(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。
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??咕樋椢镌嚇右姳?。
表1 抗菌針織物試樣
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)。
1.3.1 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]。
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)。
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。
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.