초록: 기존의 위생용 섬유 및 의료용 보호용 섬유는 주로 바이러스와 박테리아에 대한 물리적 장벽 역할을 하며, 효과적인 항바이러스 및 항균 기능을 갖추고 있지 않습니다. 대부분의 항균 섬유는 섬유 생산 또는 가공 과정에서 항균제를 첨가하여 기능을 부여하는데, 이는 환경에 대한 잠재적 유해성(무기 항균제), 인체에 대한 잠재적 독성(유기 항균제), 그리고 지속적이고 안정적인 효과(천연 항균제)와 같은 문제점을 가지고 있습니다. 2016년, 타오 샤오밍 교수 연구팀은 자연스럽고 지속성 있는 광범위 항균 및 항바이러스 기능을 가진 바이오 기반 광범위 항균 소재인 폴리하이드록시 알카네이트 블렌드 섬유와 이를 이용한 섬유를 최초로 발견하여 항균 섬유 개발의 새로운 방향을 제시했습니다.

1. 추세와 현상 유지

최근 몇 년 동안 중국, 미국, 독일, 일본 등 여러 국가가 항균 섬유 시장을 장악해 왔습니다. 세계 최대 항균 섬유 생산국은 아시아 태평양 지역에 위치하고 있습니다. 주요 항균 섬유 생산업체로는 Unitika Trading Co., Ltd., Birlacril, Gindanami Technology (Xiamen) Co., Ltd., Surgicotfab Textiles Pvt., Ltd., SaniDye-Ag. 등이 있습니다.

9.468년 세계 항균 섬유 시장 규모는 2019억 12.313만 달러였으며, 2024년까지 연평균 성장률 5.4%로 2020억 1.020만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 의료 산업이 항균 섬유 사용에 있어 선두를 달리고 있습니다. 20,000년 2009월 말 기준 중국의 의료 및 보건 기관 수는 35,000만 개에 달했습니다. 병원 수는 2020년 12,000만 개에서 23,000년 XNUMX만 XNUMX개로 증가했으며, 이 중 공립 병원은 XNUMX만 XNUMX개, 사립 병원은 XNUMX만 XNUMX개에 달합니다. 따라서 항균 섬유 시장은 매우 큰 규모입니다.

기존의 위생용 섬유와 의료용 보호용 섬유는 주로 바이러스와 박테리아에 대한 물리적 장벽 역할을 하며, 효과적인 항바이러스 및 항균 기능을 갖추고 있지 않습니다. 대부분의 항균 섬유는 섬유 생산 또는 원단 가공 과정에서 항균제를 첨가하여 기능을 부여하는데, 이는 환경에 대한 잠재적 유해성(무기 항균제), 인체에 대한 잠재적 독성(유기 항균제), 그리고 지속적이고 안정적인 효과(천연 항균제)와 같은 문제점을 가지고 있습니다. 의료 및 보건 산업은 의료 및 보건용으로 안전하고 효율적이며 안정적인 항균 섬유가 절실히 필요합니다.

II. 탐험과 발견

홍콩 이공대학교(PolyU)의 타오 시우밍 교수는 2002년부터 이공대학교 섬유·의류학과 섬유 기술 석좌교수로 재직하고 있습니다. 타오 교수는 2007년부터 2010년까지 국제섬유연구소(International Textile Institute) 세계회장을 역임했습니다. 2011년에는 섬유 분야 최고 개인상인 국제섬유연구소 명예 펠로우를 수상했습니다. 2013년에는 미국섬유학회(American Fiber Society)와 영국 왕립예술디자인경영학회(Royal Academy of Art, Design and Business)로부터 섬유 과학·기술 분야 최고상인 창립자상을 수상했습니다. 또한, 슈프르그렌(Sprgren)에서 발행하는 "스마트 섬유 핸드북(Handbook of Smart Textiles)"의 편집장을 맡고 있으며, 이 분야의 주요 학술지 XNUMX개 이상의 편집위원으로 활동하고 있습니다. 타오 교수는 지능형 섬유 소재, 나노기술, 광자 섬유 및 직물, 플렉서블 전자기기, 광자 소자 분야의 선도적인 연구로 국제적인 명성을 얻고 있습니다. 얀 생산 및 섬유 복합재.

III. 곡물섬유의 특성

3.1 효과적인 항균 및 항바이러스

곡물섬유(PHBV/PLA)의 효과적인 항균성분인 하이드록시뷰티레이트(PHB)는 박테리아 및 기타 미생물의 세포벽과 바이러스의 세포막을 효과적으로 파괴하여 내부물질이 누출되도록 하고, 대사 불균형을 초래하여 박테리아의 번식을 억제하고 바이러스를 불활성화시켜 항균 및 항바이러스 효과를 얻습니다.

주사전자현미경 검사 결과, 세균 바이오필름이 파괴되었고 세포벽이 손상되어 천공된 것으로 나타났습니다. 단백질 유출 변성.

(S-PHB는 바이오필름을 파괴합니다)

3.2 자극 및 독성 없음

자극 실험 결과, 적절한 용량의 PHB 올리고머는 피부에 자극을 주지 않고 독성도 없으며, 건강 관리용 섬유에 사용할 수 있는 것으로 나타났습니다.

