艾蒿叶水煮液对真丝织物的抗菌整理研究*

官 建

(重庆市合川区蚕桑技术指导站，重庆 401520)

艾蒿叶水煮液对真丝织物的抗菌整理研究*

官 建

(重庆市合川区蚕桑技术指导站，重庆 401520)

本文以水煮方式处理艾蒿叶得到水煮液，并用该水煮浓缩液通过涂层整理和浸轧整理的方式对真丝织物进行抗菌整理。根据AATCC100抗菌测试方法，以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验菌株，测试整理后的真丝织物的抗菌性，优选出效果良好的整理方式，选取抗菌效果较好的整理方法和反应条件下的真丝织物测试其服用性能。实验结果表明，涂层整理后的真丝织物24h时基本上未达到26%的抗菌效率，抗菌效果不显著，浸轧整理后真丝织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌在24h、48h内抑菌效率基本达到了100%，抗菌效果良好；对整理后的真丝织物的服用性能测试表明，该整理方式对真丝织物的服用性能影响不大。

艾蒿叶；抗菌织物；抗菌整理；AATCC

随着生活水平的提高，人们对于生活中使用的各类用品都特别注重绿色无污染；对纺织品来说，越来越多的人对其卫生功能提出了更高的要求。纺织品与人们的生活息息相关，人们穿着的衣服，使用的家纺用品，以及在特殊岗位上，如医生、护士、病人的服装和床上用品等，特别容易因为不抗病毒和不抗菌造成病毒或细菌的交叉传染，因此抗菌纺织品的开发对于人们的工作和生活具有重要意义。

艾蒿(ArtemisiaargyiL.)，也称艾叶草，其分布广泛，是常见的菊科蒿，属多年生野生草本植物，独茎，株高40-60cm,叶正面绿色，背面和茎均为白色，有茸毛，山区阴坡、阳坡、地格、路旁均有生长[1]。现代医学的药理研究表明[2-4]，艾叶是一种广谱的抗菌抗病毒药物，它对多种细菌和病毒具有抑制和杀伤作用，对呼吸系统疾病有一定的防治作用。卢学根[5]对艾叶的水煮液进行抗菌性测试，结果表明：水煮液对细菌的抑制效果较好，尤其对金黄色葡萄球菌的效果最好，对酵母菌的效果一般，对霉菌的效果不明显。周峰[6]认为艾蒿的主要成分，1、8-氨树脑、乙酰胆碱、胆碱等物质，它们具有抗过敏，促进血液循环和抗菌消炎的作用。徐轶彦[7]以红霉素为对照采用琼脂培养基二倍稀释法对艾蒿挥发油的最低抑菌浓度(MIC)检测,通过对感染小鼠进行试验性治疗来检测致死保护率。结果表明，艾蒿挥发油对实验菌的MIC90值范围为0.78-25μL/mL;对金黄色葡萄球菌感染小鼠致死保护率20%-50%，对绿脓杆菌感染小鼠死亡的保护率30%-40%，对大肠杆菌感染小鼠死亡的保护率20%-40%。徐亚军[8]等利用水浸提法制得的艾蒿提取物，采用滤纸片法和测D值法对大肠杆菌进行了抑菌活性研究，结果表明，两种方法对大肠杆菌都有很好的抑制活性；且艾蒿提取物的抑菌效果与其自身浓度有关，高浓度的提取液抑菌作用强烈，反之则相对较弱。本文通过水煮的方式提取艾蒿的抗菌成分，并将艾叶水煮浓缩液整理到真丝织物上，验证其抑菌效果，及对织物的服用性能影响情况，期望开发出一种具有良好抑菌性能的天然抗菌材料，为绿色纺织品的开发提供新途径，以满足人们日益增强的环保和健康需求，并且减少绿色纺织品的制作成本。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验材料

