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关于抗菌抑菌抗病毒技术的基本介绍及其在面料中的应用
来源:冷芸时尚博士 2023-01-21 274
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    一场突如其来的疫情,打乱了大家的工作生活计划,也悄然改变着大家的生活观。大家似乎从来没有和病毒的“距离”如此之近。疫情期间,病毒肆虐时,大家更加珍惜自己的生命,对生活质量的要求变得更高,这种更高的要求主要体现大家对日常的卫生问题更加关注。

    本次坐庄主题将为大家带来时下人们最关注的抗菌、抑菌、抗病毒技术应用以及现有抗菌抑菌技术的优劣势对比,希望大家对于抗菌、抑菌、抗病毒的技术有一个全新的认识并产生新的思考。

    参与讨论成员

    冷芸时尚圈讨论1群芸友

    时间:2020年4月26日

    讨论提纲

    一、人们对于抗菌抑菌抗病毒的认识和实践

    1. 大家对于抗菌抑菌抗病毒认识不全

    2.酒精等日常市场上的消毒用品利弊

    3.抗菌抑菌抗病毒技术(纺织品应用)的发展情况

    二、各项技术的详细说明

    1.光催化技术是什么?

    2.核壳光催化技术的核心优势是什么?

    3.核心技术的原理是什么?以及相关检测结果

    4.我们的技术特点及相关视频演示

    三、从技术到日常生活的问题

    1.柔性负载的概念

    2.在面料中的应用

    四、坐庄疑问Q&A

    庄主简介

    庄主介绍:

    啊宁-科技面料应用推广-杭州,2016年四川音乐学院毕业,从事教育与环保相关行业。目前就职于一家面料科技赋能企业,主要工作是推广核壳光催化技术的产业应用。

    跟庄副群主介绍:

    Lily-广州-1群副群主,服装设计与工程专业,目前在广州从事买手方面的工作,对买手职业是非常感兴趣的。对十三行、沙河、深圳南油市场较为熟悉。还掌握服装文案的撰写、腾讯直播的流程与直播技巧。平日喜欢化妆、拍摄、学习软件等。

    一、 全球疫情下人们对于抗菌、抑菌、抗病毒的新认识和新实践

    1.大家对于抗菌、抑菌、抗病毒认识不全

    不知道大家对于杀菌、除菌、杀病毒和抗菌、抑菌、抗病毒是如何理解的?对于以上这些概念,各行业也许都对此打出过不少概念牌,宣扬过各种令人眼花缭乱的各种理念和产品。

    要展开来说今天的话题,大家首先要明白杀菌、除菌、杀病毒不等于抗菌、抑菌、抗病毒,前者是消毒机制,而后者是有效预防抑制机制。

    有芸友问,那平常我们使用的医用消毒液喷属于杀菌除菌杀病毒,就是消毒吗?没错。消毒喷雾的优势在于可以快速灭菌,但其劣势是时效短,而且有副作用——比如说我们所说的超级细菌,就是所产生的强烈副作用之一。因为每一次的“灭菌”虽然会消灭普通细菌,但是会留存下一些“特异”细菌,当普通细菌消失后,“特异细菌”的生存空间变大,会让“特异细菌”大量存活进而加速进化,产生所谓一代一代的超级细菌 。

    而我今天讲的这个技术,虽然做不到消灭全部的病菌,但可以产生一定程度的抗菌抑菌抗病毒作用,最终从另一个角度彻底消灭病毒,并且没有副作用,可能大家会不相信,那就继续往下看吧!

