(chǎn)品是否具有廣譜抗茵效果．較為合理的選擇是按一定的比例。將有代表性的菌種配成混合菌種用于檢測(cè)。但大部分抗菌產(chǎn)品的抗菌性能測(cè)試。常常僅選用金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌分別作為革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌和真菌的代表。</p><p>　　AATCC100試驗(yàn)法[9]：把直徑為48mm 的布樣(試驗(yàn)布的塊數(shù)是正好吸收1mL 菌液) 放入有羅紋瓶蓋的高廣口瓶中

27、(約0.237L ) , 高壓蒸汽滅菌, 而后接種1mL經(jīng)AATCC 肉汁培養(yǎng)24h 的試驗(yàn)菌液[ (1～2)×105mL ], 接種后即在37℃下培養(yǎng)18～24h,然后加入100mL 中和液, 激烈振蕩1 min, 把菌洗出, 測(cè)定抗菌布與對(duì)照布的生存菌數(shù), 由下式計(jì)算滅菌率：</p><p>　　滅菌率%={B[或C或（B+C）/2]-A} ÷{B[或C或（B+C）/2]}×10

28、0%</p><p>　　A——抗菌布上接種菌后, 經(jīng)18～ 24 h 培養(yǎng)后的菌數(shù);</p><p>　　B——抗菌布上剛剛接種后(0 接觸時(shí)間) 所測(cè)菌數(shù);</p><p>　　C——對(duì)照布上剛剛接種后(0 接觸時(shí)間) 所測(cè)菌數(shù)。</p><p>　　涂惠芳[10]等以大腸桿菌和金黃色葡萄球菌為實(shí)驗(yàn)菌種, 用抑菌暈法、定時(shí)暴露法和振蕩搖瓶

29、法對(duì)自制的含Ag+抗菌纖維的抗菌性能進(jìn)行了研究和評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)表明, 含Ag+抗菌纖維對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有很好的抗菌性能; 經(jīng)過10次洗滌之后, 對(duì)大腸桿菌的菌數(shù)減少率在95%以上, 對(duì)金黃色葡萄球菌的菌數(shù)減少率在80%以上。</p><p>　　此外，涂惠芳等[11]利用浸漬聚合法在聚丙烯纖維中導(dǎo)入苯乙烯后,磺化制備陽(yáng)離子交換纖維,再與具有殺菌作用的金屬離子Ag+ 進(jìn)行離子交換制得抗菌纖維； 分別使用抑菌

30、暈法、定時(shí)暴露法和FZ/ T01021 —92《織物抗菌性能試驗(yàn)方法》對(duì)抗菌纖維進(jìn)行抗菌性能測(cè)試。 3 種方法的測(cè)試結(jié)果表明：陽(yáng)性對(duì)照菌數(shù)明顯高于“0”接觸時(shí)間試樣菌數(shù)，且陰性對(duì)照無(wú)菌生長(zhǎng)；抗菌纖維試樣在37℃條件下作用24h，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率為100%；在26℃條件下作用24h，對(duì)白色念珠菌的抑菌率為100%。在相同試驗(yàn)條件下,未經(jīng)抗菌處理的纖維對(duì)金黃色葡萄球菌和白色念珠菌均無(wú)抗菌作用，作用24h 后菌數(shù)明顯高于“0”接觸時(shí)間

31、。</p><p>　　楊瑞玲等[12]對(duì)國(guó)內(nèi)外纖維制品的抗菌性能的測(cè)試方法進(jìn)行了綜述, 并分別闡述了每種方法所存在的缺陷, 對(duì)新改進(jìn)的幾種抗菌性能試驗(yàn)法進(jìn)行了探討。他們分別舉例說明了菌數(shù)測(cè)定法、振蕩瓶法（Shake Glass）、AATCC method100以及細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖抑制試驗(yàn)法的缺陷所在，并對(duì)日本纖維制品衛(wèi)生協(xié)會(huì)提出的新改進(jìn)的抗菌力評(píng)價(jià)法做出了評(píng)價(jià)。</p><p>　　大連醫(yī)科

