用于上漿整理的4種防霉劑性能比較及其應(yīng)用

李穎 符曄 虞一浩 彭亦康 高玉潔 戚棟明 吳金丹

摘 要：為解決織物在織造和存放時發(fā)霉的問題，選用活性組分分別為碘丙炔基正丁胺甲酸酯（IPBC）、吡啶硫酮鋅（ZPT）、辛基異噻唑啉酮（OIT）、氯化銀（AgCl）的4種防霉劑，以產(chǎn)黃青霉和雜色曲霉為試驗菌種，通過最小殺菌濃度（MBC）試驗對比防霉劑的抑菌性能。結(jié)果表明：AgCl的MBC值最小，即殺菌能力最強，其次是IPBC和OIT，ZPT的最大。將上述4種防霉劑添加到3種常見的漿料（丙烯酸酯類、聚乙烯醇類、淀粉類）中，抑菌圈、漿料黏度和Zeta電位（ζ）等測試結(jié)果證明：漿料性質(zhì)是影響防霉劑擴散的主要因素；其中，OIT與3種漿料的配伍性最好，市場應(yīng)用價值最高。最后，通過上漿整理的方法將防霉劑應(yīng)用到織物上，對整理織物的表面形貌、接觸角、防霉等級等進行分析，結(jié)果表明：通過浸軋上漿處理，防霉劑可以均勻附著在織物表面使織物獲得防霉能力；漿料的黏度和親疏水性對上漿整理后織物的防霉性能影響顯著。研究結(jié)果可為防霉上漿整理的工程應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：織物防霉劑；上漿整理；OIT；IPBC；ZPT；漿料

中圖分類號：TS195.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-265X（2023）04-0192-09

收稿日期：2023－02－03

網(wǎng)絡(luò)出版日期：2023－03－21

基金項目：浙江省重點研發(fā)計劃項目（2021C01077）

作者簡介：李穎（1994—），女，江蘇鹽城人，碩士研究生，主要從事紡織品功能整理方面的研究。

通信作者：吳金丹，E-mail：wujindan@zstu.edu.cn

經(jīng)紗在織機上織造時，需要預(yù)先進行上漿處理，其目的是增加紗線強度、提高耐磨性，以提高紗線的可織性。未經(jīng)上漿的經(jīng)紗往往會在織造過程中發(fā)生紗身起毛、結(jié)構(gòu)松散甚至紗線斷頭的現(xiàn)象；其中，紗身起毛還可能引起經(jīng)紗粘連，開口不清，形成織疵，嚴(yán)重時還可能導(dǎo)致織造過程難以進行［1］。然而，由于漿料中的淀粉、油脂、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的存在，上漿后的織物在長期存儲過程中易發(fā)生霉變［2］。尤其在梅雨季節(jié)，織物更易產(chǎn)生難以清除的霉斑，造成產(chǎn)品品質(zhì)下降，使紡織企業(yè)承擔(dān)重大的經(jīng)濟損失。由此可見，對織物進行防霉處理十分重要。降低環(huán)境濕度、切斷營養(yǎng)源、添加防霉劑均可減緩霉菌繁殖，其中，在漿料中添加防霉劑是可操作性好、成本低、能耗小的織物防霉策略之一。

在漿料中添加防霉劑是工廠常用的方法，例如在紡織漿料中添加二萘酚或苯并咪唑氨基甲酸甲酯（多菌靈）實現(xiàn)紗線或織物的防霉整理。但二萘酚在使用時需要使用氫氧化鈉加熱溶解，加熱揮發(fā)時有刺激性氣體產(chǎn)生，對人體有害，且易升華，配伍性差［3］；苯并咪唑氨基甲酸甲酯雖毒性略低，但在高濕度條件下對毛霉、根霉、交鏈孢霉無效［4］。也有文獻(xiàn)報道以雙氯酚為主要成分的復(fù)配防霉劑NL-4，比初期的兩款防霉劑親水性好，配伍性高，防霉效力高于二萘酚［5］。同期還有以五氯酚鈉為主要成分的MI-197，其最小抑菌濃度低于二萘酚，易操作配伍性好，在實際使用中1%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以保持棉滌坯布4個月不發(fā)霉［6］，但其毒性大，有酚刺激性氣味，用者很少［5］。因此，防霉劑的廣譜防霉效果、環(huán)境毒性，及其與漿料的配伍性是防霉工藝實施所需要考慮的關(guān)鍵因素。不同種類的紗線，所用漿料也不同，優(yōu)選適用于不同紗線的防霉劑至關(guān)重要。

