摘要：作为防护性功能纺织品的抗菌整理，存在着各种不同性能测试方法。详细介绍了纺织品抗菌性能的各种定性和定量测试方法；同时论述了影响纺织品抗菌性能测试效果的关键因素。
关键词：抗菌纺织品；测试方法；定量测试；关键因素
前言
在现实生活中,人们不可避免地要接触到各种各样的细菌、真菌等微生物。这些微生物在合适的条件下会迅速生长繁殖,并通过接触等方式传播疾病,影响人类的身体健康。近几年,国内外研制和生产了各种抗菌纺织品,因此如何准确地检测和科学评价这些产品的抗菌性能,对于抗菌纺织品的良性发展就显得尤为重要。抗菌织物测试方法在国外研究较早,尤其是美国和日本研究成果较多,西欧发达国家也提出了一些测试方法,但与美日方法大同小异,而国内抗菌测试也主要采用国外测试方法。迄今为止,具有代表性且应用较广的是美国的AATCC100、ASTM E2149、日本的JIS L1902标准、我国纺织行业抗菌标准FZ/T 01021-92和GB/T 20944.1-2007。
1·测试菌种的选择
测试的菌种包括细菌和真菌。在细菌中主要用革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，在真菌中主要用霉菌和癣菌。
在抗菌纺织品抗菌性能的评价中,菌种的选择必须具有科学性和代表性。表1列出的菌种在自然界(包括人体皮肤及粘膜上)的分布较为广泛。
金黄色葡萄球菌是无芽胞细菌中抵抗力最强的致病菌,可作为革兰氏阳性菌的代表。巨大芽胞杆菌是芽胞类细菌中常见的致病菌;枯草杆菌易形成芽胞,抵抗力强,可作为芽胞菌的代表。大肠杆菌分布相当广泛,已作为通常的革兰氏阴性菌的代表性菌种用于各种试验。黄曲霉、球毛壳霉作为规定的防霉试验用菌种,已列入我国国家标准(GB2423.16-81),其他一些所选择的霉菌,则是侵蚀纺织品或高分子材料的常见霉菌。白色念珠菌是人体皮肤粘膜常见的条件致病性真菌,对药物具有敏感性,具真菌的特性,菌落酷似细菌而不是细菌又不同于霉菌,因具有酷似细菌的菌落,易于计数观察,常作为真菌的代表。
因此,为考核抗菌纺织品是否具有广谱抗菌效果,较合理的选择是按一定的比例,将有代表性的菌种配成混合菌种用于检测。目前大部分抗菌产品的抗菌性能,往往仅选择金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌分别作为革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌的代表。但实际上仅用这三种菌来代表织物的抗菌性能是远远不够的[1]。
另外,由于大部分真菌无法计数菌落数,因此,纺织品抗真菌性能的评价主要通过观察试样接触真菌后,在一定的温湿度的条件下,经过一定时间以后真菌在试样上的生长情况来评定,而对真菌生长程度的评定,则采用英国标准BS6085-81来进行等级评定。
2·纺织品抗菌性能测试方法
纺织品抗菌性能测试方法主要包括定性测试方法、半定量测试方法和定量测试方法。
2.1定性测试方法
定性测试方法主要有美国AATCC Test Method90(Halo Test,晕圈法,也叫琼脂平皿法)、JISZ2911-1981(抗微生物性实验法)、AATCC-30（纺织材料抗霉菌和抗腐烂性能的评定）以及GB/T 20944.1-2007（纺织品抗菌性能的评价第1部分：琼脂平皿扩散法）等。定性测试方法包括在织物上接种测试菌和用肉眼观察织物上微生物生长情况。它是基于离开纤维进入培养皿的抗菌剂活性,一般适于溶出性抗菌整理,但不适用于耐洗涤的抗菌整理。优点是费用低,速度快,缺点是不能定量测定抗菌活性,结果不够准确。
2.1.1 AATCC-90试验法
是用于抗菌剂筛选的抗菌效力快速定性方法。原理是:在琼脂培养基上接种试验菌,再紧贴试样。于37℃下培养24 h后,用放大镜观察菌类繁殖情况和试样周围无菌区的晕圈大小,与对照样的试验情况比较。此法一次能处理大量的试样,操作较简单,时间短。但也存在一些问题,如虽然规定了在一定时间内培养试验菌液,但是菌浓却没有明确的规定。另外,阻止带的宽度代表的是扩散性和抗菌效力,对于与标准织物比较是有意义的,但不能作为抗菌活力的定量评定[2]。
2.1.2 AATCC-90喷雾法
AATCC-90喷雾法是对AATCC-90试验法改良之一，是在培养后的试样喷撒一定量TNT试剂,肉眼观察试样上菌的生长情况。其发色原理为TNT试剂因试验菌的琥珀酸脱氢酶的作用被还原,生成不溶红色色素而显红色,从而达到判定抗菌性的目的。该种方法的优点就是无论试样是否有抑菌圈形成,只要平板上有细菌生长,就会显出红色。
2.1.3 AATCC-90比色法
