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银抗菌涤纶纤维及其纺织品的抑菌性能研究

 银抗菌涤纶纤维及其纺织品的抑菌性能研究

 [摘要]  正常菌群是条件致病菌群,当肌体抵抗力下降时, 无害的正常菌群就可能转变为有害的致病菌群。载银抗菌涤纶纤维及其纺织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、MRSA 等有很好的抑菌性能。用该抗菌纤维生产的抗菌纺织品,是抵御病源微生物侵袭人体的有效外部屏障。
[关键词]  抗菌织物; 载银抗菌涤纶纤维; 抗微生物性
1  引 言
随着商贸活动以及旅游业、娱乐业的发展,人们的出行、交往和消遣活动越来越多。这些公共场所和广泛的人员流动,既是各种传染病的主要传播源地,也是各种安全隐患最易造成事故的主要场所和媒介。因此,穿着具有抗菌功能的纺织品,可使人们的出行和活动更加安全。纺织品的抗菌性能既是人类抵御病源微生物侵袭的重要外部屏障,也是人类科技进步的产物之一。
 
2  与人类相伴的正常菌群与致病菌群
人降生到这个世界上,就与细菌结下了不解之缘。细菌不仅生活在我们周围的环境中,还在我们体内蛰居、繁殖。在正常情况下,人体除了器官内部以及血管和淋巴系统外,其余部位(如皮肤、呼吸道、胃肠道和生殖泌尿道等) 的对外“开放系统”都有细菌存在。正常菌群与致病菌群并没有本质上的区别。前者只不过被冠以“正常”的招牌,实际上却在隐蔽地、慢性地侵蚀人体。覆盖人体表面的皮肤,每天都要接待数以万计的暂居菌。其中,无害的粉刺棒状杆菌、白色葡萄球菌暂居在皮脂腺分泌较活跃的皮肤上,给步入青春期的男女面部和胸背部留下痤疮。另一些菌群,则寄宿在温暖潮湿的腋窝、乳晕、阴部等处,分解这些部位从大汗腺内分泌出来的浓稠无味分泌物,产生令人讨厌的臭味。
金黄色葡萄球菌是一种最常引起医院内严重感染的致病菌,并且会导致肺炎和脑膜炎。该菌通常也存在于健康人的皮肤表面和鼻道里,大约60 %的人在一生中的某一段时期,鼻腔里都曾经携带有这种细菌,但一般不会引起任何症状。能引起疾病的微生物和寄生虫统称为“传染源”[1~2 ] ,能感染人的微生物超过400 种,它们广泛存在于人的口、鼻、咽、消化道、泌尿生殖道以及皮肤中。每个人一生中可能要受到大约150 种以上16 2006 年第2 期的病原体入侵,在人体免疫功能正常条件的下并不会引起疾病,有些甚至还对人体有益,如肠道菌群(大肠杆菌等) 可以合成多种维生素。这些菌群的存在,还可抑制某些致病性较强的细菌的繁殖,因而这些微生物被称为“正常微生物群”(正常菌群) ;但当机体免疫力降低,人与微生物之间的平衡关系被破坏时,正常菌群也可引起疾病,故又称它们为“条件致病微生物”(条件致病病原体) 。
当机体遭到病原体侵袭后是否发病,一方面固然与其自身免疫力有关,另一方面也取决于病原体致病性的强弱和侵入数量的多寡。一般来说,数量愈大,发病的可能性就愈大。尤其是致病性较弱的病原体,需较大的数量才有可能致病。有少数微生物的致病性相当强,仅轻量感染即可致病,如鼠疫、天花、狂犬病等。皮肤被覆于人体全身外表面,由表皮和真皮组成。表皮细胞排列紧密,使外源病菌很难进入体内,表皮中还存在“与皮肤相关的淋巴组织”,它主要参与细胞免疫[3 ] 。真皮依靠具有半通透屏障或过滤作用的“真皮-表皮连接”。这种特殊的化学结构,在调节表皮、真皮之间物质运输的同时,也阻止了外源有害物质的入侵。由于人体的消化道、呼吸道、泌尿生殖道与外界相通,因而成为外界病菌和有害物质入侵的主要部位。