新鲜艾蒿叶(采集于西南大学农场)、双绉(91/55)。

1.1.2 化学试剂

NaOH、Na2CO3、甘油、十二烷基磺酸钠、明胶、羧甲基纤维素钠(分析纯AR，均购于天津市瑞金特化学品有限公司)、硅酸钠(分析纯AR，成都市科龙化工试剂厂)、平平加(分析纯AR，成都市科龙化工试剂厂)、亚硫酸钠(分析纯AR，天津市瑞金特化学品有限公司)、H2O2(30%分析纯AR，成都市科龙化工试剂厂)、JFC(分析纯AR，成都市科龙化工试剂厂)、牛肉膏(生化试剂，北京奥博星生物技术有限责任公司)、蛋白胨(北京奥博星生物技术有限责任公司)、氯化钠(成都市科龙化工试剂厂)。

1.1.3 实验仪器及设备

DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱(上海齐欣科学仪器有限公司)、HH-4型数显恒温水浴锅(金坛市大地自动化仪器厂)、HH-S 14S型电热恒温水浴锅(上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司)、YG026A电子织物强力机(常州市第二纺织机械厂)、YG541D全自动数字式织物折皱弹性仪(温州方圆仪器有限公司)、涂层小样机(佛山市顺德区容桂荟宝染整机械厂)、YG811织物悬垂性测定仪(温州纺织仪器厂)、YG461型织物中低压透气量仪(宁波纺织仪器厂)、SW-CJ-1BU洁净工作台(苏州安泰空气技术有限公司)、ES-315高压灭菌锅(TOMY KOQYO CO-LTO)、DHP-9082电热恒温培养箱(上海齐欣科学仪器有限公司)、HYG-A全温摇瓶柜(太仓市实验设备厂)、P-AO立式气压电动小轧车(冈崎机械织造有限公司)、JA2003A电子天平(上海精天电子仪器有限公司)、Rapid R-3小样焙烘机(LOABORTEX CO.LTD)。

1.2 实验方法

1.2.1 艾蒿水煮液制备

取新鲜艾蒿叶1kg，按照浴比1∶5的比例，加入清水，煮沸40min，用两层纱布过滤，滤液在80℃恒温浓缩至1/10原液，在转速4 000r/min条件下,离心5min，去沉淀，得到艾蒿水煮浓缩液，用保鲜膜将烧杯口封好，放置冰箱备用。

1.2.2 艾蒿水煮液抗菌性测试

培养基配制及培养平板制作：参考文献[9]的方法制备。

实验菌株：大肠杆菌(Escherichiacoli)、金黄色葡萄球菌(StapHyloccusaurueus)。

抗菌性测试方法：取100uL的艾蒿水煮浓缩液涂布均匀于平板培养基，10min后，再加入100uL实验菌株悬浮菌液(浓度为1×103-1×104个/mL),均匀涂布于平板培养基；放置约10min，将平板翻转，移至37℃温箱内培养，以经过高温灭菌的蒸馏水为空白对照，每个样品均作3个平行样，培养48±2 h后观察菌落生长情况，分别在24h、48h观察并计数，计算平均菌落数，并按下列公式计算抗菌效率[10]。

抗菌效率(%)=(1-试验组菌数/空白对照组菌数)×100

1.2.3 真丝织物前处理

真丝织物在后整理工序中最基本的是经过退浆、煮练、漂白处理，以去除坯绸上的各种杂质，提高其服用性能。

退浆液配置：NaOH 10g/L，NaCO31g/L，硅酸钠2mL，平平加O 1g，亚硫酸钠 1g，30%H2O28mL。

退浆、煮练工艺：将烘干称重好的真丝织物放入已配好的退浆液中，升温至100℃，煮练30min后，缓慢加入H2O2，边搅拌边反应30min；取出后用大量清水洗涤，烘干(60℃)，洗涤过程中有少量纱线脱落。

1.2.4 真丝织物涂层整理

真丝织物涂层液配制：艾蒿水煮浓缩液500mL，甘油10mL，十二烷基磺酸钠2.5g，明胶5.0g，羧甲基纤维素钠2.5g。

真丝织物涂层整理：将经前处理的真丝织物剪成0.5m2大小，放置在涂层小样机上正反面进行涂层，室温展开晾至表面稍干，放入有0.5%交联剂戊二醛的烧杯中交联，并将烧杯置于40℃的水浴锅中，交联30min，取出交联后的真丝织物放置于有50%乙醇溶液的烧杯中浸泡5min，取出，在60℃条件下，烘干至恒重，称量并记载数据。