32、大學(xué)的劉輝和厚殿東[13]建立檢測(cè)抗菌織品抑菌效果的方法。采用酶標(biāo)儀檢測(cè)液體培養(yǎng)基的吸光度值,計(jì)算細(xì)菌生長(zhǎng)抑制率,評(píng)價(jià)抗菌紡織品抑菌效果。結(jié)果, 20份抗菌織品對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率為3% ～99%； 1、5和7號(hào)抗菌紡織品對(duì)金黃色葡萄球菌抑菌率達(dá)到80%以上。所有20種抗菌紡織品對(duì)大腸桿菌均無(wú)明顯抑菌作用。結(jié)論:用酶標(biāo)儀檢測(cè)細(xì)菌濃度是抗菌紡織品抑菌效果檢測(cè)的一種有效方法。傳統(tǒng)的紙片擴(kuò)散和活菌計(jì)數(shù)法方法相比之下，顯得操作繁瑣

33、，不適合大批量生產(chǎn)。</p><p>　　其實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法如下：</p><p>　　菌懸液的制備：實(shí)驗(yàn)菌株分別用普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板37℃培養(yǎng)18h,培養(yǎng)物用生理鹽水洗下，用比濁法制成含菌量為6×108 CFU /ml菌懸液。</p><p>　　織品抑菌效果的檢測(cè) 將各待檢織品制備成1cm ×1cm的小塊若干，于紫外線下正反面各照射1h，分別取菌懸

34、液滴于待檢織品的中央，然后將待檢織品分別置于無(wú)菌管中于37℃作用1h。取出待檢織品投入裝有2ml營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基的試管中，同時(shí)在2ml營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中分別加入10ul菌懸液作為陽(yáng)性對(duì)照,陰性對(duì)照為無(wú)菌生理鹽水。均于37℃培養(yǎng)24h。將各試管搖勻后，分別取出培養(yǎng)后的混合液100ul加到酶標(biāo)反應(yīng)板上，于酶標(biāo)測(cè)定儀492nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值(A值) ，計(jì)算細(xì)菌生長(zhǎng)抑制率。</p><p>　　細(xì)菌生長(zhǎng)抑制率的計(jì)算方法：

35、</p><p>　　細(xì)菌生長(zhǎng)抑菌率= 〔(AP-AT)/(AP-AN)〕×100%</p><p>　　式中AP——陽(yáng)性對(duì)照孔A值； </p><p>　　AN——陰性對(duì)照孔A值；</p><p>　　AT——待檢標(biāo)本孔A值。</p><p>　　其實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果證明：1、5和7號(hào)抗菌紡織品對(duì)金黃色葡萄球菌具

36、有較強(qiáng)抑菌作用，分別為99%，80%，98%；所檢織品中未發(fā)現(xiàn)對(duì)大腸桿菌有明顯抑菌作用者。</p><p>　　呂銳，蘇冬梅[14]等人采用燒瓶振蕩法,在恒溫振蕩器轉(zhuǎn)速200 r/min、溫度37℃條件下，將細(xì)菌與羅布麻纖維在pH6.0 的PBS 中作用2h ，通過平板計(jì)數(shù)法計(jì)算抑菌率，對(duì)羅布麻纖維的抗菌力做出評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：羅布麻纖維對(duì)金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和白色念珠菌的抑菌率分別為47.7

37、%、69.0 %、56.6 %和40.1 %。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：羅布麻纖維具有較強(qiáng)的抗菌性。</p><p>　　張紅霞,朱瑩等[15]選用改性抗菌滌綸纖維、甲殼素纖維、竹纖維及竹碳纖維等均有抗菌性能的纖維原料制織了織物試樣，采用振蕩燒瓶法對(duì)歌織物的抗菌性能進(jìn)行了測(cè)試和比較。結(jié)果表明：4中材料均有良好的抗菌性能；就每百分含量的抑菌率而言，甲殼素纖維織物的抗菌效果最好。</p><p>