    2.酒精等日常市场上的消毒用品利弊

    既然我已经在上文提到杀菌除菌杀病毒 ≠ 抗菌抑菌抗病毒,同时我也要说杀菌除菌也不相当于灭活。灭活是使病毒细菌失去一定的感染力,但杀灭是使其死亡并且不再具感染力。我们日常生活中通常会使用84消毒液和酒精含量75%的消毒液来杀菌除病毒,尤其是在疫情肆虐的当下。

    但是酒精的使用环境一定是需要在无明火的情况下,且不适合喷洒使用,而且长期使用对皮肤是有刺激的。至于84消毒液是一定要稀释后才可以使用,并且 84消毒液对皮肤有刺激性,对金属有腐蚀作用,对织物有漂白作用,并且消毒时稍不谨慎,就可能吸入其释放的氯气。大量吸入后会出现咳嗽、胸闷、气促等不良反应,严重的会发生肺炎,肺水肿。

    总而言之,这两种目前最常用的消毒手段对日常生活是极为不利的。并且它们都有共同的一个缺点就是时效短,且对人体有害,所以我们才要全面抗菌抑菌抗病毒。为了让抗菌抑菌抗病毒成为我们日常生活的一部分,如何去做?我们的方法是将抗菌抑菌抗病毒应用在面料上。

    3.抗菌抑菌抗病毒技术(纺织品应用)的发展情况

    根据目前我们的了解,目前在纺织织物领域还没有有效的技术能够杀灭病毒,只能除菌,大部分是抑菌去除污渍。目前大家最在意的抗菌针对的分别是大肠杆菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌等。抗菌抑菌的技术发展到今天,经历了四个阶段。关于前三个阶段的发展,大家如果想要有具体的了解,可以阅读 :刘伟时. 抗菌纤维的发展及抗菌纺织品的应用[J]. 化纤与纺织技术, 2011(03):26-31.

    我详细介绍一下第四个阶段:是以核壳光催化技术(柔性负载)为代表的抗菌抑菌抗病毒技术。有以下特点:①立体光催化呼吸作用,零溶出率(或释出性);②抑菌率达到99% ;③洗涤 50 次后抑菌率仍可达到99%; ④技术可大规模应用,在纺织品上无选择性应用。

    接下来我们要详细地了解一下核壳光催化技术和前三个阶段之间都存在哪些不同。大家可以看一下这个表格 ,这个是目前市面上最常用到的几种抗菌技术的对比。

    (图片来源:图片由庄主提供)

    下图中所示的就是我们的核壳结构光催化的二氧化钛在电子显微镜下的样子,这个结构可以保持二氧化钛有相对独立性而不发生聚集,提高光催化效率。

    (图片来源:图片由庄主提供)

    将二氧化钛限制在壳中限制了它无差别伤害有机物的能力,从而突破了它的应用范围。原有的光催化技术会对有机物产生光腐蚀的作用,在没有核壳限制下的纳米级二氧化钛,容易抱团且只有单一面可以起到作用。

    而我们的核壳结构不仅提升了它的活性,而且还使得它可以更稳定地发挥光催化作用。而且纳米级核壳结构会产生类似毛细作用,这种毛细作用会产生一定的吸附能力,毛细作用将细菌病毒有害物质(小分子结构)等吸入壳中,通过二氧化钛的光催化能力在壳中分解有害物质,再转化成二氧化碳和水分子释放出来。

    (图片来源:图片由庄主提供)

    3.核心技术的原理以及相关检测结果

    其实我们的核壳结构抗菌抑菌抗病毒原理很简单,就是将细菌、病原体牢牢的锁在壳里,通过壳结构切断他们的营养链、食物来源,并且在壳内通过二氧化钛进行光催化氧化还原成二氧化碳和水分子,从而达到抑制细菌病毒复制繁衍的效果。

    (图片来源:图片由庄主提供)

    我们的负载技术使得核壳二氧化钛粒子不易脱落、对皮肤无刺激、急性吸入无毒、在暗黑条件下抗病毒的依旧高效,以90%以上的抗菌率高标准通过了国家抗菌纺织品AAA级50次水洗依旧达到抗菌率70%以上的检测。

    (图片来源:Unsplash)

    还有芸友觉得菌群也分有益菌和有害菌,如果全部吸入是否会将其不分青红皂白地全部杀害呢?这样反而打破了我们身边原来有益菌的“生态平衡”?关于这个问题,请看后文的Q&A。

