纺织品卫生整理实际应用探讨

山东纺织科学研究所      刘学

 

提要

    本文介绍了新近研究开发的、有机硅季胺盐类整理剂STU-AMlO1的主要性能及特点。对其整理工艺和抗菌效果进行了探讨。提出了其他类型卫生整理剂并不具有的加工质量简易检测方法，并对卫生整理的健康发展，提出了看法。

 

一、前   言

    近年来，纺织品卫生整理(又称抗菌防臭整理或抗微生物整理)在国内引起重视，并取得了比较迅速的发展。截止八六年底，上海、江苏、河北、山东及北京等地都推出了自己的产品，受到了消费者的关注。

    可以赋予纺织品抗菌防臭(或抗微生物)性能的化学制剂品种很多，大体可分为以下几类，1、有机重金属化合物，如β-羟基喹啉酮、二甲基苯基锡乙酸酯、苯基二辛汞、三丁基醋酸铅和烷酸锌等  2、一些染料及助剂，如；三苯甲烷类染料、TMM-THPC等  3、一些有机钛、有机铝、有机锆化合物与四环素等抗生素合用  4、芳香族卤素化合物类，如；α-溴代肉桂醛、2,4,4'-三氯-2'羟基二苯醚、5-氯-2-(2,4-二氯苯氧基)苯酚等  5、有机硅季胺盐类化合物，如；日本信越化学公司的Polon MF5O，美国道康宁公司的DC-5700等[1][2][3][4][5][6]。

    但是，虽然一些化学制剂可使纺织品具有抗微生物的性能。可是同时也有害于人体。为此，日本在七十年代初确立"含有害物质的家庭用品规定法"、"生活消费品安全法"，作为整理剂的有机汞等化合物被禁止使用[2]。目前日本市场上主要是以有机硅季胺盐和芳香族卤素化合物类的整理剂加工的产品[1][7][8]。而美国的有关法律则更为严格，美国道康宁公司于1975年开始生产的DC-5700得到了美国环境保护局(EPA)和美国食品医药品局(FDA)的批准。据说，自1973年以来也只有DC-5700这一只卫生整理剂得到了EPA的认可[9]。其他一些工业化生产卫生整理产品的国家，如加拿大、瑞士、英国、联邦德国等也都有相应的法律限制有害物质的使用[10]。

    目前，国内一些厂家和研究单位对所采用的卫生整理剂都秘而不宣，只有上海研制的SAQ-l和山东研制的STU-AMlO1己明朗化，都是有机硅季胺盐类化合物。

二、STU-AM1O1的主要性能及特点

    由山东大学和山东纺织科研所联合开发的这一整理剂，主要物理性能与美国道康宁公司的DC-5700相近[11]。

    STU-AM1O1；

    类型，有机硅季胺盐

      R = C1～C3烷链羟基

    物理形态，低粘度液体

    外观；浅到深琥珀色液体

含固量；40～42%

pH值；～7

溶解性；可以各种比例溶解在水、醇、酮、和酯等溶剂中。

热稳定度，125℃以下稳定(可耐的最高温度)

特殊性能；表面结合性能

三、STU-AM1O1与纤维表面的作用

    采用STU-AMlO1整理织物时，反应过程是一步完成的，而从机理上讲则可分为两步；

    第一步；烷氧基水解；第二步；受热脱水，并与纤维或自身反应。

    

   

    与纤维表面的结合为离子键和共价键结合，纤维具有羟基，则发生上述反应。此外，STU-AMlO1为阳离子，与纤维的阴离子结合成离子键。且整理剂之间也发生反应，见图1所示；

      

整理剂之间的结合，在纤维表面形成坚牢的薄膜，这是它能够在不含有羟基的合纤上牢固结合的原因所在，而且这也是作用在织物上的这类化合物不溶于水和油的原

因[12]。因此，STU-AMlO1卫生整理剂广泛适用于各神纤维材料。

四、整理工艺、测试方法及整理效果

（一）所用整理剂

STU-AMlO1     山东大学

Polon MF5O    日本信越化学公司

(二)所用织物

纯棉30S×40S、纯棉21S×10S双面绒布等。

(三)工艺流程及工艺条件

    浸轧工作液[室温，整理剂0.1～1%(含固量)]+热处理(80℃～120℃)。

    说明；STU-AMlO1配制工作液时，只要边搅拌、边加入水中即可，浓度可视织物种类及用途而变动。除上述浸轧法施加外，还可采用浸渍吸尽法及喷雾法等，在加工之前，应将织物表面充分洗净。基本上可与阳离子及非离子助剂同浴使用，但与阴离子助剂不能一浴一步法使用。