(그림 A BALB/c 마우스 피부 조직에 대한 S-PHB의 효과)

(그림 b S-PHB를 72시간 동안 처리한 후 누드 마우스의 피부 사진)

3.3 저온염색 에너지 절약 및 환경 보호

페놀섬유(PHBV-PLA)는 잔류 오염물질 없이 물과 이산화탄소로 분해되며, 섬유염색 공정의 전력 소모량은 기존 섬유염색 공정 대비 32% 적습니다. 폴리 에스테르 염색 과정.

PET와 PHBV/PLA 염색 공정 비교

IV. 적용 및 확장

2019년, 홍콩 이공대학교 부속병원에서 곡물 섬유 의료용 직물의 사용이 시작되었습니다. 그 결과, 직물 제조를 담당하는 난징 허수 타임즈 항균 소재 유한회사가 "병원 내 감염 감소를 위한 천연 섬유" 프로젝트에 홍콩에서 항균 및 항바이러스 의료 제품을 독점 공급하게 되었습니다.

(항균 및 항바이러스 의료제품)

난징 허쑤 타임스 항균 소재 기술 유한회사는 국가 첨단 기술 기업입니다. 타오 샤오밍 교수의 지도 아래, 생분해성 소재인 PHBV(폴리하이드록시부티레이트 발레레이트) 항균 마스터배치를 PLA, PET 및 기타 섬유에 혁신적인 방식으로 첨가하여 "Wo" 및 "Wo" 시리즈 제품을 개발했습니다. 이 제품들은 섬유에 불용해 항균 및 항바이러스 기능을 부여하고, 안전성과 안정성을 높이며, 탁월한 냄새 제거 효과를 제공합니다. 이 제품은 의료용품, 섬유 및 의류, 가정용 섬유 용품, 모자 및 유아용품, 여성용품, 개인 보호 장비 등 다양한 분야에 널리 사용될 수 있습니다.

4.1 항균 아기용 원단

항균, 편안함, 피부 보호는 유아용 원단의 미래 발전 추세이며, 관련 기업들의 주요 개발 및 관심 분야이기도 합니다. 면(PHBV/PLA) 70/30 니트 유아용 원단은 제87.54자 기관의 테스트를 거쳐 항바이러스 활성도가 XNUMX%에 달합니다. AAA 등급 세탁 기준을 통과한 원단은 부드럽고 섬세하며 항균, 피부 보호 등의 특징을 갖추고 있어 유아용 원단의 편안함을 보장하는 동시에 안전하고 안정적인 항균 기능을 강화하여 아기 피부 건강을 효과적으로 관리합니다.

(생물학적 항균 기능을 갖춘 유아 및 아동용 원단)

4.2 항균 데님 원단

부드럽고 편안하며 건강하고 항균성이 뛰어난 데님 원단은 미래 발전 트렌드입니다. 옥수수 데님 원단은 옥수수 섬유의 고효능 항균 특성을 완벽하게 계승했습니다. H1N1과 H3N2 바이러스에 대한 항바이러스 활성도는 99.94%에 달했으며, 소아마비 바이러스에 대한 항바이러스 활성도는 99.19%에 달했습니다. 청바지를 즐겨 입지만 자주 세탁하면 변색될까 걱정하는 분들을 위해, 자주 세탁하지 않더라도 청바지는 박테리아와 바이러스의 공격에 효과적으로 저항할 수 있습니다.

(바이오 기반 항균 기능을 갖춘 데님 원단)

4.3 항균 부직포

친환경 항균 부직포는 친환경 항균, 환경 보호, 건강 증진 등의 특징을 가지고 있습니다. 이를 바탕으로 생리대, 기저귀, 면 소재의 부드러운 생리대, 물티슈 등 다양한 C-end 케어 제품을 개발할 수 있습니다. 시중의 주요 제품들과 비교하여 부드러움, 흡수력 등의 특징을 유지하면서 항균 효과를 높여 제품의 품질을 효과적으로 향상시켰습니다.

(생물기반 항균기능을 갖춘 부직포 제품)

V. 전망과 과제

곡물 계열 섬유는 다양한 섬유 기술, 원사, 직물과 일치할 수 있으며, 항균 성능의 생물학적 기초는 더욱 안정적이고, 더욱 효율적이며, 더욱 안전합니다. 각 링크의 기술적 혁신과 혁신을 통해 더욱 고품질의 기능성 곡물 제품이 잇따라 출시되어 전통 제품의 부가가치를 높이고 시장에서의 경쟁력을 높이는 데 도움이 될 것입니다. 이는 또한 곡물 섬유 제품 개발의 원래 의도와 방향으로, 더 많은 가족이 고품질의 건강한 삶을 누릴 수 있도록 하는 것입니다.

동시에, 새로운 유형의 생물 기반 항균 섬유로서, 이런 종류의 항균 및 항바이러스 섬유 직물의 생물학적, 물리적, 화학적 특성, 관련 메커니즘, 가공 성능 및 기술 간의 관계를 확립하는 것이 시급하며, 이런 종류의 생물 고유 내구성 항균 및 항바이러스 제품의 산업 표준 체계를 확립하는 것이 시급합니다.

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