抗菌羽絨產(chǎn)品抗菌性能測試方法研究

文/沈金金 吳鮮鮮 葉翔宇 趙仙梅 徐筱燕 蔣冬紅

1 引言

羽絨制品以其輕、薄、暖等特點受到廣大消費者的青睞，但羽絨是一種動物性蛋白纖維，存儲不當(dāng)容易成為微生物滋生的場所。隨著人們對健康的關(guān)注，具備抗菌功能的各類產(chǎn)品逐步走入人們的生活。在這樣的背景下，抗菌羽絨也隨之出現(xiàn)?？咕鸾q是將水洗羽絨通過后續(xù)加工將抗菌整理劑添加在羽絨上，屬于后加工抗菌產(chǎn)品?？咕夹g(shù)運用于羽絨能有效保護(hù)羽絨，減少微生物產(chǎn)生的異味，并減少病原微生物對人體的危害。

準(zhǔn)確檢測和評估抗菌效果及其安全性，對抗菌產(chǎn)品市場的長遠(yuǎn)健康發(fā)展顯得尤為重要?？咕鸾q抗菌物質(zhì)的溶出性和洗滌后抗菌羽絨的抗菌性能，能直接反映抗菌劑與羽絨結(jié)合的牢固程度和量化抗菌羽絨的抗菌效果，但是目前國內(nèi)尚沒有針對抗菌羽絨抗菌效果、抗菌物質(zhì)溶出性的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 抗菌性能測試方法標(biāo)準(zhǔn)比較

目前國內(nèi)外相關(guān)的紡織品抗菌標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 20944《紡織品抗菌性能的評價》[1]、FZ/T 73023—2006《抗菌針織品》[2]、GB/T 15979—2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[3]、AATCC 100—2012《紡織材料中抗菌整理劑的評定》[4]和AATCC 147—2011《紡織品抗菌活性的評定方法：平行劃線》[5]等。其中FZ/T 73023和GB/T 20944是國內(nèi)比較常用的測試標(biāo)準(zhǔn)，相對其他標(biāo)準(zhǔn)，這兩個標(biāo)準(zhǔn)在試驗菌種、洗滌劑、洗滌方法、空白對照樣及抗菌效果的判定等方面都有詳細(xì)說明[6]。

表1對各檢測方法標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別進(jìn)行了對比，可以看到檢測中吸收法和振蕩法為常用的定量方法，暈圈法為常用的定性方法，金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎桿菌為常見的試驗菌。

金黃色葡萄球菌是人類化膿感染中最常見的病原菌，自然界中無處不在，是革蘭氏陽性菌中抵抗力較強的致病菌，是革蘭氏陽性菌的代表。大腸桿菌作為一種機(jī)會致病菌，是人和許多動物腸道中最主要且數(shù)量最多的一種細(xì)菌，已作為革蘭氏陰性菌的代表性菌種用于各種試驗。因此，本文選取金黃色葡萄球菌、大腸桿菌作為試驗對象。

根據(jù)羽絨輕、蓬松、不易固定、吸濕性較低的特點，本文從洗滌方法、抗菌測試過程、抗菌物質(zhì)溶出性測試過程等3個方面進(jìn)行研究?？咕Ч麥y試主要參考了GB/T 20944.2—2007和GB/T 20944.3—2008標(biāo)準(zhǔn)，抗菌物質(zhì)溶出性測試主要參考了FZ/T 73023—2006標(biāo)準(zhǔn)中的暈圈法。

表1 抗菌測試方法標(biāo)準(zhǔn)及區(qū)別

3 羽絨洗滌過程

目前羽絨洗滌方法相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 127052—2009《織物防鉆絨性試驗方法》[7]、FZ/T 73053—2015《針織羽絨服》[8]、IDFB—2017《測試規(guī)則》[9]。根據(jù)實驗室洗滌過程效果判斷，IDFB—2017中的羽絨洗滌方法最為合適。本文借鑒了IDFB—2017中18—C的測試方法，并根據(jù)實際情況改良了試驗步驟。

3.1 設(shè)備和材料

洗衣機(jī)按A AT C C 1 3 5標(biāo)準(zhǔn)中要求；烘干機(jī)按AATCC135標(biāo)準(zhǔn)中要求；Woolite 洗滌劑。