(四)水洗试验条件

    参照日本JISLO217-130标准，水温40℃±l℃，浴比1:30，采用水洗试验机。

(五)测试菌种

    主要采用金黄色葡萄球菌。目前己知葡萄球菌引起的疾病可达60余种之多，涉及人体十四个系统。仅在皮肤及皮下软组织一个方面，就可导致十余种严重病患。另外还能引起术后、烧伤、刺伤等各种伤口的感染[13]，这是二种比较典型的致病菌。

(六)抗菌性能测试方法

    参照:

     1、美国AATCC试验方法100-1981。

     2、美国CTM-0923法，也称摇晃烧瓶法)。

     3、美国AATCC试验方法90-1982(也称琼脂平皿法)。

(七)抗菌性能测试结果

     1、采用AATCC试验方法90-19821

表1 金葡菌w值(毫米)/STU-AM101

未水洗

4

水洗l次

0

水洗10次

0

    W值是表示整理织物抑菌圈的大小。从表1结果可以看出STU-AMlO1整理织物不产生抑菌圈，也即STU-AMlO1无溶出

性。

2、采用AATCC试验方法100-1981，

表2  抑菌率（%）测试结果

 

STU-AMlOl

Polon MF5O

整理后未水洗

水洗1次

水洗10次

水洗20次

水洗30次

水洗40次

水洗50次

水洗60次

98.0%

98.5%

92.9%

99.9%

98.9%

98.9%

99.9%

99.9%

98.7%

98.7%

99.9%

99.9%

99.9%

99.9%

99.9%

99.9%

    从表2所示结果可以看出，STU-AM101整理的织物具有优良的耐洗性和抑菌效果，与Polon MF5O的整理效果相当。

    上述两组试验由青岛市防疫站协助测试。

    3、采用美国亚培公司的MS-2微生物自动研究系统，

    由山东省省立医院，参考CTM-O923法进行试验，结果见图2。

      

    说明；采用STU-AMlOl与Polon MF50整理过的织物样品，水洗前后。其曲线都与图2中曲线Ⅱ相似。

    从图2所示曲线看，整理织物有很好的抑制细菌生长的性能。

(八)抗菌性能测试结果评述

     1、从试验结果看出，STU-AMlO1无抑菌圈即无溶出性，药剂不会侵入微生物细胞内，不会影响微生物的遗传基因而产生耐药性菌。

     2、从人体微生态学的观点看，人体皮肤上的微生物处于一种动态的生态平衡状态，相互依赖、相互制约。致病性强的细菌，可因其数量被控制在一定范围内而无致病性；共生性强的细菌，则可因其失去正常的数量而致病。健康的关键在于保持其生态平衡[14]。STU-AMlOl与其他有机硅季胺

盐类整理剂一样无溶出性，是专守防卫型的，与皮肤接触时，只将微生物杀死到必要的程度，而不会破坏皮肤上正常的微生态平衡。另外，整理过的衣物自身的清洁，是消除细菌异常繁殖的一个重要条件。

     3、无溶出性也是其耐洗性好的一个重要原因。

4、从试验结果看，AATCC试验方法90-1982不能正确反映STU-AMlO1抗菌活性的大小，不宜采用此法评价STU-AM 101整理织物的抗菌效果，而应采用AATCC 100-1981法和CTM-0923法。

(九)卫生整理剂对织物物理性能的影响

    由山东省纺织产品质量检测中心测试，

参照GB423-78、GB429-78试验方法。

表3

试样

断裂强力(公斤)

