马正升 上海石化股份有限公司腈纶事业部科技开发处
本文介绍了尘螨的相关知识及其危害,对各种防螨措施进行了归纳,并详细介绍了防螨织物的研究进展情况、防螨织品的效果评价方法及防螨织物开发过程中要注意的几个问题。
1. 引 言
2003年全球哮喘防治策略(GINA)委员会提出全球哮喘病人估计有3亿,2000年我国儿童哮喘患病率为0.5-3%,初步估计中国有1000万左右的哮喘儿童,全国共有2500万左右的哮喘病人,而2000年国内在27城市调查儿童哮喘患病率较1990年上升70%左右。有的大城市则上升了一倍还多。
很早以前人们在接触书柜或衣箱屋尘时就会发生打喷嚏、流鼻涕等情况,知道屋尘可引起过敏反应,但一直不知道主要变应原是什么,直到1969年才知道屋尘中的主要过敏原是螨虫。螨虫是一种对人体健康十分有害的生物,能传播病毒、细菌,可引起支气管哮喘、鼻炎、皮炎、毛囊炎、疥癣等多种疾病。据资料显示,有60%的哮喘病人对尘螨会产生过敏反应,约80%的儿童哮喘起因于尘螨过敏。我国的哮喘病发病率很高,是第二大呼吸道疾病。国外的大量临床研究也发现,儿童早期时家庭中尘螨过敏原的暴露程度与后来发展成哮喘的儿童之间是密切相关的。
据有关部门监测,在上海、北京等生活水平较高的城市,居家中螨虫分布以地毯最多,其次为棉被,再其次为床垫、枕头、地板、沙发等,在这种环境下,可在居室内存活的螨类共有16种之多。调查发现,台湾地区75%住家中都充斥着尘螨,室内每克灰尘隐藏着一万只以上的尘螨,远高于诱发过敏气喘所需要的每克灰尘一百至一千只以上尘螨的浓度。而台湾地区居家室内总螨数分布以地毯最多,其次为棉被、床垫、枕头、地板、及沙发。
屋尘中的住家螨类广泛分布于有人群生活的地方,是强烈的变应原,引起的是全身性变应,包括变应性哮喘、变应性鼻球结膜炎、特应性湿疹/皮炎、变应性荨麻疹等,螨性变应相应占各该病种的80%左右。据估计,50%-80%的哮喘是由尘螨引起的,它还能引起许多种湿疹、干草热、花粉热及其它过敏性疾病。致喘蛋白是螨虫肠内分泌的消化液,其效力十分强烈。对此没有好的治疗方法,只能进行预防,就是必须控制螨虫的数量。
床是人的一个重要休息场所(一生中有1/3的时间在床上。家中的床垫是螨虫的最大来源,因为床垫是提供温暖,潮湿及食物来源的最佳环境。一个普通的使用过的床垫里有10万至1000万的螨虫。一个用了两年之久的枕头,其重量的10%是死去的尘螨及尘螨的粪便。
随着人们生活水平的不断提高,人们更加注意自身居住的家居生活环境,包括床垫、床罩、被褥等家居用品。使用由防螨抗菌纤维制成的纺织品和家居用品,不仅可以抑螨、驱螨,有效防止与尘螨有关皮肤病的发生,还可以抗菌、抑制细菌的繁殖,从而可以达到明显改善人们生活环境的目的。所以研制防螨抗菌纤维就显得很有必要。
近年来,一到高温、多湿的季节,螨类就会大量产生。由其引起的损害情况在各种媒体中被大量提及,并日益成为人们所关心的社会问题。尤其随着人类文明和物质生活水平的不断提高,如空调设备的迅速普及,更使得螨虫问题被作为环境卫生的一个重要问题提到议事日程上来。此外,造成鼻炎和支气管气喘等变应性疾病的原因正是由室内尘埃中的尘螨所引起的。最近,还有许多与这些疾病患者和室内尘埃中螨虫有关的调查研究。
本文介绍了螨虫的相关知识及其危害,将各种防螨措施做一归纳,并重点介绍了防螨织物的研究进展情况及其织品的效果评价方法。
2. 螨虫及其危害
螨虫是小型节肢动物,外形有圆形,卵圆形或长形等。螨虫的体长通常为0.1mm到0.5mm,需要在显微镜下才能观察其形态。螨虫生活史可分为卵、幼虫、若虫和成虫等期。幼螨有足3对,幼螨与成螨则有4对。螨虫对人体的危害主要体现在以下几方面:寄生、叮刺或毒螫、吸血、过敏性疾病,并传播疾病,如病毒病、克次体病、细菌病、螺旋体病,对人类的身体健康造成严重的危害。螨虫的种类很多,其中与人们关系密切的有以下几种:尘螨、恙螨、革螨和疥螨。本文主要介绍尘螨及其危害。
