抗菌紡織品的最重要的性能指標(biāo)是抗菌性。測試抗菌性時(shí)，要求培養(yǎng)基濃度、溫濕度、pH值及試驗(yàn)時(shí)間與穿衣條件相一致，實(shí)驗(yàn)儀器應(yīng)為微生物實(shí)驗(yàn)常用儀器，且對(duì)任何形狀的紡織材料都能測試[1]。抗菌性的測試方法中，發(fā)展較早的是日本和美國，最有代表性且應(yīng)用較廣的是美國的AATCC試驗(yàn)法100和日本的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)使用較多的評(píng)價(jià)方法一般都是參照AATCC(American AssociationofTextileChemistsandColorists，美國紡織染色家和化學(xué)家協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)[2]和日本JAFET(日本纖維制品新功能協(xié)議會(huì))批準(zhǔn)的"SEK"標(biāo)志認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的方法[3]。我國于1992年頒布了紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T01021-1992《織物抗菌性能試驗(yàn)方法》[4]，1996年頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)GB15979-2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[5]。但是抗菌性能評(píng)價(jià)的方法和標(biāo)準(zhǔn)還遠(yuǎn)末作到系統(tǒng)、統(tǒng)一、規(guī)范，尤其是抗菌紡織品的性能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品規(guī)范在我國還有許多問題不明確，只能做到簡單的定性檢測。
鑒于當(dāng)前我國對(duì)抗菌紡織品的全面評(píng)價(jià)還不能適應(yīng)國內(nèi)生產(chǎn)和對(duì)外貿(mào)易的需要，本文對(duì)目前世界上使用較多的抗菌測試方法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比，
1測試菌種的選擇
微生物(microorganism)是存在于自然界的一群體形細(xì)小、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼無法直接看到，必須借助顯微鏡等設(shè)備才能觀察到的微小生物。絕大多數(shù)的微生物對(duì)人類和動(dòng)植物是無害的，甚至是有益和必需的。但是也有小部分的微生物可以引起人類和動(dòng)植物的病害[6]。因而人們?cè)谶M(jìn)行抗菌性能的評(píng)價(jià)中，菌種的選擇必須具有科學(xué)性和代表性。表1列出的菌種是在自然界和人體皮膚及粘膜上分布最為廣泛的。
測試的菌種[7]包括細(xì)菌和真菌。在細(xì)菌中主要用革蘭氏陽性菌(金黃色葡葡球菌、巨大芽胞桿菌、枯草桿菌)和革蘭氏陰性菌(大腸桿菌、熒光假單胞桿菌);在真菌中主要用霉菌(黑曲霉、黃曲霉、變色曲霉、桔青霉、綠色木霉、球毛殼霉、宛氏擬青霉、臘葉芽枝霉)和癬菌(石膏樣毛癬菌、紅色癬菌、紫色癬菌、鐵銹色小抱子菌、袍子絲菌、白色念珠菌)。
金黃色葡萄球菌是無芽胞細(xì)菌中抵抗力最強(qiáng)的致病菌，可作為革蘭氏陽性菌的代表。巨大芽胞桿菌是芽胞類細(xì)菌中常見的致病菌;枯草桿菌易形成芽胞，抵抗力強(qiáng)，可作為芽胞菌的代表。大腸桿菌分布相當(dāng)廣泛，巳作為通常的革蘭氏陰性菌的代表性菌種用于各種試驗(yàn)。黃曲霉、球毛殼霉作為規(guī)定的防霉試驗(yàn)用菌種，已列入我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB2423.16-81)，其它一些所選擇的霉菌，則是侵蝕紡織品或高分子材料的常見霉菌。白色念珠菌是人體皮膚粘膜常見的條件致病性真菌，對(duì)藥物具有敏感性，具真菌的特性，菌落酷似細(xì)菌而不是細(xì)菌又不同于霉菌，因具有酷似細(xì)菌的菌落，易于計(jì)數(shù)觀察，常作為真菌的代表。
