人类面临着日益恶化的生态环境,期待着能恢复人体治愈能力的自然疗法;期待着能恢复健康,提高免疫力的功能性纺织品的问世。本文所涉及的功能纺织品是指通过天然药用植物的提取物作为功能剂,对纺织品加工,从而达到抗菌防臭、保湿、吸湿、防蛀、改善肌肤触感、抗过敏、治皮炎等加工效果,应该说这是一种保健、舒适的加工方法。
　　
　　1能提取功能剂的传统天然植物药
　　
　　1·1芦荟
　　
　　芦荟主要成分是芦荟素(酚系成分),它是芦荟叶表皮及内侧的苦汁,有抗炎症、抗变异反应作用,对人体无副作用。日本东洋纺公司在“清洁革命”的系列产品中,有用芦荟提取液作抗菌剂的。日本大和纺公司推出的抗菌防臭剂Berbtrit中含有芦荟、艾蒿、苏紫等萃取物。这种天然植物药的组合,除了抗菌作用,对皮肤也有一定的护理作用。
　　
　　1·2艾蒿
　　
　　艾蒿为一种菌科多年生草本植物,它主要成分有1,8-桉树脑,α-守酮、乙酰胆碱、胆碱等,具有抗菌消炎、抗过敏和促进血液循环作用。日本Unitika公司的Evercare产品就是由艾蒿的提取物吸附在多孔的微胶囊状无机物中制成。日本还有以艾蒿染色的织物,用以加工制成患特异反应性皮炎患者的睡衣裤。
　　
　　1·3蕺菜
　　
　　蕺菜为泊草科多年生草本植物,蕺菜叶、茎部分的药用成分主要含有癸酰基乙醛、甲基壬基酮月桂酸。它对葡萄球菌、线状菌抗菌作用强。因安全性高,用于织物保健舒适加工剂。日本大和纺公司的天然抗菌剂Herbcare和日本Patatiumuu化学公司的抗菌剂Paraglas都含有蕺菜提取物。
　　
　　1·4甘草
　　
　　甘草是豆科多年生草本植物,产地主要为中国、阿富汗等。它在中药中常作生药,是早被人们所认知的药草。甘草的主要成分是有甜味的甘草甜素,它的甜味是蔗糖的150倍。它酸解后生成甘草次酸,葡萄醣醛酸和类黄酮配糖物等。它有抗炎症、抗变异反应、抗溃疡和解毒等作用。其毒性小,对人体安全。日本大和纺公司的抗菌防臭剂Amaxan就是利用甘草的天然成分甘草甜素酸二钾制成,其特点是抗过敏、抗炎症。
　　
　　1·5茶叶
　　
　　茶叶中含有多种化学成分,主要有多酚类化合物,生物碱(咖啡碱)、儿茶素等。研究表明,儿茶素对链球菌、金黄色葡萄球菌等微生物有抑制作用。它还能抑制酪氨酸脱羧酶的活性。此外,它还有许多药用功能如抗病毒、杀真菌、解毒抗癌等。日本“敷纺”公司从天然茶叶中制取儿茶素处理加工棉织物,加工出具有高抗菌防臭功能的产品“切巴夫兰秀”;“大和纺”公司也用这种儿茶素来处理加工出具有防臭抗菌功能的棉制品“卡坦库林”。
　　
　　1·6石榴果皮
　　
　　石榴为石榴科落叶灌木,原产伊朗。果皮可入药,其萃取物有抑制胶原酶活性,可开发消费性能高的生态学抗菌织物,并且其色素成分既可作为棉织品的直接染料用,又可抗菌整理。日本都立卫生研究所的实验结果表明,染色浓度在50%(按织物重)以上,石榴染色具备符合卫生加工协会评定标准的抗菌力和耐久性。此外,在染色牢度方面符合JIS浴用毛巾的染色牢度标准。因此,日本正在把石榴作为不污染环境的生态学抗菌整理剂来开发。
　　
　　2植物药有效成分的提取技术及安全性测试方法
　　
　　2·1分子蒸馏器的应用
　　
　　某些植物药的有效成分用一般的蒸馏方法来精制,会发生聚合或分解,使质量和得率下降、成本上升,尤其是对于沸点较高或热敏性较强的成分,要采用分子蒸馏器来加工,才能得到质优的产品。
　　
　　分子蒸馏器的特点:1)蒸馏时气化温度低,甚至低于其对应压力下的沸点。2)由于该设备的特殊结构,使加热和冷凝在一个外壳内进行,尽可能地减少了不必要的阻力,在蒸馏时可以获得极低的操作压力。3)物料分子从气化面跑到冷凝面的距离极短,所以受热的时间是极短暂的,一般在1min之内,物料受破坏的机会极少。如藿香油、当归油等精制。
　　
　　2·2二氧化碳萃取工艺的应用
　　
