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抗菌織物的制備及性能測試研究

來源:印染在線 發(fā)布時間:2015年02月11日

 

前言

在人類的生活空間中存在著無數(shù)的微生物,僅人體上半身皮膚上有505000個/m?2的微生物〔1〕,它們從汗水和其它分泌物中獲得營養(yǎng)進(jìn)行著生長、繁殖、死亡的新陳代謝。這些微生物中有大量的致病菌,可以直接使人體發(fā)病,也能落在衣服、鞋帽、被褥及其它日用紡織品上,再轉(zhuǎn)移到適合繁殖的人體部位而引起疾病。因而賦予紡織品一定的抗菌性能,無

疑是消除了細(xì)菌傳播的一個重要途徑。

細(xì)菌對紡織品本身也產(chǎn)生一些不良的作用,如:它們代謝過程中常產(chǎn)生羥基乙酸、檸檬酸、草酸、乳酸、酯酸、硅酸及一些能附著于織物的色素,使紡織品外觀產(chǎn)生一定的變化,機(jī)械性能下降、著色,變色甚至產(chǎn)生難聞的臭味。因此,為提高織物的服用性能及人體的健康水平而進(jìn)行的抗菌織物的開發(fā)越來越受到人們的重視。

人類對抗菌紡織品的研究已有很久的歷史,美、日、英、法、瑞士等國都進(jìn)行過抗菌纖維、織物的研究,如美國用DC5700整理的織物;日本東洋紡、敷島紡等二十九個廠商生產(chǎn)抗菌產(chǎn)品,包括襪子、內(nèi)衣、運動服,室內(nèi)裝飾品、抹布、手套、帳蓬、美術(shù)畫布和鞋料等〔2〕。

我國一些單位已開始致力于抗菌纖維、織物的研究,并開發(fā)了一些產(chǎn)品。但在品種、數(shù)量、功能及質(zhì)量上,尚不能滿足日益增長的需要。因而開發(fā)抗菌效果好,使用性能強的產(chǎn)品具有廣闊的前景。本文利用織物后整理工藝,開發(fā)了一種抗菌織物,經(jīng)測試抗菌效果、透氣、透濕性均良好。

2.抗菌織物的制備

2.1.藥劑

抗菌劑CPZP:不溶于水的無機(jī)微細(xì)粒子,無毒、無刺激性。系自制的試劑。

粘合劑:白色乳液,略帶藍(lán)色熒光,低溫自交聯(lián)、自增稠,含固量30%左右。

2.2.整理漿液的配制:

(1)抗菌劑加水,加適量分散劑,高速攪拌,并逐漸加水,逐級分散備用。

(2)燒杯加12水,然后逐步加入粘合劑,輕輕攪拌。

(3)燒杯中加入配好的抗菌劑,并加入剩余的水,充分?jǐn)嚢瑁{(diào)節(jié)pH89,補充需要的水。

2.3.整理漿液的配方:

CPZP 510

粘合劑4060毫升

分散劑適量

水適量

總量1升

2.4.試驗織物:

普通棉布、滌棉、腈綸

2.5.制備工藝:

浸軋(二浸二軋,軋余率80%)→預(yù)烘(80℃)→焙烘(100120℃5min)。

3.性能測試:

3.1.抗菌性測試:

3.1.1.抗菌效果檢測指標(biāo)菌種:

大腸桿菌;中科院微生物研究所

金黃色葡萄球菌;北京朝陽醫(yī)院提供

綠膿桿菌;北京朝陽醫(yī)院提供

3.1.2.測試方法:

(1)首先配制固體培養(yǎng)基,然后連同各種刷洗干凈的儀器高壓滅菌。

(2)將菌種接種培養(yǎng),挑取培養(yǎng)基上已生長的數(shù)個菌落。放于盛有無菌性生理鹽水的試管中,振蕩,并同標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌比濁管對照,配成3億個/mL的菌液,然后逐級稀釋成3*10?5個/mL菌液備用。

(3)將整理及未整理空白棉樣品,剪成2.5cm?2大小,并貼于培養(yǎng)皿中經(jīng)冷卻的固體培養(yǎng)基上,如圖,用刻度滴管分別取0.02mL菌液(濃度3*10?4個/mL),滴加于培養(yǎng)皿中整理及未整理布樣上,隨即滴加一薄層冷卻到45℃左右的固體培養(yǎng)基,將培養(yǎng)皿放于培養(yǎng)箱中于37℃,恒溫恒濕培養(yǎng)24小時,計數(shù)試樣上的菌落數(shù)。

3.1.3.抗菌性的表征方法:

(1)用測試織物上菌落數(shù)目直接表示

(2)用抗菌率表示:

抗菌率=NO-NT/NO*100%

NO:未整理樣品菌落數(shù)

NT:整理樣品菌落數(shù)

3.2.耐洗性測試:〔3

2%肥皂水或市售洗衣粉,按說明配成洗滌液,將織物放入洗衣機(jī)內(nèi)攪動10分鐘為一次,可洗5,1015……50次,每次應(yīng)在清水中漂凈再攪動,然后測定洗后織物的抗菌率。

3.3.透氣性測試〔4〕:按英國標(biāo)準(zhǔn):BS3424:1973

3.4.硬挺度的測試〔5〕:

參見美國標(biāo)準(zhǔn)5200

剪取一塊254mm*25mm的長方形織物,用膠帶貼在一根3mm厚,19mm寬,310mm長的平板條上,測定從板條頂部到心形園圈的最低點的距離。

3.5.織物透濕性[3]:JIS620.1982

在用測試樣封口的小燒杯中裝入CaCl2,在一定溫度,濕度下,放置24小時,測定放置前后CaCl2,的吸水量,從而自出單位面積極織物的透濕量。

透濕量(gcm2·24h)=吸水量/織物面積

4.結(jié)果及討論:

以市售白棉、滌棉、腈綸按2.5方法分別進(jìn)行整理,得整理織物,進(jìn)行抗菌性及其它應(yīng)用性能測試。結(jié)果如下:

4.1.織物抗菌性及廣譜性

1.織物的抗菌性

由上表可知,本文制備的抗菌織物不僅具有較好的抗菌性,而且抗菌廣譜性良好。選用的3種菌種,是自然界及人體皮膚粘膜中最常分布之種類,金黃色葡萄球菌是無芽胞細(xì)菌中抵抗力最強的致病菌,可用作革蘭氏陽性菌的代表;大腸桿菌分布廣泛,可作為革蘭氏陰性菌的代表;綠膿桿菌也是一常見的致病菌。因而選用以上三種菌作為代表菌種,基本上可反映織

物抗菌的廣譜性。

本文使用的抗菌劑CPZP無機(jī)微粒子,被整理到織物上后,起抗菌作用的主要是CPZP當(dāng)中的金屬離子。有關(guān)金屬離子的抗菌機(jī)理目前已有研究,有文獻(xiàn)認(rèn)為〔6〕:纖維表面上吸附的細(xì)菌將抗菌劑釋放的金屬離子吸入細(xì)胞中,金屬離子同對細(xì)菌生存至為重要的某種酶結(jié)合,使細(xì)菌失去活性,由此顯現(xiàn)出抑制細(xì)菌增殖的效果;有的文獻(xiàn)〔7〕則認(rèn)為金屬離子在抗菌過程中起著催化作用,使空氣中的氧及水中的氧產(chǎn)生負(fù)氧離子,負(fù)氧離子最終抑制細(xì)菌增殖。

4.2.抗菌織物的耐洗性

2

 

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