关键词:抗菌纺织品;测试方法;定性;定量;标准化
1前言
纺织品的抗菌防臭整理已有近百年的历史。20世纪50年代至60年代,美国已实现卫生整理纺织品的工业化生产,70年代末、80年代初,日本的抗菌防臭纺织品进入了比较快的发展阶段。而我国这方面的研究还只是近十多年的事。抗菌纺织品在国际市场上一出现便风靡全球,现已形成每年几百亿美元的巨额销售量。在日本,80%以上的袜子、内衣等都为抗菌纺织品,其在抗菌加工产品领域中的市场占有率还在继续扩大。
然而,对纺织品抗菌性能的评定,由于各国的标准各不相同,因此不同国家的客户要求的产品检测方法和适用标准不一致,致使生产厂家无所适从,在一定程度上也影响了抗菌产品的国际贸易。
2纺织品抗菌测试标准比较
纺织品抗菌性能的测试分为定量测试方法和定性测试方法,以定量测试方法最为重要。
目前,国内外纺织品的抗菌标准主要有:ISO 20743—2007《抗菌整理纺织品的抗菌性能测定》、JIS L 1902:2008《纺织品抗菌性能试验方法抗菌效果》、AATCC 147—2011《纺织品抗菌活性的评定方法:平行划线法》、AATCC 100—2004《纺织品抗菌整理的评定》、FZ/T 73023—2006《抗菌针织品》、GB/T 20944—2007《纺织品抗菌性能的评价》、GB/T 15979—1995《一次性使用卫生用品卫生标准》附录B产品抑菌和杀菌性能与稳定性测试方法。
2.1定性测试方法
定性测试方法包括AATCC 147—2011《纺织品抗菌活性的评定方法:平行划线法》、日本工业标准JIS L 1902:2008《纺织品抗菌性能试验方法抗菌效果》中的定性试验(抑菌环法)部分、FZ/T 73023—2006《抗菌针织品》附录E晕圈法、GB/T 20944.1—2007《纺织品抗菌性能的评价》。其区别如表1。
定性测试方法是基于离开纤维进入培养皿的抗菌剂活性,一般适用于溶出性抗菌整理,但不适用于耐洗涤的抗菌整理。优点是费用低、操作简单、时间短,对于确定样品是否具有抗微生物活性,最为适用。但抑菌区的宽度不代表抗菌性的强弱,它与纺织品抗菌剂的扩散性能有关。扩散性强,抑菌区宽;扩散性弱,抑菌区窄。从环境与安全的角度来看,定性分析的数值并不是越大越好。抗菌纺织品的安全性体现在它起到抗菌防护作用的同时,对人体没有毒副作用,不破坏人体正常的微生物群。一般而言,抗菌剂的活性越广,对高级物种(包括人类)的毒性越大。很多抗菌织物(如内衣、毛巾、床上用品等)会直接接触人体皮肤,有的还是长时间接触,因此全面评估这些抗菌微生物纺织品对人体的危害程度十分重要。FZ/T 73023—2006中要求抗菌针织品所应用的抗菌物质的溶出性指标为:抗菌织物洗涤一次后,抑菌带宽度D≤5mm。
另外,定性测试结果不能作为纺织品抗菌性能测试的最终结论,若要确切地了解某种纺织品的抗菌性能,应该采用定量测试。
2.2定量测试方法
纺织品抗菌性能的定量测试方法主要包括吸收法、转移法、转印法以及振荡法。包括GB/T 15979—1995《一次性使用卫生用品卫生标准》附录B产品抑菌和杀菌性能与稳定性测试方法、AATCC 100—2004《纺织品抗菌整理的评定》、ISO 20743—2007《抗菌整理纺织品的抗菌性能测定》、JIS L 1902:2008《纺织品抗菌性能试验方法抗菌效果》中的吸收法和细菌转印法、FZ/T 73023—2006《抗菌针织品》中附录D中的吸收法和振荡法、GB/T 20944.2—2007《纺织品抗菌性能的评价第2部分:吸收法》和GB/T 20944.3—2007《纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法》等等。