碘丙炔基正丁胺甲酸酯（IPBC）、吡啶硫酮鋅（ZPT）、辛基異噻唑啉酮（OIT）、銀離子均為常見的低毒環(huán)保的防霉劑，但這幾種防霉劑多用于后整理工藝，在前加工工藝中的應(yīng)用鮮有報道。本文選用了分別含上述4種活性成分的商業(yè)化防霉整理劑，以兩種常見的霉菌（產(chǎn)黃青霉和雜色曲霉）為模型菌，系統(tǒng)研究上述4種不同防霉劑的防霉活性。進一步地將防霉劑添加到3種常用的漿料（丙烯酸酯類、聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，PVA）類、淀粉類）中，并通過漿料黏度、ζ電位、纖維形貌、親水性等表征手段深入探討防霉劑和漿料的配伍性及其在纖維上的附著性，并通過抑菌圈試驗等手段對其防霉性能進行比較，以期獲得最有應(yīng)用價值的漿料，為不同類型織物的防霉整理策略提供指導(dǎo)。由于紗線上漿在實驗室中不易獲得固定的增重量，操作有難度，且在后續(xù)防霉試驗中很難判斷霉菌生長面積，故本文采用織物代替紗線進行上漿整理，為織造時防霉上漿整理提供技術(shù)支持。

1 實 驗

1.1 實驗材料

a）材料：精練后的錦綸布，48 g/m2；精練后的滌綸布，100 g/m2；均由浙江凱瑞博科技股份有限公司提供。精練后的純棉布，150 g/m2，實驗室自備。丙烯酸酯類漿料，型號HW-200，主要成分為丙烯酸酯共聚物，固含量為20%，購自江陰好和化工有限公司。PVA類漿料，型號JS-68，主要成分為PVA，平均聚合度為887，醇解度為93.3%，購自嘉興市吉興化工有限公司。玉米淀粉，購自本地商店。

b）菌種：產(chǎn)黃青霉和雜色曲霉，購自上海保藏生物技術(shù)中心。

c）防霉劑I：活性組分為IPBC，活性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，淡黃色透明液體；防霉劑II：活性組分為ZPT，活性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48%，白色乳液；防霉劑III：活性組分為OIT，活性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%，透明液體；防霉劑IV：活性組分為氯化銀（AgCl），活性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%，白色乳液。其中防霉劑I、II、III購自托爾專用化學(xué)品（鎮(zhèn)江）有限公司，防霉劑IV購自廣東贊譽防霉科技有限公司。

d）培養(yǎng)基：馬鈴薯培養(yǎng)基（PDA），購自上海博微生物科技有限公司。含糖無機鹽培養(yǎng)基：葡萄糖30 g，瓊脂粉20 g，硫酸銨3.0 g，磷酸二氫鉀2.5 g，磷酸氫二鉀2.0 g，硫酸鎂0.2 g，硫酸亞鐵0.1 g，配成1000 mL的培養(yǎng)基。RPMI 1640培養(yǎng)液，購自Biological Industries（BioInd）公司。

