抗菌羽絨產(chǎn)品抗菌性能測(cè)試方法研究

文/沈金金 吳鮮鮮 葉翔宇 趙仙梅 徐筱燕 蔣冬紅

1 引言

羽絨制品以其輕、薄、暖等特點(diǎn)受到廣大消費(fèi)者的青睞，但羽絨是一種動(dòng)物性蛋白纖維，存儲(chǔ)不當(dāng)容易成為微生物滋生的場(chǎng)所。隨著人們對(duì)健康的關(guān)注，具備抗菌功能的各類產(chǎn)品逐步走入人們的生活。在這樣的背景下，抗菌羽絨也隨之出現(xiàn)?？咕鸾q是將水洗羽絨通過后續(xù)加工將抗菌整理劑添加在羽絨上，屬于后加工抗菌產(chǎn)品?？咕夹g(shù)運(yùn)用于羽絨能有效保護(hù)羽絨，減少微生物產(chǎn)生的異味，并減少病原微生物對(duì)人體的危害。

準(zhǔn)確檢測(cè)和評(píng)估抗菌效果及其安全性，對(duì)抗菌產(chǎn)品市場(chǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展顯得尤為重要。抗菌羽絨抗菌物質(zhì)的溶出性和洗滌后抗菌羽絨的抗菌性能，能直接反映抗菌劑與羽絨結(jié)合的牢固程度和量化抗菌羽絨的抗菌效果，但是目前國(guó)內(nèi)尚沒有針對(duì)抗菌羽絨抗菌效果、抗菌物質(zhì)溶出性的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 抗菌性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)比較

目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)的紡織品抗菌標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 20944《紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià)》[1]、FZ/T 73023—2006《抗菌針織品》[2]、GB/T 15979—2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[3]、AATCC 100—2012《紡織材料中抗菌整理劑的評(píng)定》[4]和AATCC 147—2011《紡織品抗菌活性的評(píng)定方法：平行劃線》[5]等。其中FZ/T 73023和GB/T 20944是國(guó)內(nèi)比較常用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)其他標(biāo)準(zhǔn)，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在試驗(yàn)菌種、洗滌劑、洗滌方法、空白對(duì)照樣及抗菌效果的判定等方面都有詳細(xì)說(shuō)明[6]。

表1對(duì)各檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別進(jìn)行了對(duì)比，可以看到檢測(cè)中吸收法和振蕩法為常用的定量方法，暈圈法為常用的定性方法，金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎桿菌為常見的試驗(yàn)菌。

金黃色葡萄球菌是人類化膿感染中最常見的病原菌，自然界中無(wú)處不在，是革蘭氏陽(yáng)性菌中抵抗力較強(qiáng)的致病菌，是革蘭氏陽(yáng)性菌的代表。大腸桿菌作為一種機(jī)會(huì)致病菌，是人和許多動(dòng)物腸道中最主要且數(shù)量最多的一種細(xì)菌，已作為革蘭氏陰性菌的代表性菌種用于各種試驗(yàn)。因此，本文選取金黃色葡萄球菌、大腸桿菌作為試驗(yàn)對(duì)象。

根據(jù)羽絨輕、蓬松、不易固定、吸濕性較低的特點(diǎn)，本文從洗滌方法、抗菌測(cè)試過程、抗菌物質(zhì)溶出性測(cè)試過程等3個(gè)方面進(jìn)行研究?？咕Ч麥y(cè)試主要參考了GB/T 20944.2—2007和GB/T 20944.3—2008標(biāo)準(zhǔn)，抗菌物質(zhì)溶出性測(cè)試主要參考了FZ/T 73023—2006標(biāo)準(zhǔn)中的暈圈法。

表1 抗菌測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)及區(qū)別

3 羽絨洗滌過程

目前羽絨洗滌方法相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 127052—2009《織物防鉆絨性試驗(yàn)方法》[7]、FZ/T 73053—2015《針織羽絨服》[8]、IDFB—2017《測(cè)試規(guī)則》[9]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室洗滌過程效果判斷，IDFB—2017中的羽絨洗滌方法最為合適。本文借鑒了IDFB—2017中18—C的測(cè)試方法，并根據(jù)實(shí)際情況改良了試驗(yàn)步驟。

3.1 設(shè)備和材料

洗衣機(jī)按A AT C C 1 3 5標(biāo)準(zhǔn)中要求；烘干機(jī)按AATCC135標(biāo)準(zhǔn)中要求；Woolite 洗滌劑。