GB/T 15979—1995主要针对一次性使用卫生用品或消毒用品的测试方法。这类产品使用时间较短,且对抗菌性能的要求较高,样品只需要与菌液经过短期的接触就可以显示出抗菌效果,故在测试操作中样品与菌液的接触时间较短。目前多用于医疗用品的抑菌杀菌测试。ISO20743:2007根据产品的用途和使用环境,确定了三种抗菌性能的定量测试方法:吸收法、转移法和转印法。JIS L1902:2008根据ISO 20743:2007修订,定量测试方法包括吸收法和细菌转印法,此标准中与ISO 20743:2007中相同的定量测试方法是一致的。AATCC 100—2004、ISO20743:2007和JIS L 1902:2008都没有提及抗菌评定基准,目前国内极少使用。FZ/T 73023—2006和GB/T 20944—2007是国内比较常用的测试标准,相对其他标准,这两个标准在试验菌种、洗涤剂、洗涤方法、空白对照样及抗菌效果的判定等方面都有详细说明。FZ/T 73023—2006中抗菌效果检验方法包括奎因法、吸收法和振荡法。奎因法参照美国的Quinn Test法制定,是一种比较简易和快速的测试方法,可用于细菌和部分真菌检测。奎因法作为快速测试方法,不能十分准确地反映样品的抗菌性能。吸收法和振荡法试验操作比较复杂,费时长,但结果比较准确可靠。FZ/T 73023—2006中A级产品仲裁检验方法采用其附录D中的吸收法;AA级产品及AAA级产品仲裁检验方法采用其附录D中的振荡法。FZ/T 73023采用的洗涤试验方法参照了日本标准JIS L 0217的103方法和GB/T 8629,使用小型家庭双桶半自动洗衣机,洗涤程序繁琐,操作不方便,费时费力。GB/T 20944—2007中不要求样品必须洗涤,如需要考核抗菌纺织品耐洗性能,可按耐洗色牢度试验机洗涤方法(GB/T 12490中的试验条件A1M)进行,或者采用家用双桶洗衣机洗涤方法进行。
3结论
从定性与定量方法的比较中,可以看到纺织品抗菌测试标准国内外都没有公认与统一的测试标准。因此,标准化工作对抗菌纺织品的测试显得尤为重要,它除了保障检测结果的准确性,也使试验具有可比性和重演性。试验中,对样品的洗涤方法、洗涤剂、标准空白样的标准化;对测试参数如样品的规格与数量、接种菌液浓度、中和溶液、稀释液等标准化;对抗菌效果的判定标准化。通过标准化,使实验室内和实验室间测试结果具有重演性和可比性。
因此,国家应尽快制定统一、权威、科学的抗菌纺织品检验测试标准与评价体系,以规范、监督这个极具发展潜力的市场。
延伸阅读;
奎因试验法(QUINN TEST)
该方法是QUINN创立的织物抗菌性能测试方法,发表在<>{14(1),1-7,1966. 14(2),183-188,1966}。该方法的基本原理是将试验菌液接种于织物上,再覆盖以半固体琼脂培养基,在一定条件下培养一段时间后,观察织物上的菌落数,计算出抑菌率。该方法也是世界上第一部测试织物抗菌能力的定量测试方法,简洁方便,应用广泛。
平行画线法(条纹法):
此种测试方法为简易、快速的定性试验方法,适用于耐水洗和耐干洗的抗菌整理织物的抗菌特性测试,其原理为:通过划平行线的方法将菌液接种于琼脂培养基上,将样品贴于琼脂表面上,在一定条件下培养一段时间后,检查琼脂表面沿划线部位由于细菌繁殖中断而出现的清洁区,为抗菌活性的大小划分等级,评价织物抗菌能力的大小。
改良的奎因试验法:
著名的青岛医学院微生物学专家邹承淑教授(笔者的重要合作伙伴)在八十年代初开始改进QUINN TEST,之后经过国内医学界共同努力完成了中国版的QUINN TEST--改良的奎因试验法。本方法是在奎因试验法的基础上作了修改,原理也是将试验菌液接种于织物上,覆盖以培养基,经一定时间培养后,观察计数抗菌和未抗菌织物上的菌落数,计算抗菌率的大小,定量测试抗菌织物的抗菌性能。本方法是一种简便、快速、重现性好的定量试验方法,对于原始的奎因试验法相比,具有以下优点:
①一次能测试几种不同织物对同一种细菌的抗菌性能,提高了测试效率,节省时间。
②接种菌液浓度小(6000个/ml),营养充足,菌落变大,易用肉眼来直接观察菌落的生长,避免用显微镜观察造成污染。
③稀释菌液用生理盐水代替肉汤,避免稀释过程中细菌增长,影响试验准确性。
④省略了织物加菌液后,在一定的相对湿度下干燥的过程,简化了实验步骤,也避免了干燥过程中因温度掌握不准而使细菌死亡的弊病。
但本方法中也存在一些不足之处:
④本方法在覆盖琼脂培养基步骤中,为避免培养基溢出样品外,将加菌液后的样品平皿放入冰箱内15min,其中没有规定具体的温度,不适合的温度会造成细菌的死亡或增长,一般在5-10℃能保证细菌不会死亡且不会增长,但本方法中没有规定,在样品的挪动过程中从而会影响试验结果。
抑菌环试验法(晕圈法):
