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抗菌纺织品将进入我们眼帘,有害细菌将被抛走

抗菌纺织品将进入我们眼帘,有害细菌将被抛走

在人类的生活空间中存在着无数的微生物,仅人体上半身皮肤上有50~5000个/m2的微生物〔1〕,它们从汗水和其它分泌物中获得营养进行着生长、繁殖、死亡的新陈代谢。这些微生物中有大量的致病菌,可以直接使人体发病,也能落在衣服、鞋帽、被褥及其它日用纺织品上,再转移到适合繁殖的人体部位而引起疾病。因而赋予纺织品一定的抗菌性能,无疑是消除了细菌传播的一个重要途径。

细菌对纺织品本身也产生一些不良的作用,如:它们代谢过程中常产生羟基乙酸、柠檬酸、草酸、乳酸、酯酸、硅酸及一些能附着于织物的色素,使纺织品外观产生一定的变化,机械性能下降、着色,变色甚至产生难闻的臭味。因此,为提高织物的服用性能及人体的健康水平而进行的抗菌织物的开发越来越受到人们的重视。

人类对抗菌纺织品的研究已有很久的历史,美、日、英、法、瑞士等国都进行过抗菌纤维、织物的研究,如美国用纺织抗菌剂iHeir-333整理的织物;日本东洋纺、敷岛纺、麦克达等二十九个厂商生产抗菌产品,包括袜子、内衣、运动服,室内装饰品、抹布、手套、帐蓬、美术画布和鞋料等。

我国一些单位已开始致力于抗菌纤维、织物的研究,并开发了一些产品。但在品种、数量、功能及质量上,尚不能满足日益增长的需要。因而开发抗菌效果好,使用性能强的产品具有广阔的前景。本文利用织物后整理工艺,开发了一种抗菌织物,经测试抗菌效果、透气、透湿性均良好。

 纺织抗菌剂

一、抗菌织物的制备

1.1.药剂

抗菌剂:不溶于水的无机微细粒子,无毒、无刺激性。系自制的试剂。

粘合剂:白色乳液,略带蓝色荧光,低温自交联、自增稠,含固量30%左右。

1.2.整理浆液的配制:

(1)抗菌剂加水,加适量分散剂,高速搅拌,并逐渐加水,逐级分散备用。

(2)烧杯加1/2水,然后逐步加入粘合剂,轻轻搅拌。

(3)烧杯中加入配好的抗菌剂,并加入剩余的水,充分搅拌,调节pH=8~9,补充需要的水。

1.3.整理浆液的配方:

 抗菌剂5~10克

粘合剂40~60毫升

分散剂适量

水适量

总量1升

1.4.试验织物:

普通棉布、涤棉、腈纶

1.5.制备工艺:

浸轧(二浸二轧,轧余率80%)→预烘(80℃)→焙烘(100~120℃,5min)。

二、性能测试:

2.1.抗菌性测试:

2.1.1.抗菌效果检测指标菌种:

大肠杆菌;中科院微生物研究所

金黄色葡萄球菌;北京朝阳医院提供

绿脓杆菌;北京朝阳医院提供

2.1.2.测试方法:

(1)首先配制固体培养基,然后连同各种刷洗干净的仪器高压灭菌。

(2)将菌种接种培养,挑取培养基上已生长的数个菌落。放于盛有无菌性生理盐水的试管中,振荡,并同标准细菌比浊管对照,配成3亿个/mL的菌液,然后逐级稀释成3*10?5个/mL菌液备用。

(3)将整理及未整理空白棉样品,剪成2.5cm?2大小,并贴于培养皿中经冷却的固体培养基上,如图,用刻度滴管分别取0.02mL菌液(浓度3*10?4个/mL),滴加于培养皿中整理及未整理布样上,随即滴加一薄层冷却到45℃左右的固体培养基,将培养皿放于培养箱中于37℃,恒温恒湿培养24小时,计数试样上的菌落数。

三、抗菌性的表征方法:

(1)用测试织物上菌落数目直接表示

(2)用抗菌率表示:

抗菌率=NO-NT/NO*100%

NO:未整理样品菌落数

NT:整理样品菌落数

3.2.耐洗性测试:〔3〕用2%肥皂水或市售洗衣粉,按说明配成洗涤液,将织物放入洗衣机内搅动10分钟为一次,可洗5,10,15……50次,每次应在清水中漂净再搅动,然后测定洗后织物的抗菌率。

3.3.透气性测试〔4〕:按英国标准:BS3424:1973

3.4.硬挺度的测试〔5〕:参见美国标准5200

剪取一块254mm*25mm的长方形织物,用胶带贴在一根3mm厚,19mm宽,310mm长的平板条上,测定从板条顶部到心形园圈的最低点的距离。

3.5.织物透湿性[3]:JIS:620.1982

在用测试样封口的小烧杯中装入CaCl2,在一定温度,湿度下,放置24小时,测定放置前后CaCl2,的吸水量,从而自出单位面积极织物的透湿量。

透湿量(g/cm2·24h)=吸水量/织物面积

四、结果及讨论:

以市售白棉、涤棉、腈纶按2.5方法分别进行整理,得整理织物,进行抗菌性及其它应用性能测试。结果如下:

织物抗菌性及广谱性

表1.织物的抗菌性

纺织抗菌剂.png

由上表可知,本文制备的抗菌织物不仅具有较好的抗菌性,而且抗菌广谱性良好。选用的3种菌种,是自然界及人体皮肤粘膜中最常分布之种类,金黄色葡萄球菌是无芽胞细菌中抵抗力最强的致病菌,可用作革兰氏阳性菌的代表;大肠杆菌分布广泛,可作为革兰氏阴性菌的代表;绿脓杆菌也是一常见的致病菌。因而选用以上三种菌作为代表菌种,基本上可反映织物抗菌的广谱性。

本文使用的抗菌剂,被整理到织物上后,起抗菌作用的主要是抗菌剂当中的金属离子。有关金属离子的抗菌机理目前已有研究,有文献认为〔6〕:纤维表面上吸附的细菌将抗菌剂释放的金属离子吸入细胞中,金属离子同对细菌生存至为重要的某种酶结合,使细菌失去活性,由此显现出抑制细菌增殖的效果;有的文献则认为金属离子在抗菌过程中起着催化作用,使空气中的氧及水中的氧产生负氧离子,负氧离子最终抑制细菌增殖。

表2抗菌织物的耐洗性

纺织抗菌剂1.png

注;未整理棉涤棉菌落数分别为?62.59?,菌种为大肠杆菌

从上表可以看出棉、涤棉整理织物耐洗性很好,洗涤40次后抗菌率仍在95%以上。

织物的其它应用性能对织物的透气性、透湿性、硬挺度进行了测试,结果见表3。

表3.织物整理前后性能指标

 纺织抗菌剂2.png

由表3可见棉经抗菌整理后,其透湿性变化较大,但仍高于未整理涤棉。涤棉织物经整理后透气量降低较大,但仍高于未整理的棉的透气性。同时可以看出,棉及涤棉经整理后硬挺度变化不大,用触摸法也证明经整理的织物手感较为理想。

五、结语

应用抗菌剂、粘合剂开发了抗菌织物,对织物的应用性能进行了测试,该织物以地大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,绿脓杆菌有优良的抗菌作用,且耐洗性、透气性、透湿性好。


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