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应用纳米材料对纯棉针织物防螨抗菌整理的研究
boaicom 发表于 2008-5-20 17:03:00 |
薛涛，孟家光(西安工程科技学院，陕西西安710048)作者简介：薛涛(1979一)，男，山东青岛人，西安工程科技学院在读硕士研究生。研究方向：针织新材料、新工艺、新技术、新产品的开发与应用。
摘要：介绍了防螨抗菌整理研究的概况以及存在问题。对纳米无机材料的抗菌防螨性进行了研究，并突出叙述了纳米防螨抗菌织物的生产工艺流程。实验表明，经纳米材料整理的纯棉针织服装对螨虫有较高的驱避效果，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌有很高的抑制作用。
关键词：纳米材料；防螨整理；抗菌整理；棉针织物；针织服装
1 螨虫及防螨整理的进展情况
防螨整理是采用现代医学与染整新技术相结合的一种边缘技术，其目的不仅是为了保持织物清洁，更重要的是为了防止传染疾病，保证人体的健康和穿着舒
适，降低公共环境的交叉感染率，具有重大的社会效益。
1．1 螨虫及其危害性
螨虫，学名蠕形螨，又称毛囊虫，是寄生在哺乳动物毛囊及皮脂腺的一种小型寄生虫类。虫类体长通常在0．1～0．5mm，幼螨有足3对，成螨有足4对，需要在显微镜下才能看清其形态。螨虫能传播病毒、细菌、立克次体、螺旋体和原虫等，对人类的身体健康有危害。螨类的种类很多，其中对人体不利的主要有尘螨、革螨、恙螨、蠕形螨和疥螨。
1．2 防螨抗菌整理的现状
织物防螨整理是20世纪80年代才兴起的，传统上应用的试剂都是有机的防螨制剂。目前市场上销售的有机防螨制剂大多存在抗菌谱不广、耐久性差以及安全问题。
我们知道，纳米材料的最大优点除了它本身的优良特性外，就是它的“绿色”性，即对环境无污染。所以，采用纳米无机类抗菌剂可以克服上述问题，它完全符合防螨制剂必须满足的条件：(1)与人接触，特别对过敏性体质的人和婴儿，应无过敏反应和无刺激性；(2)对尘螨有高度活性；(3)防螨效果好且能承受加热等加工条件；(4)无臭味；(5)与其他试剂的配伍性好；(6)加工后无色变现象；(7)耐久性好，即耐洗涤和耐气候性好；(8)天然纤维和合成纤维都适用。
2 防螨抗菌整理实验
2．1 整理液的制备
在防螨抗菌整理液的配制过程中，TiO：和Ag的纳米粉末在整理液中的分散性和稳定性是技术的关键，因此分散剂的选择尤为重要。经过广泛的资料检索和大量的实验，我们选用了土温为分散剂。配制整理液的方法如下：加入规定量的水，室温下依次加入粘合剂、分散剂、纳米粉末，在高剪切乳化机下乳化30 min，制备好的工作液呈乳白色。
2．2 工艺配方
纳米材料7％ ，稳定剂3％ ，固色剂5％ ，分散剂(土温)5％，分散介质(乙醇)3％。
2．3 试样与工艺流程
试样采用纬平针织物。
工艺流程：前处理(净洗)一脱水一浸渍整理液(浴比1：10，室温下浸泡30min)一脱水一浸渍粘合剂30min(浴比1：10，温度40℃)一脱水一烘干一熨烫一
成品。
3 防螨抗菌性能的测试
纳米防螨抗菌效果由上海市和陕西省疾病预防控制中心测试。抗菌测试依据GB 15979—2002《一次性使用卫生用品卫生标准》进行，实验温度为20℃+-2℃。防螨驱避实验采用以下方法：取7只陶瓷圆盘(直径2．5cm，高1cm)，一只放置中心，其余6只围绕中心陶瓷圆盘放置，并且与中心陶瓷圆盘接触。在周围陶瓷圆盘与中心陶瓷圆盘接触处用透明胶粘住。然后将上述7只陶瓷圆盘用双面胶固定在纸板上。在中心陶瓷圆盘上放置粉尘螨大于1 000只。在周围6只陶瓷圆盘底内间隔放置0．5 g待测物，并在待测物和对照物上面各放入0．05 g螨虫饲料。将上述7只陶瓷圆盘连同固定纸板一并放入干燥器的分隔板上，在干燥器的分隔板下面加入饱和食盐水，使干燥器内保持75％相对湿度。将上述干燥器放入20±l~C恒温箱内。24h后取出，在解剖镜下观察，记录待测物和对照物上螨虫数。
驱避率：(1一处理组的试虫数／对照组的试虫数)×100％
3．1 防螨性能的测试
由于国内进行螨虫研究单位保存的螨虫种类有限，本研究只进行了粉尘螨的防螨测试。结果表明，纳米防螨抗菌整理后的织物的驱避率为90％．而据大阪府立卫生研究所法驱避率评价标准为70％以上。
3．2 抗菌谱的测定
结果表明防螨抗菌整理后的织物可以达到良好的抗菌效果和耐洗牢度。对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌具有较强的抑菌效果(参见表1)。其中整理后阳性对照组菌落数为3．41×104cfu／片，洗涤20次后阳性对照组菌落数为4．12×104cfu／片，阴性对照组无菌生长。
4 织物服用性能测试
对纳米材料整理前后的织物的悬垂性和透气性进行对照。对比样均取于同一块织物，一半用前面所得到的最佳工艺进行抗菌整理，另一半则作为原样，只进
行柔软整理。单号为原样，双号为整理后的织物。
本实验采用温州纺织仪器厂YG81 1型织物悬垂性测定仪测定悬垂性。结果如表2所示。采用宁波纺织仪器厂Y561型织物透气性仪测定透气性。实验结果见表3。
从表中可以看出，织物的透气性和悬垂性较未处理织物好或保持不变。处理后织物仍具有原织物的特性，手感柔软，没有出现掉色现象。
5 结论
(1)纳米TiO 能够在光照射的条件下，通过光的催化作用辐射出能量，对附着在针织品上的细菌等有机物分船，可以有效的起到杀虫、抗菌除臭的作用。
(2)采用本文所述工艺对纯棉针织服装进行防螨抗菌整理，可以使服装具有驱避及杀灭螨虫的功能，同时对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌有很强
的抑制作用。
(3)采用本文介绍的工艺整理的纯棉针织服装，其透气性和悬垂性较整理前好或相差不大。
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