制備的樣品應(yīng)為圓形小枕頭，采用100%高密機(jī)織棉布面料，線數(shù)為230～300根，直徑為20英寸。

3.2 制備樣品

剪裁兩塊直徑為20英寸的面料，將兩片圓形面料縫合成一個(gè)枕殼，留一個(gè)裝絨小口，把枕殼翻面。稱取50g羽絨，通過小口充入圓形枕殼中，最后將枕頭縫合。

3.3 試驗(yàn)方法

洗滌和干燥程序：洗滌循環(huán)選擇標(biāo)準(zhǔn)擋（洗滌、漂洗、旋干）；洗滌溫度低于29℃；干燥程序選擇（A）滾筒烘干。洗滌步驟：將枕頭放入洗衣機(jī)中（冷水正常機(jī)洗）并加入60毫升洗滌劑，按照AATCC設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)洗程序洗滌，漂洗完成后，將枕頭放入滾筒中溫烘干。按照以上步驟執(zhí)行一定次數(shù)，最后一次洗滌循環(huán)完成后再進(jìn)行兩次漂洗再烘干，確保樣品沒有洗滌劑殘留。

4 羽絨抗菌測(cè)試

抗菌性能測(cè)試主要按照GB/T 20944.2—2007和GB/T 20944.3—2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對(duì)試樣放置部分進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)。

4.1 試驗(yàn)所用的菌種和樣品

試驗(yàn)菌種：革蘭氏陽(yáng)性菌：金黃色葡萄球菌ATCC6538；革蘭氏陰性菌：大腸桿菌8099。

樣品準(zhǔn)備：試驗(yàn)樣品準(zhǔn)備如圖1所示。未處理前樣品作為對(duì)照樣品—A；抗菌羽絨作為試驗(yàn)樣品—B；洗滌后抗菌羽絨作為試驗(yàn)樣品—C（其中洗滌部分按本文中所闡述的洗滌方法進(jìn)行，共洗滌5次）。

圖1 羽絨試樣

4.2 參照GB/T 20944.2—2007試驗(yàn)部分

本部分試驗(yàn)基本與GB/T 20944.2—2007標(biāo)準(zhǔn)中方法步驟相同，但改進(jìn)了試樣的放置方式和滅菌處理過程，提出羽絨試樣接種時(shí)的注意細(xì)節(jié)。

（1）試樣放置

準(zhǔn)備與玻璃小瓶圓柱內(nèi)徑大小一樣的圓形濾紙片覆蓋在羽絨上，將瓶?jī)?nèi)剩余空間用錫紙團(tuán)填滿，確保將羽絨壓平壓實(shí)，蓋上瓶蓋，此時(shí)步驟目的使羽絨滅菌后定型便于后續(xù)試驗(yàn)操作。

（2）試樣滅菌

采用高壓蒸汽滅菌（121℃，20min），取出玻璃小瓶，擰出瓶蓋，去掉錫紙團(tuán)，用無(wú)菌鑷子小心將圓形濾紙片取出，將放有羽絨的敞口玻璃小瓶放在生物安全柜中，干燥1h后蓋上瓶蓋，備用。

（3）接種時(shí)需要注意的細(xì)節(jié)

接種菌液時(shí)將槍頭壓在羽絨樣品中，將菌液打在正中間位置，防止菌液留在最上層羽絨。

4.3 參照GB/T 20944.3—2008試驗(yàn)部分

本部分試驗(yàn)基本與GB/T 20944.2—2007標(biāo)準(zhǔn)中方法步驟相同，改進(jìn)了試樣的放置方式和增加了滅菌時(shí)間，添加了樣品接種前步驟。

（1）試樣放置與滅菌

將試樣直接放于三角瓶中，瓶口用錫紙包裹，再用繩子扎緊，放入高壓滅菌鍋中高壓蒸汽滅菌（121℃，20min）。

（2）樣品接種前步驟

將PBS緩存液依次加入試樣三角瓶中，用錫紙重新包裹瓶口，用繩子扎緊，用手劇烈振蕩，使緩沖液完全浸透羽絨后再接種菌液。

4.4 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果如表2和表3所示。

表2 參考GB/T 20944.2—2007的抗菌試驗(yàn)結(jié)果

表3 參考GB/T 20944.3—2007的抗菌試驗(yàn)結(jié)果

大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)值分別為3.1、2.9、2.3、2.1，均達(dá)到了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的增長(zhǎng)值≥1.5的要求。同時(shí)表3對(duì)照燒瓶中的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的活菌濃度均比接種時(shí)的活菌濃度高，符合GB/T 20944.3—2007的標(biāo)準(zhǔn)要求。