断裂伸长（%）

干回能

湿回能

白度

（度）

经

纬

经

纬

急

缓

急

缓

坯布

61.7

20.6

7.7

19.2

131

149

187

211

86.0

STU-Am1O1

58.6

21.2

9.5

17.7

148

171

195

218

92.6

PoIon MF50

60.9

21.9

9.2

16.8

154

176

194

213

91.8

    从上述结果看，卫生整理剂STU-AM101对织物的主要常规物理性能无不良影响。

五、毒性试验

    测试单位，青岛医学院

     (一)半致死量LD5O

    试验方法，霍恩氏法，受试物；STU-AMlO1

    受试动物；小白鼠

    结果；LD50=1800毫克/公斤。

    结论；原液口服有低毒性，冲淡使用，可视为无毒。

     (二)贴附性试验

试验方法，阑贴法      受试动物；家兔

试样；STU-AMl0l      Polon MF5O

          整理织物       整理织物

结果；无刺激         无刺激

     (三)急性皮肤接触试验

    试验动物，家兔

    经24小时重复涂抹STU-AMlO1原液，皮肤有轻微红肿，即原液有一定刺激性，结果与文献介绍的DC5700相同(11)。

六、STU-AM1O1整理织物

    简易检测方法

经过STU-AMlO1整理的纺织品，与其他卫生整理产品一样，无法简单地通过外观与手感加以判断，通常需通过微生物检验技术，采用前述方法进行评价，确认是否具有抗微生物效果。由于工厂等单位无条件测定，即使可测，所用时间较长，这就给生产管理带来麻烦，即加工质量好坏的信息不能得到及时反馈，另外消费者也无法简单地判断他所购买的商品是否名符其实。为此，我们根据有机硅季胺盐的呈色反应特性，开发了一种简单易行的鉴别及质量检测方法COS检验法。采用自制组剂COS、COS-a、COS-b。

1、用以判断是否经过卫生整理加工(只适用于有机硅季胺盐类整理剂)，

2、根据织物的布边与中间、前与后呈色是否一致，判断加工是否均匀，

3、可根据呈色深浅，判断施加的整理剂的浓度。

六、结论与讨论

     (一)采用STU-AMlO1整理的纺织品具有优良的抗菌性能和耐久性，达到了国外同类产品的水平[2][12]。

     (二)整理剂及其整理的纺织品安全性符合要求。

     (三)STU-AMlOl对织物的常规物理性能无不良影响。

     (四)整理工艺简单易行，而且具有适用于生产质量管理的简易检测方法。

    (五)通过对试产的睡衣、婴儿服、尿布、鞋垫、袜子、医护人员工作服以及食品行业工作服等十几类产品进行试穿，抗菌防臭效果得以充分肯定。

    (六)由于不能简单评判纺织品卫生整理效果的好坏，市场上难免有些产品名不符实，日本曾出现过类似情况[7][8]。因此，本人认为纺织部门有必要建立自己的微生物检测机构，以利于这一类产品研究开发和生产的健康发展。

   (七)建议纺织部主管部门或全国消费者委员会对目前国内正在加工生产的"卫生整理"产品进行全面调查，制定有关规定，避免有害物质的使用，对可能有害的物质限制使用范围，或者参照美国的办法，对认可生产的卫生整理剂所加工的产品实行许可证制度，确保消费者利益，保障人民的身体健康，防止好事变坏事。

参考文献

[1]淹本显一，《纤维加工》，1983，No.4

[2]弓削治，《染色工业》，1982，No.10

[3]《Text，Res·J》，Vol.53，3，1983

[4]U.S.P.3294632

[5]Menachem Lewin Stephen & Sello，《Functional Finishes》，Part A

  [6]"信越化学公司技术资料"

  [7]中岛照夫，《纤维科学》，1985，No.10

  [8]   “         “       1985，No.11

  [9]早川博允，石坂升，《纤维科学》，1983，No.12

[10]杨栋梁，"整理剂的安全性探讨"，1986

  [l1]Dow Corning，《Information about Antimicrobial Agents》

  [12]早川博允等，染色工业，1986，No.6

  [13]江顺林，《葡萄球菌的感染》，1983年版

[14]魏曦、康白，《五常菌群与健康——人体微生态    学》，1985年版