前言
纺织品抗菌防臭加工是当前备受人们关注的功能性整理之一。国际上,真正意义上的产业化的抗菌防臭纺织品开发,是从70年代末80年代初开始,其中较有代表性的国家是日本,尤其是1983年日本纤维制品新机能评价协议会(即通常称的SEK组织)的成立,对抗菌防臭纺织品的表示方法、评价方法、产品标准、安全性能等方面进行了全面的规范,更是促进了纺织品抗菌防臭加工的健康快速发展。
宁波维科集团股份有限公司是一家大型国有纺织企业,集团十分重视新技术应用和新产品开发,1998年开始,组织科技人员开展抗菌防臭床上用品的开发研究,选择了由英国Avecia生产的双胍型抗菌整理剂——REPUTEX20进行抗菌整理,该课题列入宁波市1999年的单列市级新产品开发项目,2000年6月基本完成开发,投入批量生产。
1.抗菌防臭加工的基本原理
1.1细菌在纺织品上的繁殖
细菌的繁殖需要四个基本条件:营养、水份、氧气和温度。在合适的条件下,细菌在纺织品上的繁殖速度基本上每10分钟增长一倍,十分惊人。人体皮肤表面栖息着无数的微生物,它们大部分是细菌类,其次是霉菌及酵母等真菌。细菌类栖息数按葡萄球菌—小球菌—枯草菌—肠道杆菌—链球菌顺序降低;真菌类按曲霉—青霉—酵母菌的顺序降低。国外曾报道了对体力劳动者、沿岸警备队、医务工作者三类人员的皮肤上细菌数计测,表明脚部、腋下、背部都有较高的细菌密度。作为床上用品的纺织品,它和人体表面的接触几乎是全方位的;同时,人体落下的皮屑、汗和污物为细菌提供充分的营养和繁殖条件,使纺织品表面细菌大量繁殖,不仅影响纺织品的使用寿命,更重要的是,还会产生恶臭甚至影响人体的健康,因此,对床上用纺织品的抗菌处理具有积极意义。
1.2REPUTE20
是一种双胍结构的抗菌整理剂,有效杀菌成份PHMB含量20%。PHMB的结构式为
抗菌机理是分子中的阳离子与微生物细胞表面的阴离子部位静电吸附,阻碍细胞溶菌酶作用,
2.REPUTEX20的应用试验
2.1试验材料
JC60s×JC40s高支高密提花织物:
试验目的:
1、REPUTEX20抗菌效果与其它整理剂抗菌效果对比试验;
2、REPUTEX20整理剂耐洗性试验;
3、不同处理方法对REPUTEX20整理效果的影响;
4、REPUTEX20整理对织物风格的影响。
2.3抗菌效果测试方法
按FZ/T01021-92标准进行定量测试,菌种分别为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌;土埋法进行定性试验。
2.4洗涤方法
采用HLCC方法4A,即50℃水洗8分钟,过清水3次,摔干,然后在80℃下烘干。
2.5织物风格测试
亲水性用30分钟毛细管效应衡量;强度用断裂强力衡量;柔软性用悬垂系数衡量。
3.实验结果
3.1REPUTEX20抗菌效果与其它整理剂抗菌效果对比试验:
我们选择了较典型了三种整理剂对比,一种是国外某品牌(以下简称对照A),一种是国产品牌(以下简称对照B),再是REPUTEX20。其中REPUTEX20用量为2%(owf),处理方法为浸泡→脱水→烘干。另两种均按推荐用量和推荐方法进行处理,结果见表1。
从试验结果可看出,REPUTEX20整理剂,对照品A及对照品B对金黄色葡萄球菌都有较好的抑制作用,对大肠杆菌的抑制作用略有差异,但也符合抗菌纺织品的指标要求。
表1抗菌效果对比试验
金黄色葡萄球菌 | 大肠杆菌 | ||
REPUTEX20 | ‘0’接触时间细菌计数 | 0 | 1.1×10 |
定期培养后细菌计数 | 0 | 0 | |
细菌减少百分比 | 100 | 100 | |
对照A | ‘0’接触时间细菌计数 | 0 | 2.8×102 |
定期培养后细菌计数 | 1.2×102 | 5.6×102 | |
细菌减少百分比 | 99.99 | 99.98 | |
对照B | ‘0’接触时间细菌计数 | 0 | 1.7×102 |
定期培养后细菌计数 | 2.0×102 | 2.0×10 | |
细菌减少百分比 | 99.99 | 100 | |
空白 | ‘0’接触时间细菌计数 | 3.7×102 | 3.0×102 |
定期培养后细菌计数 | 9.2×106< | ||
细菌减少百分比 |
3.2REPUTEX20抗菌整理剂的耐洗涤性
将三种抗菌整理剂分别按推荐用量、1.5倍用量、2倍用量、3倍用量处理织物,用HLCC方法对三种整理剂处理的织物洗涤,分别测试洗涤10次、20次、50次后的抗菌效果,结果见表2~表4
表2REPUTEX20整理剂耐洗性
0次水洗 | 10次水洗 | 20次水洗 | 50次水洗 | |||||
金葡萄 | 大肠杆菌 | 金葡菌 | 大肠杆菌 | 金葡菌 | 大肠杆菌 | 金葡菌 | 大肠杆菌 | |
推荐用量 | 100 | 100 | 98.65 | 97.36 | 98.20 | 97.20 | 97.43 | 96.58 |
1.5倍用量 | 100 | 100 | 100 | 99.97 | 99.99 | 99.95 | 99.97 | 99.90 |
2倍用量 | 100 | 100 | 100 | 99.99 | 100 | 99.98 | 100 | 99.96 |
