化工儀器網
技術文章
綠色抗菌織物整理研究
閱讀：1246 發布時間：2013-9-10近年來,由于人民生活水平的逐步提高,人們對與日常生活緊密的衣著的要求也越來越高,人們的衣著正朝著功能化方面發展,為了健康,衣著的抗菌性能也逐漸受人關注。近年來在抗菌纖維和織物研究上人們把目光也轉移到綠色的抗菌研究中來[1]。殼聚糖是甲殼素脫乙?；漠a物,其結構屬于葡萄糖結構單元組成的直鏈多糖。它有良好的抗菌性能,同時其生物降解性、生物相容性很好,吸濕性好、吸附金屬離子并且無毒、無污染。因此利用殼聚糖良好的特性開發綠色、無毒、廣譜抗菌,低成本、加工便捷、穿著舒適的殼聚糖抗菌棉織物是十分必要的[2～4]。本文利用殼聚糖良好的抗菌性能,殼聚糖抗菌整理劑對兩種不同織物進行整理,測試表明整理提高了抗菌整理劑的耐水洗牢度,并對整理前后的織物性能進行測試,以分析殼聚糖整理劑對純棉織物性能的影響。
1 實驗
1. 1 實驗材料
織物: A為平紋棉織物16tex、B為斜紋棉織物16tex （這兩種經緯紗密度相同）。
菌種: 大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌。
1. 2 實驗儀器
全自動洗衣機、白度儀、天平、電子織物強力機、織物頂破強力機、織物透氣儀。
1. 3 主要化學藥品
3%低分子量殼聚糖（脫乙酰度85%）（上海海曲化工有限公司）、檸檬酸、有機硅柔軟劑FCA、保護劑PF3（美國FIRSTEX中國分公司） 。洗滌劑:奇強洗衣粉。
1. 4 工藝流程
整理過程:兩浸兩軋（帶液率65%～70%）→預烘（80℃,5min）→高溫烘培（160℃,4min）→清水沖洗→烘干（80℃）
模擬實際穿著洗滌過程:洗滌→清洗→脫水→烘干。
2 結果與討論
對于裁定的測試樣品,抗菌率測定采用細胞培養平板改良Quinn法試驗,來測定經過整理的織物的抗菌率[5]。
抗菌率（%）= | n0 - n
| ×100 （1） |
n0 |
式中: n0———未整理布樣菌落生長數;
n———經整理布樣菌落生長數。
2. 1 洗滌對殼聚糖抗菌織物抗菌性能的影響
表1為純棉織物經殼聚糖抗菌整理劑整理后的測試結果。表1表明經過殼聚糖抗菌整理劑處理過的純棉織物對金黃色葡萄球菌的抗菌率zui高,對大腸桿菌的抗菌率次之,對白色念球菌的抗菌率zui低。相比較而言,這是由于殼聚糖的抗菌機理所造成的[6]。
殼聚糖的抗菌性決定于其分子鏈上帶正電荷的取代基NH3+。一般的細菌常帶有負電荷,帶正電的基團與帶負電的細菌蛋白質相結合使其改性并使細菌失去活性而絮凝、沉積從而抑制其繁殖能力。
表1 洗滌對抗菌性能的影響（% ）
菌種樣品 | 洗滌次數 | |||||
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
金黃色葡萄球菌A | 100 | 97.8 | 92.4 | 89.1 | 82.9 | 75.6 |
B | 100 | 98.8 | 94.6 | 90.3 | 83.1 | 76.4 |
大腸桿菌A | 100 | 97.5 | 92.1 | 88.8 | 82.6 | 78.8 |
B | 100 | 98.4 | 93.5 | 87.7 | 83.4 | 79.3 |
白色念珠菌A | 100 | 73.2 | 69.5 | 65.9 | 61.4 | 58.8 |
B | 100 | 74.1 | 69.2 | 64.2 | 62.1 | 58.6 |
表2 整理前后織物的斷裂強力和織物頂破強力的變化
項目 | A處理前
| A處理后（未加保護劑） | A處理后（加保護劑） | B處理前 | B處理后（未加保護劑） | B處理后（加保護劑） |
經向斷裂強力/N | 835.452 | 782.143 | 811.324 | 753.273 | 578.953 | 670.752 |
緯向斷裂強力/N | 445.263 | 356.572 | 395.275 | 370.34 | 276.128 | 320.936 |
頂破強力/N | 380.571 | 291.145 | 348.362 | 320.167 | 287.486 | 297.725 |
注:表中數值均為測試10次的平均值。
表3 整理對織物透氣性和懸垂性的影響
性能 | A處理前 | A處理后
| B處理前 | B處理后 |
透氣性（L/m2·s） | 153 | 114 | 231 | 206 |
懸垂性系數 | 0.71 | 0.70 | 0.62 | 0.63 |
注:表中數值均為測試5次的平均值。
而白色念珠菌屬于真菌,真菌的細胞壁組成為多糖類物質,對它的抗菌作用機理與對細菌的不同,而且真菌抵抗力強不易被殺死,所以經殼聚糖整理的棉織物對白色念珠菌抗菌性較低。
從表1 也可以看出經過處理的斜紋織物比平紋織物的抗菌率稍大,這是由于相同參數條件下斜紋織物的織物覆蓋系數和緊度都較低,使得在整理過程中斜紋織物可以更多地吸附殼聚糖。從上表也可以看出經過添加適量的保護劑使得殼聚糖、棉纖維和保護劑之間產生了交聯反應和協同作用,殼聚糖同棉纖維結合的牢度得以提高,從而使得殼聚糖抗菌整理的棉織物的耐水洗牢度得以提高。
2. 2 殼聚糖抗菌整理對純棉織物白度的影響
在白度儀上測試試樣,各測5次, 取平均值。參照GB/T 4112-1993,兩種處未理過的純棉織物的白度分別為90.2和90.1。經本實驗處理過的棉織物白度分別為83.9和84.1。結果表明,殼聚糖對純棉織物進行整理后白度有所下降。
2. 3 整理對織物斷裂強力和頂破強力的影響
關于殼聚糖抗菌整理對織物斷裂強力和織物頂破強力影響的測試結果如表2所示。
表2表明,這兩種純棉織物處理前的經向和緯向斷裂強力大于用殼聚糖抗菌劑。