　　超临界流体萃取(Super-CriticalFluidExtaction,SFE):它的工作区一般是压力在200~300Bar,温度在40~80℃之间。CO2流体的性质是介于液体与气体之间,有较强的溶解能力,而其粘度近似气体,有较高的传质能力。它适宜于类似萃取制造啤酒用的酒花和从咖啡或茶叶中去除咖啡因。可以将咖啡中的咖啡因从原来的3%降到0·2%,以适应不易入睡的人饮用咖啡,同时提出的咖啡因又是很好的天然药品,真可谓一举二得。我国最近几年也从德国引进了几套装置,用以提取麻黄素、姜黄、甘草素等产品出口。
　　
　　2·3色谱柱分离法的应用
　　
　　这种装置可以分离沸点在300℃以下的混合化合物,尤其是沸点非常接近,相对挥发度小于1·2的混合物。如同分异构体,分离微量杂质和一些共沸混合物等,这些物质是难以用分溜法、液体萃取法和分级结晶等单元操作所能分离的。
　　
　　2·4膜分离技术的应用
　　
　　超滤:用以过滤粒径1nm的物质,可过滤一些病毒、细菌、蛋白质、浓缩发酵液等,操作压力在100~1000kPa之间。
　　
　　反渗透过滤:过滤1nm~1μm以下的离子状态物质,可以分离溶液中的糖分子,盐分子和一些金属离子等,可用于海水淡化。
　　
　　2·5植物药安全性常规试验方法
　　
　　天然的物质并不意味着安全,植物药中有许多具有毒性。植物药哪些能用于纺织品整理,可参照植物药在化妆品上应用的药典和有关法规执行。对毒性、刺激性和过敏性不熟悉的植物药提取物在使用前需先进行安全试验。常规试验包括:1)急性口服毒性试验。实验动物为小白鼠以50%的致死量(LD50)表示其毒性值。2)皮肤刺激性试验,以兔为实验动物,考察兔皮肤对样品的发炎、红斑、浮肿等反应。3)过敏性试验,以鼠为实验动物,注射后观察皮肤变化。
　　
　　3纺织品使用天然抗菌整理剂的工艺技术和产品开发
　　
　　3·1天然抗菌剂的整理技术
　　
　　3·1·1微胶囊技术目前普遍使用的是微胶囊技术,该技术是将一种或几种植物药的活性成分,包裹在微粒子胶囊中,再固着在织物的纤维里,使其成为卫生保健织物。一些纤维里的胶囊和皮肤接触时就爆裂开来,散发出香气、防虫剂和防菌剂等,发挥其卫生保健作用。对于抗菌、杀虫型的微胶囊功能剂,通常可改变壁材的组成和厚度,来控制微胶囊抗菌剂的释放速度,延长耐用时间。应用时可以通过涂层加工或与粘合剂等一起应用使微胶囊固着在纺织品上。如果耐用期不长,也可浸轧纺织品,使微胶囊破裂,抗菌剂渗透入纺织品后,立即起抗菌或杀虫作用。
　　
　　3·1·2超声波技术超声波在传播时,使弹性介质中的粒子振荡,并通过介质按超声波的传播方向传递能量。在液体内,分子在纵向产生压缩和稀松,低压部位会形成孔穴或气泡,这些气穴发生膨胀,最后猛烈地塌陷或破灭而产生激波,这种作用称为气穴作用。在气穴作用过程中,在溶液极小范围内会产生极高的压力和温度,并引起局部极大的搅动,它是超声波产生大部分物理和化学作用的重要原因。
　　
　　在水介质中,最大的气穴效应在50℃左右出现,所以染整加工中采用超声波的效果比低温加工时为好。具有医疗保健功能的植物色素可用超声波技术对纺织品进行染整加工。在古代纺织品应用的植物染料中,有许多品种对人体都有医疗保健作用,《本草纲目》中有大量记载,植物染料是真正的环保染料。
　　
　　例1:紫草,为紫草科多年生草本植物,《本草纲目》云;“紫草,其功长于凉血,利大小肠,故豆疹欲出未出,血热毒盛,大便闭涩者宜用之”。中医常用紫草治疗热疮、胎毒、便秘、尿血等热毒症。现代医学证明,紫草有抗菌消炎、抗病毒、抗肿瘤等多种药理作用,临床用于治疗急慢性肝炎,肺结核、皮炎、湿疹、银屑病等症,疗效显著。
　　
　　紫草醌为亮红色,乙酰紫草醌为紫红色,如采用紫草染色的服装面料做成老年人内衣裤,应有利于老年人皮肤的卫生保健。类似的还有茜草、苏木等媒染型有抗菌效果的植物染料。
　　
