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?
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
简介
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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!
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。
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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。
我们现在做的都是科技面料,目前大多数企业一般在成衣和面料上做鲁道夫的化学涂层处理,或使用竹纤维材质。竹纤维是目前最常见的是天然纤维,但其实竹纤维的抑菌效果是有限的,并且竹纤维面料很多的抗菌效果是后面添加,并不是纯正靠竹纤维达到抑菌抗菌效果的,这样的商业行为从技术角度讲有偷换概念之嫌。
很多企业都会说他们在使用纳米银离子(polygiene)技术,这些银离子或单质虽然可以干扰细菌代谢过程,进而达到抑菌作用。但实际上它们在衣物上的使用量是极有限的,且并非所有国家都可以使用银离子技术,因为这一技术本身对人体有害,不可长期接触。
目前市场在应用的抗菌技术应用后绝大部分安全级别只能到B类纺织物标准,像上文提到的德国鲁道夫实际上也有纳米金属离子抗菌原理,但不能直接使用于亲肤面料。
接下来让大家了解一下关于纺织用品抗菌剂应具备的特点:
(1)具备抗菌能力和广谱抗菌性;
(2)持久性,即耐洗、耐磨、寿命长;
(3)稳定性,即耐热、耐日照,不容易分解失效;
(4)加工适应性,易添加到纤维中,不引起纤维变色,不降低产品使用价值或美感;
(5)安全性,对健康无害,不造成环境污染;
(6)抗菌剂不易使微生物细胞产生耐药性。
我们先来了解一下光催化技术的背景,有芸友会问,光催化技术和光触媒是一个概念吗?光催化技术其实是在1967年日本被藤岛昭教授发现及应用的。
但是他的应用场景一直仅限于在无机物物体表层及耐腐蚀物体表面,而光触媒其实就是纳米级的二氧化钛粒子,其原理是利用光能量,二氧化钛作为催化剂在光照射下产生强氧化性的物质((如羟基自由基、氧气等),而这些物质会高效分解有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等。但是纳米级的二氧化钛粒子有以下缺点:
(1)纳米二氧化钛尺寸过小,容易发生团聚。本来只有5nm,10nm的材料,光催化效果会很好,但是一旦在实际应用中发生团聚,体积直接增加1000倍到5微米,光催化效果大大降低。
(2)二氧化钛粉不能直接使用,需要负载于一定的载体之上,但是由于光催化作用会无差别分解有机物,所以只能负载于陶瓷,玻璃等无机物表面。
(3)二氧化钛负载于陶瓷玻璃等表面的时候,有效作用的面积只有表层,里面被遮盖住的部分就没有作用了,比如日本很早就将二氧化钛粒子适用于陶瓷,下水管道中,但是一直没有突破它在其他领域的应用。
我们的技术核心是核壳结构。原有的光催化技术相对只能应用于部分物体上,因为二氧化钛会无差别伤害有机物,而我们的核壳结构能有效地将二氧化钛粒子锁在壳内。
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。
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。
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。
我所谈到的这些技术并非空谈,只是理论。之前我们和一家毛巾企业合作过,将核壳二氧化钛技术从毛巾生产的源头赋能,让面料具备分解有机物分子的能力,通过摧毁细菌及微生物生存环境,从根本上限制细菌、病原体等的数量,进而做到抗菌抑菌抗病毒的效果。
并且有以下特点:
(1)高效降解面料所吸附的有机分子的同时不对面料本身产生损害;
(2)各类有机物分子的大量减少,细菌没有了食物,失去繁衍滋生的天然环境;
(3)细菌的数量被有效抑制,进一步遏制了异味的发散。
下面是我们之前做过一个小实验,大家可以看一下,这是一款经过核壳光催化技术赋能的宠物垫,主要是可以抗菌抑菌,因为宠物的尿液和分泌物都属于有机物,我们的产品可以通过分解其中的氨、尿素、尿酸等物质进行除味。
尿不湿实验视频
核壳光催化技术的亮点在于我们的安全性能更高,在抗病毒、抗菌剂的中主要成分就是核壳二氧化钛粒子及去离子水(或纯化水),所以我们的产品不对细菌产生任何刺激作用,不会让“细菌进化为超级细菌”。
至于视频中看到的除污能力其实是分解有机物产生的,不作为我们主要的功能性。因为“去污”是一件比较复杂(污渍包含范围太广)的事情,而我们能做到让汗液不再使衬衫变黄、衣服上可乐渍不再需要清洗……
二、从技术到日常生活的问题
接下来谈谈柔性负载的概念,目前技术有四种负载工艺:
(1)化纤成丝母粒负载技术
(2)高温高压溢流缸负载技术
(3)开放式低温冷轧负载技术
(4)高效节能环保雾化复合技术
在纤维成丝或者染色前加负载率最高,洗水脱落率更低,而雾化复合技术则突破了负载技术的场地和设备局限性。
看到这里肯定会有人问,既然钛粒子包裹在壳里,那如果在按上面所说的负载时,“壳”破了怎么办呢?柔性加载后经过机洗会不会核壳会脱落吗?
假如脱落的离子的壳“打破”了,壳里锁住的、还未来得及分解的病毒或者细菌会外泄从而造成二次污染吗?对于上面这些问题我们经常自己开玩笑:如果我们“壳”出了什么问题,一定是“当生面粉一样食用,一次吃太多噎到了”。
因为我们核壳结构的壳是世界上最稳定的一种物质:二氧化硅。它是用来制造玻璃的基本原料,而我们的技术难度就在于制备核壳结构。
纯净二氧化硅晶体坚硬、有脆性、且难溶,呈无色透明固体状,常被作为制造光学仪器的材料,(参考:大连理工大学无机化学教研室北京:高等教育出版社无机化学(第五版)2006.5:432)这也是为什么即使包裹在壳内也可以使纳米钛粒子提升光催化的效果并且这个壳还可以储存部分光能使壳内的钛粒子在黑暗条件下也能继续进行催化作用。
又有人担心,这种产品用多了会得“硅肺炎”吗?但目前我们已经通过了在口罩上应用的检测。“硅肺炎”的是一种矿工职业病,需要长期吸入大量的二氧化硅和粉尘才会引发。
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。
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。
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。
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”。
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。
(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。
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。
(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。
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。
时装面料与工艺(初级+中级)可分期付款
庄主总结
1.大家对于抗菌抑菌抗病毒认识不全:杀菌除菌杀病毒≠抗菌抑菌抗病毒。
2.酒精等日常市场上的消毒用品利弊:短效性,且安全问题严重。
3.抗菌抑菌抗病毒技术(纺织品应用)的发展情况。
1.光催化技术是什么:其原理是光做能量,二氧化钛把光的能量给了氧气,导致氧活性增加分解甲醛。
2.核壳光催化技术的核心优势是什么:技术核心是核壳结构,原有的光催化技术对于只能应用于部分物体上,而我们的核壳结构有效的将二氧化钛粒子锁在壳内应用到所有物体上。
(2)细菌失去繁衍滋生的天然环境;
1.柔性负载的概念:
(1)化纤类纺织品,是直接在成丝环节添加粒子
(2)染色环节在高温高压溢流缸中添加我们的粒子
(3)冷轧环节
(4)最环保高效的雾化复合技术。
2.在面料中的应用:与我们公司合作的有运动速干T恤和男装。我们的技术在男装领域是除火锅味和烟味,还有母婴领域我们有做尿不湿、儿童趴衣,而且我们在毛巾等家居日用品效果也非常好。