38、;　　綜上所有方法可見，一般所采用的用于評(píng)價(jià)抗菌材料的抗菌性能的方法可分為抑菌圈法和菌數(shù)減少法。其中抑菌圈法常用于定性的評(píng)價(jià)材料的抗菌性能。菌數(shù)減少法又可分為浸漬法，振蕩法以及一些其他的方法，菌數(shù)減少法主要用于定量的判斷材料的抗菌性能。</p><p>　　1.4 抗菌纖維的應(yīng)用[16] </p><p><b>　　1.4.1軍品市場(chǎng)</b></p>

39、;<p>　　抗菌纖維的研制工作最早是由部隊(duì)提出的，軍隊(duì)也是抗菌纖維最大的應(yīng)用市場(chǎng)。我國(guó)大部分地區(qū)處于北溫帶，南部地區(qū)夏季高溫潮濕，很適合于微生物的繁殖，尤其是駐扎在邊遠(yuǎn)地區(qū)的部隊(duì)?wèi)?zhàn)士，生活條件非常艱苦，用水十分不便，衣服、襪子等不能經(jīng)常更換，致使大量細(xì)菌繁殖，并出現(xiàn)令人心煩的臭氣。在七十年代末期的中越自衛(wèi)反擊戰(zhàn)中，我部隊(duì)官兵長(zhǎng)期蹲在陰暗潮濕的“貓耳洞”中，由于細(xì)菌感染而出現(xiàn)“爛襠”現(xiàn)象；在1998年夏天的抗洪搶險(xiǎn)過程中，

40、很多部隊(duì)官兵由于長(zhǎng)期在洪水中奮戰(zhàn)，致使出現(xiàn)細(xì)菌感染現(xiàn)象；這些都嚴(yán)重?fù)p害了部隊(duì)官兵的健康，在一定程度上影響了戰(zhàn)斗力?；谝陨显?，總后提出了集合社會(huì)各方面力量，通過高科技不斷提高部隊(duì)被服的功能性，抗菌纖維研制和生產(chǎn)的要求正是因?yàn)椴筷?duì)?wèi)?zhàn)士的內(nèi)衣、褲和襪子的生產(chǎn)而提出的。</p><p>　　1.4.2 民品市場(chǎng)</p><p>　　1.4.2.1 抗菌襪</p><p>

41、;　　抗菌產(chǎn)品最早在民用市場(chǎng)中的應(yīng)用是抗菌襪。浙江浪沙襪業(yè)、夢(mèng)娜都曾經(jīng)推出過抗菌襪，主要都是采用后整理的方法。錦綸優(yōu)異的耐磨性能，決定了它是做襪子不可替代的紡織材料。浙江步人襪業(yè)設(shè)計(jì)出十余種抗菌錦綸襪子，準(zhǔn)備作為今年的主打產(chǎn)品在秋季推出。</p><p>　　1.4.2.2 抗菌內(nèi)衣、褲</p><p>　　民用市場(chǎng)對(duì)抗菌服飾的需求由來(lái)已久，從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，抗菌羽絨服和抗菌內(nèi)衣褲成為其中最

42、重要的兩大分支，而抗菌內(nèi)衣褲因?yàn)槭琴N身穿用因此也是接觸型抑菌方法的核心應(yīng)用領(lǐng)域。目前，國(guó)內(nèi)廠商對(duì)內(nèi)衣褲的抗菌處理大體停留在后整理的水平上，通行的做法就是在內(nèi)褲?rùn)n部加一塊經(jīng)過抗菌整理的布料或者將內(nèi)衣制成成品后進(jìn)行抗菌處理。顯然這是抗菌纖維生產(chǎn)技術(shù)不成熟條件下的產(chǎn)物。近年來(lái)，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，普通產(chǎn)品及技術(shù)含量較低的抗菌產(chǎn)品利潤(rùn)率日益趨低，不少知名廠商也在紛紛推進(jìn)技術(shù)更新，或者與院校科研機(jī)構(gòu)合作，或者直接采用現(xiàn)成的抗菌纖維，如AB集團(tuán)、

