艾蒿葉水煮液對真絲織物的抗菌整理研究*

官 建

(重慶市合川區(qū)蠶桑技術(shù)指導(dǎo)站，重慶 401520)

艾蒿葉水煮液對真絲織物的抗菌整理研究*

官 建

(重慶市合川區(qū)蠶桑技術(shù)指導(dǎo)站，重慶 401520)

本文以水煮方式處理艾蒿葉得到水煮液，并用該水煮濃縮液通過涂層整理和浸軋整理的方式對真絲織物進(jìn)行抗菌整理。根據(jù)AATCC100抗菌測試方法，以大腸桿菌和金黃色葡萄球菌為實(shí)驗(yàn)菌株，測試整理后的真絲織物的抗菌性，優(yōu)選出效果良好的整理方式，選取抗菌效果較好的整理方法和反應(yīng)條件下的真絲織物測試其服用性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，涂層整理后的真絲織物24h時基本上未達(dá)到26%的抗菌效率，抗菌效果不顯著，浸軋整理后真絲織物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌在24h、48h內(nèi)抑菌效率基本達(dá)到了100%，抗菌效果良好；對整理后的真絲織物的服用性能測試表明，該整理方式對真絲織物的服用性能影響不大。

艾蒿葉；抗菌織物；抗菌整理；AATCC

隨著生活水平的提高，人們對于生活中使用的各類用品都特別注重綠色無污染；對紡織品來說，越來越多的人對其衛(wèi)生功能提出了更高的要求。紡織品與人們的生活息息相關(guān)，人們穿著的衣服，使用的家紡用品，以及在特殊崗位上，如醫(yī)生、護(hù)士、病人的服裝和床上用品等，特別容易因?yàn)椴豢共《竞筒豢咕斐刹《净蚣?xì)菌的交叉?zhèn)魅?，因此抗菌紡織品的開發(fā)對于人們的工作和生活具有重要意義。

艾蒿(ArtemisiaargyiL.)，也稱艾葉草，其分布廣泛，是常見的菊科蒿，屬多年生野生草本植物，獨(dú)莖，株高40-60cm,葉正面綠色，背面和莖均為白色，有茸毛，山區(qū)陰坡、陽坡、地格、路旁均有生長[1]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)的藥理研究表明[2-4]，艾葉是一種廣譜的抗菌抗病毒藥物，它對多種細(xì)菌和病毒具有抑制和殺傷作用，對呼吸系統(tǒng)疾病有一定的防治作用。盧學(xué)根[5]對艾葉的水煮液進(jìn)行抗菌性測試，結(jié)果表明：水煮液對細(xì)菌的抑制效果較好，尤其對金黃色葡萄球菌的效果最好，對酵母菌的效果一般，對霉菌的效果不明顯。周峰[6]認(rèn)為艾蒿的主要成分，1、8-氨樹腦、乙酰膽堿、膽堿等物質(zhì)，它們具有抗過敏，促進(jìn)血液循環(huán)和抗菌消炎的作用。徐軼彥[7]以紅霉素為對照采用瓊脂培養(yǎng)基二倍稀釋法對艾蒿揮發(fā)油的最低抑菌濃度(MIC)檢測,通過對感染小鼠進(jìn)行試驗(yàn)性治療來檢測致死保護(hù)率。結(jié)果表明，艾蒿揮發(fā)油對實(shí)驗(yàn)菌的MIC90值范圍為0.78-25μL/mL;對金黃色葡萄球菌感染小鼠致死保護(hù)率20%-50%，對綠膿桿菌感染小鼠死亡的保護(hù)率30%-40%，對大腸桿菌感染小鼠死亡的保護(hù)率20%-40%。徐亞軍[8]等利用水浸提法制得的艾蒿提取物，采用濾紙片法和測D值法對大腸桿菌進(jìn)行了抑菌活性研究，結(jié)果表明，兩種方法對大腸桿菌都有很好的抑制活性；且艾蒿提取物的抑菌效果與其自身濃度有關(guān)，高濃度的提取液抑菌作用強(qiáng)烈，反之則相對較弱。本文通過水煮的方式提取艾蒿的抗菌成分，并將艾葉水煮濃縮液整理到真絲織物上，驗(yàn)證其抑菌效果，及對織物的服用性能影響情況，期望開發(fā)出一種具有良好抑菌性能的天然抗菌材料，為綠色紡織品的開發(fā)提供新途徑，以滿足人們?nèi)找嬖鰪?qiáng)的環(huán)保和健康需求，并且減少綠色紡織品的制作成本。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

