紡織品抗菌劑分類及安全性評價探討

文/李勝臻 張鈴娟 張 鵬

在后疫情時代，人們更加關(guān)注抗菌、抗病毒等新技術(shù)，更加渴望健康安全的紡織品?？咕徔椘分饕峭ㄟ^將抗菌劑整理到織物或纖維上，從而抑制細(xì)菌、真菌等微生物的滋生和繁殖。在研究抗菌性能的同時，人們更加關(guān)注抗菌劑本身的使用安全。研究表明部分異噻唑啉酮類抗菌劑具有神經(jīng)毒性和致敏性，可引發(fā)接觸性皮炎，甚至?xí)?dǎo)致睪丸生殖細(xì)胞死亡，損害人體生殖系統(tǒng)。本文以紡織品抗菌檢測標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，重點(diǎn)對紡織品抗菌劑種類進(jìn)行分類歸納，對其安全性評價進(jìn)行研究。

1 紡織品抗菌劑分類方式

紡織品抗菌劑分類方式多樣，可依據(jù)抗菌劑結(jié)構(gòu)、與纖維結(jié)合方式、溶出性及作用效果進(jìn)行分類。按照結(jié)構(gòu)的不同，分為有機(jī)類、無機(jī)類和天然類三大類；依據(jù)與纖維結(jié)合方式的不同，分為直接吸附型、交聯(lián)結(jié)合型和反應(yīng)結(jié)合型三大類；根據(jù)溶出性不同，分為溶出性和非溶出性兩大類；根據(jù)殺菌或抑菌作用的不同，抗菌劑可以分為殺菌劑和抑菌劑兩大類，詳見表1。

表1 紡織品抗菌劑分類方式

2 紡織品抗菌劑種類

依據(jù)上述分類方式，按成分結(jié)構(gòu)區(qū)分紡織品抗菌劑種類已成為業(yè)內(nèi)主流，本節(jié)重點(diǎn)闡述天然、無機(jī)和有機(jī)抗菌劑的種類代表及作用機(jī)理。

2.1 天然抗菌劑

天然抗菌劑作為人類早期使用的抗菌材料，主要是自然界物質(zhì)的提取物，其使用安全，無毒副作用，生物降解性好。依據(jù)來源不同，大致可分為三大類：動物類、植物類、礦物類，詳見表2。

表2 天然抗菌劑種類及作用機(jī)理

2.2 無機(jī)抗菌劑

無機(jī)抗菌劑是通過將無機(jī)抗菌成分與填料載體相結(jié)合而制得，主要分為金屬離子型（種類代表：Ag、Cu、Zn等金屬或金屬離子負(fù)載于無機(jī)載體表面）和光催化型無機(jī)抗菌劑（種類代表：TiO、ZnO、ZrO等氧化物光催化物）。研究表明，無機(jī)抗菌劑的抗菌性能具有廣譜性，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等微生物的殺抑率高達(dá)99.9%，同時對部分特定類型的病毒具有較好抑制能力。

2.3 有機(jī)抗菌劑

有機(jī)抗菌劑是目前研究和應(yīng)用最廣的抗菌整理劑，根據(jù)化學(xué)分子結(jié)構(gòu)可分成20余類，主要分為季銨鹽類、雙胍類、鹵胺類、醇酚類、環(huán)氧化物類及其他雜環(huán)化合物類抗菌劑。有機(jī)抗菌劑對微生物滋生的抑制作用主要取決于有機(jī)化合物的基團(tuán)類型以及取代基的特性、原子和基團(tuán)在分子中的空間排列規(guī)則。

3 紡織品抗菌劑安全性評價

3.1 紡織品抗菌劑安全性標(biāo)準(zhǔn)

紡織品抗菌劑涉及安全性標(biāo)準(zhǔn)類型多樣，既有國際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)如OEKO-TEX? STANDARD 100；也有國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如GB 38456—2020《抗菌和抑菌洗劑衛(wèi)生要求》；隨著市場發(fā)展需求，出現(xiàn)了T/CTFS 1040—2021《紡織品抗病毒、抗菌整理劑及其功能評價》等團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，其中不少標(biāo)準(zhǔn)是近兩年重新修訂和發(fā)布的?，F(xiàn)將紡織品抗菌劑安全性標(biāo)準(zhǔn)匯總，見表3。

表3 紡織品抗菌劑安全性標(biāo)準(zhǔn)

3.2 紡織品抗菌劑安全性檢測評價

紡織品抗菌劑安全性檢測評價項目主要涉及生態(tài)安全性和毒理安全性，詳見表4。研究表明三氯生[5-氯-2-( 2,4-二氯苯氧基) 苯酚]、α-溴肉桂醛、2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ)等抗菌劑已被證實(shí)具有潛在毒性，對人體和環(huán)境都有害，輕則導(dǎo)致皮膚過敏，重則引起胎兒畸形，甚至誘發(fā)癌變。同時抗菌劑中的游離重金屬離子，如砷、鉛、鎘、鉻、銅、汞等，在長期接觸過程中會對人體造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。

表4 紡織品抗菌劑安全性檢測項目評價

4 結(jié)語

抗菌紡織品具有廣闊的市場發(fā)展前景，其對提高衛(wèi)生健康水平和降低公共環(huán)境交叉感染具有重要的實(shí)用價值。研究安全高效的抗菌劑是社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然，但理想的紡織品抗菌劑還有待進(jìn)一步開發(fā)研究。目前有機(jī)抗菌劑憑借抗菌效果好、成本低等優(yōu)勢在紡織品中得到了大量應(yīng)用，其中有機(jī)硅季銨鹽、鹵胺類抗菌劑是研究和應(yīng)用最多的類別。研發(fā)具備緩釋性好、作用周期長、高效、低毒有機(jī)抗菌劑將成為未來發(fā)展方向。

建議加強(qiáng)紡織品抗菌劑安全性檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的研究。目前檢測方法仍以液-液萃取為主，操作步驟繁瑣、處理時間長、有毒有害溶劑用量大，造成檢測效率低且結(jié)果重復(fù)性差，同時對檢驗(yàn)人員的健康和環(huán)境均有危害，因此建立更安全、更高效的檢測標(biāo)準(zhǔn)體系勢在必行。

建議擴(kuò)大紡織品抗菌劑在毒理安全性方面的測試范圍，可參考GB/T 38496—2020《消毒劑安全性毒理學(xué)評價程序和方法》，進(jìn)一步增加皮膚變態(tài)反應(yīng)試驗(yàn)、亞急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)、致突變試驗(yàn)、亞慢性毒性試驗(yàn)、致癌試驗(yàn)等檢測項目。