因此，為考核抗菌紡織品是否具有廣譜抗菌效果，較合理的選擇是按一定的比例，將有代表性的菌種配成混合菌種用于檢測。目前大部分抗菌產(chǎn)品的抗菌性能，往往僅選擇金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌分別作為革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌和真菌的代表。但實(shí)際上僅用這二種菌來代表織物的抗菌性能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
另外，由于大部分真菌無法計(jì)數(shù)菌落數(shù)，因此，紡織品抗真菌性能的評(píng)價(jià)主要通過觀察試樣接觸真菌后，在一定的溫濕度的條件下，經(jīng)過一定時(shí)間以后真菌在試樣上的生長情況來評(píng)定的，而對(duì)真菌生長程度的評(píng)定，剛采用英國標(biāo)準(zhǔn)BS6085-81來進(jìn)行等級(jí)評(píng)定[8]。
2紡織品抗菌性能測試方法分類
紡織品抗菌性能的測試分為定量測試方法和定性測試方法，以定量測試方法最為重要。
2·1定量測試方法
目前紡織品抗菌性能定量測試方法及標(biāo)準(zhǔn)包括美國AATCCTestMethodlO0(菌數(shù)測定法)TZ/TO2021-9、奎因(Quinn)實(shí)驗(yàn)法等。
定量測試方法包括織物的消毒、接種測試菌、菌培養(yǎng)、對(duì)殘留的菌落計(jì)數(shù)等。它適用于非溶出性抗菌整理織物，不適用于溶出性抗菌整理織物，該法的優(yōu)點(diǎn)是定量、準(zhǔn)確、客觀，缺點(diǎn)是時(shí)間長、費(fèi)用高。圖1是菌數(shù)測定法測試結(jié)果的例子[9]。
2·2定性測試方法
定性測試方法主要有美國AATCCTestMethod9O(HaloTest，暈圈法，也叫瓊脂平皿法)、AATCCTestMethod124(平行劃線法)和JISZ2911-1981(抗微生物性實(shí)驗(yàn)法)等。
定性測試方法包括在織物上接種測試菌和用肉眼觀察織物上微生物生長情況。它是基于離開纖維進(jìn)入培養(yǎng)皿的抗菌劑活性，一般適于溶出性抗菌整理，但不適用于耐洗滌的抗菌整理。優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低，速度快，缺點(diǎn)是不能定量測定抗菌活性，結(jié)果不準(zhǔn)確。圖2是暈圈法測試結(jié)果的例子[9]。
3抗菌性能評(píng)價(jià)方法的選擇
有關(guān)紡織品抗菌性能評(píng)價(jià)方法的研究，國外已開展了多年，并陸續(xù)建立了一些具有代表性的、相對(duì)穩(wěn)定的、可在多個(gè)實(shí)驗(yàn)室重復(fù)進(jìn)行的測定方法。具體見表l和表2。
這些方法中大多數(shù)都存在一定的局限性，各種方法的測定結(jié)果之間沒有嚴(yán)格的可比性。而且各自的優(yōu)缺點(diǎn)十分明顯，以下是對(duì)幾種常用抗茵測試方法的介紹：
3·lAATCC-90試驗(yàn)法
又稱暈圈試驗(yàn)法，是用于抗菌劑篩選的抗菌效力快速定性方法，原理是：在瓊脂培養(yǎng)基上接種試驗(yàn)菌，再緊貼試樣，于37℃下培養(yǎng)24h后，用放大鏡觀察菌類繁殖情況和試樣周圍無菌區(qū)的暈圈大小，與對(duì)照樣的試驗(yàn)情況比較。此法一次能處理大量的試樣，操作較簡單，時(shí)間短。但也存在一些問題，如雖然規(guī)定了在一定時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)菌液，但是菌濃表l抗細(xì)菌效力測定方法[10]
表2抗霉菌效力測定方法[10]
卻沒有明確的規(guī)定。另外，阻止帶的寬度代表的是擴(kuò)散性和抗菌效力，對(duì)于與標(biāo)準(zhǔn)織物比較是有意義的，但不能作為抗菌活力的定量評(píng)定[11]。