兩個(gè)試驗(yàn)方法得出的抗菌率數(shù)據(jù)比較接近，以上兩個(gè)抗菌試驗(yàn)均有效。按照本文的洗滌方法，兩個(gè)試驗(yàn)洗滌前樣品B的抑菌率均比洗滌后的樣品C的抑菌率高，但洗滌前后抗菌羽絨的抗菌效果變化不大，均具有良好的抗菌效果，說(shuō)明此抗菌羽絨具有較好的抗菌耐久性。

5 羽絨抗菌物質(zhì)溶出性測(cè)試

抗菌物質(zhì)溶出性測(cè)試主要參考了FZ/T 73023—2006標(biāo)準(zhǔn)中的暈圈法，所用的菌種和樣品均與本論文中羽絨抗菌測(cè)試部分相同，對(duì)試驗(yàn)操作部分進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)。

5.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

（1）菌種制備：與FZ/T 73023—2006標(biāo)準(zhǔn)附錄E中接種菌液制備方法相同。

（2）試樣準(zhǔn)備：從樣品中選取完整絨朵，放入帶蓋的玻璃小瓶中，每份稱取0.01g，A取6份，B取6份，C取6份，旋緊瓶蓋，高壓蒸汽滅菌（121℃，15min），備用。

（3）工具準(zhǔn)備：準(zhǔn)備耐高壓滅菌塑料圓環(huán)18個(gè)（直徑30mm，高1.5mm），用錫紙包裹后高壓蒸汽滅菌（121℃，15min），備用；不銹鋼尖頭鑷子一把；若干無(wú)菌拭子。

5.2 試驗(yàn)操作

（1）試樣接種：與FZ/T 73023—2006標(biāo)準(zhǔn)附錄E中試樣接種方法相同，制備9個(gè)接種有金黃色葡萄球菌的瓊脂平皿，9個(gè)接種有大腸桿菌的瓊脂平皿。

（2）貼試樣：將塑料圓環(huán)放在瓊脂平皿正中間，用滅菌鑷子夾取絨朵貼在圓形瓊脂圈內(nèi)，確保每朵絨朵都能與瓊脂接觸，同時(shí)彼此之間不留空隙，均勻地貼在瓊脂上如圖2所示，最后將圓環(huán)取出。接種金黃色葡萄球菌的平皿貼A、B、C各3份，接種大腸桿菌的平皿貼A、B、C各3份。

圖2 貼試樣

5.3 培養(yǎng)及測(cè)量

倒置平皿，放入生化培養(yǎng)箱，37℃培養(yǎng)18h。用游標(biāo)卡尺測(cè)量試樣的直徑和抑菌圈外沿直徑。抑菌圈外沿測(cè)量時(shí)，應(yīng)選擇均勻且完全不長(zhǎng)菌的抑菌圈。

5.4 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

可以看出A抗菌處理前樣品不具有抗菌效果，作為空白測(cè)試樣D=0mm，可以判定試驗(yàn)有效。洗前抗菌羽絨B抑菌圈分別為10.14mm和10.17mm，洗后抗菌羽絨C抑菌圈分別為4.89mm和4.18mm，洗滌前后抑菌圈寬度均大于1mm，根據(jù)FZ/T 73023—2006可判斷抗菌羽絨為溶出性抗菌產(chǎn)品。

根據(jù)GB/T 31713—2015[10]可判斷，洗前D＞10mm為高度溶出性，洗后1mm＜D≤5mm為微溶出性，結(jié)果表明洗滌過程對(duì)抗菌物質(zhì)溶出性影響較大。本文的抗菌羽絨樣品洗滌5次后仍有溶出性，與洗滌前后抗菌羽絨的抗菌效果變化不大測(cè)試結(jié)果符合，進(jìn)一步說(shuō)明此抗菌羽絨具有較好的抗菌耐久性。在使用過程中，需關(guān)注所使用抗菌物質(zhì)的安全性。

表4 測(cè)量結(jié)果

6 結(jié)論

本文對(duì)抗菌羽絨產(chǎn)品的抗菌性能測(cè)試方法開展了研究，找出了最佳羽絨樣品洗滌操作流程，經(jīng)過改進(jìn)的抗菌性能測(cè)試方法和溶出性測(cè)試方法可用于抗菌羽絨抗菌效果的評(píng)價(jià)，測(cè)試結(jié)果具有較好的一致性。下一步，將在洗滌次數(shù)對(duì)抗菌性能的影響，以及抗真菌效果評(píng)價(jià)等方面開展進(jìn)一步研究。