e）試劑：氯化鈉和丙二醇（分析純），均為市售。

1.2 研究方法

1.2.1 霉菌孢子懸浮液的制備

參照GB/T 24346—2009《紡織品 防霉性能的評價》中對孢子懸浮液處理的方法。用接種環(huán)從斜面培養(yǎng)基上取出產(chǎn)黃青霉和雜色曲霉菌種，置于馬鈴薯培養(yǎng)基上，于28 ℃、濕度95%的條件下培養(yǎng)10 d。在長滿霉菌的培養(yǎng)基上滴10 mL生理鹽水，隨后吸取含孢子的生理鹽水置于三角錐瓶中，加入玻璃珠，塞上棉塞，在振蕩培養(yǎng)箱中振蕩2～3 h（28 ℃，150 r/min），使成團的霉菌孢子分散。隨后，孢子液用快速定性濾紙過濾除去菌絲碎片、瓊脂塊和孢子團。以4000 r/min的速度離心已過濾的孢子液，去除上清液，用50 mL無菌水洗滌沉淀再離心，洗滌3次后置于冰箱中保存?zhèn)溆?。采用血球計?shù)板法測定孢子數(shù)量，經(jīng)稀釋使孢子懸浮液濃度為1～5×106個/mL。

1.2.2 最小殺菌濃度（MBC）試驗

將防霉劑I、II、III、IV溶于丙二醇中，超聲20 min，配置成活性物質(zhì)量濃度為20 mg/mL的防霉液。參照美國臨床標(biāo)準(zhǔn)化委員會（CLSI）提出的對絲狀真菌的藥物敏感方案，采用微量稀釋法測定防霉劑對產(chǎn)黃青霉、雜色曲霉的MBC。首先，在96孔板每個測試孔內(nèi)加100 μL RPMI 1640培養(yǎng)液，第一列每孔加入100 μL防霉劑溶液，混勻后取出100 μL加入第二列每孔。以此類推，直到第10列每孔中取出100 μL棄去。第11列為陽性對照，只加入100 μL培養(yǎng)液；1—11列每孔加入供試菌液100 μL。第12列為陰性對照，只加入100 μL培養(yǎng)液和100 μL防霉劑，不加菌液［7］。將培養(yǎng)板放到振蕩器上震蕩混勻，取培養(yǎng)后的混合液100 μL滴入含糖無機鹽培養(yǎng)基中，并于28 ℃，95%濕度條件下培養(yǎng)7～10 d，記錄未長菌落的最小濃度。本試驗中防霉劑溶液質(zhì)量濃度依次為10.000、5.000、2.500、1.250、0.625、0.313、0.156、0.078、0.039、0.020 mg/mL。

1.2.3 抑菌圈試驗

將防霉劑I、II、III、IV分別加入丙二醇或3種不同的漿料中，使之質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，攪拌分散均勻。打孔器打出直徑為6.0 mm的空白圓形濾紙片，滴上20 μL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的防霉液，在無菌環(huán)境中自然風(fēng)干，每組3個平行樣。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中傾注20 mL左右滅菌后的含糖無機鹽培養(yǎng)基。待培養(yǎng)基水平靜置凝固后，接種100 μL霉菌孢子懸浮液，涂布均勻后備用。將自然風(fēng)干后的濾紙圓片貼在培養(yǎng)基表面，放置于28 ℃，95%濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。試驗結(jié)束后用游標(biāo)卡尺測量抑菌圈的直徑并拍照。對照樣為空白樣和丙二醇樣［8］。

1.2.4 織物防霉整理工藝

根據(jù)設(shè)計配方，上漿整理工藝如下：配制相應(yīng)試驗用防霉?jié){料（將防霉劑按一定比例加入到漿料中），再將織物試樣剪成2 g左右的小樣，分別將其置于防霉?jié){料中。采用一浸一軋法對織物進行整理，軋車壓力0.36 MPa，使防霉劑均勻分布于織物上，經(jīng)130 ℃條件烘焙2～3 min后備用。同時，記錄并計算織物的上漿率。上漿率為上漿后經(jīng)紗的干漿重對上漿前原經(jīng)紗干重的百分比。

