新型驅(qū)蚊抑菌整理劑的制備及應(yīng)用

胡勇杰，韓健健，劉 谷

（1.廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，廣東廣州 510670；2.廣州恩灃新材料科技有限公司，廣東廣州 511400）

蚊子和細(xì)菌等不僅困擾人們的生活，而且會導(dǎo)致多種傳染病，尤其是被列為“四害”之一的蚊子［1］。蚊蟲叮咬除了引起皮膚不適，還會傳播登革熱、乙腦、瘧疾等疾?。?］。蚊子在世界各地都引發(fā)了嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。據(jù)世界衛(wèi)生組織調(diào)查顯示，所有物種中，蚊子成為每年殺人最多的動物。全球1/2 以上的人都生活在蚊蟲傳染疾病的威脅中，90%以上的死亡病例發(fā)生在撒哈拉以南的非洲地區(qū)，主要是5 歲以下的兒童。非洲人口第一大國尼日利亞是瘧疾重災(zāi)區(qū)，每年死亡人數(shù)達(dá)30 萬。其他細(xì)菌如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌等也嚴(yán)重危害人們的生活，是全人類共同面臨的衛(wèi)生問題。

鑒于蚊蟲、細(xì)菌等對人類生活造成的困擾及傷害，眾多驅(qū)蚊抑菌方法得到應(yīng)用，但無論是煙熏類還是氣霧劑、滅蚊片都對人體有一定的危害［3］，且抑菌殺蟲時(shí)效性較短，難以實(shí)現(xiàn)有效的防護(hù)。為達(dá)到長時(shí)間驅(qū)蚊抑菌效果，耐久性驅(qū)蚊抑菌產(chǎn)品一直以來是研究熱點(diǎn)。含有驅(qū)蚊抑菌效果的紡織品不僅可以保護(hù)人體免遭蚊蟲叮咬，還能克服傳統(tǒng)驅(qū)蚊抑菌殺蟲劑的缺點(diǎn)。紡織品驅(qū)蚊抑菌整理操作簡單、使用方便，對人體無毒無害，成為研究熱點(diǎn)［4-7］，并取得快速發(fā)展。但該類紡織品往往功能單一，只對某種指定蚊蟲或細(xì)菌具有驅(qū)避或滅殺效果，應(yīng)用范圍窄，消費(fèi)者使用體驗(yàn)欠佳。本研究使用驅(qū)蚊抑菌整理劑專用攪拌器，借助良好的攪拌和混合均勻性，將驅(qū)蚊劑和抑菌劑結(jié)合，制備集驅(qū)蚊和抑菌于一體的多功能整理劑，并將其應(yīng)用于紡織品。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料和儀器

材料：驅(qū)蚊劑氯菊酯、稀釋劑二乙二醇丁醚、表面活性劑蓖麻油聚氧乙烯醚（EL-40）、抑菌劑1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、針織運(yùn)動面料（96%聚酯纖維，4%氨綸）（廣州恩灃新材料科技有限公司）。儀器：驅(qū)蚊抑菌整理劑專用攪拌器（自制，結(jié)構(gòu)圖見圖1）。

圖1 驅(qū)蚊抑菌整理劑生產(chǎn)用攪拌器結(jié)構(gòu)示意圖

圖1 中，底板1 表面通過兩個(gè)對稱設(shè)置的支撐柱2 固定連接攪拌箱3。攪拌箱3 設(shè)有進(jìn)料口和出料口，均設(shè)有橡膠塞，箱內(nèi)轉(zhuǎn)動連接豎直的攪拌桿10，桿表面固定連接若干交錯(cuò)分布的攪拌葉4，桿頂端貫穿攪拌箱3 的上內(nèi)壁，與從動輪11 固定連接，攪拌箱3 側(cè)面通過支撐板固定連接轉(zhuǎn)動電機(jī)5，電機(jī)輸出端固定連接轉(zhuǎn)桿，依次固定連接主動輪6、8，主動輪6通過皮帶7 與從動輪11 傳動連接，攪拌箱3 表面設(shè)通槽，通槽內(nèi)連接粉料罐18，罐表面設(shè)入藥口（有塞子），粉料罐18 內(nèi)固定連接水平設(shè)置的分隔板16，通過分隔板16 將粉料罐18 分割為儲料室19 和稀釋室15，儲料室19內(nèi)轉(zhuǎn)動連接轉(zhuǎn)動桿21，桿固定連接螺旋葉片22，分隔板16 設(shè)出料槽，轉(zhuǎn)動桿21 下端穿過出料槽延伸至稀釋室15，上端貫穿粉料罐18 上端面固定連接從動輪17，從動輪17通過皮帶9傳動連接，稀釋室15設(shè)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口通過出氣管12 與氣泵14 出氣口連通。