外源病菌或异物入侵人体,必须越过各种各样的屏障。人体正是通过一系列完备的屏障结构以及发达的免疫系统,维持着自身的稳定和功能的协调。当然,这种防御功能也是有限的;一旦超出限度,人体便会受到病菌的侵害而发病。
目前“, 正常菌群是条件致病菌群”的观点已被人们广泛接受。微生物学家认为,正常菌群与人体始终保持着平衡状态,菌群之间也相互制约,维持相对的平衡。当肌体抵抗力下降或长期服用广谱抗菌素、皮质激素,过多应用同位素或长期患有消耗性疾病时,这些平衡就会受到破坏,无害的正常菌群就可能转变为有害的致病菌群。因此,具有抗菌功能的纺织品是人类抵御外源微生物侵袭人体的又一道外部屏障。本文综述了有关病源微生物对人体健康的危害和侵袭途径,通过对抗菌纤维及其纺织品抑菌性能的研究,试图表明抗菌纺织品对常见病源微生物具有明显的抑菌特性。
3  实验部分
311  原 料
112D×38 mm 抗菌涤纶短纤维、115D ×38 mm 抗菌涤纶短纤维、100DP48F 抗菌涤纶DTY 和150DP48F 抗菌涤纶DTY,中纺院生产;24 支50P50 涤棉纱线(涤为115D ×38 mm 抗菌涤纶短纤维) 、32 支30P70 涤棉纱线(涤为115D ×38 mm 抗菌涤纶短纤维) ,北京棉纺二厂生产;60 支35P65 涤棉纱线(涤为112D ×38 mm 抗菌涤纶短纤维) ,山西太原新凯纺织印染有限公司生产。
312  抑菌性能试验
3. 2. 1  特需器材
(1) 试验菌金黄色葡萄球菌(ATCC6538) ,大肠杆菌(8099) ,白色念珠菌(ATCC10231) 。
(2) 磷酸盐缓冲液(PBS ,0103 moLPL , pH712~714)磷酸氢二钠(Na2HPO4 , 无水) 2183 gPL ,磷酸二氢钾(KH2 PO4 ) 1136 gPL ,非离子表面活性剂(吐温80) 1 gPL ,蒸馏水。
(3) 营养琼脂培养基蛋白胨10 g ,牛肉膏5 g ,氯化钠5 g ,琼脂20 g ,蒸馏水1000 mL 。
(4) 沙堡氏琼脂培养基《纺织科学研究》17蛋白胨10 g ,葡萄糖40 g ,琼脂20 g ,蒸馏水1000 mL 。
(5) 菌悬液制备[4 ]取菌株第3~14 代的营养琼脂培养基斜面新鲜物18~24 h ,用5 mL 磷酸盐缓冲液(PBS) 洗下菌苔,使细菌悬浮均匀后,用PBS 稀释至所需浓度。
3. 2. 2  抑菌性能的试验方法抑菌性能试验方法按照GB15979 附录C(C5) 执行,试验时间为6~24 h。
4  结果和讨论
411  不同规格抗菌涤纶短纤维的抑菌性能
我们在工业化生产装置上生产了不同规格的抗菌涤纶短纤维,并分别对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、抗生物质青霉素耐性黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌性能进行了研究,试验结果见表1。
表1  抗菌涤纶短纤维的抑菌率( %)
涤纶短纤维大肠杆菌
金黄色
葡萄球菌
金黄色葡萄
球菌MRSA
3 白色念珠菌
普通涤纶短纤维15169 17125 13160
抗菌115 D ×38 mm 99199 99187 99120 99198
抗菌115 D ×3 8mm
标准洗涤50 次
3 3 100100 99190 99199
抗菌112 D ×38 mm 99120 99188 99191
抗菌112 D ×38 mm
标准洗涤50 次
99199 99180 99196  3MRSA 是在广东微生物检验所、按照AATCC100 试验方法进行的试验。
