鍍銀腈綸的抗菌性能研究

(國(guó)家生態(tài)紡織品監(jiān)督檢驗(yàn)中心，青島，266071)

金屬銀具有優(yōu)良的廣譜抗菌性能。在織物中加入鍍銀纖維，可賦予紡織品良好的抗菌功能［1］。由于銀屬于貴金屬，鍍銀纖維成本較高，因此，研究織物中鍍銀纖維含量與其抗菌性能的關(guān)系，對(duì)指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)、降低成本具有重要的意義。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

標(biāo)準(zhǔn)空白樣，深圳市北岳海威化工有限公司。

鍍銀腈綸，青島大學(xué)。根據(jù)鍍銀纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同，分為5個(gè)梯度?？咕樋椢镌嚇右?jiàn)表1。

表1 抗菌針織物試樣

1.2 試驗(yàn)菌種

革蘭氏陰性菌:大腸桿菌;

革蘭氏陽(yáng)性菌:金黃色葡萄球菌;

真菌:白色念珠菌。

以上菌種均購(gòu)于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CMCC)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 檢測(cè)試樣的準(zhǔn)備

將標(biāo)準(zhǔn)空白樣及含鍍銀纖維的抗菌織物樣剪成0.5 cm×0.5 cm大小的碎片，稱取(0.75±0.05)g試樣多份，用小紙片包好，于121℃、103 kPa滅菌15 min，備用［2］。

為研究鍍銀腈綸織物抗菌性能的耐久性，參考標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 73023—2006《抗菌針織品》的洗滌要求，在測(cè)試前對(duì)5個(gè)梯度的試樣分別進(jìn)行洗滌50次處理。4#保留一定數(shù)量的未進(jìn)行洗滌處理的試樣，以作為對(duì)照。

1.3.2 培養(yǎng)基的配置

營(yíng)養(yǎng)肉湯:購(gòu)于北京路橋技術(shù)有限公司。稱取19 g于1 000 mL蒸餾水中，用0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6.8±0.2(25℃)，在121℃、103 kPa下滅菌15 min，備用。

營(yíng)養(yǎng)瓊脂:購(gòu)于北京路橋技術(shù)有限公司。稱取33 g于1 000 mL蒸餾水中，用0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6.8±0.2(25℃)，在121℃、103 kPa下滅菌15 min，備用。

沙氏瓊脂:購(gòu)于北京路橋技術(shù)有限公司。稱取70 g于1 000 mL蒸餾水中，在115℃、103 kPa下滅菌15 min，備用。

0.03 mol/L PBS緩沖液:稱取磷酸二氫鉀1.36 g，磷酸氫二鈉2.84 g，加1 000 mL蒸餾水，配成pH值為7.2～7.4的緩沖溶液，在121℃、103 kPa下滅菌15 min，備用。

1.3.3 菌液的制備

1.3.3.1 接種菌液的制備

細(xì)菌接種菌懸液的制備:從2～3代的菌種試管中取一接種環(huán)細(xì)菌，在平皿的營(yíng)養(yǎng)瓊脂上劃線，在(37±1)℃培養(yǎng)24 h。取20 mL營(yíng)養(yǎng)肉湯于100 mL三角瓶中，用接種環(huán)從已培養(yǎng)24 h的平皿中取一環(huán)典型菌落接種于營(yíng)養(yǎng)肉湯中，在(37±1)℃，130 r/min振蕩培養(yǎng)18～20 h，活菌數(shù)達(dá)到1×109～5 ×109cfu/mL，即制成細(xì)菌接種菌懸液［2］。

真菌接種菌懸液的制備:從2～3代的菌種試管中取一接種環(huán)白色念珠菌，在裝有沙氏瓊脂的試管斜面上劃線，在(37±1)℃培養(yǎng)24 h。然后將5 mL 0.03 mol/L PBS緩沖液加入到已培養(yǎng)24 h的白色念珠菌試管培養(yǎng)基中，反復(fù)沖洗后將洗液移至另一支無(wú)菌試管中，在手上振搖80次，活菌數(shù)達(dá)到1×108～5×108cfu/mL，即制成了真菌接種菌懸液［2］。

1.3.3.2 稀釋菌液的制備

用移液管分別吸取已制備好的接種菌液1 mL，至盛有(9±0.1)mL的0.03 mol/L PBS緩沖液的試管中，搖勻，進(jìn)行10倍稀釋系列操作，使細(xì)菌濃度達(dá)到0.7×105～1.5×105cfu/mL，真菌濃度達(dá)到1.0 ×105～1.3 ×105cfu/mL［2］。

