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多孔结构的纺织品易吸收人体汗腺和皮脂腺排出的汗液和皮脂,为致病微生物提供了良好的生长和繁殖环境,而致病微生物给人类带来了诸如疾病传播、食物变质、衣服菌斑等隐患。随着生活水平的提高,人们对纺织品的附加功能要求也越来越高,纺织品已逐渐由简单遮体御寒向舒适健康方向发展。因此,能满足舒适健康要求的抗菌整理纺织品成为热门研究课题,高效、广谱、持久抗菌防霉、安全无毒无皮肤刺激的抗菌纺织品是未来发展的趋势。本论文设计合成了3类棉纺织品抗菌整理剂并用确认其分子结构。通过常规的浸渍-辊轧-烘干等传统整理工艺,将上述抗菌整理剂成功以化学键结合到棉纺织品表面,获得持久抗菌棉纺织品,并系统地对比分析了整理前后棉纺织品抗菌活性、力学性能、透湿透气等综合性能。最后论文还采用反应性抗菌整理剂改性静电纺丝的聚乙烯醇纤维,并初步探索了抗菌活性。论文取得以下主要研究成果。首先,论文设计合成了不同碳链长度的反应性三氯均三嗪类季铵盐(CQAS-Cn,n=8,10,12,14,16,18)抗菌整理剂,并通过核磁共振(1H-NMR)确定了抗菌剂分子的结构。探索不同碳链长度的抗菌整理剂(CQAS-Cn)的最低抑菌浓度(MIC),还设计了不同浓度的抗菌整理液整理棉纺织品,通过活细菌计数法研究了改性整理后的棉纺织品的抗菌率。结果表明,链长为16个碳的CQAS-C16抗菌整理剂的MIC值最小(大肠杆菌E.coli:4μg/mL,金黄色葡萄球菌S.aureus:1μg/mL),但采用链长为14个碳的CQAS-C14整理后的棉纺织品整体抗菌活性最佳。为系统分析CQAS-C14抗菌整理棉纺织品,我们利用FTIR、XPS来确定了CQAS-C14以化学键合的方式结合在棉纺织品表面,通过SEM来观察棉纺织品表面和截面形貌,发现整理工艺不会对纤维造成损伤。此外,抗菌整理改性后的棉纺织品能很好地保留了棉纺织品的亲水性、透气性、透湿性、柔软性、断裂强力、断裂伸长率、撕破强力和顶破强力。经过50次洗涤以后,对E.coli和S.aureus的抗菌率分别为86.8%和99.9%,仍然具有很高的抗菌活性。动物皮肤刺激试验和动物急性经口毒性试验研究表明,该技术产品无毒无皮肤刺激性。通过蛋白质组学分析探究CQAS-C14的抗菌机理,发现CQAS-C14通过影响核糖体和蛋白质合成,导致大肠杆菌缺乏各种酶,从而使得细菌的生长被抑制达到杀菌效果。由此可知,CQAS-C14是一种高效、稳定、安全的抗菌整理剂。其次,论文设计合成了一种胍类抗菌整理剂(IGua-Boc),利用FTIR、XPS研究表明IGua-Boc能以化学键合的方式结合在棉纺织品表面,经酸处理后脱掉Boc基团;具有很强的抗菌活性;即使在低浓度IGua-Boc整理液中(1 wt%)整理的样品,经过酸化后对革兰氏阴性菌(E.coli)和革兰氏阳性菌(S.aureus)的杀菌率高达99.9%。最后,论文设计合成了反应性的异氰酸酯类季铵盐(IQAS)和两性离子(ISB),通过FTIR和~1H-NMR确定了IQAS和ISB的化学结构。并应用于静电纺PVA纳米纤维基材的表面抗菌改性。研究表明,IQAS整理液浓度大于10 g/L时整理的PVA均能获得对革兰氏阴性的大肠杆菌(E.coli)和革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌(S.aureus)大于99.9%的抗菌率。双重改性的PVA/IQAS/ISB对E.coli和S.aureus均呈现出大于99.9%的抗菌率,相比于PVA/IQAS表面粘附大量死细菌,PVA/IQAS/ISB表面几乎没有细菌,获得了优异的抗菌粘附性;最后,使用小鼠成纤细胞研究其改性整理PVA纳米纤维,发现经过双重整理的PVA/IQAS/ISB的细胞毒性很低。