抗菌纤维原料的制备及性能研究

抗菌纤维原料的制备及性能研究

一般来说，可采用两种技术方法实现冠幅纺织品，即功能分类方法和直接采用冠幅纤维。采用功能性整理的方法尽管方便,同时也能达到抗菌的目的,但化学整理会影响织物的风格和手感,且抗菌性能的持久性很难得到保证,故目前直接采用具有抗菌功能的纤维已成为研发抗菌纺织品的主要方向本研究中选用了改性抗菌涤纶纤维、甲壳素纤维、竹纤维及竹碳纤维。为探讨各抗菌纤维织物的抗菌特性,试制了专门的织物试样,对其抗菌性能进行了测试和比较,探讨了各抗菌原料与抗菌性能之间的关系,为研发与生产抗菌纺织品提供依据。1环保的重要性和目1.1环保含义杀菌:杀死微生物营养体和繁殖体的作用叫作杀菌。抑菌:防止或抑制微生物生长繁殖的作用叫作抑菌。抗菌:抑菌和杀菌作用的总称为抗菌。1.2寄生虫体的抗菌性能由纤维组成的纺织品,由于其多孔式物体形状和高分子聚合物的化学结构利于微生物附着,成为微生物生存、繁殖的良好寄生体。寄生体除了对人体的危害之外还会污染纤维,因而抗菌的主要目的就是消除这些不利影响。本试验选用的抗菌涤纶纤维、竹纤维、甲壳素和竹碳纤维属于非溶出型,因此选用振荡烧瓶法进行测试。2存在一定的局限性抗菌织物有一个特殊的质量检测指标,即抗菌效力。有关抗菌效力的测定,国内外学者先后提出了多种评价实验法,但均存在一些缺陷,适用范围有一定的局限性。抗菌剂可大致分为溶出型(织物上的抗菌剂在水中能缓慢溶出)和非溶出型(抗菌剂和纤维结合,不能溶出)两种,相应的具有代表性的抗菌性能测试方法有:GB15979—2002一次性使用卫生用品卫生标准,也称“振荡烧瓶法”,适用于非溶出性抗菌剂生产的纺织品。本试验将分别测试抗菌涤纶织物、甲壳素纤维织物、竹纤维及竹碳纤维织物的抑菌率,并以无抗菌功能的普通涤纶为对照,评价各织物的抗菌性能。2.1振荡前后试样的抗菌性能测定振荡烧瓶法是将一定浓度菌液接种在试样上,通过长时间强烈振荡增加抗菌测试物和试验菌的接触,比较振荡前后试样的菌落数变化来评价抗菌性能。2.2试验中的细菌革兰氏阳性细菌:金黄色葡萄球菌(ATCC25923);革兰氏阴性细菌:大肠杆菌(ATCC25922)。2.3计算的抗菌率式(1)中:X——抑菌率,%;A——被试样品振荡前平均菌落数;B——被试样品振荡后平均菌落数。2.4评估标准根据GB15979—2002,被试样片组抑菌率与对照样片组抑菌率的差值大于26%,可判断该产品具有抗菌作用3结果表明，抗污染试验的结果和分析3.1对大肠杆菌试验结果与分析本试验试制了4种典型面料,原料组合及其结构参数如表1所示。其中,对抗菌涤纶织物、竹纤维织物、甲壳素织物及普通涤纶织物(对照样)的抗大肠杆菌性能测试结果如表2、图1所示。从表2、图1所示不同种类织物对抗大肠杆菌的试验结果可见,含抗菌涤纶47.4%、含竹纤维29.4%、含甲壳素纤维8.5%的抗菌涤纶织物对大肠杆菌的抑菌率分别为38.27%、33.41%和63.09%。根据GB15979—2002标准,抗菌涤纶织物、竹纤维织物、甲壳素纤维织物在其抗菌纤维成分低于50%时,都具有抗菌作用。如进一步对比抗菌涤纶、竹纤维和甲壳素纤维织物中抗菌纤维比例与对大肠杆菌的抑菌率的相对数值关系,可知,对抗大肠杆菌而言,甲壳素纤维织物明显优于抗菌涤纶和竹纤维织物。本研究中甲壳素纤维织物中含甲壳素纤维含量为8.5%时,其对大肠杆菌的抑菌率达到63.09%。3.2对细菌抑菌率的影响抗菌涤纶、竹纤维、甲壳素纤维和竹碳涤纶纤维织物对抗金黄色葡萄球菌的抗菌性能测试结果如表3、图2所示。从表3的测试结果可知,含抗菌涤纶47.4%、竹纤维29.4%、甲壳素纤维8.5%、竹碳纤维30%时各抗菌织物对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为75.2%、51.47%、65.54%和42.55%,表明各纤维织物均具有抗菌作用。同时也可以明显地看到,对比抗菌涤纶、竹纤维、甲壳素纤维和竹碳纤维4种织物,甲壳素纤维织物抗金黄色葡萄球菌的抗菌性能仍是最好的。如与表2对大肠杆菌抑菌率的测试结果进行比较,可知由同一抗菌纤维组成的织物对不同菌种的抑菌特性也不同。较为明显的是含47.4%抗菌涤纶织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为38.27%和75.2%,有近1倍的差异;而对甲壳素纤维织物而言,其对2种菌种的抑菌特性则较为接近,分别为63.09%和65.54%。竹纤维织物对抗金黄色葡萄球菌的抑菌率比抗大肠杆菌的也要高,高出23%。3.3织物抗菌性能与经纱的关系考虑到产品成本和产品风格等因素,实际生产中较少用纯抗菌纤维生产纺织品。将抗菌纤维与其他纤维混纺或交织是进行抗菌纺织品开发的主要方向为此,本实验选用含同样抗菌剂有效成分的3种不同纤度抗菌涤纶作纬纱分别与166.7dtex普通涤纶作经纱进行交织,织成经纬密度相同的单层平纹织物试样,并进行金黄色葡萄球菌的抗菌性能测试,测试结果见表4。如对表4测试结果采用线性回归的方法进行计算,则织物中抗菌涤纶纤维百分含量%(X)与织物抑菌率%(Y)有如下关系:Y=40.26186+0.80666×X,回归方程的相关系数R=0.94877,可见有很高的相关性,线性回归关系见图3。从图3可知,随着抗菌涤纶纤维比例的下降,织物的抑菌率也逐渐下降,但即使抗菌涤纶纤维比例下降到18%左右,织物的抑菌率仍达到52.13%,表明该抗菌涤纶纤维具有较强的抗菌性能。4织物抗菌性能分析通过本研究的实验测试与分析探讨,表明采用抗菌涤纶纤维、甲壳素纤维、竹纤维及竹碳纤维试制的抗菌面料均具有良好的抗菌效果,织物中抗菌纤维含量对织物的抗菌效果有很