抗螨虫菱形网眼非织造布的研发和生产

王忆红 刘红国 洪雪梅 卢翠璇 张 玲

上海意东无纺布制造有限公司(中国)

中国流行病学调查显示，螨虫是导致过敏性疾病的主要过敏源之一。螨属于一种体型微小的门蛛形纲的节肢动物，其体长一般为0.1～0.5 mm，生命周期约100 d，但在适宜的环境下，其繁殖速度很快。螨虫的种类有很多，其中在居室中发现的以尘螨为主，纺织行业标准——FZ/T 62012—2009《防螨床上用品》的测定对象是尘螨(粉尘螨)[1]。

尘螨主要孳生在家庭居室中，被褥、床垫、枕头、毛毯、地面都可成为它的窝点。它的食物包括粉尘和皮屑。

研究发现，过敏性鼻炎和呼吸气管疾病主要是由过敏引起，而由螨虫引起的过敏源则是粉尘螨及其排泄物和尸体。这种过敏源还会引起皮肤红斑，肠道螨症，甚至影响部分过敏患者睡眠质量。螨虫与人们的生活质量息息相关，非织造产品最大的特点是产品结构多样，便于承载物质，适合开发除螨产品。

1 除螨制剂

家庭中的防螨方式有很多种，主要包括经常清洗家庭中的床上用品，如枕套、被套、床单；室内多通风，保持家庭环境干燥和清洁；用吸尘器和黏辊吸附床上的粉尘螨等。纺织产品的防螨性能(anti-mite)也称抗螨、驱螨或除螨，指产品具有的驱避粉尘螨的能力。

社会的需求是产品研发的最大动力。要去除螨虫，首先需寻找合适的抑制物质。资料显示，单宁酸(又称鞣酸)是合适的除螨抑制物质。单宁酸具有很强的药理和生物活性，它属于水解类单宁，目前在日化、食品、医药等方面应用广泛。例如，人们将牛皮、猪皮等动物皮用鞣酸进行处理，通过鞣酸的化学处理，使皮中的可溶性蛋白质凝固，用于制作止血剂。又如，当人被毒蛇咬伤后，可用鞣酸制剂对伤口进行清洗，因为鞣酸制剂能抑制蛇毒蛋白的活性，对毒素有很强的解毒作用。据有关资料介绍，青柿子粉单宁能阻止细菌生长，抑制糖苷转移酶的活性及糖苷的合成，从而减少龋齿的形成。因此有的牙膏包含鞣酸制剂，日本已经有相应的产品。

单宁酸属于葡萄糖酰基化合物，它的化合物结构赋予其独特的生理特性和化学特性。单宁酸与蛋白质结合，可使生物体内原生物质凝固，抑制糖苷转移酶的活性，从而抑制细菌、真菌和微生物的生长，也能抑制螨虫的生长。可将单宁酸承载到一定结构的非织造基布上，制成抗螨虫纺织品。

单宁酸在五倍子植物中的含量较高，中国的西南、中南地区都盛产五倍子植物。中国五倍子产量占世界产量的75%～90%，具有丰富的抑制物质(单宁酸)来源，且其价格较低，便于产品推广。

2 产品结构设计

单宁酸可作为合适的抑制物质，但研发抗螨虫纺织品还需对单宁酸处理液的配比，以及单宁酸的承载体纺织品的结构进行进一步设计，从而使单宁酸发挥最大的抗螨虫效果。

经多次试验获得以下单宁酸处理液配置工艺。首先将单宁酸粉与水按照1∶26的质量比混合，在混合液中加入0.5%(质量分数)的表面活性剂，以增加液体的表面张力，利于纺织品在单宁酸处理液中的浸润和吸湿。