制備的樣品應(yīng)為圓形小枕頭，采用100%高密機(jī)織棉布面料，線數(shù)為230～300根，直徑為20英寸。

3.2 制備樣品

剪裁兩塊直徑為20英寸的面料，將兩片圓形面料縫合成一個枕殼，留一個裝絨小口，把枕殼翻面。稱取50g羽絨，通過小口充入圓形枕殼中，最后將枕頭縫合。

3.3 試驗方法

洗滌和干燥程序：洗滌循環(huán)選擇標(biāo)準(zhǔn)擋（洗滌、漂洗、旋干）；洗滌溫度低于29℃；干燥程序選擇（A）滾筒烘干。洗滌步驟：將枕頭放入洗衣機(jī)中（冷水正常機(jī)洗）并加入60毫升洗滌劑，按照AATCC設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)洗程序洗滌，漂洗完成后，將枕頭放入滾筒中溫烘干。按照以上步驟執(zhí)行一定次數(shù)，最后一次洗滌循環(huán)完成后再進(jìn)行兩次漂洗再烘干，確保樣品沒有洗滌劑殘留。

4 羽絨抗菌測試

抗菌性能測試主要按照GB/T 20944.2—2007和GB/T 20944.3—2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對試樣放置部分進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)。

4.1 試驗所用的菌種和樣品

試驗菌種：革蘭氏陽性菌：金黃色葡萄球菌ATCC6538；革蘭氏陰性菌：大腸桿菌8099。

樣品準(zhǔn)備：試驗樣品準(zhǔn)備如圖1所示。未處理前樣品作為對照樣品—A；抗菌羽絨作為試驗樣品—B；洗滌后抗菌羽絨作為試驗樣品—C（其中洗滌部分按本文中所闡述的洗滌方法進(jìn)行，共洗滌5次）。

圖1 羽絨試樣

4.2 參照GB/T 20944.2—2007試驗部分

本部分試驗基本與GB/T 20944.2—2007標(biāo)準(zhǔn)中方法步驟相同，但改進(jìn)了試樣的放置方式和滅菌處理過程，提出羽絨試樣接種時的注意細(xì)節(jié)。

（1）試樣放置

準(zhǔn)備與玻璃小瓶圓柱內(nèi)徑大小一樣的圓形濾紙片覆蓋在羽絨上，將瓶內(nèi)剩余空間用錫紙團(tuán)填滿，確保將羽絨壓平壓實，蓋上瓶蓋，此時步驟目的使羽絨滅菌后定型便于后續(xù)試驗操作。

（2）試樣滅菌

采用高壓蒸汽滅菌（121℃，20min），取出玻璃小瓶，擰出瓶蓋，去掉錫紙團(tuán)，用無菌鑷子小心將圓形濾紙片取出，將放有羽絨的敞口玻璃小瓶放在生物安全柜中，干燥1h后蓋上瓶蓋，備用。

（3）接種時需要注意的細(xì)節(jié)

接種菌液時將槍頭壓在羽絨樣品中，將菌液打在正中間位置，防止菌液留在最上層羽絨。

4.3 參照GB/T 20944.3—2008試驗部分

本部分試驗基本與GB/T 20944.2—2007標(biāo)準(zhǔn)中方法步驟相同，改進(jìn)了試樣的放置方式和增加了滅菌時間，添加了樣品接種前步驟。

（1）試樣放置與滅菌

將試樣直接放于三角瓶中，瓶口用錫紙包裹，再用繩子扎緊，放入高壓滅菌鍋中高壓蒸汽滅菌（121℃，20min）。

（2）樣品接種前步驟

將PBS緩存液依次加入試樣三角瓶中，用錫紙重新包裹瓶口，用繩子扎緊，用手劇烈振蕩，使緩沖液完全浸透羽絨后再接種菌液。

4.4 試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

試驗結(jié)果如表2和表3所示。

表2 參考GB/T 20944.2—2007的抗菌試驗結(jié)果

表3 參考GB/T 20944.3—2007的抗菌試驗結(jié)果

大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長值分別為3.1、2.9、2.3、2.1，均達(dá)到了兩個標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的增長值≥1.5的要求。同時表3對照燒瓶中的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的活菌濃度均比接種時的活菌濃度高，符合GB/T 20944.3—2007的標(biāo)準(zhǔn)要求。

