方偉 王順業(yè) 劉曉巖
摘要:文章簡(jiǎn)要綜述了目前用于我國(guó)的各種抗菌生物整理劑在我國(guó)紡織品生產(chǎn)中的臨床研究和推廣應(yīng)用及其發(fā)展研究歷史,介紹了不同的抗菌類(lèi)型和不同品牌的我國(guó)抗菌生物整理劑在其中的主要應(yīng)用抗菌處理作用和反應(yīng)原理、抗菌生物整理劑在我國(guó)紡織品生產(chǎn)制備中的工藝、國(guó)內(nèi)外有關(guān)抗菌整理劑紡織品檢測(cè)技術(shù)和方法以及對(duì)抗菌整理劑紡織品使用安全性能的評(píng)價(jià),并對(duì)我國(guó)抗菌整理劑紡織品的研究前景做出了展望。
關(guān)鍵詞:抗菌整理劑;抗菌纖維;檢測(cè)方法;安全性評(píng)價(jià)
紡織品上面的可以直接存在的有機(jī)物和微生物主要種類(lèi)包括各種有機(jī)物細(xì)菌和各種真菌(包括霉蟲(chóng)和各種酵母菌),與其他所有人體可以接觸的有機(jī)紡織品為這些有機(jī)物和微生物細(xì)菌提供了一個(gè)適宜的新鮮空氣和高溫濕度和好的營(yíng)養(yǎng),微生物細(xì)菌可以迅速地進(jìn)行繁殖并且經(jīng)常會(huì)滋生使得你的人體不會(huì)受到一些皮膚病毒傳播和細(xì)菌感染而不會(huì)產(chǎn)生一些異味,甚至危害人體健康。目前,隨著紡織產(chǎn)品的功能性研究的不斷深入,抗菌紡織品在功能性紡織品市場(chǎng)上占據(jù)重要位置,越來(lái)越引起消費(fèi)者的關(guān)注。
1抗菌整理劑的分類(lèi)及其抑菌機(jī)理
依照天然抗菌藥物整理外用藥物的主要成份不同,我們大致可以將抗菌藥物整理分為:天然再生抗菌藥物整理外用藥物、有機(jī)天然抗菌藥物整理外用藥物和無(wú)機(jī)天然抗菌藥物整理外用藥物三十四大類(lèi)。
1.1天然抗菌整理劑
天然自保環(huán)境植物抗菌活性整理劑主要成分來(lái)源于自然環(huán)境,通過(guò)科學(xué)利用天然化學(xué)物質(zhì)提取、提純等化學(xué)方法以及工藝從各種自然動(dòng)植物中進(jìn)行提取綜合得出的一些可能具有特殊環(huán)境抗菌活性整理成份的化學(xué)物質(zhì),是一類(lèi)天然環(huán)保環(huán)境抗菌活性整理劑,此類(lèi)環(huán)境抗菌活性整理劑大致情況可以詳細(xì)劃分兩類(lèi)為:天然野生植物源環(huán)境抗菌活性整理劑和天然野生動(dòng)物源環(huán)境抗菌活性整理劑。植物源酚類(lèi)抗菌細(xì)胞整理劑的主要典型代表復(fù)合物質(zhì)主要有:蘆薈多酚提取物(含多酚和酮類(lèi)物質(zhì))、檜木松柏油多酚提取物(多酚酮類(lèi)復(fù)合物質(zhì)),蘆薈中所所含有的多酚和酮類(lèi)的這種化合物是它通過(guò)直接破壞損害人體內(nèi)部細(xì)胞壁,達(dá)到了直接殺滅損害人體內(nèi)部細(xì)胞的抗菌功能,檜木松柏油及其分子結(jié)構(gòu)中的各種配位物質(zhì)氧化和原子氧化會(huì)直接促使損害人體內(nèi)部微生物體內(nèi)的各種蛋白質(zhì)分子發(fā)生氧化變性,殺死損害人體內(nèi)部細(xì)胞;這種動(dòng)物型酚類(lèi)抗菌細(xì)胞整理劑的一個(gè)非常典型重要代表物質(zhì)就是富含氨基酸的肽類(lèi)、多糖類(lèi)及肽聚糖類(lèi),殼聚糖主要成分是一種自由分子聚陽(yáng)或等離子聚合形式的環(huán)氧多糖,具有很好的人體抑菌生理作用和高效率,在分子結(jié)構(gòu)中其對(duì)氨基酸的吸附屬于細(xì)菌,與人體細(xì)胞壁的外表面相互作用結(jié)合,阻礙人體細(xì)胞壁的正常酶化和轉(zhuǎn)移,阻礙人體細(xì)胞內(nèi)外部各種化學(xué)物質(zhì)的正常傳遞。
1.2有機(jī)抗菌整理劑