當(dāng)攪拌藥粉藥劑時(shí)，通過轉(zhuǎn)動電機(jī)5 帶動轉(zhuǎn)桿，再帶動主動輪6 和8 轉(zhuǎn)動，主動輪8 通過皮帶9 帶動從動輪17 轉(zhuǎn)動，再帶動桿21、螺旋葉片22 轉(zhuǎn)動，從而通過分隔板16 的出料槽將儲料室19 中的粉料螺旋出料，達(dá)到勻速緩慢出料效果，通過氣泵14 和出氣管12 將稀釋室15 中的粉料吹至攪拌箱3，主動輪6 通過皮帶7 帶動從動輪11 轉(zhuǎn)動，從而帶動攪拌桿10、攪拌葉4 轉(zhuǎn)動，將粉料與藥劑混合攪拌，防止藥粉成團(tuán)，提高藥粉在藥劑中的溶解度。在氣泵14 的進(jìn)氣口上設(shè)置過濾網(wǎng)13，凈化進(jìn)入的氣體，防止整理劑被污染。粉料罐18 與攪拌箱3 連接處固定連接橡膠塊20，以減輕攪拌箱攪拌時(shí)震動對粉料罐的影響。

1.2 驅(qū)蚊抑菌整理劑的制備

將驅(qū)蚊劑、表面活性劑、稀釋劑和抑菌劑采用驅(qū)蚊抑菌整理劑專用攪拌器混合得驅(qū)蚊抑菌整理劑。

1.3 驅(qū)蚊抑菌紡織品的制備

將驅(qū)蚊劑、抑菌劑和驅(qū)蚊抑菌整理劑（35 g/L）分別通過浸軋方式處理到織物上，115 ℃烘干，160 ℃拉幅定形2 min，分別得驅(qū)蚊紡織品、抑菌紡織品、驅(qū)蚊抑菌紡織品。

1.4 測試

驅(qū)蚊效果：參考T/CTCA 3—2017《氯菊酯防蚊面料》、GB/T 30126—2013《紡織品 防蚊性能的檢測和評價(jià)》測試。

抑菌效果：參考GB/T 20944.3—2008《紡織品 抑菌性能的評價(jià)第3部分：振蕩法》測試。

耐洗性能：按照GB/T 12490—2007《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)图彝ズ蜕虡I(yè)洗滌色牢度》，采用ECE 標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑洗滌［溶液150 mL，鋼珠10顆，40 ℃洗45 min，取出試樣，在100 mL 水中清洗2 次（每次1 min）］，達(dá)到規(guī)定的洗滌次數(shù)后，用水充分清洗樣品，晾干，測試驅(qū)蚊和抑菌效果。

2 結(jié)果與討論

2.1 驅(qū)蚊性能

由圖2 可知，隨著氯菊酯用量增加，洗前和洗20次后驅(qū)蚊率均上升。這是因?yàn)槁染挣ビ昧吭黾?，?qū)蚊紡織品中揮發(fā)的氯菊酯增多，提升蚊蟲驅(qū)避效果。用量超過8%時(shí)，洗前的驅(qū)蚊率達(dá)80%以上，繼續(xù)增加氯菊酯用量，驅(qū)蚊率上升緩慢。這是因?yàn)槁染挣ビ昧窟^多，揮發(fā)到空氣中的氯菊酯已經(jīng)飽和。織物水洗前后氯菊酯用量對驅(qū)蚊率的影響規(guī)律基本相同。超過12%時(shí)，洗滌20 次后驅(qū)蚊率仍保持在50%左右，驅(qū)蚊作用較持久。

圖2 氯菊酯用量對紡織品驅(qū)蚊性能的影響

2.2 抑菌性能

由圖3 可以看出，隨著1,2-苯并異噻唑啉-3-酮用量增加，抑菌率逐漸上升。

圖3 1,2-苯并異噻唑啉-3-酮用量對紡織品抑菌性能的影響

原因是1,2-苯并異噻唑啉-3-酮用量增加使抑菌紡織品中的1,2-苯并異噻唑啉-3-酮量增多，提升了抗菌效果。當(dāng)用量達(dá)到5%時(shí)，紡織品洗前對金黃色葡萄球菌的抑菌率達(dá)到95%以上，對大腸桿菌和白色念珠菌的抑菌率均高于80%；洗20 次后仍然具有抑菌效果，抑菌劑用量對抑菌性能的影響與洗前基本一致。

2.3 驅(qū)蚊抑菌性能

單純的驅(qū)蚊或抑菌功能面料已不能滿足市場需要，用驅(qū)蚊抑菌整理劑專用攪拌器將驅(qū)蚊和抑菌助劑均勻混合，制備集驅(qū)蚊和抑菌于一體的多功能整理劑（氯菊酯12%，1,2-苯并異噻唑啉-3-酮6%，稀釋劑12%，表面活性劑70%）。由表1 可知，驅(qū)蚊抑菌紡織品洗前和洗20 次后的驅(qū)蚊效果分別為86.00%和50.00%；洗前對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率分別為99.32%、84.21%、88.15%，洗20次后分別為65.21%、54.89%、57.76%。驅(qū)蚊和抑菌效果均較好，均略高于單一功能紡織品。說明由兩種助劑復(fù)配的整理劑可使紡織品同時(shí)具備驅(qū)蚊和抑菌效果，且同時(shí)使用不會弱化彼此功效。

表1 驅(qū)蚊抑菌整理劑的驅(qū)蚊抑菌效果

3 結(jié)論

（1）采用驅(qū)蚊抑菌整理劑攪拌器攪拌，將驅(qū)蚊助劑和抑菌助劑進(jìn)行有效結(jié)合，驅(qū)蚊抑菌整理劑配方：氯菊酯12%、二乙二醇丁醚12%、EL-40 70%、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮6%。

（2）驅(qū)蚊抑菌整理劑整理的紡織品同時(shí)具備良好的驅(qū)蚊和抑菌效果。