1.2.5 防霉整理織物的防霉等級評價

防霉試驗方法參照GB/T 24346—2009《紡織品 防霉性能的評價》中的培養(yǎng)皿法，此方法適用于各類織物及其制品。將上漿整理后的織物剪裁成3 cm×3 cm的小方塊，經(jīng)121 ℃、103 kPa高壓蒸汽條件滅菌20 min后備用。在含糖無機鹽培養(yǎng)基表面放上一片試樣，吸取1 mL的孢子懸浮液均勻分配接種到整個試樣表面，每組3個平行樣。同時取3片無防霉劑試樣作為對照樣進行相同操作。把已接種的試驗樣、對照樣放在恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，在28 ℃、95%濕度條件下培養(yǎng)7 d。試驗結(jié)束后，將樣品從恒溫恒濕培養(yǎng)箱中取出，用肉眼從正面或側(cè)面觀察試樣表面霉菌生長情況；如有必要，可用顯微鏡進行檢查。防霉效果評價標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

1.2.6 測試與表征

漿料的黏度試驗（旋轉(zhuǎn)流變儀，Anton Paa，MCR52型）：對3種漿料進行黏度測試。漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，體積為50 mL。設(shè)定溫度為25 ℃，剪切速率為1/s。ζ電位測試（Zeta電位測試儀，Brookhaven，PALS型）：對漿料進行ζ電位測試。漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，體積為20 mL。掃描電子顯微鏡測試（SEM，Carl Zeiss，Gemini500型）：先對織物進行鍍金處理，再在15 kV加速電壓下進行測試，拍攝錦綸織物的表面形貌，并通過能譜分析技術(shù)拍攝元素Mapping圖?？椢锝佑|角測試（CA，克呂士科學(xué)儀器有限公司，DSA-20型）：首先將4種防霉劑分別加入3種漿料中，通過浸軋烘焙的方法將丙烯酸酯類防霉?jié){料上漿在錦綸織物上，將PVA類防霉?jié){料上漿在滌綸織物上，將淀粉類防霉?jié){料上漿在棉織物上。上漿處理后的12塊織物和3種原布進行接觸角測試。

2 結(jié)果與分析

2.1 防霉劑的抑菌性能（MBC試驗）

MBC是指殺死99.9%的供試微生物時所需的最低藥物濃度，是定量表征防霉劑自身的殺菌能力的方法之一。MBC值越小，表明防霉劑的抗菌防霉能力越高。經(jīng)過7 d的恒溫恒濕培養(yǎng)，4種防霉劑MBC試驗結(jié)果見圖1?？梢园l(fā)現(xiàn)，針對產(chǎn)黃青霉和雜色曲霉，相同防霉劑的MBC相同。防霉劑IV的MBC值最小，為0.156 mg/mL；其次是防霉劑I和防霉劑III，均為0.313 mg/mL；防霉劑II的MBC值最大，為2.500 mg/mL。因此，兩種霉菌對防霉劑的敏感程度從大到小依次為：防霉劑IV、防霉劑III、防霉劑I、防霉劑II。霉菌對防霉劑的敏感程度在一定程度上表示了霉菌對防霉劑的耐受程度（類似于細(xì)菌對藥物的耐藥性），敏感度越高，耐受程度越低［9］。

