幾種棉織物抗菌劑的整理效果對比

孫小著

（南京華久納米技術(shù)有限公司，江蘇南京 210046）

在日常生活中，人們不可避免地會接觸到各種細菌、真菌等微生物，而紡織品正是這些微生物的溫床，也是疾病的傳播源。在一般情況下，人們感覺不到致病菌的危害，但當(dāng)條件適宜時，皮膚上的致病菌就會大量繁殖，并通過皮膚、呼吸道、消化道以及血液對人體造成傷害［1］。細菌、真菌等微生物能引起局部化膿性炎癥、全身感染、食物中毒、葡萄球菌性腸炎、腸道感染、皮膚黏膜感染、內(nèi)臟感染、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染等。隨著生活水平的提高以及保健意識的增強，人們越來越重視紡織品的保健功能、衛(wèi)生狀況。而抗菌紡織品特別是家用抗菌紡織品的開發(fā)和應(yīng)用，不僅對人體健康起到防范作用，而且能提供優(yōu)異、衛(wèi)生和舒適的生活環(huán)境。［2］市場上的抗菌紡織品種類繁多，使用的抗菌材料也是千差萬別，選擇一種安全、有效、性價比高的耐洗滌抗菌劑尤為重要。

抗菌劑是指在一定時間段內(nèi)能夠抑制細菌、真菌等微生物滋生和繁殖，濃度低于國家規(guī)定水平的化學(xué)物質(zhì)。市場上常用的抗菌劑主要分為有機抗菌劑、天然抗菌劑和無機抗菌劑。［3］目前，國內(nèi)外紡織品的抗菌防臭加工方法大致分為抗菌劑后整理法、纖維改性法、共混法。［4］由于棉纖維屬于天然纖維，纖維改性等加工方式不太適合，所以本實驗采用3種抗菌劑（有機硅季銨鹽類抗菌劑HM98-3541、納米銀抗菌劑CAG-1、銀離子抗菌劑Dowsilvadur 930）通過后整理方式對純棉織物進行加工，并測試織物的抗菌性能，找出每種抗菌劑適合的加工方法。

1 實驗

1.1 材料與儀器

材料：60×60/200（75+75）全棉漂白雙噴貢緞；HM98-3541（工業(yè)級，南雄鼎成化工有限公司），CAG-1（工業(yè)級，北京崇高納米有限公司），Dowsilvadur 930（工業(yè)級，美國陶氏化學(xué)），黏合交聯(lián)增效劑PHOBOL XAN（工業(yè)級，亨斯曼中國有限公司），滲透劑L-10（工業(yè)級，上海澤星化工有限公司），營養(yǎng)肉湯、營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)粉、沙氏瓊脂培養(yǎng)基（廣東環(huán)凱微生物科技有限公司），磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀（南京化學(xué)試劑股份有限公司），蒸餾水［屈臣氏集團（香港）有限公司］，金黃色葡萄球菌（ATCC 6538，革蘭氏陽性菌種），大腸桿菌（ATCC 25922，革蘭氏陰性菌種），白色念珠菌（ATCC 10231，真菌）。

儀器：PL2002型電子天平［梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司］，PA-0化驗室小軋車、L-3型實驗室熱定型機（深圳漢德實業(yè)有限公司），DHG-9013A恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司），U-2900雙光束分光光度計［天美（中國）科學(xué)儀器有限公司］，智能數(shù)顯恒溫水浴箱（上海一科儀器有限公司），PHS-25臺式數(shù)顯酸度計（上海雷磁儀器有限公司），SJ-CJ-2FDQ雙人單面超凈工作臺（蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司），BXM-30R立式壓力蒸汽滅菌器、BSD-WX（F）3200臥式搖床（恒溫）、MJX-100B-Z霉菌培養(yǎng)箱（上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司）。

1.2 抗菌整理工藝

工藝配方見表1。

表1 不同抗菌劑的工藝配方

工藝流程：一浸一軋（軋余率50%左右）→烘干（120℃，3 min）→熱定型（160℃，2 min）。

1.3 抗菌性能測試

定量測試：根據(jù)試樣細菌的減少率評價抗菌效果。參照GB/T 20944.3—2008《紡織品抗菌性能的評價第3部分：振蕩法》，將抗菌織物分別洗滌20次和50次后剪成5 mm×5 mm的碎片，稱?。?.75±0.05）g，用小紙片包好。3個菌種做平行實驗，每個配方的試樣準備9份。另外選擇未經(jīng)抗菌整理的試樣作為對照樣，準備12份。為了驗證實驗的有效性，對照實驗要做菌種有效性實驗。根據(jù)下式計算菌種增長值F：

式中，Wt為3個對照樣震蕩接觸18 h后燒瓶內(nèi)活菌菌落數(shù)的平均值，CFU/mL；W0為3個對照樣接觸時間為0 h時燒瓶內(nèi)活菌菌落數(shù)的平均值，CFU/mL。對于金黃色葡萄球菌及大腸桿菌，當(dāng)F大于等于1.5時，實驗有效；對于白色念珠菌，當(dāng)F大于等于0.7，且燒瓶中的活菌菌落數(shù)比接種時有增加時，實驗有效，否則無效，要重新做實驗［5］。每個試樣測試3次，計算抑菌率（保留3位有效數(shù)字）：

安全性能評價：抗菌紡織品的抗菌物質(zhì)應(yīng)為非溶出性或微溶出性，經(jīng)抗菌物質(zhì)溶出性檢測，抑菌圈寬度應(yīng)小于等于5 mm。

2 結(jié)果與討論

2.1 抗菌劑用量對織物抗菌能力的影響

由表2可知，9個配方整理的抗菌織物抑菌性能都非常好，抑菌率均高于95%，增加抗菌劑用量，抑菌性能仍然有所提高，且黏合交聯(lián)劑對抗菌性能基本無影響。另外，3種抗菌劑對大腸桿菌的抑菌率均稍弱于對金黃色葡萄球菌和白色念珠菌。

表2 抗菌劑用量與織物抑菌率的關(guān)系

2.2 水洗對織物抗菌能力的影響

由表3可知，洗滌對抗菌性能的影響較大，特別是洗滌20次，與未洗滌相比差距相對更大，但洗滌20次和50次的差距不大。這說明抗菌性能在洗滌20次后趨于平緩，添加了黏合交聯(lián)劑的耐洗滌效果稍稍優(yōu)于未添加，這與抗菌劑本身是耐洗滌型有關(guān)，建議配方中不添加黏合交聯(lián)劑。

表3 水洗對織物抗菌能力的影響

2.3 棉織物抗菌性的安全性能

由表4可以看出，3種抗菌劑的抑菌圈寬度均小于1 mm，屬于非溶出型抗菌劑。

表4 棉織物抗菌性的安全性能

3 結(jié)論

（1）3種抗菌劑軋余率控制在50%左右，用量在50 g/L以上都有很好的抗菌效果；經(jīng)過50次洗滌后，抑菌率仍然保持在80%以上，達到長效抗菌的良好效果，在使用中可以不額外添加耐洗滌的黏合交聯(lián)劑。

（2）有機硅季銨鹽類抗菌劑、納米銀抗菌劑、銀離子抗菌劑都屬于非溶出型抗菌劑。