　　例2:马蓝,爵床科多年生草本植物,化学成分主要为靛甙,存在于叶、茎之中,用发酵法制取靛甙。马蓝的叶子也可作为大青叶入药,功效与蓼蓝、菘蓝相近。马蓝根入药称“南板蓝根”与菘蓝根制做的“北板蓝根”药用功能相同。中医认为大青叶具有清热、解毒,凉血的功用,可用于治疗口疮、伤风、丹毒等。现代医学证实大青叶对多种痢疾杆菌及脑膜炎球菌有极强的杀灭作用,疗效显著且不产生病菌抗药性。板蓝根与大青叶药用价值相近。
　　
　　各种蓝草的叶、根、茎可以入药,靛蓝染料本身也是一味中药。《本草纲目》日:“淀乃蓝与石灰作成,其气味与蓝稍有不同,而其止血拔毒杀虫之功,似胜于蓝”。马蓝为我国西南苗、瑶、侗等少数民族常用的制靛蓝草,瑶族还有一支名曰“蓝靛瑶”的商人,专以种植马蓝制靛为生。这些少数民族常年生活在潮湿炎热的大山森林深处,一袭靛蓝染色的衣服可能是他们抵御疾病疮毒的最好保健服。
　　
　　3·1·3等离子体技术等离子体技术在染整加工上的应用主要包括纤维的表面改性和接枝聚合两个方面。近年来,有人将等离子体处理用于纺织品的功能整理,其原理是先用等离子体处理纤维,使纤维活化,然后进行有关整理,也有直接将等离子体引发纤维和整理剂之间的反应,作固着处理用。建议植物药抗菌整理剂在纺织品上应用不妨采用以上两种方法进行试验。
　　
　　3·1·4纳米技术纳米材料是全新的超微固体材料,据报道,有人已开始对植物药应用纳米技术进行处理,让纳米级的四氧化三铁外包覆天然药物在磁场作用下到达患者需医治的部位。这方面的研究还刚刚起步,值得深入下去。
　　
　　3·2保健抗菌纺织品的开发
　　
　　1·日本用丝柏醇、扁柏醇制成的微胶囊,处理纯棉织物,如被褥、面料、内衣、针织衬衣、婴儿被褥、被单、毛巾被等,从而这类纺织品有医疗过敏皮炎、抑制痒症的功能,并具有良好的耐洗性。
　　
　　2·日本高濑染工用艾蒿提取物制成微胶囊,对棉织物或锦纶织物特殊涂层整理,使床上用品、睡衣裤、衬衣获得抗菌防臭功能,尤其对患湿疹、痱子等皮炎和皮肤过敏的人有很好的医疗价值。微胶囊的数量达200万个/m2以上,可耐家用洗涤不低于50次。
　　
　　3·芦荟、甘草、蕺菜等提取物中对羽毛被褥面料、被单、运动裤、睡衣裤进行保湿、抗菌防臭整理、安全、刺激性低,耐洗性好。
　　
　　4·开发老年人服用和日常用纺织品。人到老年,抵抗力减弱,发病率增高,从生理和心理要求出发,既要求穿着舒适便于活动,又要求式样和色泽大致跟得上潮流,特别对于体弱多病的高龄群体来说,还要求服装具有抗菌性、保健性、多功能性。
　　
　　4结论
　　
　　1·我国植物资源丰富,古人开发利用药用植物资源更是历史悠久;使用植物药的医方,汉方、秘方更是历经千年检验。用现代科学技术挖掘和整理这笔宝贵遗产,可以继续造福人类。为此采用天然功能剂是一种优化和保护环境的染整加工技术。
　　
　　2·随着科学技术的迅速发展,染整加工技术正面临着许多变革,加速应用高新技术成果,将为纺织品的染整加工开辟更广阔的领域,尤其是要求进行无公害的“绿色”加工,生产“清洁”的有利于健康的纺织品。
　　
　　3·从自然古老的植物上萃取有效成分,将其功能转移到纤维、衣料、床上用品等纺织品上,起到滋润皮肤、抗菌防臭的作用,有利于人的身心清新和健康延年。
　　
　　参考文献
　　
　　1李辉芹等.天然抗菌整理剂.纺织学报,2002(2):50~54.
　　
　　2何中琴译.天然整理剂在衣料上的应用.国外丝绸,2002(2):13~17.
　　
　　3何中琴译.用植物色素试制抗菌织物.印染译丛,1998(2):96~102.
　　
　　4秦伟庭等.利用天然功能剂的保健和舒适加工进展.上海染料,1998(2):45~47.
　　
　　5何中琴译.用超临界二氧化碳的无水染色.印染,1999(2):5~8.
　　
　　6何中琴译.用天然功能剂的保健舒适整理.印染译丛,1998(2):63~73.
　　
　　7余旺苗等.纳米材料及其在纺织工业中的应用.东华大学学报,2001(12):121~127.