AATCC-90試驗(yàn)法改良之一(噴霧法)是在培養(yǎng)后的試樣噴灑一定量TNT試劑，肉眼觀察試樣上菌的生長情況。其發(fā)色原理為TNT試劑因試驗(yàn)菌的琥珀酸脫氫酶的作用被還原，生成不溶紅色色素而顯紅色，從而達(dá)到判定抗菌性的目的。該種方法的優(yōu)點(diǎn)就是無論試樣是否有抑菌圈形成，只要平板上有細(xì)菌生長，就會(huì)顯出紅色[12]。
AATCC-90試驗(yàn)法改良之二(比色法)是在培養(yǎng)后試樣上的菌洗出液中加入一定量的TNT試劑使發(fā)色，l5min后用分光光度計(jì)測定525nm處的吸光度，來求出活菌個(gè)數(shù)。但是以上兩方法不適用于無琥珀酸脫氫酶的試驗(yàn)菌。
3·2AATCC-l00試驗(yàn)法
AATCC-l00是一種容量定量分析方法，適用于抗菌紡織品抗菌率的評(píng)價(jià)。
該法于1961年由AATCC委員會(huì)提出，1965，1981，1988，1993年作了修訂。是目前國外使用較廣泛的抗菌性測試法之一。
該法原理為：在待測試樣和對(duì)照試樣上接種測試菌，分別加入一定量中和液，強(qiáng)烈振蕩將菌洗出，以稀釋平板法測洗脫液中的菌濃，與對(duì)照樣相比計(jì)算織物上細(xì)菌減少的百分率。此法的缺點(diǎn)是一次試驗(yàn)的檢體不能太多，且花費(fèi)時(shí)間較長;對(duì)于非溶出型試樣，不能進(jìn)行抗菌性能評(píng)價(jià);沒有詳細(xì)規(guī)定中和溶液的成份;而且菌液中營養(yǎng)過于豐富，與實(shí)際穿著條件相差太大;容器太大，不易操作[13]。
在吸收國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，對(duì)其加以改進(jìn)，形成了一套系統(tǒng)的定量測試方法體系，可以滿足不同抗菌紡織品抗菌性能測試的需要。即改良AATCC-l00，要點(diǎn)如下：
將AATCC-l00法的試樣由直徑為4.8cm的圓形改為邊長約1.8cm的正方形，將其放入3OmL或50mL帶蓋錐形瓶。用0.85%冰冷生理鹽水(0-4℃)代替AATCC肉湯稀釋接種菌。將菌種從約l08-1O9cfu/mL稀釋到l*lO5-2*lO5cfu/mL，制成接種菌液。用20mL，0.85%冰冷生理鹽水代替中和劑洗滌試樣[14]。
用下式計(jì)算試樣的抑菌活性和殺菌活性：
l8h后空白對(duì)照樣活菌數(shù)―l8h后試樣活菌數(shù)
抑菌率=---------------------------------------*100%
l8h后空白對(duì)照樣活菌數(shù)
‘0’時(shí)空白對(duì)照樣活菌數(shù)一l8h后試樣活菌數(shù)
殺菌率=---------------------------------------*100%
‘0’時(shí)空白對(duì)照樣活菌數(shù)
該種方法無論對(duì)于溶出型試樣，還是非溶出型試樣，都能進(jìn)行抗菌測試，而且培養(yǎng)基的養(yǎng)分適合織物的使用條件[12]。
3·3振蕩瓶法
振蕩瓶法即ShakeFlask法，是美國道康寧公司為克服AATCC-l00法的缺點(diǎn)而開發(fā)的可評(píng)價(jià)非溶出型纖維制品抗菌性能的一種方法。此法為增強(qiáng)試樣與菌的接觸，將樣品投入盛有磷酸鹽緩沖液的有塞三角瓶中，移入菌液后在一定條件下強(qiáng)烈振蕩lh，取lmL試驗(yàn)液，置于培養(yǎng)基上使細(xì)菌繁殖一定時(shí)間，檢查菌落數(shù)與空白樣品比較，計(jì)算細(xì)菌減少率[15]。
該種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以適用于大多數(shù)試樣，像粉末狀、有毛或羽的衣服、凸凹不平的織物等都能使用，即使是水溶液中非溶出型的試樣也能評(píng)價(jià)其抗菌性能[16]。缺點(diǎn)是稀釋液缺少微生物增殖所需用的養(yǎng)分，不符合穿著條件;培養(yǎng)時(shí)間短，試驗(yàn)菌幾乎不能增殖，與日常穿衣時(shí)間相差太大;另外振蕩溫度為25℃，并非最佳培養(yǎng)溫度[15]。
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