43、纖絲鳥、小護(hù)士等均將抗菌內(nèi)衣褲列為重要新產(chǎn)品。另一方面，國(guó)外消費(fèi)時(shí)尚也對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)逐漸產(chǎn)生深刻影響，原來(lái)以代工出口為主的企業(yè)不僅滿足于國(guó)外抗菌內(nèi)衣褲訂單，而且日益看到在國(guó)內(nèi)推進(jìn)新一代抗菌產(chǎn)品的商業(yè)契機(jī)。部分廠商直接采購(gòu)價(jià)格不菲的由日本、以色列等國(guó)家生產(chǎn)的抗菌纖維，也有部分廠家紛紛同國(guó)內(nèi)知名抗菌纖維供應(yīng)商開展合作，如博尼服飾、浪莎、愛戀等品牌目前正與潔綸易紡公司等進(jìn)行實(shí)質(zhì)性合作?？傮w來(lái)看，民用抗菌內(nèi)衣褲市場(chǎng)將同抗菌家紡用品等成為未來(lái)抗菌市場(chǎng)

44、的主戰(zhàn)場(chǎng)。</p><p>　　1.4.2.3 抗菌地毯</p><p>　　隨著生活水平的提高，地毯走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，這種表面看來(lái)豪華整潔的地面裝飾物卻是家庭藏污納垢的大本營(yíng)，許多肉眼看不到的致病微生物和環(huán)境污染物隱藏在地毯里，時(shí)刻威脅著居住者的健康。發(fā)達(dá)國(guó)家很多地毯用纖維都采用BCF尼龍抗菌紗線防污，日本石塬硝子株式會(huì)社幾乎每年要供美國(guó)三百多噸尼龍抗菌母粒。</p><

45、;p>　　1.4.2.4休閑運(yùn)動(dòng)系列</p><p>　　近年來(lái)，戶外體育休閑運(yùn)動(dòng)越來(lái)越成為一種生活時(shí)尚，休閑服與運(yùn)動(dòng)服相互滲透和融為一體的趨勢(shì)也日益受廣大消費(fèi)者的青睞。人在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)排出大量的汗液，因此這類服裝要求面料具有吸濕排汗和抗菌的雙重功能。</p><p><b>　　2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)

46、流程 </p><p>　　探索和學(xué)習(xí)鋅對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌以及革蘭氏陰性菌生長(zhǎng)的影響，分析了含鋅海絲纖維作為新型抗菌材料的優(yōu)勢(shì)，利用抑菌圈法定性測(cè)定含鋅纖維對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的影響，用振蕩法評(píng)價(jià)含鋅纖維的抗菌能力。實(shí)驗(yàn)流程如下：</p><p><b>　　A 定性：抑菌圈法</b></p><p><b>　　菌種</

47、b></p><p><b>　　菌種活化</b></p><p><b>　　配置培養(yǎng)基</b></p><p><b>　　細(xì)菌涂布在培養(yǎng)基上</b></p><p>　　放入試樣（事先剪成圓片）</p><p>　　培養(yǎng)后觀察抑菌圈大小<

48、;/p><p><b>　　B 定量：振蕩法</b></p><p><b>　　菌種</b></p><p><b>　　菌種活化</b></p><p>　　將細(xì)菌置于含有試樣的PBS緩沖液中振蕩培養(yǎng)</p><p><b>　　培養(yǎng)液進(jìn)行梯度

49、稀釋</b></p><p>　　取合適梯度中的菌液進(jìn)行培養(yǎng)</p><p><b>　　培養(yǎng)后輸出菌落數(shù)目</b></p><p><b>　　計(jì)算抑菌率</b></p><p>　　圖2-1 實(shí)驗(yàn)流程示意圖</p><p><b>　　2.2 分析

50、方法</b></p><p>　　2.2.1 抑菌圈法定性判斷抗菌材料的抑菌性能</p><p>　　將經(jīng)過滅菌的材料剪成小圓片，置于平板中央，此時(shí)圓片上會(huì)出現(xiàn)菌生長(zhǎng)禁止圈（即抑菌圈）。培養(yǎng)一定時(shí)間后，測(cè)量抑菌圈的直徑，直徑越大，抗菌效果越好。</p><p>　　2.2.2 振蕩法測(cè)量材料的抗菌性能</p><p>　　將材料與

