掺杂ZnO可降解聚合物纤维的制备及其抗菌性能研究(4)
1.2.2 纳米ZnO抗菌机理
纳米氧化锌（ZnO）是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，其粒径介于1-100nm。由于颗粒尺寸的细微化，比表面积急剧增加，使得纳米氧化锌产生了其本体块状物料所不具有的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等，因而纳米氧化锌在磁、光、电、热、敏感等方面有一般氧化锌产品无法比拟的特殊性能，具有一系列优异的物理、化学性能，在精细陶瓷、紫外线屏蔽、压电材料、光电材料、高催化材料、磁性材料等方面具有广阔的应用开发前景。
锌的氧化物和多种化合物也是人们经常选用的抗菌剂，如多年来医用的氧化锌橡皮膏等，它们本身就是系列的白色颜料，能够确保加工后的织物具有理想的可染性和色泽的稳定性，加之含锌抗菌剂所表现出的广泛性、耐热性、持续性和对人体的安全性，一经将它们制成纳米级的抗菌剂，就表现出较理想的抗菌剂。纳米氧化锌粉体除具有传统氧化锌的抗菌左右外，由于粒径达到纳米级，具有纳米粒子特有的表面界面效应，体现在抗菌效果方面为：纳米粒子的表面原子数量大大多于传统粒子，表面原子由于缺少邻近的配位原子而具备很高能量，可增强氧化锌与细菌的亲和力，提高抗菌的效率。纳米氧化锌的抗菌机理：（1）光催化机理。即纳米氧化锌在阳光，尤其是紫外光的照射下，在水和空气中，能自行释放出带负电的电子，同时留下带正电的空穴，这样可以激发空气产生活性氧，而活性氧能与多种微生物发生氧化反应，从而把细菌杀死。（2）金属离子溶出机理，即游离出来的锌离子接触细菌体时，与蛋白酶结合使其失去活性而将细菌杀死。从纳米氧化锌也有抗菌性和经光照后抗菌性比无光照强的结果看，纳米氧化锌的抗菌机理应该是两种机理共同作用的结果。有光照时，两种机理共同发挥作用；而无光照条件下“溶出机理”在起作用。
纳米氧化锌除具有传统氧化锌的抗菌作用外，由于粒子粒径达到纳米级，具有纳米粒子特有的表面界面效应，体现在抗菌效果方面为：纳米粒子的表面原子数量大大多于传统粒子，表面原子由于缺少邻近的配位原子而具备很高的能量，可增强氧化锌与细菌的亲和力，提高抗菌的效率。
1.3静电纺丝法
20世纪 90年代，美国阿克隆大学Reneker研究小组对静电纺丝工艺和应用展开了深入和广泛的研究。特别是近年来，随着纳米技术的发展，静电纺丝技术获得了快速发展，世界各国的科研界和工业界都对此技术表现出了极大的兴趣。此段时期，静电纺丝技术的发展大致经历了四个阶段：第一阶段主要研究不同聚合物的可纺性和纺丝过程中工艺参数对纤文直径及性能的影响以及工艺参数的优化等；第二阶段主要研究静电纺纳米纤文成分的多样化及结构的精细调控；第三个阶段主要研究静电纺纤文在能源、环境、生物医学、光电等领域的应用；第四阶段主要研究静电纺纤文的批量化制造问题。上述四个阶段相互交融，并没有明显的界线。
静电纺丝法[5]即聚合物喷射静电拉伸纺丝法，是一种制备直径10nm-10mm的超细纤文的重要方法。静电纺丝是在电场作用下的纺丝技术，与传统的纺丝方法截然不同。大多数情况下采用聚合物溶液纺丝，也有少量采用熔融纺丝。静电纺技术是在喷丝口与收集装置之间加上高压电场，使喷出的液流在电场中瞬时强烈拉伸形成无纺材料，在收集装置上形成非织造聚集材料。静电纺丝技术的核心，是使带电的高分子溶液或熔体在电场中流动与变形，然后经溶剂的蒸发或熔体冷却而固化，得到纤文状物质。
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