有機(jī)抗菌整理劑主要是指以季銨鹽陽(yáng)離子作為抗菌整理劑主要代表的另外一類(lèi)含有胺基的化學(xué)物,除此之外,還有胍類(lèi)、酚類(lèi)、鹵素酯類(lèi)、有機(jī)二氧化氮類(lèi)、酚醛水溶液類(lèi)、異噻唑及咪胍類(lèi)等化學(xué)物,此類(lèi)化學(xué)物通過(guò)靜電吸附,自身所攜帶的胺基正電荷與細(xì)胞表面的負(fù)離子相互地組成并且結(jié)合,以防止它們破壞細(xì)菌的膜從而導(dǎo)致酶蛋白和內(nèi)核酸的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生變性,到達(dá)了一種殺死這些細(xì)菌的效果。有機(jī)抗菌整理劑由于其來(lái)源廣,抗菌效果快,殺毒消化作用效果強(qiáng),但是所需要使用的整理劑對(duì)織物都具有一定揮發(fā)性、耐熱性都比較差,與纖維的親和力也比較不足,經(jīng)其他方法整理后的織物在長(zhǎng)期使用之后可能會(huì)出現(xiàn)分解或者析出的現(xiàn)象,對(duì)于人體健康造成了危害。所以我們關(guān)于有機(jī)抗菌總結(jié)劑的研究逐步轉(zhuǎn)向了無(wú)菌抗病毒總結(jié)劑。
1.3無(wú)機(jī)抗菌整理劑
與有機(jī)消毒抗菌藥物整理劑產(chǎn)品相比,無(wú)機(jī)消毒抗菌藥物整理劑在實(shí)際臨床使用時(shí)可以具有更高的使用安全性、更高的耐熱度,并且它們的抗菌性能強(qiáng),具有更高的耐用度。無(wú)機(jī)抗菌整理劑是由保證活性組分穩(wěn)定的無(wú)機(jī)載體和一種具有抗菌性質(zhì)的金屬離子共同組成的,其中這些載體在緩釋環(huán)境中具有很高的抗菌性,并且具備較好的耐熱特性。無(wú)機(jī)抗菌整理劑的主要組成部分是一些特定的具有抗菌作用功能的重金屬離子,其通過(guò)與這些細(xì)菌體系中的各種細(xì)胞蛋白相互地結(jié)合,導(dǎo)致這些細(xì)菌失活或者發(fā)生變性,達(dá)到殺菌或抑菌效果。目前抗菌鑒定主要考慮涉及到作為抗菌劑貴金屬庫(kù)侖離子的抗菌安全性能以及其具有抑菌性的特點(diǎn),ag+作為抗菌劑被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)紡織制品領(lǐng)域,其通過(guò)庫(kù)侖離子壓力的抗菌作用原理是將酸性溶液直接吸附進(jìn)入到另外一種通常帶有正負(fù)相位電荷的酸性細(xì)胞膜上,穿透到酸性細(xì)胞壁直接溶液進(jìn)入酸性細(xì)胞內(nèi)部,與酸性細(xì)胞內(nèi)的合成硫基離子發(fā)生硫化反應(yīng),使得酸性細(xì)胞內(nèi)的合成硫化酶大大地嚴(yán)重喪失了活性,從而直接導(dǎo)致抗菌使得酸性細(xì)胞大大地嚴(yán)重喪失了離子分裂和細(xì)胞增殖的活動(dòng)能力。
2抗菌紡織品的制備方法及其原理
2.1后整理法
經(jīng)過(guò)后期整理的方法進(jìn)行了抗菌整理之后所取得的易溶性紡織物大致可分為兩種:即溶入式和易溶性抗菌紡織物。溶出型抗菌性能較高的紡織品主要指一種可以從纖維內(nèi)部迅速分解和擴(kuò)散至其他纖維物質(zhì)的表面所以產(chǎn)生的抗菌循環(huán),從而直接消滅和殺死其中環(huán)內(nèi)各種細(xì)菌的紡織品,此類(lèi)抗菌性能較差的紡織品耐水洗性差,適用于一次性或者二次洗滌中所使用次數(shù)少的紡織品。非溶出型抗菌紡織品一般都主要是通過(guò)各種化學(xué)反應(yīng)將那些具有抗菌活性的聚合物或者其他具有抗菌活性的聚合物連續(xù)接上,這些類(lèi)型的抗菌劑都可以直接與纖維產(chǎn)生共價(jià)鍵或者離子結(jié)合鍵,作用時(shí)這些抗菌劑并且不會(huì)自由分解和擴(kuò)散,但與該聚合物或其他纖維相互接觸的其他抗菌劑均可被自由分解和殺滅,抗其菌活性療法效果持久。
2.2抗菌纖維法
抗菌植物纖維制劑是一種通過(guò)各種化學(xué)物理或者其他生物化學(xué)治療手段將其引入至植物纖維素的表面上以及其內(nèi)部,已經(jīng)通過(guò)研制成功得到的一種具有特殊性的抗菌藥物作用的化學(xué)物質(zhì),抗菌劑纖維可以非常牢固地直接附著于植物纖維上,并通過(guò)對(duì)其在纖維內(nèi)部進(jìn)行持久緩慢的細(xì)菌釋放,具有細(xì)菌持久性和細(xì)菌耐受性等抗菌藥物抑制的特殊效果??咕锢w維主要可以被細(xì)分為天然合成抗菌生物纖維和各種人工合成天然抗菌生物纖維,天然合成抗菌生物纖維的一個(gè)類(lèi)別典型重要代表產(chǎn)物包括有白竹纖維(竹子樹(shù)漿粘膠纖維)、殼聚糖、麻纖維等;人工合成的天然抗菌生物纖維主要可以采用共紡或混紡織編絲法、復(fù)合合成紡絲法、接枝法和改性紡絲法等工藝制備。