51、菌液一定溫度下振蕩培養(yǎng)一定時(shí)間后，取混合液進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行平板涂布。培養(yǎng)一定時(shí)間后，進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，算出材料的抑菌率。</p><p><b>　　2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　　2.3.1 實(shí)驗(yàn)器材：</p><p>　　試劑及菌種：磷酸氫二鈉Na2HPO4、磷酸二氫鉀KH2PO4、NaCl、蛋白胨10g、牛肉膏5g、瓊脂2

52、0g、蒸餾水1000ml、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌。</p><p>　　表1 實(shí)驗(yàn)中用到的儀器</p><p>　　天平，500ml，100ml，50ml燒杯一個(gè)，1000ml燒杯2個(gè)，接種針，鑷子，紗布，漏斗，鋁鍋一個(gè)，玻璃棒一根，10個(gè)250ml錐形瓶，標(biāo)簽紙，棉花，酒精燈，石棉網(wǎng)、移液管1，2，5，10ml各1支，量筒50，100ml各一個(gè)，大試管2支，小試管若干。</p&g

53、t;<p>　　2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟：</p><p>　　第一部分：抑菌圈法定性測(cè)量材料的抗菌性能</p><p>　　牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的配制：稱取氯化鈉2.5g溶解在500ml水中，再加入10g蛋白胨，5g牛肉膏待其溶解均勻后，加入20g瓊脂，加水到1000ml，攪拌下煮沸直到瓊脂融化均勻。調(diào)節(jié)pH在7.2至7.4之間，即為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。</p>

54、<p>　　培養(yǎng)基處理：用漏斗將牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基分裝錐形瓶中，每個(gè)錐形瓶的裝量占總?cè)莘e的1/3為宜（分裝時(shí)，不要讓培養(yǎng)基沾到管口上，避免染菌）。分裝好的錐形瓶，再做一個(gè)棉花塞塞住管口。取兩支試管，裝入少量培養(yǎng)基，制作斜面（用于活化菌種）。</p><p>　　抗菌纖維的處理：將含鋅纖維剪成直徑為2cm的圓片，紫外照射30min滅菌。</p><p>　　滅菌：將分裝好的錐形瓶放

55、入高壓蒸氣滅菌鍋，進(jìn)行高壓滅菌，121℃，保持30分鐘，待壓力磅指針回復(fù)到零位時(shí)，打開高壓鍋蓋。</p><p>　　菌種的活化：取經(jīng)過滅菌的試管斜面，將金黃色葡萄球菌和大腸桿菌分別接種在斜面上，37℃下恒溫培養(yǎng)24小時(shí)后，取出用于下一步實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　菌懸液的制備：用接種環(huán)取活化的細(xì)菌，將沾有菌落的接種環(huán)伸入裝有無(wú)菌水的小試管中，振蕩，使細(xì)菌均勻分散，制成菌懸液。</p

56、><p>　　培養(yǎng)基：在無(wú)菌操作臺(tái)上，將滅好菌的錐形瓶中的培養(yǎng)基倒入平板中（培養(yǎng)基以覆蓋平板為宜，太厚會(huì)使得培養(yǎng)基浪費(fèi)，太薄會(huì)使菌絲的營(yíng)養(yǎng)不夠）。冷卻后，取0.2ml菌懸液均勻涂布在裝有培養(yǎng)基的平板上。37℃下恒溫培養(yǎng)24小時(shí)候，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p>　　第二部分：振蕩法定量測(cè)定材料的抗菌性能</p><p>　　牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的配制：稱取氯化鈉2.5g溶

