抗菌纖維原料的制備及性能研究

抗菌纖維原料的制備及性能研究

一般來說，可采用兩種技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)冠幅紡織品，即功能分類方法和直接采用冠幅纖維。采用功能性整理的方法盡管方便,同時(shí)也能達(dá)到抗菌的目的,但化學(xué)整理會(huì)影響織物的風(fēng)格和手感,且抗菌性能的持久性很難得到保證,故目前直接采用具有抗菌功能的纖維已成為研發(fā)抗菌紡織品的主要方向本研究中選用了改性抗菌滌綸纖維、甲殼素纖維、竹纖維及竹碳纖維。為探討各抗菌纖維織物的抗菌特性,試制了專門的織物試樣,對(duì)其抗菌性能進(jìn)行了測試和比較,探討了各抗菌原料與抗菌性能之間的關(guān)系,為研發(fā)與生產(chǎn)抗菌紡織品提供依據(jù)。1環(huán)保的重要性和目1.1環(huán)保含義殺菌:殺死微生物營養(yǎng)體和繁殖體的作用叫作殺菌。抑菌:防止或抑制微生物生長繁殖的作用叫作抑菌?？咕?抑菌和殺菌作用的總稱為抗菌。1.2寄生蟲體的抗菌性能由纖維組成的紡織品,由于其多孔式物體形狀和高分子聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)利于微生物附著,成為微生物生存、繁殖的良好寄生體。寄生體除了對(duì)人體的危害之外還會(huì)污染纖維,因而抗菌的主要目的就是消除這些不利影響。本試驗(yàn)選用的抗菌滌綸纖維、竹纖維、甲殼素和竹碳纖維屬于非溶出型,因此選用振蕩燒瓶法進(jìn)行測試。2存在一定的局限性抗菌織物有一個(gè)特殊的質(zhì)量檢測指標(biāo),即抗菌效力。有關(guān)抗菌效力的測定,國內(nèi)外學(xué)者先后提出了多種評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)法,但均存在一些缺陷,適用范圍有一定的局限性?？咕鷦┛纱笾路譃槿艹鲂?織物上的抗菌劑在水中能緩慢溶出)和非溶出型(抗菌劑和纖維結(jié)合,不能溶出)兩種,相應(yīng)的具有代表性的抗菌性能測試方法有:GB15979—2002一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),也稱“振蕩燒瓶法”,適用于非溶出性抗菌劑生產(chǎn)的紡織品。本試驗(yàn)將分別測試抗菌滌綸織物、甲殼素纖維織物、竹纖維及竹碳纖維織物的抑菌率,并以無抗菌功能的普通滌綸為對(duì)照,評(píng)價(jià)各織物的抗菌性能。2.1振蕩前后試樣的抗菌性能測定振蕩燒瓶法是將一定濃度菌液接種在試樣上,通過長時(shí)間強(qiáng)烈振蕩增加抗菌測試物和試驗(yàn)菌的接觸,比較振蕩前后試樣的菌落數(shù)變化來評(píng)價(jià)抗菌性能。2.2試驗(yàn)中的細(xì)菌革蘭氏陽性細(xì)菌:金黃色葡萄球菌(ATCC25923);革蘭氏陰性細(xì)菌:大腸桿菌(ATCC25922)。2.3計(jì)算的抗菌率式(1)中:X——抑菌率,%;A——被試樣品振蕩前平均菌落數(shù);B——被試樣品振蕩后平均菌落數(shù)。2.4評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)GB15979—2002,被試樣片組抑菌率與對(duì)照樣片組抑菌率的差值大于26%,可判斷該產(chǎn)品具有抗菌作用3結(jié)果表明，抗污染試驗(yàn)的結(jié)果和分析3.1對(duì)大腸桿菌試驗(yàn)結(jié)果與分析本試驗(yàn)試制了4種典型面料,原料組合及其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。