新鮮艾蒿葉(采集于西南大學(xué)農(nóng)場)、雙縐(91/55)。

1.1.2 化學(xué)試劑

NaOH、Na2CO3、甘油、十二烷基磺酸鈉、明膠、羧甲基纖維素鈉(分析純AR，均購于天津市瑞金特化學(xué)品有限公司)、硅酸鈉(分析純AR，成都市科龍化工試劑廠)、平平加(分析純AR，成都市科龍化工試劑廠)、亞硫酸鈉(分析純AR，天津市瑞金特化學(xué)品有限公司)、H2O2(30%分析純AR，成都市科龍化工試劑廠)、JFC(分析純AR，成都市科龍化工試劑廠)、牛肉膏(生化試劑，北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司)、蛋白胨(北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司)、氯化鈉(成都市科龍化工試劑廠)。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備

DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海齊欣科學(xué)儀器有限公司)、HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市大地自動化儀器廠)、HH-S 14S型電熱恒溫水浴鍋(上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司)、YG026A電子織物強(qiáng)力機(jī)(常州市第二紡織機(jī)械廠)、YG541D全自動數(shù)字式織物折皺彈性儀(溫州方圓儀器有限公司)、涂層小樣機(jī)(佛山市順德區(qū)容桂薈寶染整機(jī)械廠)、YG811織物懸垂性測定儀(溫州紡織儀器廠)、YG461型織物中低壓透氣量儀(寧波紡織儀器廠)、SW-CJ-1BU潔凈工作臺(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司)、ES-315高壓滅菌鍋(TOMY KOQYO CO-LTO)、DHP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海齊欣科學(xué)儀器有限公司)、HYG-A全溫?fù)u瓶柜(太倉市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠)、P-AO立式氣壓電動小軋車(岡崎機(jī)械織造有限公司)、JA2003A電子天平(上海精天電子儀器有限公司)、Rapid R-3小樣焙烘機(jī)(LOABORTEX CO.LTD)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 艾蒿水煮液制備

取新鮮艾蒿葉1kg，按照浴比1∶5的比例，加入清水，煮沸40min，用兩層紗布過濾，濾液在80℃恒溫濃縮至1/10原液，在轉(zhuǎn)速4 000r/min條件下,離心5min，去沉淀，得到艾蒿水煮濃縮液，用保鮮膜將燒杯口封好，放置冰箱備用。

1.2.2 艾蒿水煮液抗菌性測試

培養(yǎng)基配制及培養(yǎng)平板制作：參考文獻(xiàn)[9]的方法制備。

實(shí)驗(yàn)菌株：大腸桿菌(Escherichiacoli)、金黃色葡萄球菌(StapHyloccusaurueus)。

抗菌性測試方法：取100uL的艾蒿水煮濃縮液涂布均勻于平板培養(yǎng)基，10min后，再加入100uL實(shí)驗(yàn)菌株懸浮菌液(濃度為1×103-1×104個/mL),均勻涂布于平板培養(yǎng)基；放置約10min，將平板翻轉(zhuǎn)，移至37℃溫箱內(nèi)培養(yǎng)，以經(jīng)過高溫滅菌的蒸餾水為空白對照，每個樣品均作3個平行樣，培養(yǎng)48±2 h后觀察菌落生長情況，分別在24h、48h觀察并計數(shù)，計算平均菌落數(shù)，并按下列公式計算抗菌效率[10]。

抗菌效率(%)=(1-試驗(yàn)組菌數(shù)/空白對照組菌數(shù))×100

1.2.3 真絲織物前處理

真絲織物在后整理工序中最基本的是經(jīng)過退漿、煮練、漂白處理，以去除坯綢上的各種雜質(zhì)，提高其服用性能。

退漿液配置：NaOH 10g/L，NaCO31g/L，硅酸鈉2mL，平平加O 1g，亞硫酸鈉 1g，30%H2O28mL。

退漿、煮練工藝：將烘干稱重好的真絲織物放入已配好的退漿液中，升溫至100℃，煮練30min后，緩慢加入H2O2，邊攪拌邊反應(yīng)30min；取出后用大量清水洗滌，烘干(60℃)，洗滌過程中有少量紗線脫落。

1.2.4 真絲織物涂層整理

真絲織物涂層液配制：艾蒿水煮濃縮液500mL，甘油10mL，十二烷基磺酸鈉2.5g，明膠5.0g，羧甲基纖維素鈉2.5g。

真絲織物涂層整理：將經(jīng)前處理的真絲織物剪成0.5m2大小，放置在涂層小樣機(jī)上正反面進(jìn)行涂層，室溫展開晾至表面稍干，放入有0.5%交聯(lián)劑戊二醛的燒杯中交聯(lián)，并將燒杯置于40℃的水浴鍋中，交聯(lián)30min，取出交聯(lián)后的真絲織物放置于有50%乙醇溶液的燒杯中浸泡5min，取出，在60℃條件下，烘干至恒重，稱量并記載數(shù)據(jù)。