采用长1 mm的菱形小网眼水刺布，网眼间距为2 mm、面密度为55 g/m2、厚度为0.45 mm的网眼水刺非织造布。该水刺非织造布的原料配比是30%黏胶纤维和70%聚酯纤维，在经过充分混合、梳理杂乱成网、预湿、正反水刺、后整理、干燥，卷绕形成水刺非织造布。水刺法加固纤维网原理与针刺相似，但加固方式不同，它是采用高压产生的多股微细水射流喷射纤维网后，受托持网帘的反弹，再次穿插纤网。由此纤网的纤维在不同方向高速水流穿插的水力作用下产生位移、穿插、缠结和抱合，从而使纤网加固。水刺加固的纤网成品外观更接近纺织品，具有强度高、起毛低、吸湿量高、吸湿速度快，手感柔软和外观易控制的特性。通过调整托网的空隙大小、空隙密度、材质设计，可形成外观上具有长1 mm，网眼间距为2 mm的菱形小网眼水刺布。该网眼结构符合抗螨纺织品承载织物产品的要求，具有合适的吸湿与保湿程度。具有此结构的非织造布在转移了液体单宁酸后，可在菱形网眼上形成很薄的薄膜，可以更好地吸收单宁酸，使单宁酸的特殊气味产生一种立体效应，形成的协同效应，实现对多种细菌、真菌和微生物具有明显的抑制能力。该产品经日本购买方检测，具有抗螨虫率达99.60%的性能，其具体性能结果如表1所示。其中初期过敏源溶液质量浓度设定为100 ng/mL，实测值为116.53 ng/mL。通过对该结果进行分析后认为，其85%的抗螨效果由单宁酸的生理活性完成，15%的抗螨效果由菱形小网眼结构的非织造布完成。

表1 螨虫(粉尘螨) 过敏源(Der fl)质量浓度降低率检测结果

注：根据检出范围0.5 ng/mL和对照的过敏源质量浓度124.87 ng/mL， 计算出降低率的上限是99.6%。

3 产品工艺流程

单宁酸具有收敛剂的作用，在护肤品行业被用于祛痘护肤品中，可达到紧致肌肤、祛除痤疮的效果。尽管单宁酸可用于护肤品，其还是具有一定的副作用。众所周知，单宁酸是一种化学物质，化学组成复杂且具有较强的腐蚀性，虽然其本身毒性很小，但用量过度会产生副作用。因此在工艺上既要控制单宁酸的施加量，又要发挥它的最大作用。将单宁酸施加在小网眼水刺布上，可以产生结构综合效应。在确保较低副作用的前提下，为使单宁酸除螨作用最大化，本文设计并采用了图1所示的工艺流程。

图1 抗螨单宁酸菱形网眼非织造布工艺流程1—菱形网眼非织造布； 2—放布架； 3—对转移辊；4—单宁酸液体； 5—烘箱；6—施加了单宁酸的抗螨虫菱形网眼非织造布

抗螨单宁酸菱形网眼非织造布工艺流程的具体实施方式如下所述。首先，配制单宁酸液体，将无晶形粉末单宁酸以1∶26的比例浓解于水中，再加0.5%的表面活性剂，充分搅拌均匀放入浸渍漕4(浸渍槽内为单宁酸溶液)中。将菱形网眼结构的非织造布1置于放布架2上，通过一对转移辊3，在浸渍漕4中施加单宁酸液体，然后进入烘箱5，形成成卷的抗螨虫菱形网眼非织造布6。其中，转移辊3下辊为金属辊，上辊外层为橡胶辊。通过控制转移辊的压力和速度，可控制它的上液量。烘箱5温度为125～135 ℃。所得产品目前主要出口至日本，用于作为榻榻米夹层中的除捕螨器。经日方测试，除螨率高于99.60%。

4 产品性能

抗螨菱形网眼非织造布除具有优异的抗螨性能，还具有较好的吸湿性和其他物理性能。其主要性能测试结果如表2所示。

表2 产品性能测试结果

为确保产品质量的稳定性，在各个环节严格执行行业标准FZ/T 62012—2009，该标准规定了防螨床上用品的要求、检测方法、判定规则、标志和包装。同时在生产过程中严格按照上海意东无纺布制造有限公司通过的ISO 9001：2015质量认证体系执行。

5 产品用途

抗螨菱形网眼非织造布产品可用作榻榻米夹层(作为捕螨器)，或床席背衬、床单背层，也可用于沙发，枕套、毛毯及席梦思床垫。该抗螨非织造布在使用过程中可发挥非常有效的除螨作用，且可根据消费者的需求开发出更加合理、美观、舒适的抗螨产品。目前该产品已申请实用新型专利且已授权，专利名称：抗螨虫菱形网眼无纺布，专利号：ZL201520746026.0。