将试验菌接种于琼脂培养基平板表面,再贴放上试验样品,由于抑菌剂不断溶解以致在琼脂中扩散形成抑菌环,通过测量抑菌环的宽度来评价抗菌能力的大小。
AATCC-100试验法
此种测试方法为美国AATCC委员会提出的一种定量测试方法,用于检测织物的杀菌能力和抑菌能力,是目前国外比较著名的抗菌性能测试方法,也是后来国内外一些新方法的起源。此方法的原理为:织物对照样与试样经细菌接种并在一定条件下培养后,加入中和液来洗脱细菌,且用稀释平板法测定洗脱液中的菌液浓度,进行活菌培养计数,得到抗菌织物的细菌减少百分率,评价该织物抗菌杀菌性能。
JIS L 1902 2002试验方法
本标准是在JIS L 1902 1998试验方法的基础上又进一步修改而成的试验方法,本方法也是介绍了两种试验方法,定性试验方法和定量试验方法,但是定量试验方法介绍了两种,分别为菌液吸收法和细菌接种法,其定性方法(抑菌环法)和菌液吸收法同JIS L 1902 1998标准中原理及方法基本相同,其细菌接种法原理是将细菌在加压条件下接种至调湿过的试验片上,然后在一定湿度下培养一段时间,再对样品进行洗脱,活菌计数,得细菌减少值。
本方法对不同试验目的和用途及织物不同处理应用的试验细菌作了详细的规定,并且介绍了菌液吸收法用于测定织物灭菌活性值,用细菌接种法,计算细菌减少值。
JIS Z 2911抗霉菌试验法
本方法是针对于霉菌而制定的一种测试方法,其基本原理为:在样品及培养基上均匀地喷洒一定量的混合孢子悬液,培养一定时间后,观察试样上的长霉情况,对抗霉菌性能进行分等级定性评价。
振荡烧瓶法:
振荡烧瓶法是模仿人体的穿着条件,使细菌在振荡条件(300r/min)下与织物内抗菌剂接触,振荡1-6h之后,经细菌培养计数,计算细菌减少百分率,从而确定抗菌性能大小。
应用此测试方法时,被测试样不受纺织品形状的限制,本方法不仅适用于一般的纺织织物,而且还适用于凹凸不平的织物、有毛或羽的织物和粉末状织物等,其使用范围广泛。而且还可适用于抗菌塑料、抗菌瓷砖等抗菌制品。塑料等拒水性材料应先将其制成微粒再进行试验。
FZ/T 01021-92试验方法
此方法是国内根据美国的AATCC100-1981制定的纺织行业标准,是测试抗菌性能的一种定量测试方法。其基本原理为:将试验菌接种于织物(对照样和试样)上,经“0”接触时间培养和一定时间培养后,对样品进行洗脱,然后对其洗脱液进行活菌计数,计算出试样的细菌减少百分率。本方法对活菌培养计数中平皿菌落数的测定作了非常细致的规定,但是,本标准中一定时间培养后用100ml缓冲液洗脱,剧烈摇晃1min,此工艺还有待于探讨,因为剧烈摇晃有可能会造成细菌的增长或减少,就会影响试验结果。
JIS L 1902 1998试验方法
此方法为日本的工业标准,规定了定性试验方法(晕圈法)和定量试验方法(浸渍法)。其中定性试验方法只可测试出是否具有抗菌性能,而不能准确测定出抗菌率。但此方法非常简便,易于操作。其原理为将试样放于平板培养基中心,经一段时间培养后,观察样品周围产生的抑菌环,计算抑菌环宽度,评价试样是否具有抗菌能力。同时,其试验有效性的判定也非常简便,观察未处理样品经培养后有没有出现细菌增值即可。本方法中还对试样的要求作了非常细致的规定,包括织物、纱线、软填料和长绒毛等。
定量试验方法(浸渍法)原理也是通过对试样接种细菌与培养,对“0”时间接触培养和一定时间培养后进行活菌计数,计算出抑菌活性值和杀菌活性值。本方法特点为:
①不同于其它方法中通过比浊管比浊来粗测菌液浓度的方法,而是用分光光度计测定其吸收率来确定菌液浓度,提高了试验的准确度。
②用冷冻的生理盐水(0.85%)来洗脱培养后样品,避免细菌在洗脱过程中增长或减少,保证所需测定细菌数的准确性,减少试验误差。
③在计算结果时,应用抑菌活性值和杀菌活性值比较全面的来表现试样的抑菌和杀菌能力,而且应用对数值来体现试验结果。
1.本着“开放、协作、分享”的互联网精神,我们欢迎各方自媒体、传统媒体与机构,转载、引用染化在线的原创内容,但必须注明来源自染化在线网,否则我们将依法追究侵权责任。
2.原则上,我们同意在注明出处的前提下,各方使用染化在线的原创素材(图片、视频等)。
3.染化在线网尊重各方知识产权,保护原创作者的合法权益。如发现本站文章存在版权问题,请联系微信rhzxzjf,我们将及时核查、处理。