AATCC-90比色法也是对AATCC-90试验法改良，是在培养后试样上的菌洗出液中加入一定量的TNT试剂使发色,15 min后用分光光度计测定525nm处的吸光度,来求出活菌个数。但是以上两方法不适用于无琥珀酸脱氢酶的试验菌。
2.1.4 J ISZ2911抗霉菌试验法
该法是第一条研究思路在霉菌检测中的早期成果,其基本原理是: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,定期观察试样长霉情况,按霉菌的生长情况分等级评价试样的抗霉菌性能。
2.1.5 AATCC 30试验法
AATCC-30是对纺织材料抗霉菌和抗腐烂性能的评定。确定了纺织材料抵抗霉菌和耐腐烂的性能,以评定杀菌剂对纺织材料抗菌性能的有效性。分为土埋法、琼脂平板法及湿度瓶法等几种方法。土埋法是指将样品(具有一定尺寸)埋在泥中一定时间后,测定样品的断裂强度。此法是用样品经土埋处理后所损失的断裂强度来表征其抗霉能力。琼脂平板法是用来评估织物抵抗这类细菌能力的方法。该法是将含有培养基的琼脂平板均匀滴上一定量的分散有曲霉菌孢子的水溶液,然后将经非离子润湿剂处理的样品圆片放置其上,并在样片上均匀滴加一定量的上述水溶液,在一定的温度下放置一段时间,最后观察样品上霉菌的生长情况。它是用样品圆片上的霉菌面积来进行表征的。湿度瓶法是经过预处理的样品条悬挂置于一个有一定通风的，盛有一定量的，分散有一定数目细菌孢子的水溶液的广口瓶中,在一定的温度下放置一段时间。此法也是用样品条上的霉菌面积进行表征[3]。
2.1.6 GB/T 20944.1-2007纺织品抗菌性能的评价第1部分：琼脂平皿扩散法
此标准是国内最新推出的纺织品抗菌性能定性测试方法，平皿内注入两层琼脂培养基，下层为无菌培养基，上层为接种培养基，试样放在两层培养基上，培养一定时间后，根据培养基和试样接触处细菌繁殖的程度，定性评定试样的抗菌性能[4]。
2.2半定量测试法
纺织品抗菌性能半定量测试法中应用的较多的是平行划线法。
平行划线法是对纺织品抗菌效力的半定量实验方法,可相对快速和方便地定性测试经抗菌整理的纺织材料的抗菌性能,可用来确定具有可扩散抗菌剂的纺织品的抗菌能力。替代了繁琐的A A T C C-1 0 0。
AATCC-147应用于纺织材料的抗菌整理的评定,是对纺织材料抗菌性能的半定量分析。AATCC-147法是将一定量的培养液(内含一定数目的金黄色葡萄球菌等细菌的孢子)滴加于盛有营养琼脂平板的培养皿中,使其在琼脂表面形成五条平行的条纹,然后将样品垂直放于这些培养液条纹上,并轻轻挤压,使其与琼脂表面紧密接触,在一定的温度下放置一定时间。此法是用与样品接触的条纹周围的抑菌区的宽度来表征织物的抗菌能力。
2.3定量测试法
目前纺织品抗菌性能定量测试方法最主要的就是烧瓶振荡法和吸收法。烧瓶振荡法是通过纺织品在菌液中的振荡,使细菌与纺织品所含有的抗菌剂接触,根据振荡前后菌液中所含活菌个数的变化,作为抗菌性能的主要指标。而吸收法是将含有规定浓度的菌液滴加于抗菌纺织品试样和不含抗菌剂的对照样上,在规定条件下培养一定时间后,对培养前后的试样和对照样分别用规定的洗脱液进行洗涤,之后再对洗脱液中的活菌记数。通过对比培养前后活菌个数的变化,来评价抗菌性能。
振荡法操作相对复杂,一般的标准中应用范围也仅限于非溶出型抗菌纺织品;而虽然吸收法的操作较为复杂,耗时较长,但因其是定量方法,对溶出型与非溶出型抗菌纺织品均较适用,且试验条件与人体实际穿着情况较为接近,所以是目前测试结果最为准确的方法。从科学性以及生活实际出发,该法都应该是未来纺织品抗菌性能测试的主要发展方向。
定量测试的标准主要包括以下几种，美国AATCCTest Method 100(菌数测定法)、J ISL1902-8(1998)定量试验法、FZ/T02021-92、改良的奎因(Quinn)实验法、ASTM E 2149—2001（固着性抗菌剂抗菌性的动态测试法）、GB/T 20944.2-2007（纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法）等。定量测试方法的优点是定量、准确、客观,缺点是时间长、费用高。下面介绍一下常用的纺织品定量测试方法。
2.3.1 AATCC Test Method 100试验法
该法于1961年由美国纺织印染协会标准委员会提出,1965、1981年修订后基本定型。该法提出时间较早、影响较大,能定量地检测试样的杀菌能力和抑菌能力。原理为:在待测试样和对照试样上接种测试菌,暴露一定时间后分别加入一定量中和液,强烈振荡将试样残存活菌洗出,以稀释平板法测定洗脱液菌浓度,与对照样比较,计算抗菌织物上细菌减少的百分率[5]。
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