[纤维知识]抗菌除臭防臭纺织品
(三)纳米无机除臭剂及其作用机理
人体皮肤产生的体臭,是由汗腺产生的发汗物和由脂腺分泌出的中性脂肪等形成的,它们被滋生在皮肤上的细菌作为营养质而分解,产生低级脂肪酸等,并和汗液中的氨混合后产生恶臭,如长时间穿鞋产生的脚臭。
根据臭味的来源不同,采用的去臭方法也不同。常见的有5种:
(1)感觉消臭法:主要是用强的芳香物质掩盖臭气或者用微级无臭的中和剂与臭气混合,使人感觉不到臭味。
(2)化学消臭法:是使恶臭分子和特定物质发生化学反应生成无臭物质这种消臭反应机理涉及到氧化、还原、分解、中和、加成、缩合及离子交换反应等。
(3)物理除臭法:利用特定物质对恶臭分子进行吸附。常用的吸附剂有活性炭、硅胶、沸石等多孔物质和一些盐类。
(4)生物催化除臭法:通过利用某些微生物的生物功能来消除恶臭近年来出现的人工消臭法是以与生物酶类似的化学反应机理来分解臭气物质它是简单有效的处理方法。适用于醛、硫化氢、硫醇等多种恶臭物质。
(5)光催化除臭法:由纳米二氧化钛或者纳米氧化锌等除臭剂受到阳光或者紫外线的照射而分解出来的自由基与多种有机物反应从而消除恶臭。
与胶体状无机抗菌防臭剂将银固定在二氧化钛上不同,除臭剂是将锌或铜代替银固定在氧化钛胶体上的胶体水溶液。粒子的形态为纤维状,平均粒径为5nm。该类除臭剂的除臭作用机理主要是通过纳米材料的光催化机理完成的。将活性炭等吸附剂用铜系或锌系除臭剂胶体处理,就可以利用活性炭等吸附剂的快速吸附反应将臭体物质迅速吸附,再利用纳米粒子的光催化反应将臭体物质彻底消除,这样就可以达到快速且长期高效的除臭效果。
纳米TiO2在阳光下尤其在紫外线照射下,能自行分解出自由移动的带负电的电子(e-)和带正电的穴(h+),形成空穴―电子对。吸附溶解在TiO2表面的氧俘获电子形成O2-,而空穴则将吸附TiO2表面的-OH和H2O,所生成的氧原子和羟基自由基有很强的化学活性,特别是原子氧能与多数有机物反应(氧化),同时能与细菌内的有机物反应生成CO2和H2O,从而在短时间内就能杀死细菌,消除恶臭和油污。例如。日本可乐丽公司开发的一种名为shineUp的新型光学除臭纤维就是在纤维内加入了纳米TiO2,通过化学附着反应和光触媒反应达到双重消臭效果。