4種防霉劑所含活性物質(zhì)的防霉作用機理不同。IPBC對霉菌、酵母菌和藻類有很強的抑制殺滅作用［10-11］，其作用機理是通過分子上的碘和微生物細(xì)胞中酶活性部位的巰基或羥基進行反應(yīng)，從而造成酶失去活性，最終引起微生物死亡［12］。ZPT抑制微生物生長的途徑包括降低細(xì)胞內(nèi)腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）水平、影響細(xì)菌蛋白質(zhì)合成、阻礙細(xì)胞內(nèi)質(zhì)子泵運輸及破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)等。此外，ZPT分子的偶極結(jié)構(gòu)提供了一個偽氨基基團（類似于磺胺類藥物），可抑制微生物產(chǎn)生葉酸［13］。多種機制協(xié)同作用使得微生物對ZPT產(chǎn)生耐藥性的可能性降低。OIT具有可靠的廣譜殺菌活性，具有高效低毒、pH應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。其擴散進入細(xì)胞內(nèi)后，缺電子的硫原子與含有親核基團的成分反應(yīng)，如含有巰基的蛋白質(zhì)、酶或者氨基酸等，削弱其活性，干擾細(xì)胞代謝并導(dǎo)致其死亡［14］。而AgCl是通過溶出的Ag+破壞細(xì)胞膜、降低酶活性、干擾微生物DNA合成，使微生物喪失分裂增殖能力而死亡。由于防霉劑機理的不同，對霉菌的作用效果不同，所以MBC也不同。該結(jié)果為防霉劑的使用濃度提供了指導(dǎo)，后續(xù)實驗中，為保證單因素分析并綜合4種防霉劑的MBC值，選用的防霉劑使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)統(tǒng)一為0.2%。

2.2 防霉劑混合漿料的抑菌性能

針對不同類型的紗線，通常選用不同的漿料。淀粉大分子具有支鏈結(jié)構(gòu)其且含有多個羥基，具有較強的極性，對天然纖維粘附性能好；PVA漿料大分子內(nèi)含有一定量的乙?；鶊F，由于結(jié)構(gòu)相似，有助于提高它和滌綸纖維粘合界面上的次價力；而丙烯酸酯類漿料中包含的丙烯酸與錦綸纖維之間能形成強有力的氫鍵締合，有助于漿料在纖維上的附著。根據(jù)這些特點，選用淀粉類漿料、PVA類漿料、丙烯酸酯類漿料分別作為棉、滌綸、錦綸的上漿漿料。

本文通過測定抑菌圈直徑判斷防霉劑混合漿料對產(chǎn)黃青霉和雜色曲霉的抑菌性能（見圖2）。與漿料混合后，防霉劑I和防霉劑III針對兩種霉菌的抑菌效果仍然維持在較高水平，與MBC結(jié)果一致。其中，產(chǎn)黃青霉的抑菌圈試驗中，混合了防霉劑III的丙烯酸酯類漿料、PVA類漿料、淀粉漿料的抑菌圈直徑分別為21.3、30.3 mm和40.0 mm（培養(yǎng)皿直徑有限，培養(yǎng)板上沒有長出菌，此處以培養(yǎng)皿最大直徑作為測試結(jié)果）。但與MBC結(jié)果不同的是，防霉劑IV在3種漿料中抑菌圈直徑僅為13.0、13.7 mm和5.0 mm，抑菌效果較差?？赡艿脑蚴?，盡管防霉劑IV的殺菌能力強，但與漿料混合后AgCl固體顆粒被漿料包裹，阻礙其與霉菌的接觸和Ag+的溶出，進而影響其抑菌性能。總之，對比4種防霉劑，防霉劑III在3種漿料中的抑菌圈直徑均為最大，抑菌效果最佳。

另一方面，不同漿料對4種防霉劑抑菌能力的影響也不同。對于防霉劑I、III，在淀粉漿中抑菌圈直徑突增至40.0 mm，顯著大于其與丙烯酸酯類漿料、PVA類漿料的混合物的抑菌圈。而防霉劑II、IV則呈現(xiàn)相反的趨勢；其中，防霉劑IV在淀粉漿料中，針對產(chǎn)黃青霉和雜色曲霉的抑菌圈直徑分別僅有5.0 mm和5.3 mm。由此可見，相較于其他兩種漿料，淀粉漿料對防霉劑IV的抑菌效果的發(fā)揮產(chǎn)生負(fù)面影響。為了進一步研究漿料和防霉劑的配伍性，對漿料的性狀（黏度和ζ電位）進行分析。