兩個試驗方法得出的抗菌率數(shù)據(jù)比較接近，以上兩個抗菌試驗均有效。按照本文的洗滌方法，兩個試驗洗滌前樣品B的抑菌率均比洗滌后的樣品C的抑菌率高，但洗滌前后抗菌羽絨的抗菌效果變化不大，均具有良好的抗菌效果，說明此抗菌羽絨具有較好的抗菌耐久性。

5 羽絨抗菌物質(zhì)溶出性測試

抗菌物質(zhì)溶出性測試主要參考了FZ/T 73023—2006標(biāo)準(zhǔn)中的暈圈法，所用的菌種和樣品均與本論文中羽絨抗菌測試部分相同，對試驗操作部分進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)。

5.1 試驗準(zhǔn)備

（1）菌種制備：與FZ/T 73023—2006標(biāo)準(zhǔn)附錄E中接種菌液制備方法相同。

（2）試樣準(zhǔn)備：從樣品中選取完整絨朵，放入帶蓋的玻璃小瓶中，每份稱取0.01g，A取6份，B取6份，C取6份，旋緊瓶蓋，高壓蒸汽滅菌（121℃，15min），備用。

（3）工具準(zhǔn)備：準(zhǔn)備耐高壓滅菌塑料圓環(huán)18個（直徑30mm，高1.5mm），用錫紙包裹后高壓蒸汽滅菌（121℃，15min），備用；不銹鋼尖頭鑷子一把；若干無菌拭子。

5.2 試驗操作

（1）試樣接種：與FZ/T 73023—2006標(biāo)準(zhǔn)附錄E中試樣接種方法相同，制備9個接種有金黃色葡萄球菌的瓊脂平皿，9個接種有大腸桿菌的瓊脂平皿。

（2）貼試樣：將塑料圓環(huán)放在瓊脂平皿正中間，用滅菌鑷子夾取絨朵貼在圓形瓊脂圈內(nèi)，確保每朵絨朵都能與瓊脂接觸，同時彼此之間不留空隙，均勻地貼在瓊脂上如圖2所示，最后將圓環(huán)取出。接種金黃色葡萄球菌的平皿貼A、B、C各3份，接種大腸桿菌的平皿貼A、B、C各3份。

圖2 貼試樣

5.3 培養(yǎng)及測量

倒置平皿，放入生化培養(yǎng)箱，37℃培養(yǎng)18h。用游標(biāo)卡尺測量試樣的直徑和抑菌圈外沿直徑。抑菌圈外沿測量時，應(yīng)選擇均勻且完全不長菌的抑菌圈。

5.4 試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

試驗結(jié)果如表4所示。

可以看出A抗菌處理前樣品不具有抗菌效果，作為空白測試樣D=0mm，可以判定試驗有效。洗前抗菌羽絨B抑菌圈分別為10.14mm和10.17mm，洗后抗菌羽絨C抑菌圈分別為4.89mm和4.18mm，洗滌前后抑菌圈寬度均大于1mm，根據(jù)FZ/T 73023—2006可判斷抗菌羽絨為溶出性抗菌產(chǎn)品。

根據(jù)GB/T 31713—2015[10]可判斷，洗前D＞10mm為高度溶出性，洗后1mm＜D≤5mm為微溶出性，結(jié)果表明洗滌過程對抗菌物質(zhì)溶出性影響較大。本文的抗菌羽絨樣品洗滌5次后仍有溶出性，與洗滌前后抗菌羽絨的抗菌效果變化不大測試結(jié)果符合，進(jìn)一步說明此抗菌羽絨具有較好的抗菌耐久性。在使用過程中，需關(guān)注所使用抗菌物質(zhì)的安全性。

表4 測量結(jié)果

6 結(jié)論

本文對抗菌羽絨產(chǎn)品的抗菌性能測試方法開展了研究，找出了最佳羽絨樣品洗滌操作流程，經(jīng)過改進(jìn)的抗菌性能測試方法和溶出性測試方法可用于抗菌羽絨抗菌效果的評價，測試結(jié)果具有較好的一致性。下一步，將在洗滌次數(shù)對抗菌性能的影響，以及抗真菌效果評價等方面開展進(jìn)一步研究。