3 3 洗涤方法按照GBPT862922001 标准执行。  从表1 可见,抗菌涤纶短纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌具有非常好的抑菌性能,纤维经过50 次标准洗涤后,抗菌性能不变,而普通涤纶短纤维基本上没有抑菌性。抗菌涤纶短纤维对MRSA 有很好的抗菌性。所谓MRSA 菌,指的是抗生物质青霉素耐性黄色葡萄球菌。由MRSA 造成的医院内感染,最早发现在欧美。我国从1980 年开始,陆续在各地医院发现MRSA 患者,而载银抗菌涤纶短纤维及其纺织品则可为抑制MRSA 提供有效的解决方法。
412  染整加工对抗菌针织物抑菌性能的影响
用涤棉比例为30P70 的32 支针织纱,在铜牛集团科英针织技术开发公司加工了批量抗菌针织织物,并对其进行了抑菌性能试验。结果参见表2。从表2 可见,用115 D ×38 mm 抗菌涤纶短纤维加工出的涤棉针织抗菌产品,其抑菌率仍达到70 %以上;经染整加工后,对__________产品的抑菌率也没有影响;针织品经过50 次标准洗涤后,抑菌率仍可提高到80 %以上。18 2006 年第2 期
表2  常规染整加工前后抗菌针织物对大肠杆菌的抑菌率( %)
标准洗涤前标准洗涤50 次后坯布71. 20 87. 60漂白布75. 30 88. 30高温高压染色74. 20 89. 30棉的染色工艺72. 20 90. 80
413  染整加工对抗菌机织物抑菌性能的研究
用24 支50P50 涤棉纱线,在北京棉纺二厂加工了规格为J24 ×J24 的机织布,在北京光华染织厂进行了染整加工,对染整加工前后机织布的抑菌性能进行了试验。结果参见表3。
表3  染整加工前后抗菌机织物对大肠杆菌的抑菌率( %)
标准洗涤前标准洗涤50 次后坯布82. 00 82. 80碱处理脱浆后染色83. 50 89. 60酶处理脱浆后染色81. 40 91. 98  从表3 可见,涤棉比例为50P50 的抗菌机织物,其抗菌性能达到80 %以上;经过50 次标准洗涤后,产品的抗菌性能基本不变,染整加工对抗菌性能的影响不大。
414  高支纱抗菌制品的抑菌性能
用60 支35P65 涤棉纱线进行的深加工抗菌产品---抗菌衬衣和抗菌袜,其抑菌性能经测试结果如表4 所示。
表4  抗菌产品对大肠杆菌的抑菌率( %)
标准洗涤前标准洗涤50 次后抗菌袜子88. 70 85. 60抗菌衬衣84. 30 85. 70  从表4 可见,用112 d ×38 mm抗菌短纤维与棉纤维、按照35P65 的比例可纺60 支以上的高支纱,所加工的抗菌衬衣和抗菌袜的抑菌性均达到80 %以上,染整加工对成品的抑菌率没有多大影响。
415  抗菌涤纶DTY的抑菌性能
不同规格抗菌涤纶DTY的抑菌性能,如表5 所示。
表5  抗菌涤纶DTY对大肠杆菌的抑菌率( %)
抗菌涤纶DTY 大肠杆菌150DP48F 97. 5775DP48F 99. 28(下转第47 页)《纺织科学研究》19
5  结 语
由上述试验结果可见,抗菌纤维及其纺织品可以有效地抑制病源微生物,抗菌纤维可用常规加工工艺进行后道加工,常规染整加工对抗菌性能没有影响。抗菌涤纶纤维和抗菌纺织品可广泛应用于家用、医院、酒店的床上用品及其填充物,以及内衣、运动衫,老年、孕产妇及婴幼儿服装,鞋内衬、袜子等方面,是抵御病源微生物侵袭人体的、安全和有效的外部屏障之一。
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标签:抗菌涤纶纤维纺织品抑菌性能研究
分类:抗菌面料动态| 发布:clsrich| 查看: | 发表时间:2013-11-02
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