漿料的黏度會影響其與防霉劑的混合均勻性及活性組分的擴散行為。為此，首先測定了漿料在剪切速率為1 s-1時的黏度。從圖3（a）中看到淀粉漿料的黏度最大，明顯高于合成高分子類漿料。這是因為淀粉大分子含有多個羥基，具有較大的分子間作用力。此外，漿料的ζ電位可能會影響防霉劑在漿料中的穩(wěn)定性，從而影響防霉效果。為此，進一步測定了3種漿料的ζ電位。如圖3（b）所示，丙烯酸酯類漿料和PVA類漿料的ζ電位顯示為負(fù)值，且PVA類漿料的電位值高于丙烯酸酯類漿料；淀粉類漿料幾乎不帶電，這是由于淀粉漿料在使用時需要加熱糊化，糊化后的淀粉膠體粒子不帶電。由實驗結(jié)果推測，高黏度、不帶電的親水淀粉漿料有利于其與防霉劑復(fù)合及活性成分的擴散，使抑菌圈增大。然而，對于防霉劑II和IV，其活性成分是Zn2+和Ag+，淀粉中糖單元中的羥基可以和金屬離子絡(luò)合；且淀粉分子通過氫鍵作用發(fā)生卷曲，形成左手單螺旋的圓筒形腔體結(jié)構(gòu)［15］，可以作為一種主體分子與金屬離子發(fā)生包結(jié)絡(luò)合作用［16］。因此，防霉劑II和IV與淀粉漿料復(fù)合后，抑菌效果變差。

研究防霉劑在漿料中的效果十分重要，同時也應(yīng)考慮成本來綜合評估其應(yīng)用的價值。從市場價格看，防霉劑IV單價為1800元/kg，是防霉劑III的30倍，是防霉劑I和II的12和18倍，防霉劑IV的抑菌能力最好，但高昂的成本和在漿料中擴散受限影響其順利應(yīng)用；防霉劑III的價格最低，綜合在漿料中的防霉表現(xiàn)，其市場應(yīng)用價值最高。

2.3 防霉整理織物的防霉性能

2.3.1 防霉整理織物的表面形貌

在上漿過程中，軋棍產(chǎn)生的壓力使防霉?jié){液與纖維的距離更加接近，并加速漿料擴散；借助于纖維之間毛細(xì)管作用，漿料潤濕并粘附于纖維表面，烘干后在纖維之間形成粘合性的膠層。防霉劑在織物表面的均勻分布是其發(fā)揮有效防霉功能的前提。為此，以錦綸織物為例，采用掃描電鏡觀察四種不同防霉?jié){料在織物表面的形貌。如圖4

所示，錦綸I、II、III、IV分別代表使用防霉劑I、II、III、IV整理過的錦綸，4種防霉?jié){料均能均勻粘附在織物表面，對錦綸纖維的形貌無顯著影響。進一步地，采用X射線能譜分析防霉?jié){料上漿后的錦綸織物的表面元素分布。其中，I元素、Zn元素、S元素和Ag元素分別是防霉劑I、II、III、IV的特征元素。如圖4所示，上述4種元素均勻分布于錦綸纖維上，表明本文所采用的上漿整理工藝可滿足后續(xù)織物防霉實驗。

2.3.2 防霉整理織物的表面親水性

材料表面的親疏水性可能對其與霉菌之間的相互作用產(chǎn)生影響。圖5是3種未處理的原布與12種上漿整理過的防霉織物的水接觸角。如圖5（a）所示，3種未處理的原布的親水性從小到大依次為：錦綸、滌綸和棉。經(jīng)過防霉上漿整理后，丙烯酸酯類漿料和PVA類漿料對錦綸和滌綸的接觸角改變并不大，而淀粉漿料整理過的棉布的親水性顯著增加。此外，防霉劑的種類對上漿織物親疏水性的影響較小，表明織物表面親水性的變化主要由漿料性質(zhì)決定。