1.2.5 真絲織物浸軋整理

浸軋液配制：按照1∶30的浴比取艾蒿水煮液，加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的JFC，即復(fù)配成抗菌整理劑。

浸軋整理：采取“二浸二軋”的方式整理，軋壓時間為5min，預(yù)烘溫度為80℃，焙溫度為120℃，時間均為5min。

1.2.6 整理后的真絲織物抗菌性測試

菌種：革蘭氏陽性細(xì)菌，金黃色葡萄球菌(Staphyloccusaurueus)，革蘭氏陰性細(xì)菌——大腸桿菌(Escherichiacoli)。

抑菌測試方法:參照AATCC100方法[11]

1.2.7 整理后的真絲織物服用性能測試

(1)急、緩彈性測試

在距布邊至少5cm處取樣。經(jīng)、緯向各一半，在19-21℃、相對濕度62%-68%的狀態(tài)下水平放置24h以上。按國標(biāo)GB3819-83標(biāo)準(zhǔn)在YG541D全自動數(shù)字式織物折皺彈性儀上測試，用經(jīng)向和緯向的平均折皺回復(fù)角之和表示整理樣品的折皺回復(fù)性。

(2)斷裂強(qiáng)力測試

取50mm×300mm試樣，將試樣在測試前在19-21℃、相對濕度62%-68%的狀態(tài)下平衡24h，試樣夾持距離200mm，按國標(biāo)GB3923-83標(biāo)準(zhǔn)在HD026N型電子織物強(qiáng)力儀上進(jìn)行測試。

(3)透氣量測試

一般在織物兩面有一定壓力差的條件下，測單位時間內(nèi)通過織物的空氣量來表示織物的透氣性。操作步驟：試樣面積為20cm2，并在標(biāo)準(zhǔn)測試條件19-21℃、相對濕度62%-68%下進(jìn)行調(diào)濕處理24h以上。選取噴嘴口徑為4mm，按國標(biāo)GB5453-85在YG(B)461型織物中低壓透氣量儀上測試，同一種試樣的不同部位測10次，計算平均透氣量。

(4)硬挺度測試

采用數(shù)字式氣動硬挺度測試儀，依據(jù)ASTM循環(huán)彎曲測試方法來檢測織物的硬挺度測織物的硬挺度。

2 結(jié)果與分析

2.1 艾蒿葉水煮濃縮液抗菌效果

空白對照組與艾蒿水煮液的抗菌性測試后兩種細(xì)菌的生長情況如圖1所示。

A.對照組大腸桿菌生長情況(24 h) ； B.添加艾蒿水煮濃縮液后大腸桿菌生長情況(24 h)；C.對照組金黃色葡萄菌生長情況(24 h)； D.添加艾蒿水煮濃縮液后金黃色葡萄球菌生長情況(24 h)。

從圖1中我們可以得知：A與B都是大腸桿菌的生長情況，A空白樣中的平板上中長滿了細(xì)菌，而B艾蒿水煮濃縮液后平板上沒有大腸桿菌生長；C與D是金黃色葡萄球菌生長情況，對照組C也長滿了細(xì)菌，而D 蒿水煮濃縮液后平板上沒有金黃色葡萄球菌生長。艾蒿水煮液對兩種菌株24h的抑菌效率可以達(dá)到100%，表明艾蒿葉水煮液對這兩種細(xì)菌都有良好的抑制效果。

2.2 真絲織物涂層整理抗菌效果

真絲織物涂層整理后，進(jìn)行了真絲織物抑菌測試，結(jié)果如表1、表2。

表1 涂層處理后大腸桿菌生長情況及抗菌效率

表2 涂層處理后金黃色葡萄球菌生長情況及抗菌效率

從表1和表2中抗菌效率的數(shù)值中可以看出，相對于空白對照組，試樣組的細(xì)菌數(shù)均有減少，但三個時段的抑菌效率均未達(dá)到26%，表明涂層整理對于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌測試效果不明顯的。究其原因，可能是涂層整理中所配制的試劑并未滲透至真絲織物纖維中，在震蕩過程中被其他物質(zhì)所覆蓋，并未發(fā)揮抗菌效果。因此涂層整理不利于艾蒿提取液在織物上抗菌性的發(fā)揮。

2.3 真絲織物浸扎整理抗菌結(jié)果

從表3可以看出，經(jīng)艾蒿水煮濃縮液浸扎處理的真絲織物均具有一定的抗菌性，但是在不同條件下整理的織物抗菌性能不同，抗菌性能具有一定的趨同性，即對金黃色葡萄球菌抗菌性能好的真絲織物，對大腸桿菌也具有較好的抗菌性，反之，對大腸桿菌的抗菌性較差；反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度對抗菌性沒有太明顯的規(guī)律性，但是，在反應(yīng)溫度在50℃以上，反應(yīng)時間大于1h，抗菌性比較好；JFC濃度在0.5%-1.0%之間具有較好的抗菌性能；在反應(yīng)溫度2h，JFC濃度為0.5%，反應(yīng)溫度為60℃時，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的24h和48h的抗菌率都達(dá)到了100%，因此我們認(rèn)為此條件是艾蒿水煮濃縮液的最佳浸軋條件。

