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纺织品抗菌整理的评价和效果测试 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2012-11-28

关键词：纺织品抗菌效果测试

摘要:介绍了纺织品抗菌整理剂的种类和安全性、抗菌防霉效果的测试过程及其结果,说明了抗菌防霉效果的测试是十分重要的,它不仅是在抗菌剂选择中十分重要的依据,而且也是评价抗菌产品性能的重要指标。

        关键词:纺织品;抗菌;整理;测试;评价


　　    随着科技的不断发展和人民生活水平的不断提高,在诸多功能型非织造产品中,具有抗菌功能的产品占据着越来越重要的地位。自上个世纪80年代开始,在全球范围内掀起的开发功能型纤维热潮中,抗菌纺织品发展得最快,目前也是产业化程度最高的。抗菌纺织品及非织造布的快速发展,反映了市场消费潮流的变化和发展趋势,同时也是高新技术在功能型纺织品开发上的集中体现。

        需要特别强调的是,对抗菌纺织品的开发是一项涉及多学科的系统工程,技术含量和技术难度高于一般功能性纺织品的开发,特别是采用的抗菌体系的生物毒性问题,涉及到使用的安全性。

1　安全性问题

        从严格意义上讲,有机抗菌防霉剂都属于农药的范畴,因而对纤维用抗菌防毒剂的安全性问题必须实行严格的管制。

         早期广泛使用的抗菌防毒剂ＰＣＰ已被证实是对人体有致畸、致癌作用的毒性化合物。而曾经大量用作纺织品抗菌整理剂的纤维改性剂的有机金属化合物均含有多种重金属离子。这些重金属离子在与人体接触时会被人体吸收,并沉积于人体肝脏、骨骼、肾脏、心脏及脑中,累积至一定程度后便会对健康造成严重损害。因为儿童对重金属有较高的吸收能力,其危害性对儿童尤为突出。

         在抗菌剂安全性评价中,急性毒性指标是最重要的。按目前国际通行的毒性分级标准,大白鼠一次经口ＬＤ=50～500ｍｇ/ｋｇ为中等毒,ＬＤ=500～5000ｍｇ/ｋｇ为低毒,ＬＤ=5000～15000ｍｇ/ｋｇ为实际无毒,而ＬＤ≥15000ｍｇ/ｋｇ则为基本无害。根据上述标准,目前用于纺织品的抗菌剂绝大部分属于低毒或中等毒性。

        除了急性毒性之外,纺织品用抗菌剂的慢性毒性问题亦应引起足够的重视。多年来一直大量使用的抗菌防霉剂中,慢性毒性问题仍很严重。例如ＴＨＤＥ(2,4,4′ 三氯 2′ 羟基二苯醚),商品名为ＳＦＲ-1,其本身无毒性,对皮肤也无刺激,但因其能与含氯漂白剂生成3种有毒性的氯化衍生物,并在受热和紫外光作用下生成一种致癌物(四氯二氧杂环己烷),对人体有害。又如目前仍在许多行业使用的ＢＣＡ(α 溴代肉桂醛),具有很高的致畸性,原来常用于纤维素纤维、腈纶和维纶织物;ＴＢＩ[2 (4 噻唑基)苯并咪唑]也是一种老牌的抗菌剂,但其致畸性亦很严重;据称已在全球卫生洗涤用品中广泛使用了20多年的著名的ＩｇａｓａｎＤＰ300抗菌剂,也被发现有某些不良副作用而在服装纺织品方面遭到禁用;在服装面料上被禁用的抗菌防霉剂还有[2 (3,5 二甲基吡唑基)] 4 羟基 6 苯基嘧啶等。

2　对抗菌纺织品及其产品抗菌防霉效果的评价

        在抗菌纺织品的开发中。对抗菌防霉效果的测试是十分重要的。它不仅是选择抗菌剂十分重要的依据,而且也是评价抗菌产品性能的重要指标。

         由于抗菌防霉是一个涉及范围比较广的概念,不同菌种的生物活性各不相同,不同的抗菌剂对不同菌种的杀灭作用也千差万别,因而实际上对不同菌类的杀菌、抑菌或抗菌效果的评价方法也五花八门,且各种不同方法的测试结果之间也没有严格的可比性。因此,如何根据所选用的抗菌剂类别、抗菌产品的类别和性能要求,合理地选择相适应的抗菌防霉效果测试方法,也就显得尤为重要。而在选用抗菌纺织品产品时,还应根据自己的需要作出正确的判断。

