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美国纺织品抗菌剂抗菌性能检测研究新进展

文章出处:永利皇宫官网责任编辑:人气:-发表时间:2019-06-24 18:44【

今天广州永利皇宫银离子抗菌剂给大家分享美国纺织品抗菌剂抗菌性能检测研究新进展。

 

美国常用纺织品抗菌性能测试方法概述

 

在美国现有抗菌纺织品抗菌性能检测标准中,最具有代表性、影响力较大且被广泛采用的抗细菌性能检测标准主要有:AATCC 147纺织材料抗菌活性评定方法:平行划线法(以下简称为“AATCC147”);ASTM E 2149

 

测定抗菌剂的抗菌活性在动态接触条件的标准测试方法[(以下简称“ASTM E 2149”);AATCC 100抗细菌纺织品的评价方法[5](以下简称“AATCC 100”)。这3个标准方法分别代表了目前最常用的纺织品抗细菌性能测试典型方法类型:琼脂扩散法(定性)、振荡法(定量)、吸收法(定量)。

 

1AATCC 147方法(琼脂扩散法)


AATCC 147方法是定性试验方法琼脂扩散法的典型代表,其特点在于:测试方法简单、快速、结果直观、测试费低廉;适用于溶出性抗菌剂加工的抗菌纺织品;还可用于判断抗菌纺织品所采用抗菌剂的溶出性。但该试验不能定量测试抗菌纺织品抗菌活性的强弱,只能判断检测样品有无菌性能,由于测试方法相对粗放,测试结果容易受到织物织造结构的影响,测试结果的重复性及稳定性略差。

 

图1  AATCC 147测试结果

 

以图1所示测试结果为例:样品1能抑制样品与琼脂培养基表面接触部位金黄色葡萄球菌的生长繁殖,而且由于样品所含抗菌物质溶出并在琼脂培养基内进行扩散,在样品周围形成抑制细菌生长的区域,即“抑菌环”;样品2

能抑制样品与琼脂培养基表面接触部位大肠杆菌的生长繁殖,因无抗菌物质溶出,无“抑菌环”;样品3不能抑制样品与琼脂培养基表面接触部位金黄色葡萄球菌的生长繁殖,该部位可看到明显的细菌生长。由此可见,该测试方法可以根据样品与琼脂接触部位细菌的生长情况非常直观地反映样品的抗菌纺织品的抗菌性能。


但随着市场需求的改变,特别是电子商务的需求,抗菌纺织品企业生产、营销企业及消费者并不满足于仅了解抗菌纺织品是否具有抗菌性能这一定性测试的结果,更希望通过量化的测试结果来突显产品抗菌性能,因此AATCC 147标准的采用近年来也出现了较为明显的下降。

 

2ASTM E 2149(振荡法)


ASTM E 2149是定量测试方法振荡法的典型代表,测试时将一定量的抗菌处理样品及未经抗菌处理的对照样置于标准指定浓度的50mL菌悬液中,同时设置一组未添加任何样品的只接种对照组,采用腕式振荡器进行一定时间

的动态振荡培养,通过比较振荡培养后样品与未经抗菌处理对照样(测试使用未经抗菌处理对照样的情况下)/只接种对照(测试无法获得未经抗菌处理对照样情况下)细菌的减少率评价样品的抗菌性能。该方法适用于非溶出性抗菌剂加工的抗菌纺织品,可以对不同形状的样品,如纤维、纱线、织物等进行测试。

 

3AATCC 100(吸收法)


AATCC 100是定量测试方法吸收法的典型代表,该标准最早颁布于1961年,后历经多次修订沿用至今,使用范围非常广泛,常常被美国买家作为指定检测方法使用。

SGS上海实验室某一时间段统计,在申请美国纺织品抗菌检测方法的客户中,超过半数的客户选择AATCC 100方法,见图2

 

 图2 美国纺织品抗菌检测方法申请情况饼图


 

AATCC 100方法测试时需将样品制备成120px直径的圆片,圆片片数以吸收1mL菌液为准,将1mL特定浓度的菌悬液接种在样品上,经过18~24小时的接触培养,比较“0小时”与一定接触时间后样品上存活的细菌数,计算细菌减少率。

 