    2.在面料中的应用

    接下来我们讲一下如何在面料中应用,这张图里有7大应用场景,覆盖了我们生活当中最常接触的面料。与我们公司合作的产品有速干T恤和男装。我们的技术在男装领域主要用途是用以祛除火锅味和烟味,这些味道均属于有机物板块,而我们的产品可以有效分解这些异味。

    (图片来源:图片由庄主提供)

    在母婴领域我们有做尿不湿、儿童趴衣,而且我们在毛巾上做的负载效果也非常好。

    现在大家关注自身健康,运动必不可少,想必运动之后的汗臭味应该是让每一位热爱运动的人感到最无奈的。与我们公司合作的公司,我们在其速干T恤产品上做了科技赋能,面料成本只会上浮3%左右(面料成本价格随意不可比较)。

    我们通过核壳光催化技术的柔性负载应用技术将面料升级为除异味抗病毒抗菌抑菌的T恤,让面料在吸附了汗液之后,通过光催化作用将汗液中的氨、尿素、尿酸等分解掉,就可以让热爱运动的你,即使大汗淋漓,回家的时候也是“一身轻松”。

    (图片来源:Unsplash)

    而且我们公司是技术服务型公司,这意味合作对象可以选择自主定向研发,尽量做到每一种布料的应用都是最佳的配方和技术。对于技术,我是自信的,这种自信源于我们公司的科研实力。我们公司享有14项国家科研基金扶持,专利发明100 ,国家荣誉20 ,近百人的科研团队。可以骄傲的说,我们的技术是全球独家。

    四、 坐庄疑问Q&A

    (1)为何你讲到“硅壳”可以自动选择吸附细菌病毒?请解释如何不吸收有益病菌而选择性地吸收有害病菌。

    芸友的问题问的非常好,我们可以将问题整理成——核壳光催化技术为如何起到抗菌抑菌的作用,它的作用机制是怎样的?首先,我们要明白光催化技术本身的作用原理。

    据研究人员张盼的解释,二氧化钛粒子本身是很稳定的存在,但是它吸收了紫外光的能量以后,就开始变得“兴奋”起来,把自己身上的电子到处乱扔,于是,它抛出的电子和自身空出的“电位”就变成了撕扯有机物大分子的“刀”,而当能量减弱以后,二氧化钛粒子就需要“歇会”了,它扔出去的电子也全部跑了回来,和空出的电位结合,于是,二氧化钛粒子在不消耗自己的情况下,将有机物降解了,这个过程很复杂,但最终的产物是二氧化碳和水。(引用:张盼. 纳米二氧化硅的研究与应用[J]. 印刷质量与标准化, 2014(01):20-23.)

    那么,我们的核壳光催化技术,是在二氧化钛的外层增加二氧化硅的材料制备的带有细小孔径的“笼子”结构,也就是核壳结构。

    核壳结构的作用:一是保护大分子有机物不被二氧化钛分解,二是二氧化硅材质核壳结构有效防止了纳米级二氧化钛的团聚效应,提升了活性(催化效果更强)促使核壳结构的孔隙中空气流动速度更快,形成类似“毛细作用”。

    而就是这种“毛细作用”,使得小分子结构的细菌、病毒、甲醛、苯等被“吸附”进壳内被二氧化钛进行分解。

    其次,关于抑菌原理。抑菌,指的是抑制细菌和真菌的生长繁殖,平衡人体自身免疫力。芸友提到的有害病菌,原话应该是有害物质和病毒、细菌。

    (2)还有如果硅壳性质很硬、脆,那么细菌又是如何被吸附进去的呢?即使有毛细作用也不能和突破硅的物理性质吧?难道你们所说的“硅壳”可以像细胞膜一样吗?