3　供试菌种的选择

         首先,在抗菌纺织品抗菌性能的评价中,菌种的选择必须具有科学性和代表性。表1列出的菌种在自然界(包括人体皮肤及粘摸上)的分布较为广泛。

　    　其中金黄色葡萄球菌是无芽胞细菌中抵抗力最强的致病菌,可作为革兰氏阳性菌的代表;巨大芽胞杆菌是芽胞类细菌中常见的致病菌枯草杆菌易形成芽胞,抵抗力强(实验证明,这类菌种经100℃、5ｍｉｎ的加热后,再培养仍可生长,可作为芽胞菌的代表);大肠杆菌的分布相当广泛,已作为革兰氏阴性菌的代表性菌种用于各种试验;黄曲霉、球毛壳霉作为规定的防霉实验用菌种,已列入国家标准(ＧＢ2423 16-81)。

        其它一些所选择的霉菌则是侵蚀纺织品或高分子材料的常见霉菌。其中白色念珠菌是人体皮肤粘膜常见的条件致病性真菌,对药物有敏感性,具有真菌的特性,菌落酷似细菌而不是细菌,且又不同于霉菌,因具有酷似细菌的菌落,易于计数观察,常作为真菌的代表。因此,为考核所开发的抗菌纺织品产品是否具有广谱抗菌效果,较合理的选择方法是按一定的比例将具有代表性的菌种配成混合菌种用于检测。从已有的资料看,目前市场上大部分抗菌产品的抗菌性能,往往仅选择金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌分别作为革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的代表。但实际上,如果仅选用这三种菌,其代表性是远远不够的。

4　测试方法

4 1　晕圈法

         此方法是利用有无产生晕圈来评估经过抗菌整理和抑菌整理的纤维制品的抗菌性的定性实验方法,加工药剂适用于扩散在平板琼脂培养基的制品上。因此,利用不会形成晕圈的非溶出型的加工药剂所处理的制品无法使用。

         测试方法:温度控制在37℃,大气湿度25%,经24ｈ培养后测量晕圈的半径。

4 2　菌液吸收法

         本方法是利用静菌活性值来评估经过抗菌整理和制菌整理的纤维制品在高湿下对细菌的抗菌性及细菌繁殖系的定量试验方法。适用于评估在消费过程中会产生汗液和水分的制品,包括有紧身衣、罩衫、睡衣、围裙等制品。本方法概要如下:

         试验菌→试验菌液的培养→试验菌液的调制→在试验布上的菌液接种→培养温度、时间→细菌冲洗→生菌数测定→活性值的计算

4 3　细菌转印法

         这是利用菌减少值来评估经过抑菌加工的纤维制品在低湿下对细菌的抗菌性细菌的非繁殖系的定量试验方法,适用于评估消费过程中较不会发生汗液和水分的制品,包括有手术衣、护士衣、看护衣、食品包装材料、窗帘、台布等制品。

         本方法的概要如下:

         试验菌→试验菌液的培养→试验菌液的调制→在膜滤材上采集细菌→试验布的调湿→将细菌转印在试验布上→培养温度、时间→细菌冲洗→生菌数测定→活性值的计算

         试验成立的条件:

         (1)转印在标准布上的试验菌数达到1 0×10Ｅ6个以上;

         (2)增殖值Ｆ=Ｍｅ-Ｍｄ=±0 5以内。

          式中:Ｍｄ—刚转印标准布上之后的生菌数对数值;

          Ｍｅ—在试验布上培养1～4ｈ后的生菌数对数值。

4 4　ＡＴＰ法

         ＡＴＰ(腺苷三磷酸)是所有微生物普遍存在的贮藏物质,细菌也含有固有的ＡＴＰ量。而且虽是相同的细菌,但是对于繁殖期和正常期的细菌的ＡＴＰ量也不相同。当细菌死亡,ＡＴＰ会被细胞内的分解酵素分解而消失。因此,利用这项原理,在调试试验菌液以及培养后的细菌数的测定阶段就可以运用ＡＴＰ法。

         利用ＡＴＰ测定器,由必须测定的试样的发光量求算ＡＴＰ浓度(ｍｏｌ/Ｌ),然后由此除以各菌种在各种状态下每一细胞的ＡＴＰ量,就能够计算出试样的菌浓度(个/ｍｏｌ)。

5　结语

         抗菌整理制品、试验方法与抗菌效果的关系见表2所示。

　     　以上介绍了抗菌剂的评价和检测的一些手段,在选择抗菌剂时还要考虑到以下几个方面。

         (1)用于熔融纺丝的有机抗菌剂的耐热性能;

         (2)所选择的抗菌剂应具有广谱抗菌效果,也不溶于水,保持抗菌效果的耐久性;

         (3)抗菌剂本身应与成纤聚合物具有良好的相容性,经添加适当的分散剂后,在常规的共混纺丝工艺中能很好地分散于纤维中;

         (4)抗菌剂本身应无色无臭;

         (5)所选用的抗菌剂还应具有良好的化学稳定性,以保证在后续的整理手段顺利进行的基础上抗菌效果没有损失。

         经过以上诸多因素都共同考虑和调研后,再生产和开发抗菌类产品的时候,就可以针对具体的产品选择和确定最适合的抗菌工艺。