尘螨是一种类似蜘蛛及头虱的生物,普遍存在于人类居住场所的尘埃中,是一种强烈的过敏原。尘螨属于真螨目,蚍螨科。在已知的34种尘螨中,与人类过敏性疾病关系最密切的主要有屋尘螨(Dermatophagoides Pteronyssinus)和粉尘螨(D.Farinae)和埋内欧螨(Euroglyphus Maynei)。其体长为椭圆形,身长只有三分之一毫米,肉眼根本看不见。下 尘螨分布广泛,大多营自生生活。尘螨不会咬人,但它们却无处不在,比如床垫、地毯、窗帘、衣服,甚至小孩的绒毛玩具,都可能是螨繁殖的地方。屋尘螨主要孳生于卧室内的枕头、褥被、软垫和家具中。粉尘螨还可在面粉厂、棉纺厂及食品仓库、中药仓库等的地面大量孳生。尘螨是一种啮食性的自生螨,以粉末性物质为食,如动物皮屑、面粉、棉籽饼和真菌等。
尘螨生长发育的最适温度为25±2℃,温度再高时,发育虽能加快,但死亡率随之增高。低于20℃时则发育减慢,低于10℃不能存活。湿度对尘螨数量也起决定性作用,最适宜的为相对湿度80%左右。装备了空调、地毯的房间是其良好的生活环境。尘螨的散布主要通过携带。尘螨性过敏属于外源性变态反应,病人往往有家族过敏史或个人过敏史。至于过敏原的性质,一种意见认为是来自于尘螨的分泌物、排泄物、蜕下皮壳和死亡虫体,尤其是这些代谢产物在细菌与真菌作用下分解为微小颗粒,能在空气中飘浮,易被吸入,都是强烈的过敏原;另一种意见认为尘螨能够汇集屋尘的过敏原,其肠道是一个极好的环境,适于产生过敏原的分解产物,所以螨本身并不是过敏原。尽管过敏原普遍存在于环境中,但其发病的原因主要与体质的特异反应性有关。当吸入过敏原后,机体能产生较多的尘螨特异性IgE抗体,此抗体能渗入呼吸道粘膜,并与相应抗原在肥大细胞和嗜碱性细胞表面相结合,使之成为致敏组织。当再次吸入尘螨性抗原后,在钙离子参与下,导致肥大细胞溃破和嗜碱性颗粒脱颗粒,促使释放多种生物活性物质,导致细支气管的平滑肌痉挛、粘膜水肿、分泌亢进和细支气管阻塞等病变,这属第Ⅰ型变态反应。过敏体质者易产生特异性IgE抗体。
尘螨过敏有以下临床表现:尘螨性哮喘和过敏性鼻炎。
3. 织物的防螨措施
对螨虫的防除措施大致可分为预防措施和驱除措施两种。前者是消极预防措施,包括室内清扫、室内通风、降低湿度等。而后者则是利用热源进行加热处理、干燥,杀死螨虫,或者采用降低室内湿度的物理方法;以及散布防螨整理剂或用防螨整理剂加工而成的纤维达到杀螨或驱避螨虫效果的加工方法。本文对防螨纤维及其织物的生产方法进行着重论述。
防螨织物的生产方法有两种:一种方法是采用防螨整理剂的后整理法。另一种方法则是将防螨整理剂添加到成纤聚合物中,经纺丝后制成防螨纤维;或者对纤维进行化学改性,使之具有防螨效果,此方法目前尚无工业化生产。
3.1 织物防螨后整理法
这是一种常规的技术,其实施方法有喷淋、浸轧、涂层等,该技术的关键在于防螨整理剂的选择和整理剂的配制。从有关的日本专利介绍中可以看出,日本帝人、可乐丽、三菱人造丝、东洋纺公司等大型的纺织公司以及很多的染整公司都参与了这种防螨织物的开发。
例如,将经过褪浆、精练、漂白、丝光加工而制成的纯棉织物以80%的带液率浸在一种处理液[75%的防螨剂与25%的尿素—甲醛树脂壁料形成的微胶囊(40%浆料)占5%、聚氨基甲酸酯乳剂占0.5%(固含量40%)、氯化镁占0.3%]。经轧液后在120℃下烘干2分钟,然后再在160℃中烘焙3分钟,便得到具有防螨效果的制品。
此外,将防螨整理剂分别溶解于“页岩焦油A”溶剂,以山梨酸溶胶2942S、庚烷熔胶100和十二烷基苯磺酸钙作为乳化剂,充分搅拌成均一的防螨整理剂乳液。再将此防螨整理剂乳液剂与聚丙烯腈树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸乙酯的乳胶液进行混合,得到防螨处理液。防螨处理液对织物的处理方法如下:将30平方厘米的棉布和涤/棉(65:35)混纺布浸渍于200mL的防螨处理液中,用轧液机轧干至带液率为80%,然后在80