57、解在500ml水中，再加入10g蛋白胨，5g牛肉膏待其溶解均勻后，加入20g瓊脂，加水到1000ml，攪拌下煮沸直到瓊脂融化均勻。調(diào)節(jié)pH在7.2至7.4之間，即為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。</p><p>　　培養(yǎng)基處理：用漏斗將牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基分裝錐形瓶中，每個(gè)錐形瓶的裝量占總?cè)莘e的1/3為宜（分裝時(shí)，不要讓培養(yǎng)基沾到管口上，避免染菌）。分裝好的錐形瓶，再做一個(gè)棉花塞塞住管口。取兩支試管，裝入少量培養(yǎng)基，制作斜面

58、（用于活化菌種）。</p><p>　　PBS（磷酸鹽）緩沖溶液的配制：取2.84g磷酸氫二鈉，1.36g磷酸二氫鉀溶于蒸餾水中，最終定容至1000ml，滅菌后，pH值為7.2-7.4，5℃-10℃保存?zhèn)溆谩Ｗ饔茫菏辜?xì)菌的生存環(huán)境較穩(wěn)定，pH不會(huì)有很大的波動(dòng)。</p><p>　　抗菌纖維的處理：稱取0.75g±0.05g作為一份試樣，用小紙片包好。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要稱取多份試樣，每份

59、試樣均用小紙片包好，紫外光線照射下滅菌。</p><p>　　滅菌：將分裝好的錐形瓶，PBS緩沖液，抗菌材料放入高壓蒸氣滅菌鍋，進(jìn)行高壓滅菌，121℃，保持30分鐘，待壓力磅指針回復(fù)到零位時(shí)，打開高壓鍋蓋。</p><p>　　菌種的活化：取經(jīng)過滅菌的試管斜面，將金黃色葡萄球菌和大腸桿菌分別接種在斜面上，37℃下恒溫培養(yǎng)24小時(shí)后，取出用于下一步實(shí)驗(yàn)。</p><p&g

60、t;　　菌懸液的制備：用接種環(huán)取活化的細(xì)菌，將沾有菌落的接種環(huán)伸入裝有無(wú)菌水的小試管中，振蕩，使細(xì)菌均勻分散，制成菌懸液。</p><p>　　振蕩培養(yǎng)：準(zhǔn)備6個(gè)250ml三角燒瓶。在其中各加入70ml±0.1ml0.03mol/L PBS緩沖液。然后在4個(gè)燒瓶中加入經(jīng)過滅菌的試樣，另兩個(gè)不加，作為空白對(duì)照。用移液管往裝有試樣的兩個(gè)三角瓶中加入5ml接種菌液（大腸桿菌），另兩個(gè)三角燒瓶中加入5ml接種菌

61、液（金黃色葡萄球菌），蓋好瓶塞，放在恒溫振蕩器上，在37℃±1℃，以250r/min—300r/min，振蕩24小時(shí)。</p><p>　　培養(yǎng)基：在無(wú)菌操作臺(tái)上，將滅好菌的錐形瓶中的培養(yǎng)基倒入平板中（培養(yǎng)基以覆蓋平板為宜，太厚會(huì)使得培養(yǎng)基浪費(fèi)，太薄會(huì)使菌絲的營(yíng)養(yǎng)不夠）。</p><p>　　梯度稀釋：到規(guī)定時(shí)間后，從每個(gè)燒瓶中吸取0.5ml±0.05ml試液，移入裝有

62、4.5ml0.03mol/L PBS緩沖液的試管中，充分混勻。用十倍稀釋法系列稀釋7次，即10-7倍。用吸管從10-5,10-6,10-7稀釋倍數(shù)的試管中，分別吸取0.2ml移入平板中，涂布均勻后，置于37℃下恒溫培養(yǎng)24小時(shí)后，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p><b>　　3 結(jié)果與分析</b></p><p>　　3.1 抑菌圈法定性判斷抗菌能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果：<

63、/p><p>　　圖1 抑菌圈：上圖分別為含鋅海絲纖維對(duì)大腸桿菌以及金黃色葡萄球菌所形成的抑菌圈</p><p>　　表2 抑菌圈實(shí)驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　分析：其中抑菌圈大小的計(jì)算方法根據(jù)以下方法測(cè)得：</p><p>　　每個(gè)試樣測(cè)量3處，然后按下式計(jì)算：</p><p><b>　　H=（D—d）/2&