尽管AATCC 100方法使用广泛,但近年来该方法的局限性也愈加突出:按照一定面积取样,无法对纤维、纱线等纺织品进行测试;AATCC 100标准在测试的很多环节都提供了可供选择多种条件,测试方法的自由度高,看似便于不同实验室根据样品不同特性和实验室的不同条件选择合适的条件进行测试,但也容易因不同实验室或不同测试人员对标准和样品的认识差异,因而采用不同试验条件、试剂等,造成不同实验室之间的结果差异,给抗菌纺织品的生产企业及消费者造成很大的困扰;随着安全、健康、环保等意识的增强,一些传统的溶出性强、杀菌作用显著的有机抗菌剂,如三氯生使用受到限制,抗菌纺织品所采用的抗菌技术正在进行更新换代,稳定性好、释放缓慢的微溶出/非溶出性抗菌剂逐渐成为发展新趋势;对非医疗用途抗菌纺织品其抗菌理念也在悄然变化,抗菌纺织品对抗菌性能的要求逐渐由原来的“杀菌”转变对微生物数量的适当控制即“抑菌”,而AATCC 100标准测试结果虽以细菌减少率(Reduction of bacteria)表示,但其测试结果的计算方法的实质是以杀菌性能进行评价,无法对抗菌纺织品的抑菌性能进行评价,以满足以抑菌性能为主的新型抗菌纺织品发展的需求。

 

01ASTM E3160方法


基于前述原因,美国材料与试验协会(American Society for Testing Materials, ASTM)于20187月颁布了新的抗菌纺织品检测标准ASTM E3160 - 18多孔抗菌材料抗菌性能定量测试方法(StandardTest Method for Quantitative Evaluation of the Antibacterial Properties of Porous Antibacterial TreatedArticles)。尽管该标准采用与AATCC 100相似的吸收法测试原理,但在测试的具体操作和测试条件上进行了优化,给出了更明确的试验条件参数,有利于减少因检测条件选择不同导致的测试结果差异。

ASTM E 3160AATCC100测试条件参数的比较见表1

表1 ASTM E 3160与AATCC 100测试条件参数对比

 

在测试结果的计算方式上,ASTM E 3160标准虽仍以细菌减少率进行评价,但增加了测试结果的对数值计算方法,而且提供了抑菌性能(1)和杀菌性能(2)两种计算方法,可以根据不同产品的特性,提供抑菌性能和(或)杀菌性能的测试结果。

 

02ASTM E 3162方法

 

ASTM E 3160标准,ASTM还同时颁布了抗菌纺织品洗涤测试标准:ASTM E 3162 18 Standard Practice Measuring the Durability of Antimicrobial Agents Applied to Textiles under Simulated Home Laundering Conditions 。在现有抗菌纺织品加工工艺中,除少数采用天然抗菌纤维进行加工,多采用在纺织品中添加抗菌剂的加工方法,将抗菌剂通过共价、离子或者物理方式结合于织物/纤维表面或者纤维内部(熔融纺丝),通常以洗涤测试评估抗菌纺织品抗菌性能耐久性。但现有的试验用家庭洗涤标准,如AATCC 135ISO 6330等,多用于纺织品的物理性能(如水洗缩率)的测试,将其应用于抗菌纺织品抗菌性能的耐水洗性能的评估,容易给洗涤后样品的抗菌测试带来不同程度的影响,如粉末状的洗涤剂往往不易清洗干净,洗涤剂配方中如果含有漂白剂、柔软剂等,这些残留的化学试剂容易导致洗涤后的样品在抗菌性能测试中出现假阳性结果;而一些洗涤剂中如果含有阴离子表面活性剂,容易与阳离子型抗菌剂反应,导致洗涤后的样品在抗菌性能测试中出现假阴性结果。

 

ASTM E 3162标准参考AATCC61 2A的洗涤程序,是一种加速洗涤测试方法,其一个完整循环的洗涤测试相当于5次家庭洗涤,对洗涤次数要求较多的测试,可大大缩短洗涤测试所用的时间;测试每一种样品使用单罐洗涤,避免了其他洗涤标准使用洗衣机洗涤可能出现的样品间交叉污染或者陪洗物造成的样品交叉污染;将测试样品量进行了改进,取样量由AATCC61 2A的按面积取样(50×150mm优化为按照质量取样(10±0.1g;采用不含荧光增白剂、磷酸盐、漂白剂、柔软剂的液体洗涤剂,减少了洗涤剂残留和洗涤剂对样品的影响,有利于提高洗涤后样品抗菌测试的重现性和可靠性。


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