    问题可以分成两个部分来解答。

    ①纳米级二氧化硅的性质和适用范围,相关资料可以通过百度查询。简单讲解,很多纳米二氧化硅具有的性质都十分独特,如光学性能上,可以对抗紫外线,能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能等。

    分子式和结构式为SiO2,不溶于水。纳米材料具有小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因而展现出许多特有的性质,在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等有广泛的应用。(引用:黄祥平. 过渡金属纳米氧化物及其复合材料的可控制备、生长机理与性能研究[D]. 武汉大学, 2007.)

    ②细菌、病毒、有害物质等通过壳结构的“孔隙”被吸附进去。

    (图片来源:Unsplash)

    (3)病毒虽然是有机体,但是病毒和细菌存活性质、还有获取营养的方式完全不同,怎么能混为一谈?并且如果如您所说有机无机物质都被吸附,那么被分解的二氧化碳和水不是又会被吸附进去了吗?

    抗菌抑菌是通过阻断隔离细菌繁殖的营养链完成的,俗称“将细菌饿死在牢笼里”。抗病毒的原理其实与抗菌抑菌的原理基本一致,病毒外是一层蛋白质,称其为病毒外壳。

    蛋白质外壳内部包裹着病毒的遗传物质(DNA或RNA)。病毒自己不能完成新陈代谢,也不能完成繁殖,想要发挥作用首先必须依附于细胞等。

    外层蛋白质在接触到二氧化钛会被快速分解,从而达到抗病毒的效果。病毒是一种没有细胞结构的特殊生物,并不是无机物。因为作用原理的基本一致,将其放在一起并没有将混为一谈。分解后的二氧化碳和水会快速排除和蒸发比那个不会被吸附回去。

    (4)不好的气味里面的物质只有尿素、氨等物质吗?可以彻底除味吗?还只是消除颜色/色素或者用其他的物质来中和?

    气味有很多种,相应每种气味的成分不同。以我们最常接触的厨房异味、人体异味和宠物异味等生活中常见的异味为例,成分大部分以有机物和细菌等物质为主,通过光催化作用可以达到除异味的效果。没有其他物质中和这一说法。

    (图片来源:图片由庄主提供)

    核壳光催化技术不能够做到消除颜色,只是在分解小分子有机物的同时将部分颜色清除。因为清洁不是我们技术的核心功能。

    (5)硅壳的改造与钛粒子的融合,成本太高了,完全不是中小企业负担的了的!请问3%的成本提高,准确吗?这个3%的基数是多少呢?

    科技研发的费用固然很高,但是我们秉承的原则一直是用实力以技术惠于民。而且我们的技术已经处于成熟阶段,从科技转化产业应用就象征着我们的技术突破了成本的关卡。

    中小企业也是完全可以负担的起,成本浮动约在3%是一个相对的数字,确实不太准确。(原因是面料的基础价格不同。)目前我们的技术应用,不仅仅局限于某道面料生产工序中,我们几乎覆盖了在整个面料生环节包括到成衣的负载。

    我们的技术在转化应用时也区别于传统抗菌抑菌技术的形式,不仅仅局限于助剂形式。我们不是助剂商,我们是技术服务商,合作中我们可以根据每个客户的要求定制化产品。合作也不仅仅产品交易,我们会有相应的技术指导、定向研发以及后续技术迭代和除核壳光催化以外其他技术服务支持等。

    (6)关于“硅肺”“硅肺炎”、致癌等问题。

    首先硅肺,硅肺是一种职业病,是在比如开矿密闭环境长期大量吸入粉尘而导致的一种职业病。但是,如果防御措施到位比如戴防护口罩是可以预防这种职业病的。

    我们纳米级别的二氧化硅,不能与其相提并论。相反,在食品和医疗行业,纳米级的二氧化硅已经被广泛应用,例如,奶粉,豆粉等冲剂会广泛使用二氧化硅以防止冲剂结块,凝聚。医疗方面,很多纳米级的相关的二氧化硅材料已广泛申请专利,被用到伤口治愈,治疗宫颈炎等许多医疗技术里面。

    如果需要获得庄主联系方式,请关注“冷芸时尚”~

    文字整理:夏悦

    审核:Cherika Chen

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