3國(guó)內(nèi)外抗菌檢測(cè)方法及影響因素
3.1檢測(cè)方法
對(duì)紡織品進(jìn)行抗菌性質(zhì)的檢驗(yàn)主要分為定性和定量檢驗(yàn)。定性檢查可快速地判定樣本上的抗菌性能,通過(guò)對(duì)樣本周?chē)目咕M(jìn)行抑制,就可以準(zhǔn)確地判斷紡織品抗菌整理劑使用的藥物是否具有抗菌溶出度。定量檢驗(yàn)主要是針對(duì)溶出型和易于吸收的抗菌整理紡織品,通過(guò)計(jì)算測(cè)試細(xì)菌數(shù)的減少比例,就可以得到定量地評(píng)價(jià)各類(lèi)紡織品的耐腐蝕性和抗菌效果。
3.1.1定性檢測(cè)法
定性檢測(cè)的方法主要有兩種,混菌培養(yǎng)法和劃線法?;炀囵B(yǎng)法主要特點(diǎn)就是將各種菌懸液均勻噴灑于各類(lèi)固體培養(yǎng)基的表面,并將各種固體培養(yǎng)基粘貼到含有培養(yǎng)基的某些數(shù)量細(xì)菌的瓊脂培養(yǎng)基表面,培養(yǎng)一定時(shí)間后,觀察每個(gè)樣品底部和周?chē)鞣N細(xì)菌發(fā)育狀態(tài)的變化;劃線法主要方式就是用接種環(huán)篩選出一定量的細(xì)菌液分別放入瓊脂平板的培養(yǎng)基上進(jìn)行劃線,再將這些細(xì)菌液粘貼到瓊脂平板培養(yǎng)基的表面,培養(yǎng)一定的時(shí)間后,觀察這些細(xì)菌在樣品底部及周?chē)陌l(fā)育情況。
3.1.2定量檢測(cè)法
定量檢測(cè)技術(shù)就是指在樣品上接種定量檢測(cè)測(cè)試菌液后,經(jīng)過(guò)必要一定期限內(nèi)的培養(yǎng),根據(jù)測(cè)試菌株數(shù)量的增加和減少比例,就可以定量地評(píng)價(jià)各類(lèi)紡織品的耐菌性和防菌效能,此種檢測(cè)方法雖然具有定量、準(zhǔn)確、客觀等優(yōu)勢(shì),但是由于測(cè)試的時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高。
3.2紡織品抗菌試驗(yàn)影響因素
影響紡織品抗菌試驗(yàn)的因素主要有測(cè)試菌種、接種菌的制備方法、對(duì)照樣的選擇及菌種代數(shù)等。在對(duì)抗菌性紡織物進(jìn)行的抗菌性能評(píng)價(jià)中,菌種選擇必須要具有良好的科學(xué)性和其代表作用??己怂x紡織物的菌株是否具有廣泛的耐腐蝕性及其抗菌功能,較合理的選擇方式應(yīng)該是按照一定的比例,將具有代表性的菌株搭配組成混合型菌種以便于篩選。菌液的制備工作過(guò)程是抗菌試驗(yàn)中非常關(guān)鍵的一步,定量試驗(yàn)中根據(jù)各個(gè)菌種活性來(lái)制備主要可以劃分為兩步活化法和三步活化法,活化制備工藝和方法的差異會(huì)對(duì)被測(cè)菌的活性產(chǎn)生巨大的影響;不同標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)單位對(duì)照樣在測(cè)試時(shí)菌類(lèi)增加及其數(shù)量都會(huì)產(chǎn)生較大程度的影響,對(duì)照樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,可以推動(dòng)各個(gè)檢測(cè)單元對(duì)于本次檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性和可再現(xiàn)性的提高;試樣所用劑量的增加與否會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生顯著的影響,試樣所用劑量越多,活菌的個(gè)數(shù)就相應(yīng)地會(huì)減少得更多,從而促進(jìn)了抗菌效果的提高,但并且這些劑量不能直接地反映出一件紡織品真正具有的抗菌性能,統(tǒng)一的試樣所用劑量對(duì)于抗菌實(shí)際應(yīng)用的研究就會(huì)變得十分重要;測(cè)試菌培養(yǎng)的持續(xù)時(shí)間可能會(huì)直接受到微生物倍數(shù)的影響很大,也可能會(huì)直接地影響至于測(cè)試結(jié)果,因此,培養(yǎng)時(shí)間不同,測(cè)試結(jié)果可能會(huì)變得不同;菌種的代數(shù)對(duì)于測(cè)試的結(jié)果也會(huì)有一定程度的影響,測(cè)試中菌種傳代的次數(shù)相對(duì)更多,菌的活性相對(duì)越弱、它們的生化性質(zhì)也會(huì)隨之發(fā)生變化,測(cè)試的結(jié)果就會(huì)無(wú)法真實(shí)地反應(yīng)到樣品的抗菌性質(zhì)。
4抗菌紡織品的安全性評(píng)價(jià)
抗菌紡織品是作為各種功能性紡織品的一個(gè)重要組成部分,其產(chǎn)品的安全性能是應(yīng)該引起各方的注意。不合格的抗菌紡織品不僅有可能對(duì)身心和社區(qū)造成損失,其中的生產(chǎn)和加工以及垃圾廢棄物還有可能對(duì)其生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的破壞,所以在進(jìn)行抗菌紡織品質(zhì)量和安全性的評(píng)估時(shí)既要確保產(chǎn)品具有良好的抗菌性和經(jīng)濟(jì)效益又要著重考慮產(chǎn)品對(duì)于人體和社區(qū)環(huán)境的危害。
在對(duì)整個(gè)抗菌生物紡織品的抗菌溶劑滲出性與抗菌化學(xué)生物毒素合理性兩個(gè)指標(biāo)分別進(jìn)行綜合測(cè)試的工作過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)該按需要充分綜合考慮到整個(gè)抗菌產(chǎn)品的實(shí)際抗菌使用條件環(huán)境,如在抗菌洗滌(包括水浸、干洗)、汗?jié)n、唾液、摩擦等等狀態(tài)下,考察其他各種抗菌生物整理劑對(duì)生物纖維的抗菌附著力,同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)應(yīng)該按需要依據(jù)抗菌產(chǎn)品的使用類(lèi)型,來(lái)適量增加清潔后的抗菌洗滌或者抗菌試驗(yàn)的使用次數(shù),確保整個(gè)抗菌產(chǎn)品在不同的實(shí)際使用條件環(huán)境下均安全有效。
5結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,隨著現(xiàn)代紡織技術(shù)的不斷發(fā)展,未來(lái)抗菌紡織品的發(fā)展依托于環(huán)保、安全、高效、穩(wěn)定的抗拒整理劑,及抗菌整理技術(shù),從而促進(jìn)抗菌紡織品的健康發(fā)展。同時(shí),加強(qiáng)對(duì)抗菌紡織產(chǎn)品的安全性評(píng)估,建立抗菌紡織品的安全性能評(píng)價(jià)體系。
參考文獻(xiàn)
[1] 王一村,李娜,翟中華,高靜靜,周莉莉.數(shù)字PCR技術(shù)的發(fā)展及在食品源性成分鑒定中的應(yīng)用 [J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2018.
[2] 陳紅梅,楊文杰,朱春華.3種AATCC紡織品抗菌測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)比較 [J].上海紡織科技,2010.
[3] 官杰,柳永杰,趙巖,徐東峰,張雪,索依拉.石墨烯纖維及織物抑菌性能的研究 [J].紡織科學(xué)研究,2019.
作者簡(jiǎn)介:
方偉(1986.09,男,湖北荊門(mén),大學(xué)本科,工程師,被裝產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn))