紡織品的防蚊蟲整理
有一種小蟲子,讓人深惡痛絕,特別是到了夏天,怎么躲都躲不掉,這種小蟲子就是蚊子。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)遠古蚊子完整地保存在7900萬年前的加拿大琥珀化石之中,這意味著令人討厭的蚊子已經(jīng)使人類抓狂很長時間。
蚊蟲屬昆蟲綱雙翅目蚊科,小型昆蟲,體長0.5cm~1.5cm,觸角細長,口器形成一長喙,雌蚊的喙一般適于刺吸血液。雌性蚊子需要吸食血液來產(chǎn)卵、育卵,其嗅覺靈敏,對人體呼吸和新陳代謝所產(chǎn)生的二氧化碳及乳酸等揮發(fā)物非常敏感,可以從30 m外直接沖向吸血對象。蚊蟲在叮咬的時候,為了防止血液凝固,在叮入人畜后,會在傷口上注入一些唾液,病原體就由此傳播。國內(nèi)常見的蚊媒病有瘧疾、絲蟲病、登革熱和流行性乙型腦炎。在國外還流行黃熱病、西尼羅熱、東方馬腦炎、西方馬腦炎、委內(nèi)瑞拉馬腦炎、圣路易腦炎和基孔肯雅熱等蚊媒病。在亞洲、非洲和美洲,每年因蚊蟲叮咬而感染瘧疾死亡的人數(shù)超過100萬。因此,蚊蟲防治工作具有十分重要的意義。
目前應(yīng)用比較成熟的防蚊蟲方法主要有兩種。第一種方法就是對環(huán)境中的蚊子進行驅(qū)避或殺滅的方法,但這種方法效果并不持久且氣霧劑所釋放出的藥劑會對人體產(chǎn)生一定的傷害,因此不適合經(jīng)常使用。第二種方法就是對經(jīng)常與人體接觸的紡織品進行加工整理,使之具有比較耐久的防蚊蟲效果。這種方法經(jīng)過長時間的生產(chǎn)實踐,證明具有良好的防蚊蟲效果,并耐多次水洗,對人體無毒、無害。
防蚊蟲整理是用含有各種蚊蟲驅(qū)避劑和殺蟲劑的微膠囊等處理織物,在特定的溫度、時間等工藝條件下,通過粘合劑等讓微膠囊與纖維結(jié)合在一起,在纖維表面形成不溶于水和一般有機溶劑的驅(qū)蚊藥膜。這種藥膜能散發(fā)出蚊蠅等所厭惡的氣味,使蚊蟲等不愿在含有防蚊劑的織物上停留而逃跑,同時蚊蟲一接觸織物,就立即被擊倒或殺滅。
天然驅(qū)避劑
天然驅(qū)避劑一般以植物源驅(qū)避劑為主,來源于植物的根、莖、葉、花等,多為萜類的酯類、醇類和酮類等。20世紀70年代,從植物精油中提取的萜烯成分對蚊蟲具有較強的驅(qū)避活性。從赤桉精油中分離得到一種蚊蟲驅(qū)避劑,經(jīng)生物測定發(fā)現(xiàn)對埃及伊蚊有強烈的驅(qū)避活性。近幾年來。美國對天然源蚊蟲驅(qū)避劑進行了大量研究,尋找到兩種高驅(qū)避活性植物桑橙和假荊芥。進入21世紀以來,有人對印梀樹種子的甲醇提取物做了驅(qū)避性活性試驗,發(fā)現(xiàn)其對按蚊各生長期的個體都有很強的驅(qū)避活性。
天然驅(qū)避劑具有許多優(yōu)點,如低毒或無毒,對皮膚不會產(chǎn)生灼熱感,氣味清新,使用后不會有藥物殘留,易降解,對環(huán)境無污染等,但其在驅(qū)蚊高效性和持久性方面普遍低于合成驅(qū)避劑。
合成驅(qū)避劑
合成驅(qū)避劑主要包括有機酯類、芳香醇類、不飽和醛酮類、胺類和酰胺類等。1929年,驅(qū)蚊油DMP(鄰苯二甲酸二甲酯)研制成功;1937年,驅(qū)蚊酮獲得專利;1939年,驅(qū)蚊醇(2-乙基-1,3-二醇)面市。1956年,美國發(fā)現(xiàn)了具有優(yōu)良廣譜性的驅(qū)避劑DEET。
目前可用于皮膚及織物處理的合成驅(qū)避劑有五種:
(1)DEET(N,N-diethyl-m-toluamide,N,N-二乙基間甲苯甲酰胺)中文別名“避蚊胺”,不溶于水,溶于醇、醚、異丙醇、氯仿、二硫化碳、酒精、苯、丙烯乙二醇、棉籽油、酮類和石油提取物等有機溶劑,微溶于石油醚和甘油,其使用量為5%~100%。關(guān)于DEET的確切作用機理目前還不清楚,有可能是其能阻塞昆蟲的觸角或使皮膚潤滑,也有可能是在皮膚上形成隔離層,阻礙昆蟲叮咬或停留。但是近年來,研究人員發(fā)現(xiàn)DEET會引起神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腦病和皮膚病等。因此,DEET已被人們慎用,泰國和我國臺灣地區(qū)已經(jīng)禁止使用DEET。
(2)Picaridin(KBR 3023,羥乙基哌啶羧酸異丁酯)為無色液體,25℃時的蒸汽壓5.87×106 Pa,沸點296℃,溶點-170℃。
(3)Oil of Lemon Eucalyptus(檸檬桉葉油)/PMD ( paramenthane-3,8-dio,l對-孟烷-3,8-二醇,檸檬桉葉油提取物) 具有強烈的檸檬芳香味,有類似香茅油的草香,無色至淡黃色透明油狀液體。
(4)IR3535 [3-(N-butyl-N-acetyl)-aminopropionic acid-ethylester,中文別名伊默寧] 為酯類化合物,與酰胺類驅(qū)避劑相比,其香氣宜人,對皮膚無刺激,已逐漸成為研究熱點。IR3535的結(jié)構(gòu)類似丙氨酸,毒性和環(huán)境危害性均小于DEET,具有對皮膚和黏膜無毒副作用、無過敏性及無皮膚滲透性等優(yōu)點,使用非常安全。IR3535在歐洲使用了20年,1999年在美國上市。僅用于織物處理的合成驅(qū)避劑有二氯苯醚菊酯(Permethrin,又稱氯菊酯,中文別名百滅寧),二氯苯醚菊酯溶于丙酮、乙醇、乙醚和二甲苯等有機溶劑,在25℃水中的溶解度為(0.07±0.02)mg/kg,對酸性介質(zhì)和光線較穩(wěn)定,在堿性介質(zhì)中能水解。其相對密度為1.214(25℃),折光率為1.5627(25℃)。
(5)環(huán)糊精是由淀粉經(jīng)發(fā)酵降解而制成的。環(huán)糊精分子具有環(huán)狀構(gòu)形并具有疏水性內(nèi)腔,如圖1所示。這個疏水性內(nèi)腔可以儲存氣體和非極性的有機物質(zhì)。由于環(huán)糊精分子的內(nèi)腔是非極性的,非極性分子或具有非極性基團的分子都可以在基中儲存。所有已知的蚊子信息素都涉及具有非極性部分的有機分子,因此它們能與環(huán)糊精形成復(fù)合物,那么具有持久固著環(huán)糊精的紡織品就可對蚊子起到被動防護作用,能夠大幅度地降低人體周圍空氣中信息素的總量。
殺蟲劑
殺蟲劑主要通過觸殺、胃毒或熏蒸作用殺滅害蟲。
除蟲菊酯是從除蟲菊中提取的兩種酯類中的一種,可用做殺蟲劑。而擬除蟲菊酯是近四十年才迅速發(fā)展起來的一類不揮發(fā)烴類化合物,它是模擬天然除蟲菊素的化學(xué)結(jié)構(gòu)而人工合成的一類新型殺蟲刑。它具有快速擊倒、殺蟲譜廣、藥效高等特點,對昆蟲有驅(qū)避作用,對人體毒性低,易生物降解,在生物降解后不產(chǎn)生有毒殘留物。但也存在著大部分品種對魚類毒性高、對天敵選擇性差、無內(nèi)吸傳導(dǎo)作用等缺點。
擬除蟲菊酯化合物中適宜用于織物防蚊蟲整理的是胺菊酯(Tetramethrin),純胺菊酯為白色晶體,不溶于水,溶于有機溶劑,對昆蟲的擊倒作用極快,常溫下貯存3年品質(zhì)不變。
目前,防蚊整理工藝主要有浸漬工藝和浸軋工藝。
(1)浸漬工藝:浸漬(浴比1:10)→脫水(帶液率25% ~30%)→烘干(80℃~100℃,1 min ~3 min)→焙烘(120℃~130℃,1 min)。
(2)浸軋工藝:浸軋防蚊整理液(軋余率70%)→烘干(70℃~100℃,3 min)→焙烘(110℃~120℃,30 s)。
防蚊整理劑用量根據(jù)防蚊整理劑種類、織物種類和用途而定。
目前防蚊蟲紡織品,穿著涼快、通風(fēng),能防蚊類昆蟲叮咬,無需任何藥物輔助,對皮膚無過敏反應(yīng),手感柔軟,穿著舒適,生產(chǎn)技術(shù)簡單,成本低廉,易于大批生產(chǎn)。既可選擇熱塑技術(shù)制成一次性使用服裝,又可利用紡織技術(shù)生產(chǎn)為耐用服裝;可制成套裝防蚊服,也可單獨制成防蚊腿套、頭套、袖套。這種服裝款式多樣,適用于夜間工作人員、野外工作人員、軍隊、救災(zāi)等,銷售前景可觀。
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