表3 真絲織物浸扎處理與抗菌效率

2.4 服用測試結(jié)果與分析

2.4.1 急、緩彈性測試結(jié)果

從表4中看出，三塊布樣的急彈性與緩彈性平均值與空白布樣對比發(fā)現(xiàn)，其值稍有下降，估計由于抗菌整理過程中物質(zhì)在纖維內(nèi)部及纖維之間的殘留造成織物回復(fù)彈性有少許降低，但其差值很小，未明顯影響織物的服用性能。

表4 急、緩彈性測試結(jié)果

2.4.2 斷裂強(qiáng)力測試

從表5中可以看出，適宜條件下浸軋?zhí)幚砗蟮牟紭拥臄嗔褟?qiáng)力與空白試樣對比沒有較大變化，基本上都是在適宜范圍內(nèi)。由于水煮液吸附在纖維之中，因此可能會使得一些布樣的斷裂強(qiáng)力稍有增加，處理溫度稍高，時間長，而造成蠶絲纖維的損傷等，可能會使得所測的數(shù)值偏低。但總體上來服用性能良好，對真絲織物本身服用性能沒有顯著影響。

表5 斷裂強(qiáng)力測試結(jié)果

2.4.3 透氣性測試結(jié)果

從表6中看出，每塊布樣測試十次以后的平均透氣率再平均以后與空白試樣對比發(fā)現(xiàn)，透氣率稍有下降，但是差值很小，由于抗菌性物質(zhì)的上染，會使得真絲織物較之前纖維與纖維之前的空隙減小，因此透氣率稍降。

表6 透氣性測試結(jié)果

2.4.4 硬挺度測試結(jié)果

從表7中的硬挺度測試值可以看出，整理后的布樣與空白布樣相比，抗彎長度和抗彎剛度稍有升高，估計由于物質(zhì)的上染，使得真絲織物較未處理前稍硬，因此硬挺度也稍有增加，但是增加值很小，對真絲織物的服用性能沒有顯著影響。

表7 硬挺度測試結(jié)果

3 結(jié)論

(1)艾蒿葉水煮濃縮液對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌效果良好，在24h內(nèi)抑菌率都達(dá)到100%。

(2)在艾蒿水煮液對真絲織物的抗菌整理后發(fā)現(xiàn)，涂層整理效果較差，整理后的布樣顏色不均勻，手感較硬；對兩種菌株抗菌測試顯示，24h時其抗菌效率基本上沒有達(dá)到26%，抗菌效果不顯著。

(3)在反應(yīng)溫度2h，JFC濃度為0.5%，反應(yīng)溫度為60℃時條件下，采取“二浸二扎”法浸軋整理的真絲織物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均具有良好的抑制效果，24h、48h抗菌效率基本上達(dá)到100%。

(4)浸軋整理后的真絲織物經(jīng)服用性能測試，測試結(jié)果與未整理的空白真絲織物差別不大，對服用性能沒有造成顯著影響。

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Research of the Antibacterial Finishing of Silk Fabrics with the Boiled Liquid of Wormwood Leaves

GUAN Jian
(SericultureTechnologyGuidanceStationofHechuaninChongqing,Chongqing401520,China)

In an experiment reported in this paper，the leaves of wormwood (Artemisiacampestris) was boiled, and the concentrated boiled liquid was used to treat the silk fabric with coating and padding finishing. WithEscherichiacoliandStaphylococcusaureusas the testing bacteria, AATCC 100 antibacterial test was made to investigate the bacterial resistance of the finished silk fabric, and then the optimal finishing method was selected. At last, the wearability of the antibacterial silk fabric was evaluated. The experimental results showed that the antibacterial effect of coating finishing was not significant, the antibacterial efficiency of the silk fabric failing to achieve 26% when tested after 24 hours, but the antibacterial efficiency againstS.aureusandE.coliof silk fabric after padding finishing mostly reached 100% when tested after 24h and 48h. A wearability test showed that padding finishing had no significant effect on the wearability of the antibacterial silk fabric.

Wormwood leaf； Antibacterial fabric； Antibacterial finishing； AATCC (American Association of Textile Chemists and Colorists)

*資助項目：西南大學(xué)博士啟動基金項目(SWU116030)。

官 建(1981-)，碩士，農(nóng)藝師，主要從事蠶桑管理和科技推廣等工作。E-mail:77225213@qq.com