近年来,由于人民生活水平的逐步提高,人们对与日常生活紧密的衣着的要求也越来越高,人们的衣着正朝着功能化方面发展,为了健康,衣着的抗菌性能也逐渐受人关注。近年来在抗菌纤维和织物研究上人们把目光也转移到绿色的抗菌研究中来[1]。壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物,其结构属于葡萄糖结构单元组成的直链多糖。它有良好的抗菌性能,同时其生物降解性、生物相容性很好,吸湿性好、吸附金属离子并且无毒、无污染。因此利用壳聚糖良好的特性开发绿色、无毒、广谱抗菌,低成本、加工便捷、穿着舒适的壳聚糖抗菌棉织物是十分必要的[2～4]。本文利用壳聚糖良好的抗菌性能,壳聚糖抗菌整理剂对两种不同织物进行整理,测试表明整理提高了抗菌整理剂的耐水洗牢度,并对整理前后的织物性能进行测试,以分析壳聚糖整理剂对纯棉织物性能的影响。
1 实验
1. 1 实验材料
织物: A为平纹棉织物16tex、B为斜纹棉织物16tex （这两种经纬纱密度相同）。
菌种: 大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌。
1. 2 实验仪器
全自动洗衣机、白度仪、天平、电子织物强力机、织物顶破强力机、织物透气仪。
1. 3 主要化学药品
3%低分子量壳聚糖（脱乙酰度85%）（上海海曲化工有限公司）、柠檬酸、有机硅柔软剂FCA、保护剂PF3（美国FIRSTEX中国分公司） 。洗涤剂:奇强洗衣粉。
1. 4 工艺流程
整理过程:两浸两轧（带液率65%～70%）→预烘（80℃,5min）→高温烘培（160℃,4min）→清水冲洗→烘干（80℃）
模拟实际穿着洗涤过程:洗涤→清洗→脱水→烘干。
2 结果与讨论
对于裁定的测试样品,抗菌率测定采用细胞培养平板改良Quinn法试验,来测定经过整理的织物的抗菌率[5]。
抗菌率（%）= | n0 - n
| ×100 （1） |
n0 |
式中: n0———未整理布样菌落生长数;
n———经整理布样菌落生长数。
2. 1 洗涤对壳聚糖抗菌织物抗菌性能的影响
表1为纯棉织物经壳聚糖抗菌整理剂整理后的测试结果。表1表明经过壳聚糖抗菌整理剂处理过的纯棉织物对金黄色葡萄球菌的抗菌率zui高,对大肠杆菌的抗菌率次之,对白色念球菌的抗菌率zui低。相比较而言,这是由于壳聚糖的抗菌机理所造成的[6]。
壳聚糖的抗菌性决定于其分子链上带正电荷的取代基NH3+。一般的细菌常带有负电荷,带正电的基团与带负电的细菌蛋白质相结合使其改性并使细菌失去活性而絮凝、沉积从而抑制其繁殖能力。
表1 洗涤对抗菌性能的影响（% ）
菌种样品 | 洗涤次数 | |||||
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
金黄色葡萄球菌A | 100 | 97.8 | 92.4 | 89.1 | 82.9 | 75.6 |
B | 100 | 98.8 | 94.6 | 90.3 | 83.1 | 76.4 |
大肠杆菌A | 100 | 97.5 | 92.1 | 88.8 | 82.6 | 78.8 |
B | 100 | 98.4 | 93.5 | 87.7 | 83.4 | 79.3 |
白色念珠菌A | 100 | 73.2 | 69.5 | 65.9 | 61.4 | 58.8 |
B | 100 | 74.1 | 69.2 | 64.2 | 62.1 | 58.6 |
表2 整理前后织物的断裂强力和织物顶破强力的变化
项目 | A处理前
| A处理后（未加保护剂） | A处理后（加保护剂） | B处理前 | B处理后（未加保护剂） | B处理后（加保护剂） |
经向断裂强力/N | 835.452 | 782.143 | 811.324 | 753.273 | 578.953 | 670.752 |
纬向断裂强力/N | 445.263 | 356.572 | 395.275 | 370.34 | 276.128 | 320.936 |
顶破强力/N | 380.571 | 291.145 | 348.362 | 320.167 | 287.486 | 297.725 |
注:表中数值均为测试10次的平均值。
表3 整理对织物透气性和悬垂性的影响
性能 | A处理前 | A处理后
| B处理前 | B处理后 |
透气性（L/m2·s） | 153 | 114 | 231 | 206 |
悬垂性系数 | 0.71 | 0.70 | 0.62 | 0.63 |
注:表中数值均为测试5次的平均值。
而白色念珠菌属于真菌,真菌的细胞壁组成为多糖类物质,对它的抗菌作用机理与对细菌的不同,而且真菌抵抗力强不易被杀死,所以经壳聚糖整理的棉织物对白色念珠菌抗菌性较低。
从表1 也可以看出经过处理的斜纹织物比平纹织物的抗菌率稍大,这是由于相同参数条件下斜纹织物的织物覆盖系数和紧度都较低,使得在整理过程中斜纹织物可以更多地吸附壳聚糖。从上表也可以看出经过添加适量的保护剂使得壳聚糖、棉纤维和保护剂之间产生了交联反应和协同作用,壳聚糖同棉纤维结合的牢度得以提高,从而使得壳聚糖抗菌整理的棉织物的耐水洗牢度得以提高。
2. 2 壳聚糖抗菌整理对纯棉织物白度的影响
在白度仪上测试试样,各测5次, 取平均值。参照GB/T 4112-1993,两种处未理过的纯棉织物的白度分别为90.2和90.1。经本实验处理过的棉织物白度分别为83.9和84.1。结果表明,壳聚糖对纯棉织物进行整理后白度有所下降。
2. 3 整理对织物断裂强力和顶破强力的影响
关于壳聚糖抗菌整理对织物断裂强力和织物顶破强力影响的测试结果如表2所示。
表2表明,这两种纯棉织物处理前的经向和纬向断裂强力大于用壳聚糖抗菌剂。
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