几种棉织物抗菌剂的整理效果对比

孙小着

（南京华久纳米技术有限公司，江苏南京 210046）

在日常生活中，人们不可避免地会接触到各种细菌、真菌等微生物，而纺织品正是这些微生物的温床，也是疾病的传播源。在一般情况下，人们感觉不到致病菌的危害，但当条件适宜时，皮肤上的致病菌就会大量繁殖，并通过皮肤、呼吸道、消化道以及血液对人体造成伤害［1］。细菌、真菌等微生物能引起局部化脓性炎症、全身感染、食物中毒、葡萄球菌性肠炎、肠道感染、皮肤黏膜感染、内脏感染、中枢神经系统感染等。随着生活水平的提高以及保健意识的增强，人们越来越重视纺织品的保健功能、卫生状况。而抗菌纺织品特别是家用抗菌纺织品的开发和应用，不仅对人体健康起到防范作用，而且能提供优异、卫生和舒适的生活环境。［2］市场上的抗菌纺织品种类繁多，使用的抗菌材料也是千差万别，选择一种安全、有效、性价比高的耐洗涤抗菌剂尤为重要。

抗菌剂是指在一定时间段内能够抑制细菌、真菌等微生物滋生和繁殖，浓度低于国家规定水平的化学物质。市场上常用的抗菌剂主要分为有机抗菌剂、天然抗菌剂和无机抗菌剂。［3］目前，国内外纺织品的抗菌防臭加工方法大致分为抗菌剂后整理法、纤维改性法、共混法。［4］由于棉纤维属于天然纤维，纤维改性等加工方式不太适合，所以本实验采用3种抗菌剂（有机硅季铵盐类抗菌剂HM98-3541、纳米银抗菌剂CAG-1、银离子抗菌剂Dowsilvadur 930）通过后整理方式对纯棉织物进行加工，并测试织物的抗菌性能，找出每种抗菌剂适合的加工方法。

1 实验

1.1 材料与仪器

材料：60×60/200（75+75）全棉漂白双喷贡缎；HM98-3541（工业级，南雄鼎成化工有限公司），CAG-1（工业级，北京崇高纳米有限公司），Dowsilvadur 930（工业级，美国陶氏化学），黏合交联增效剂PHOBOL XAN（工业级，亨斯曼中国有限公司），渗透剂L-10（工业级，上海泽星化工有限公司），营养肉汤、营养琼脂培养粉、沙氏琼脂培养基（广东环凯微生物科技有限公司），磷酸氢二钠、磷酸二氢钾（南京化学试剂股份有限公司），蒸馏水［屈臣氏集团（香港）有限公司］，金黄色葡萄球菌（ATCC 6538，革兰氏阳性菌种），大肠杆菌（ATCC 25922，革兰氏阴性菌种），白色念珠菌（ATCC 10231，真菌）。

仪器：PL2002型电子天平［梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司］，PA-0化验室小轧车、L-3型实验室热定型机（深圳汉德实业有限公司），DHG-9013A恒温鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司），U-2900双光束分光光度计［天美（中国）科学仪器有限公司］，智能数显恒温水浴箱（上海一科仪器有限公司），PHS-25台式数显酸度计（上海雷磁仪器有限公司），SJ-CJ-2FDQ双人单面超净工作台（苏州苏洁净化设备有限公司），BXM-30R立式压力蒸汽灭菌器、BSD-WX（F）3200卧式摇床（恒温）、MJX-100B-Z霉菌培养箱（上海博迅医疗生物仪器股份有限公司）。

1.2 抗菌整理工艺

工艺配方见表1。

表1 不同抗菌剂的工艺配方

工艺流程：一浸一轧（轧余率50%左右）→烘干（120℃，3 min）→热定型（160℃，2 min）。

1.3 抗菌性能测试

定量测试：根据试样细菌的减少率评价抗菌效果。参照GB/T 20944.3—2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》，将抗菌织物分别洗涤20次和50次后剪成5 mm×5 mm的碎片，称取（0.75±0.05）g，用小纸片包好。3个菌种做平行实验，每个配方的试样准备9份。另外选择未经抗菌整理的试样作为对照样，准备12份。为了验证实验的有效性，对照实验要做菌种有效性实验。根据下式计算菌种增长值F：

式中，Wt为3个对照样震荡接触18 h后烧瓶内活菌菌落数的平均值，CFU/mL；W0为3个对照样接触时间为0 h时烧瓶内活菌菌落数的平均值，CFU/mL。对于金黄色葡萄球菌及大肠杆菌，当F大于等于1.5时，实验有效；对于白色念珠菌，当F大于等于0.7，且烧瓶中的活菌菌落数比接种时有增加时，实验有效，否则无效，要重新做实验［5］。每个试样测试3次，计算抑菌率（保留3位有效数字）：

安全性能评价：抗菌纺织品的抗菌物质应为非溶出性或微溶出性，经抗菌物质溶出性检测，抑菌圈宽度应小于等于5 mm。

2 结果与讨论

2.1 抗菌剂用量对织物抗菌能力的影响

由表2可知，9个配方整理的抗菌织物抑菌性能都非常好，抑菌率均高于95%，增加抗菌剂用量，抑菌性能仍然有所提高，且黏合交联剂对抗菌性能基本无影响。另外，3种抗菌剂对大肠杆菌的抑菌率均稍弱于对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌。

表2 抗菌剂用量与织物抑菌率的关系

2.2 水洗对织物抗菌能力的影响

由表3可知，洗涤对抗菌性能的影响较大，特别是洗涤20次，与未洗涤相比差距相对更大，但洗涤20次和50次的差距不大。这说明抗菌性能在洗涤20次后趋于平缓，添加了黏合交联剂的耐洗涤效果稍稍优于未添加，这与抗菌剂本身是耐洗涤型有关，建议配方中不添加黏合交联剂。

表3 水洗对织物抗菌能力的影响

2.3 棉织物抗菌性的安全性能

由表4可以看出，3种抗菌剂的抑菌圈宽度均小于1 mm，属于非溶出型抗菌剂。

表4 棉织物抗菌性的安全性能

3 结论

（1）3种抗菌剂轧余率控制在50%左右，用量在50 g/L以上都有很好的抗菌效果；经过50次洗涤后，抑菌率仍然保持在80%以上，达到长效抗菌的良好效果，在使用中可以不额外添加耐洗涤的黏合交联剂。

（2）有机硅季铵盐类抗菌剂、纳米银抗菌剂、银离子抗菌剂都属于非溶出型抗菌剂。