64、lt;/b></p><p>　　式中：H——抑菌帶寬度，單位為毫米（mm）；</p><p>　　D——抑菌帶外徑的平均值，單位為毫米（mm）；</p><p>　　d——試樣直徑，單位為毫米（mm）。</p><p>　　結(jié)果分析：海藻酸鋅對(duì)大腸桿菌與金黃色葡萄球菌的抑菌能力相當(dāng)，當(dāng)對(duì)大腸桿菌的抑菌能力稍強(qiáng)些。</p>

65、<p>　　3.2 振蕩法定量測(cè)定海藻酸鋅的抗菌性能：</p><p>　　3.2.1.對(duì)大腸桿菌的抗菌性能測(cè)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：</p><p>　　圖2 稀釋10-5后，抗菌處理前后對(duì)比，左圖未經(jīng)抑菌處理，右圖經(jīng)過抑菌處理</p><p>　　圖3 稀釋10-6后，抗菌處理前后對(duì)比，左圖未經(jīng)抑菌處理，右圖經(jīng)過抑菌處理</p><p>

66、;　　表3 振蕩法定量測(cè)定海藻酸鋅對(duì)大腸桿菌的抑菌率</p><p>　　3.2.2對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌性能實(shí)驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果：</p><p>　　圖4稀釋10-5后，抗菌處理前后對(duì)比，左圖未經(jīng)抑菌處理，右圖經(jīng)過抑菌處理</p><p>　　圖5稀釋10-6后，抗菌處理前后對(duì)比，左圖未經(jīng)抑菌處理，右圖經(jīng)過抑菌處理</p><p>　　表4 振

67、蕩法定量測(cè)定海藻酸鋅對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率</p><p><b>　　抑菌率計(jì)算方法：</b></p><p>　　Y=（W—Q）/W×100%</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Y——試樣的抑菌率；</p><p>　　W——空白

68、對(duì)照24h振蕩接觸后，涂平板培養(yǎng)24h后細(xì)菌菌落數(shù)；</p><p>　　Q——加入試樣24h振蕩接觸后，涂平板培養(yǎng)24h后細(xì)菌菌落數(shù)。</p><p>　　結(jié)果分析：稀釋五倍，海藻酸鋅對(duì)大腸桿菌的抑菌率為85.91%，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率為81.46%，稀釋六倍，海藻酸鋅對(duì)大腸桿菌的抑菌率為87.59%，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率為77.69%，故海藻酸鋅對(duì)大腸桿菌的抑菌能力比對(duì)金黃色

69、葡萄球菌的抑菌能力強(qiáng)。</p><p>　　海藻酸鋅對(duì)大腸桿菌的抑菌能力比對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌能力強(qiáng)。這是由于革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別決定的。要探討抗菌的機(jī)理，首先要對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識(shí)。由于細(xì)菌種類繁多，細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這里僅對(duì)于最常見和最典型的細(xì)菌細(xì)胞，即革蘭氏陽(yáng)性生細(xì)菌的金黃色葡萄球菌和革蘭氏陰性細(xì)菌的大腸桿菌的結(jié)構(gòu)作簡(jiǎn)要說明。</p><p>&

70、lt;b>　　細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　圖6 細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造模式圖</p><p>　　細(xì)菌的細(xì)胞構(gòu)造模式如圖所示，其中起到保護(hù)作用的組織是細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜。而不同的細(xì)菌這兩個(gè)組織的構(gòu)造有很大區(qū)別。</p><p>　　革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌細(xì)胞壁的特點(diǎn)是厚度大(20—80nm)和化學(xué)組分簡(jiǎn)單，一般只含90％肽聚糖和10％膦壁。肽聚糖，是真