2.3.3 防霉劑整理織物的防霉等級評價

將防霉劑通過上漿整理工藝應(yīng)用在織物上，通過防霉等級來評判防霉劑的防霉效果。防霉等級越低，防霉效果越好。該方法可直接可觀地反映出防霉劑在實際使用時對織物的效用。本文選用的防霉劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0.2%，試驗漿料為丙烯酸酯類漿料、PVA類漿料、淀粉類漿料，分別上漿在錦綸織物、滌綸織物和棉織物上。所獲得的防霉整理織物的防霉等級評價見表2。4種防霉劑在不同漿料中應(yīng)用于不同織物時的防霉等級評價照片如圖6所示。

從表2可知，棉布的防霉等級最低，表明防霉能力最強，且防霉劑種類的影響不顯著?？赡茉蚴敲薏妓玫牡矸蹪{料黏度大，紗線浸入漿液時，粘附在紗線上漿液量越多［17］。棉布上漿率最高，使用淀粉漿料使防霉劑在織物上的附著量最大。另一方面，淀粉漿料上漿整理后的織物親水性最好，有利于織物吸水及防霉劑活性物質(zhì)的擴散，因此織物的防霉效果最好。對于PVA上漿整理的滌綸而言，織物上漿率僅略高于丙烯酸酯類，但均能達(dá)到較好的防霉效果。這是因為PVA分子富含羥基，漿料層易水化溶脹而使防霉劑擴散。而丙烯酸酯類漿料上漿整理的錦綸的防霉等級最高，表明防霉能力最差。其可能原因是丙烯酸酯類漿料黏度最小，上漿率最低，導(dǎo)致防霉?jié){料在錦綸上的附著量最低。同時，錦綸的分子結(jié)構(gòu)接近蛋白質(zhì)纖維，本身親水性介于棉和滌綸之間，利于微生物繁殖。綜上所述，4種防霉整理劑整理后的錦綸的防霉能力最差；在相同的防霉劑使用濃度下，織物的防霉性能主要由織物和漿料種類決定。如不考慮市場價格昂貴的防霉劑IV，則棉布的防霉應(yīng)用成本約在0.10元/m2，滌綸的防霉

應(yīng)用成本約為0.05元/m2，為了更高的市場應(yīng)用價值，可以考慮將幾種防霉劑復(fù)配以降低使用濃度和成本，同時也可達(dá)到擴大抗菌譜、減少環(huán)境危害的作用。

3 結(jié) 論

本文將4種防霉劑添加到3種常見的漿料中進行配伍性研究，通過上漿整理的方法將防霉劑應(yīng)用到織物上，探究防霉劑在織物上的分布并討論其防霉性能，得到的主要結(jié)論如下：

a）IPBC、ZPT、OIT、AgCl防霉劑對產(chǎn)黃青霉和雜色曲霉均有一定的抑菌效果。AgCl防霉劑的抑菌能力最強，對兩種霉菌的MBC值均為0.156 mg/mL，其次是IPBC和OIT，均為0.313 mg/mL；ZPT的MBC值最大，為2.500 mg/mL。

b）不同防霉劑在不同漿料中的防霉表現(xiàn)不同。IPBC和OIT與漿料的混合物抑菌圈最大，說明兩者與漿料的配伍性較好。相較于丙烯酸酯類和PVA漿料，淀粉漿料顯著促進IPBC和OIT的抑菌效果，但降低了ZPT和AgCl防霉劑抑菌能力的發(fā)揮。這可能是因為后兩者的活性成分Zn2+和Ag+與淀粉膠體形成絡(luò)合物有關(guān)。

c）通過上漿浸軋法，使用含防霉劑漿料對織物進行上漿整理。防霉劑在織物表面分布均勻，其親水性改變主要由漿料種類決定。滌綸和棉織物均表現(xiàn)出良好的防霉性能。這可能與PVA和淀粉漿料黏度較大、親水性好有關(guān)。