其中,對(duì)抗菌滌綸織物、竹纖維織物、甲殼素織物及普通滌綸織物(對(duì)照樣)的抗大腸桿菌性能測試結(jié)果如表2、圖1所示。從表2、圖1所示不同種類織物對(duì)抗大腸桿菌的試驗(yàn)結(jié)果可見,含抗菌滌綸47.4%、含竹纖維29.4%、含甲殼素纖維8.5%的抗菌滌綸織物對(duì)大腸桿菌的抑菌率分別為38.27%、33.41%和63.09%。根據(jù)GB15979—2002標(biāo)準(zhǔn),抗菌滌綸織物、竹纖維織物、甲殼素纖維織物在其抗菌纖維成分低于50%時(shí),都具有抗菌作用。如進(jìn)一步對(duì)比抗菌滌綸、竹纖維和甲殼素纖維織物中抗菌纖維比例與對(duì)大腸桿菌的抑菌率的相對(duì)數(shù)值關(guān)系,可知,對(duì)抗大腸桿菌而言,甲殼素纖維織物明顯優(yōu)于抗菌滌綸和竹纖維織物。本研究中甲殼素纖維織物中含甲殼素纖維含量為8.5%時(shí),其對(duì)大腸桿菌的抑菌率達(dá)到63.09%。3.2對(duì)細(xì)菌抑菌率的影響抗菌滌綸、竹纖維、甲殼素纖維和竹碳滌綸纖維織物對(duì)抗金黃色葡萄球菌的抗菌性能測試結(jié)果如表3、圖2所示。從表3的測試結(jié)果可知,含抗菌滌綸47.4%、竹纖維29.4%、甲殼素纖維8.5%、竹碳纖維30%時(shí)各抗菌織物對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率分別為75.2%、51.47%、65.54%和42.55%,表明各纖維織物均具有抗菌作用。同時(shí)也可以明顯地看到,對(duì)比抗菌滌綸、竹纖維、甲殼素纖維和竹碳纖維4種織物,甲殼素纖維織物抗金黃色葡萄球菌的抗菌性能仍是最好的。如與表2對(duì)大腸桿菌抑菌率的測試結(jié)果進(jìn)行比較,可知由同一抗菌纖維組成的織物對(duì)不同菌種的抑菌特性也不同。較為明顯的是含47.4%抗菌滌綸織物對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率分別為38.27%和75.2%,有近1倍的差異;而對(duì)甲殼素纖維織物而言,其對(duì)2種菌種的抑菌特性則較為接近,分別為63.09%和65.54%。竹纖維織物對(duì)抗金黃色葡萄球菌的抑菌率比抗大腸桿菌的也要高,高出23%。3.3織物抗菌性能與經(jīng)紗的關(guān)系考慮到產(chǎn)品成本和產(chǎn)品風(fēng)格等因素,實(shí)際生產(chǎn)中較少用純抗菌纖維生產(chǎn)紡織品。將抗菌纖維與其他纖維混紡或交織是進(jìn)行抗菌紡織品開發(fā)的主要方向?yàn)榇?本實(shí)驗(yàn)選用含同樣抗菌劑有效成分的3種不同纖度抗菌滌綸作緯紗分別與166.7dtex普通滌綸作經(jīng)紗進(jìn)行交織,織成經(jīng)緯密度相同的單層平紋織物試樣,并進(jìn)行金黃色葡萄球菌的抗菌性能測試,測試結(jié)果見表4。如對(duì)表4測試結(jié)果采用線性回歸的方法進(jìn)行計(jì)算,則織物中抗菌滌綸纖維百分含量%(X)與織物抑菌率%(Y)有如下關(guān)系:Y=40.26186+0.80666×X,回歸方程的相關(guān)系數(shù)R=0.94877,可見有很高的相關(guān)性,線性回歸關(guān)系見圖3。從圖3可知,隨著抗菌滌綸纖維比例的下降,織物的抑菌率也逐漸下降,但即使抗菌滌綸纖維比例下降到18%左右,織物的抑菌率仍達(dá)到52.13%,表明該抗菌滌綸纖維具有較強(qiáng)的抗菌性能。4織物抗菌性能分析通過本研究的實(shí)驗(yàn)測試與分析探討,表明采用抗菌滌綸纖維、甲殼素纖維、竹纖維及竹碳纖維試制的抗菌面料均具有良好的抗菌效果,織物中抗菌纖維含量對(duì)織物的抗菌效果有很