1.2.5 真丝织物浸轧整理

浸轧液配制：按照1∶30的浴比取艾蒿水煮液，加入一定质量分数的JFC，即复配成抗菌整理剂。

浸轧整理：采取“二浸二轧”的方式整理，轧压时间为5min，预烘温度为80℃，焙温度为120℃，时间均为5min。

1.2.6 整理后的真丝织物抗菌性测试

菌种：革兰氏阳性细菌，金黄色葡萄球菌(Staphyloccusaurueus)，革兰氏阴性细菌——大肠杆菌(Escherichiacoli)。

抑菌测试方法:参照AATCC100方法[11]

1.2.7 整理后的真丝织物服用性能测试

(1)急、缓弹性测试

在距布边至少5cm处取样。经、纬向各一半，在19-21℃、相对湿度62%-68%的状态下水平放置24h以上。按国标GB3819-83标准在YG541D全自动数字式织物折皱弹性仪上测试，用经向和纬向的平均折皱回复角之和表示整理样品的折皱回复性。

(2)断裂强力测试

取50mm×300mm试样，将试样在测试前在19-21℃、相对湿度62%-68%的状态下平衡24h，试样夹持距离200mm，按国标GB3923-83标准在HD026N型电子织物强力仪上进行测试。

(3)透气量测试

一般在织物两面有一定压力差的条件下，测单位时间内通过织物的空气量来表示织物的透气性。操作步骤：试样面积为20cm2，并在标准测试条件19-21℃、相对湿度62%-68%下进行调湿处理24h以上。选取喷嘴口径为4mm，按国标GB5453-85在YG(B)461型织物中低压透气量仪上测试，同一种试样的不同部位测10次，计算平均透气量。

(4)硬挺度测试

采用数字式气动硬挺度测试仪，依据ASTM循环弯曲测试方法来检测织物的硬挺度测织物的硬挺度。

2 结果与分析

2.1 艾蒿叶水煮浓缩液抗菌效果

空白对照组与艾蒿水煮液的抗菌性测试后两种细菌的生长情况如图1所示。

A.对照组大肠杆菌生长情况(24 h) ； B.添加艾蒿水煮浓缩液后大肠杆菌生长情况(24 h)；C.对照组金黄色葡萄菌生长情况(24 h)； D.添加艾蒿水煮浓缩液后金黄色葡萄球菌生长情况(24 h)。

从图1中我们可以得知：A与B都是大肠杆菌的生长情况，A空白样中的平板上中长满了细菌，而B艾蒿水煮浓缩液后平板上没有大肠杆菌生长；C与D是金黄色葡萄球菌生长情况，对照组C也长满了细菌，而D 蒿水煮浓缩液后平板上没有金黄色葡萄球菌生长。艾蒿水煮液对两种菌株24h的抑菌效率可以达到100%，表明艾蒿叶水煮液对这两种细菌都有良好的抑制效果。

2.2 真丝织物涂层整理抗菌效果

真丝织物涂层整理后，进行了真丝织物抑菌测试，结果如表1、表2。

表1 涂层处理后大肠杆菌生长情况及抗菌效率

表2 涂层处理后金黄色葡萄球菌生长情况及抗菌效率

从表1和表2中抗菌效率的数值中可以看出，相对于空白对照组，试样组的细菌数均有减少，但三个时段的抑菌效率均未达到26%，表明涂层整理对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌测试效果不明显的。究其原因，可能是涂层整理中所配制的试剂并未渗透至真丝织物纤维中，在震荡过程中被其他物质所覆盖，并未发挥抗菌效果。因此涂层整理不利于艾蒿提取液在织物上抗菌性的发挥。

2.3 真丝织物浸扎整理抗菌结果

从表3可以看出，经艾蒿水煮浓缩液浸扎处理的真丝织物均具有一定的抗菌性，但是在不同条件下整理的织物抗菌性能不同，抗菌性能具有一定的趋同性，即对金黄色葡萄球菌抗菌性能好的真丝织物，对大肠杆菌也具有较好的抗菌性，反之，对大肠杆菌的抗菌性较差；反应时间和反应温度对抗菌性没有太明显的规律性，但是，在反应温度在50℃以上，反应时间大于1h，抗菌性比较好；JFC浓度在0.5%-1.0%之间具有较好的抗菌性能；在反应温度2h，JFC浓度为0.5%，反应温度为60℃时，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的24h和48h的抗菌率都达到了100%，因此我们认为此条件是艾蒿水煮浓缩液的最佳浸轧条件。

表3 真丝织物浸扎处理与抗菌效率

2.4 服用测试结果与分析

2.4.1 急、缓弹性测试结果

从表4中看出，三块布样的急弹性与缓弹性平均值与空白布样对比发现，其值稍有下降，估计由于抗菌整理过程中物质在纤维内部及纤维之间的残留造成织物回复弹性有少许降低，但其差值很小，未明显影响织物的服用性能。

表4 急、缓弹性测试结果

2.4.2 断裂强力测试

从表5中可以看出，适宜条件下浸轧处理后的布样的断裂强力与空白试样对比没有较大变化，基本上都是在适宜范围内。由于水煮液吸附在纤维之中，因此可能会使得一些布样的断裂强力稍有增加，处理温度稍高，时间长，而造成蚕丝纤维的损伤等，可能会使得所测的数值偏低。但总体上来服用性能良好，对真丝织物本身服用性能没有显著影响。

表5 断裂强力测试结果

2.4.3 透气性测试结果

从表6中看出，每块布样测试十次以后的平均透气率再平均以后与空白试样对比发现，透气率稍有下降，但是差值很小，由于抗菌性物质的上染，会使得真丝织物较之前纤维与纤维之前的空隙减小，因此透气率稍降。

表6 透气性测试结果

2.4.4 硬挺度测试结果

从表7中的硬挺度测试值可以看出，整理后的布样与空白布样相比，抗弯长度和抗弯刚度稍有升高，估计由于物质的上染，使得真丝织物较未处理前稍硬，因此硬挺度也稍有增加，但是增加值很小，对真丝织物的服用性能没有显著影响。

表7 硬挺度测试结果

3 结论

(1)艾蒿叶水煮浓缩液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果良好，在24h内抑菌率都达到100%。

(2)在艾蒿水煮液对真丝织物的抗菌整理后发现，涂层整理效果较差，整理后的布样颜色不均匀，手感较硬；对两种菌株抗菌测试显示，24h时其抗菌效率基本上没有达到26%，抗菌效果不显著。

(3)在反应温度2h，JFC浓度为0.5%，反应温度为60℃时条件下，采取“二浸二扎”法浸轧整理的真丝织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有良好的抑制效果，24h、48h抗菌效率基本上达到100%。

(4)浸轧整理后的真丝织物经服用性能测试，测试结果与未整理的空白真丝织物差别不大，对服用性能没有造成显著影响。

[1] 康龙江．艾叶的利用[J].蜜蜂杂志，2007(10)：30．

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Research of the Antibacterial Finishing of Silk Fabrics with the Boiled Liquid of Wormwood Leaves

GUAN Jian
(SericultureTechnologyGuidanceStationofHechuaninChongqing,Chongqing401520,China)

In an experiment reported in this paper，the leaves of wormwood (Artemisiacampestris) was boiled, and the concentrated boiled liquid was used to treat the silk fabric with coating and padding finishing. WithEscherichiacoliandStaphylococcusaureusas the testing bacteria, AATCC 100 antibacterial test was made to investigate the bacterial resistance of the finished silk fabric, and then the optimal finishing method was selected. At last, the wearability of the antibacterial silk fabric was evaluated. The experimental results showed that the antibacterial effect of coating finishing was not significant, the antibacterial efficiency of the silk fabric failing to achieve 26% when tested after 24 hours, but the antibacterial efficiency againstS.aureusandE.coliof silk fabric after padding finishing mostly reached 100% when tested after 24h and 48h. A wearability test showed that padding finishing had no significant effect on the wearability of the antibacterial silk fabric.

Wormwood leaf； Antibacterial fabric； Antibacterial finishing； AATCC (American Association of Textile Chemists and Colorists)

*资助项目：西南大学博士启动基金项目(SWU116030)。

官 建(1981-)，硕士，农艺师，主要从事蚕桑管理和科技推广等工作。E-mail:77225213@qq.com