曹高飛
摘 要:文章介紹了紡織品進行抗菌整理整個過程,總結了目前市場上紡織品對微生物或細菌沒有抑制作用。在紡織品服用期間,當細菌遇到合適的環境就會迅速生長、繁殖,最終影響紡織品的服用性能,對人體也有一定的危害。介紹了抗菌劑整理紡織品的方法、抗菌劑的種類、抗菌機理、抗菌效果評價及目前紡織品抗菌整理發展的趨勢。通過抗菌劑整理的紡織品,防止微生物對人體的危害,減少其在環境中的傳播與蔓延,最終達到良好的紡織品抗菌整理效果。
關鍵詞:紡織品 抗菌劑 抗菌整理 抗菌性能
中圖分類號:TS195 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)05(b)-0195-01
普通紡織品對微生物細菌或真菌等沒有抑制作用,長期以來傳統的紡織品被認為是微生物生長的良好媒介物,當細菌和真菌等微生物遇到適宜的營養、濕度、氧氣和溫度時,即迅速在紡織品中生長、繁殖[1]。紡織品上細菌的存在,不僅會對紡織品性能,也會給服用者帶來一系列的不良影響。因此為了防止微生物對人體的危害,減少其在環境中的傳播與蔓延,我們需要對紡織品中微生物進行人為的處理和控制[2]。本文綜述了國內外抗菌劑的研究進展,歸納了抗菌劑整理紡織品的方法,以及最終的抗菌紡織品抗菌效果測試。
1 對紡織品抗菌整理的要求
要使紡織品具備良好的抗菌性能,并且在整理過程中對人體和環境不產生不利因素,對紡織品的抗菌整理要求如下:(1)抗菌劑抗菌性能良好,對細菌或真菌具有廣譜性,同時要求抗菌劑低毒或無毒,對人體無害,滿足生物相容性;(2)經抗菌劑整理的織物抗菌效果持久性有效要好;(3)紡織品在經過抗菌劑處理后,對織物外觀、性能等不會產生不良影響。
2 抗菌整理劑的分類
抗菌劑是指采用化學或物理手段殺滅或抑制細菌的生長和繁殖并降低其活性的物質,少部分整理在織物上會賦予其良好的抑菌效果。抗菌劑由其組分可分為三大類,即天然、有機和無機抗菌劑[3]。(1)天然抗菌劑從植物和甲殼質動物中提取,在酸性條件下被溶解成含有氨基,能夠吸附并與微生物細胞壁陰離子成分結合,阻止了細胞壁的生物合成,進而對細菌的生長和繁殖起到抑制作用。對天然抗菌劑有良好的抗菌性能,安全性高,但來源受限,耐久性差。(2)有機抗菌劑分為低分子、高分子、天然型及季銨鹽類抗菌劑,殺菌過程中菌類的細胞膜被損傷是在化學反應中進行的,進而使得蛋白質變性,細菌的正常代謝作用被破壞。對有機抗菌劑殺菌能力強,但毒性較大,對機體環境要求苛刻,耐熱性差。(3)無機抗菌劑對細菌或者真菌殺菌機理是利用Ag、Cu、Zn等金屬單質對細菌作用來實現的。對于無機抗菌劑抗菌性能廣、持久有效、安全性高、熱穩定性良好、微生物抗藥性小。目前此類抗菌劑在紡織品抗菌整理方面被廣泛應用。
3 抗菌劑抗菌機理
對于細菌或真菌來說,主要是典型的外細胞壁結構,此細胞壁對其細胞內部成分的完整性起到了保護作用。細胞壁向內一層為細胞膜,有選擇地控制細胞內外物質的通過,還是部分酶的反應場所,因此細胞的完整性和各組分的正常運行對微生物的生長與繁殖尤為重要。當紡織品經抗菌劑整理后,在使用中,抗菌劑就會對環境中的細菌的細胞壁起到破壞作用,使其細胞膜的滲透性發生改變,從而抑制酶的活性,蛋白質變性,喪失了分裂增殖的能力而死亡。