1.3.4 振蕩培養(yǎng)

參考FZ/T 73023—2006《抗菌針織品》中規(guī)定的抗菌織物測(cè)試方法——振蕩法進(jìn)行試驗(yàn)。將標(biāo)準(zhǔn)空白樣和含鍍銀纖維的抗菌織物樣分別加至盛有(70±0.1)mL的0.03 mol/L PBS緩沖液的三角燒瓶中，然后用吸管往燒瓶中分別加入5 mL已制備好的稀釋菌液，蓋好瓶蓋。將燒瓶置于往復(fù)式振蕩器上，于(24±1)℃、150 r/min振蕩18 h。然后，用吸管從每個(gè)燒瓶中吸取(1±0.1)mL試液至裝有(9±0.1)mL的0.03 mol/L PBS緩沖液的試管中，搖勻，進(jìn)行10倍稀釋系列操作。用新的吸管從每個(gè)稀釋度的試管中分別吸取(1±0.1)mL的試液放入兩個(gè)平皿中做平行樣，再向每個(gè)平皿中倒入約15 mL營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(或沙氏瓊脂培養(yǎng)基)，室溫凝固后倒置平皿，于(37±1)℃培養(yǎng)24～48 h(白色念珠菌48～72 h)，然后按平板計(jì)數(shù)法計(jì)算活菌數(shù)。

為降低誤差，對(duì)同一試樣做3次平行測(cè)試，取其平均值［2］。

1.4 抑菌率的計(jì)算

按照下列公式計(jì)算試樣的抑菌率:

式中:Y——抗菌試樣的抑菌率(%);

Wb——標(biāo)準(zhǔn)空白試樣振蕩接觸18 h后燒瓶?jī)?nèi)的活菌濃度(cfu/mL);

Wc——抗菌試樣振蕩接觸18 h后燒瓶?jī)?nèi)的活菌濃度(cfu/mL)。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

用振蕩法測(cè)得的鍍銀腈綸織物的抑菌率如表2～表4所示。

表2 鍍銀腈綸對(duì)大腸桿菌的抑菌率測(cè)試結(jié)果

研究表明，隨著鍍銀纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，織物對(duì)試驗(yàn)菌株的抗菌性能提高。當(dāng)鍍銀纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率分別為92.42%、87.37%和74.33%，已滿足FZ/T 73023—2006《抗菌針織品》中規(guī)定的AAA級(jí)要求。當(dāng)鍍銀纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到10%時(shí)，對(duì)三種試驗(yàn)菌株的抑菌率均超過(guò)99%。同時(shí)，在相同鍍銀纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)的情況下，織物對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率大于對(duì)白色念珠菌的抑菌率。

表3 鍍銀腈綸對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率測(cè)試結(jié)果

表4 鍍銀腈綸對(duì)白色念珠菌的抑菌率測(cè)試結(jié)果

4#織物在洗滌50次后，對(duì)大腸桿菌和白色念珠菌的抑菌率分別達(dá)到99.21%和98.56%，而4#未洗織物對(duì)這兩種試驗(yàn)菌種的抑菌率分別為99.25%和98.62%，兩者的變化率均在0.06%以下。由此可知，鍍銀纖維的抗菌耐久性良好。

3 結(jié)語(yǔ)

鍍銀法制備銀系抗菌纖維是目前研究相對(duì)成熟的技術(shù)之一［3］。鍍銀腈綸具有優(yōu)良的抗菌性能及抗菌耐久性，當(dāng)鍍銀纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)，即可達(dá)到FZ/T 73023—2006《抗菌針織品》中AAA級(jí)要求，因此鍍銀腈綸具有廣闊的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛力。當(dāng)然，以目前的研究進(jìn)展來(lái)看，制約銀系抗菌纖維制品發(fā)展的瓶頸還有很多，例如銀的抗菌機(jī)理尚無(wú)統(tǒng)一的說(shuō)法、加工工藝有待改進(jìn)、昂貴的價(jià)格以及銀系纖維易變色的頑疾，這些都需要廣大科研人員的不懈努力。

［1］ 張紅霞，陸艷，田偉，等.鍍銀纖維含量對(duì)織物抗菌性能的影響［J］.紡織學(xué)報(bào)，2011，32(9):38-41.

［2］ 全國(guó)紡織品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)針織品分會(huì).FZ/T 73023—2006抗菌針織品［S］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

［3］ 管迎梅，陳兆文，范海明，等.銀系抗菌纖維的制備工藝［J］.艦船防化，2009(4):1-5.