d）丙烯酸酯類上漿的錦綸表現(xiàn)出較差的防霉效果，表明需要利用更高濃度的單組分防霉劑對錦綸進行防霉處理。

本文為防霉上漿整理的工程放大應(yīng)用提供了思路和方向，為復(fù)配防霉劑應(yīng)用于上漿整理提供了研究基礎(chǔ)。從環(huán)保、成本的角度考慮，今后也可以嘗試使用幾種防霉劑進行復(fù)配來解決織物防霉的問題。

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Performance comparison and application of four antifungal agents for sizing

LI Ying1， FU Ye2， YU Yihao2， PENG Yikang2， GAO Yujie1， QI Dongming1， WU Jindan1

（1.Zhejiang Provincial Engineering Research Center for Green and Low-carbon Dyeing & Finishing， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China;

2.Zhejiang King Lable Technology Co.， Ltd.， Huzhou 313000， China）

Abstract：

During the storage of fabrics， especially in humid and high-temperature environments， it is easy to produce mildew stains that are difficult to clean. To solve this problem during weaving and short-term storage of fabrics， Penicillium chrysogenum and Aspergillus versicolor were used as the test strains， and four kinds of antifungal agents with active components， including iodopropylene-butyl carbamate （IPBC）， zinc pyrithione （ZPT）， octyl isothiazolinone （OIT） and silver chloride （AgCl）， were selected and mixed with different sizing agents to explore antifungal agents with high application value suitable for the fabric sizing process. The antifungal properties of the four antifungal agents were compared by the minimum bactericidal concentration （MBC） test. The results demonstrated that the MBC value of the antifungal agent to the two molds was the same， the MBC value of AgCl was 0.156 mg/mL， that of IPBC and OIT was 0.313 mg/mL， and that of ZPT was 2.500 mg/mL， indicating that AgCl had the strongest antifungal ability. After the above four antifungal agents were added to the three common sizing agents of acrylate， polyvinyl alcohol （PVA）， and starch， the bacteriostatic zone test， sizing agent viscosity test and zeta potential test indicated that the properties of the sizing agents had a remarkable effect on the diffusion of the antifungal agents. The antibacterial properties of IPBC and OIT in the starch size were significantly enhanced， indicating that the compatibility of the two with the sizes was good. Specifically， the diameters of the inhibition zone of OIT in acrylate size， PVA size and starch size against Penicillium chrysogenum were 21.3 mm， 30.3 mm and 40.0 mm， respectively， while those against Aspergillus versicolor were 23.7 mm， 28.3 mm and 40.0 mm， respectively. Compared with acrylate and PVA size， starch size significantly promoted the bacteriostatic effect of IPBC and OIT but reduced the bacteriostatic ability of ZPT and AgCl. The probable cause is related to Zn2+and Ag+ forming complexes with starch colloids， which are the active components of the latter two. In terms of price and effect， OIT has the highest application value. Finally， antifungal agents were applied to different fabrics through sizing treatment. The results of SEM analysis， contact angle test and anti-mildew test of fabrics show that the antifungal agents can be uniformly coated onto the surface of fabrics through the padding-sizing treatment， endowing the fabrics with excellent anti-mildew ability. The viscosity and hydrophilicity of the sizing agent have a significant impact on the anti-mildew ability of the fabric after sizing and finishing. Cotton and polyester fabrics show good mildew resistance， which may be related to the high viscosity and good hydrophilicity of starch and PVA size. Polyamide fiber sized with acrylate shows a poor anti-mildew effect， which indicates that several antifungal agents can be combined in the future to achieve a better anti-mildew effect and lower cost. Our study provides guidance for future research on antifungal compounds and engineering scale-up applications.

Keywords：

fabric antifungal agent; sizing and finishing; OIT; IPBC; ZPT; sizing agent