4 紡織品抗菌整理
目前紡織品抗菌整理主要分為兩類:抗菌纖維法和后整理加工法。(1)抗菌纖維法主要用于針對合成纖維,在熔融紡絲階段將抗菌劑混入紡絲液中,可制成抗菌性能的纖維。此法能使抗菌劑均勻分散在纖維中,抗菌效果持久、安全、溶出量小,但要求抗菌劑具有較高的耐熱性,并且不適用天然纖維,應用受到了限制。(2)后整理加工法是指將織物通過浸漬、浸軋或交聯劑交聯的方法浸入含有抗菌劑的溶液中,在經高溫焙燒后得到具有抗菌性能的織物。根據纖維和抗菌劑的種類不同,可分為溶出型和非溶出型抗菌紡織品。前者是指抗菌劑能夠從纖維內部慢慢擴散至纖維表面,在其表面形成抗菌環,僅適用于一次性抗菌。后者指抗菌劑與纖維通過化學反應進行共價接枝,抗菌過程中抗菌劑不能擴散,但是當細菌接觸到纖維時就會被抗菌劑殺滅,抗菌效果持久有效。此類抗菌紡織品在家庭床上用品、內衣中應用廣泛。
5 抗菌性能評價
5.1 最小抑菌濃度(MIC)和最小滅菌濃度(MBC)
MIC法將細菌分別滴入經階梯式稀釋過的抗菌劑中,然后定量檢測抗菌劑對細菌的最小抑菌濃度。操作過程是將一定濃度的抗菌劑注入液體培養基中,接種菌液,振蕩試管使二者能夠充分地均勻接觸,靜置觀察細菌的生長情況。MBC法檢測步驟同MIC,對于抗菌劑和菌液需充分振蕩1 h,得到抗菌劑的最低滅菌濃度。該法用于檢測滅菌的抗菌劑最低濃度,但需1 h才能產生結果。
5.2 抑菌圈法
也叫瓊脂擴散法,是一種定性評價的方法,對抗菌劑抗菌效果做以最初的評價。在瓊脂培養基中注入菌液,振蕩均勻后倒入培養皿中,或者將菌液均勻涂布在瓊脂培養皿表面,然后在含菌的平板上將抗菌劑以不同的方法放置,培養一段時間,以圈的大小來對抗菌劑的抗菌效果做初步的評價。
5.3 振蕩接觸抗菌法
采用強烈的振蕩使得抗菌劑與菌液接觸的機率增高,一般應用于非溶出性材料。對于紡織品和表面粗糙的樣品測試抗菌性能,此方法是最合適的。我國衛生部于1996年發布了GB15979-1995《一次性使用衛生用品衛生標準》,并在2006年發布了紡織行業標準FZ/T73023-2006,至今一直使用。
6 結語
抗菌紡織品的快速發展,對我國的人民衛生保健水平的提高和公共環境交叉感染率的降低有著重要的價值意義。但是由于我國在這方面的研究起步較晚,目前國內對紡織品的抗菌性能檢測方面還沒有相關技術質量部門,而對于消費者來說,安全存在隱患,同時無法用肉眼從產品外觀上鑒別其是否具備抗菌性能。因此,我們需要在抗菌紡織品快速發展的同時,建立對其產品質量檢測監督體系,探索開發對人體和生態環境無毒害、高效抗菌,且不影響紡織品本身品質的新型抗菌紡織品。
參考文獻
[1] 付偉,吳衛華,王黔平.新型銀系抗菌劑的現狀和展望[J].江蘇陶瓷,2006,39(5):26-28,33.
[2] 趙麗,余家國,程蓓,等.單分散二氧化硅球星顆粒的制備與形成機理[J].化學學報,2003,61(4):562-566,450.
[3] 候文生,魏麗喬,戴晉明,等.載銀新型納米二樣化硅抗菌劑的制備及應用[J].合成纖維工業,2004,27(3):4-6.