71、細(xì)菌細(xì)胞壁中的特有成分。金黃色葡萄球菌具有典型的革蘭氏陰性菌肽聚糖結(jié)構(gòu)，它的肽聚糖厚度約20.80nm，有40層左右的網(wǎng)格狀分子交織成的網(wǎng)套覆蓋在整個(gè)細(xì)胞上。磷壁酸是結(jié)合在革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌細(xì)胞壁上的一種酸性多糖，主要成分為甘油磷酸或核糖醇磷酸。</p><p>　　革蘭氏陰性菌的肽聚糖可舉大腸桿菌為代表。它的肽聚糖埋藏在外膜層之內(nèi)．是僅由1-2層肽聚糖網(wǎng)狀分子組成的薄層(2-3nm)，含量約占細(xì)胞壁總重的10％，故

72、對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的抵抗力較革蘭氏剛性菌弱。其結(jié)構(gòu)單體與上述革蘭氏陽(yáng)性菌基本相同。外膜位于革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁外層，由脂多糖、磷脂和脂蛋白等。</p><p>　　若干種蛋白質(zhì)組成的膜，有時(shí)也稱為外壁。脂多糖是位于革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁外層的一層較厚(8～l0nm)的類脂多糖類物質(zhì)，其負(fù)電荷較強(qiáng)，與膦壁酸相似，也有吸附Mg2+、Ca2+等陽(yáng)離子以提高其在細(xì)胞表面濃度的作用[17]。故鋅離子的與大腸桿菌結(jié)合的能力要強(qiáng)于與金黃

73、色葡萄球菌的結(jié)合能力，且由于不同細(xì)胞壁的構(gòu)造，使得鋅離子更容易穿過大腸桿菌的細(xì)胞壁，因此能更好的抑制大腸桿菌的生命活動(dòng)，所以材料對(duì)大腸桿菌表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗菌性能。</p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，含鋅海絲纖維具有抗菌性能，且對(duì)革蘭氏陰性細(xì)菌的抗菌能力要比對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的抗菌能力要強(qiáng)，本實(shí)驗(yàn)中所采用的是鋅離子，屬于無(wú)

74、菌抗菌劑，目前有多種抗菌機(jī)理的解釋，對(duì)于無(wú)菌抗菌劑的機(jī)理，可以銀系抗菌機(jī)理來(lái)解釋。對(duì)于銀系抗菌劑有銀離子接觸反應(yīng)殺菌機(jī)理：抗菌材料中的Ag一般以Ag+的形式參與殺菌，當(dāng)微量Ag+接觸微生物細(xì)胞膜時(shí)，因后者帶負(fù)電，依靠庫(kù)侖引力，使二者牢固吸附，Ag+穿透細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，破壞細(xì)胞合成酶的活性，細(xì)胞喪失分裂增殖能力而死亡。Ag+也能破壞微生物電子傳輸系統(tǒng)，呼吸系統(tǒng)，物質(zhì)傳遞系統(tǒng)。但也有報(bào)道銀的殺菌機(jī)理是活性氧抗菌機(jī)理，即在光的作用下，抗菌劑

75、和空氣或水作用，生成活性氧或自由基，它們具有很強(qiáng)的還原能力，從而使有害細(xì)菌分解，得以殺滅[17]。</p><p>　　在本實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于菌懸液濃度的控制是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素。如果菌懸液過濃，則在菌液的梯度稀釋培養(yǎng)后，菌落數(shù)太多，對(duì)于確定菌落的數(shù)目上增加了難度；而若菌懸液濃度過稀，則在梯度稀釋培養(yǎng)下，會(huì)出現(xiàn)無(wú)菌落的現(xiàn)象，亦不能確定材料的抑菌性。因此如何正確把握好菌懸液的濃度，是實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵因素，也是難點(diǎn)所在。原

76、本嘗試通過測(cè)定菌懸液的吸光度來(lái)確定菌懸液的濃度，但由于此種方法容易引入雜菌，故確定不能通過測(cè)吸光度的方法來(lái)確定菌懸液的濃度。最后通過多次平行實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)確定最佳的菌懸液濃度，雖然這給實(shí)驗(yàn)增加了很多的工作量，但是可以通過多次的實(shí)驗(yàn)，得到最佳的菌懸液濃度。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王玉鵬,王春華等.抗菌纖維的研究進(jìn)展.東魯

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