3倍用量 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.99 | 100 | 99.99 |
表3对照品A整理剂耐洗性
0次水洗 | 10次水洗 | 20次水洗 | 50次水洗 | |||||
金葡萄 | 大肠杆菌 | 金葡菌 | 大肠杆菌 | 金葡菌 | 大肠杆菌 | 金葡菌 | 大肠杆菌 | |
推荐用量 | 99.99 | 99.98 | 97.72 | 95.36 | 96.80 | 93.65 | 95.88 | 93.12 |
1.5用量 | 100 | 99.99 | 99.30 | 97.38 | 97.76 | 94.58 | 96.91 | 95.22 |
2倍用量 | 100 | 100 | 99.81 | 98.99 | 98.92 | 98.43 | 98.74 | 98.28 |
3倍用量 | 100 | 100 | 100 | 99.85 | 99.03 | 99.62 | 98.99 | 98.93 |
表4对照品B整理剂耐洗性
0次水洗 | 10次水洗 | 20次水洗 | 50次水洗 | |||||
金葡萄 | 大肠杆菌 | 金葡菌 | 大肠杆菌 | 金葡菌 | 大肠杆菌 | 金葡菌 | 大肠杆菌 | |
推荐用量 | 99.99 | 99.99 | 95.26 | 93.53 | 92.33 | 90.22 | 87.14 | 82.85 |
1.5用量 | 100 | 99.99 | 96.34 | 93.88 | 93.56 | 91.87 | 87.47 | 83.04 |
2倍用量 | 100 | 99.99 | 96.34 | 93.88 | 93.56 | 91.87 | 87.47 | 83.04 |
3倍用量 | 100 | 100 | 97.75 | 94.45 | 95.12 | 92.68 | 89.18 | 83.87 |
从表
3.3不同处理条件对REPUTEX20整理效果的影响。
由于工厂生产当中,可能会有不同的处理方法,所以,我们分别用浸轧法(轧余率65—70%)和浸泡法(浴比1:10)分别做了试验,水洗50次后,测试其抑菌效果,结果见表5
表5不同处理方法的抑菌效果
金黄色葡萄球菌 | 大肠杆菌 | ||
REPUTEX20 用量1.5% o.w.f | ‘0’接触时间细菌计数 | 4.0×102 | 6.7×102 |
定期培养后细菌计数 | 1.7×103 | 2.5×103 | |
细菌减少百分比 | 97.47 | 96.36 | |
REPUTEX20 用量2.0% o.w.f | ‘0’接触时间细菌计数 | 0 | 1.1×10 |
定期培养后细菌计数 | 1.0×10 | 3.2×10 | |
细菌减少百分比 | 99.99 | 99.99 | |
REPUTEX20 用量20g/1 | ‘0’接触时间细菌计数 | 0 | 0 |
定期培养后细菌计数 | 0 | 1.2×10 | |
细菌减少百分比 | 100 | 99.99 | |
REPUTEX20 用量30g/1 | ‘0’接触时间细菌计数 | 0 | 0 |
定期培养后细菌计数 | 0 | 0 | |
细菌减少百分比 | 100 | 100 |
试验表明,用浸泡法用量2.0%时,抑菌效果可以达到要求,而用浸轧法时,20克/升用量即可达到较好的抑菌效果。
3.4整理后织物风格的影响。
分别用三种整理剂按推荐用量处理织物,然后测试其毛效、强力和悬垂性,结果见表6。
表6抗菌整理织物的风格影响
30分钟毛效(cm) | 断裂强力(N) | 悬垂性% | |
空白 | 11.2 | 530 | 34.8 |
REPUTEX20 | 10.8 | 524 | 33.5 |
对照品A | 4.0 | 545 | 35.7 |
对照品B | 6.8< | 29.1 |
从试验中可以看到,REPUTEX20对织物的风格几乎没有影响,而对照品A处理后,织物的亲水性有较大下降,对照品B处理后的织物,悬垂性下降,手感变差。
3.5土埋试验
土埋试验季节是夏季,土埋时间为30天,观察用三种抗菌整理剂处理及未处理织物土埋后表面霉斑及因此引起的破损情况,结果用REPUTEX20处理的织物表面霉斑最少,对照品A次之,对照品B又次之;而未处理织物的表面有大量霉斑,并有破损现象。可以推断,REPUTEX20不仅仅有抑制细菌作用,而且,对霉菌等真菌类也有较好的抑制作用。
4.生产实验
根据小样试验情况,我们应用REPUTEX20批时生产了高支高密床上用品及拉舍尔床上用品,经日本机构测试,产品的抑菌效果符合SEK标准,打开了日本市场。同时,我公司在全国功能纺织品博览会上,推出了“维科”品牌的抗菌拉舍尔棉毯,得到专家的好评。
5.结论
1、REPUTEX20是一种较有效的抗菌整理剂,对金黄色萄球菌、大肠杆菌均有强烈的抑制作用;
2、REPUTEX20处理棉织物,用浸轧法用量20克/升,浸泡法用量2.0%时,即可得到耐洗50次的抑菌效果;
3、采用REPUTEX20处理棉织物,对织物本身的风格几乎没有影响。
4、从土埋试验推断,采用REPUTEX20处理棉织物也应有较好的抑制真菌作用。
本次试验中,宁波市医学科学研究所的陈健先生、吴蕾小姐承担了大时的抑菌效果测试工作,在此谨表谢意。