纺织品抗菌性能测试方法及比较

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琼脂平板法是用样品织物上的霉菌面积表征抗菌能力的。将有一定量的、分散 的、均匀的滴在含有培养基的琼脂平板上,用非离子润湿剂处理样品圆片后,将其 放置在琼脂平板上,在一定温度下放置一段时间,最后观察样品上的霉菌生长情况。
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《河北纺织》2010 年第三期(总 142 期)
专题研究
湿度瓶法是将样品剪成条状,用条上的霉菌面积表征其抗菌能力。将经过预先 处理的样品条悬挂置于一个有一定通风的广口瓶中,广口瓶中有盛有一定数量的、 分散的细菌孢子水溶液,在一定温度下放置一段时间,测得样品条上的霉菌面积。
取0.4g边长约 18mm的正方形
(1 ±0. 3) ×105
24
(3 ±1)对数增长

37 ±1
24 ±1
37 ±2
37 ±1
静止培养 (18 ±1) h
150 r/min振荡 静止培养18~ 静止培养18 h
培养18 h
24 h
采用固定的 菌液稀释方 式,约含1%营 养肉汤
金黄色葡萄 球菌及大肠 杆菌生长值 ≥1.5; 白色念珠菌 生长值≥1.0 抑菌率
图2 晕圈法测试结果示意
5. 抗菌纺织品检测方法比较 表三 各种抗菌纺织品测试方法比较[15]
比较项目
FZ/T 73023—2006
AATCC
吸收法
振荡法
100-2004
J IS L 1902-2002(吸收 法)
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试样
接种菌液浓度 (CFU/ml) 接种菌培养时 间/h 样品与菌液接 触时间的培养 温度/℃ 样品与菌液接 触时间的培养 方式及时间 接种菌营养水 平
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专题研究
纺织品抗菌性能测试方法及比较
郭丽 王建坤 (天津 天津工业大学纺织学院 300160)
[摘 要]:综述了目前应用于抗菌纺织品测试试验中的菌种及其性质,介绍了一些纺织品抗菌性能 的各种定性和定量测试方法,并对抗菌方法及标准进行对比。 [关键词]:抗菌;测试标准;纺织品
定性 定性 定性 定性 定性
用三档表示试样的菌类生长状况 与未暴露织物比较的伸度残留率
阻止带宽度 用三档表示试样的菌类生长状况
阻止带宽度
湿度瓶试验
定性
织物上霉菌生长
真菌生育抑制试验
定性
用四档表示试样的菌类生长状况
真菌生育抑制试验
半定量
生育阻碍活性
真菌定量评定法(滤纸接触法) 半定量
试样接触的菌类生长状况
表2 国外抗菌防臭纺织品测试方法
抗菌试验方法
用途
评价依据
Halo法
AATCC 90试验法 改良AATCC 90试验法(喷雾法) 改良AATCC 90试验法(比色法) Petrocci法 AATCC 100试验法 改良AATCC 100试验法
细菌增殖抑制试验法
菌 数 浸渍法 减 少 法
改良细菌增殖抑制试验法 菌数测定法 Latlief法 Ispuith法 Majors法 新琼脂平板法 JIS L190-8(1998)定量实验法
采用固定的4 次稀释程序, 此接种液中 含有微量的 营养肉汤 金黄色葡萄 球菌及大肠 杆菌生长值
3.对国内外典型的抗菌纺织品测试方法评述
3.1 AATCC 100试验法
AATCC- 100适用于抗菌纺织品抗菌率的评价,是一种容量定量分析方法。该方
法的原理是在待测试样和对照试样上接种测试菌, 分别加入一定量的中和液, 强烈
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振荡将菌洗出,以稀释平板法测洗脱液中的菌浓, 与对照样相比计算织物上细菌减 少的百分率。此法的缺点是一次试验的检体不能太多, 且花费时间较长; 对于非溶 出型试样, 不能进行抗菌性能评价; 没有详细规定中和溶液的成份; 而且菌液中营 养过于丰富, 与实际穿着条件相差太大; 容器太大, 不易操作[9]。 3.2 改良AATCC-l00试验法
试验成立条件 的评定
结果表示
抗菌效果的判 定
边长约18mm 的正方形,精 确称取(0. 4 ±0. 05) g
试样剪成 0.5cm大小的 碎片
0. 7 ×105 --1. 5 ×105
18-20
3 ×105 --4 ×105
18-20
剪成直径为 48mm的圆形 样品,以能完全 吸收1ml接种 菌液为宜 回收量:1 ×105 --2 ×105
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。[11]分为土埋法、琼脂 平板法及湿度瓶法等几种方法。
土埋法主要表征样品的抗霉能力。具体操作时,将一定尺寸的样品埋在泥中, 经过一段时间后,测定所埋样品的断裂强度,用已经损失的断裂强度表征它的抗霉 能力。
前言 抗菌纺织品的最重要的性能指标是抗菌性。测试抗菌性时, 要求培养基浓度、
温湿度、PH 值及试验时间与正常穿衣条件相一致, 实验仪器应为微生物实验常用仪 器,且对任何形状的纺织材料都能测试 [1] 。抗菌性的测试方法中, 发展较早的是日 本和美国,西欧等发达国家也提出了一些测试方法,但最有代表性且应用较广的是 美国的 AATCC100 试验法和日本的工业标准。国内使用较多的评价方法一般都是参 照 AATCC(American Association of Textile Chemists and Colorists, 美国纺织染色家 和化学家协会) 标准 [2]和日本 JAFET( 日本纤维制品新功能协议会) 批准的“SEK” 标志认证标准的方法[3]。我国于 1992 年颁布了纺织行业标准 FZ/T01021- 1992《织物 抗菌性能试验方法》[4], 1996 年颁布了国家标准 GB15979- 2002《一次性使用卫生 用品卫生标准》[5]但目前对纺织品抗菌测试的要求还没系统化。本文对目前使用较 多的抗菌测试方法及标准进行了对比,以便能在抗菌测试标准的使用过程中给予一 定的指导。 1. 抗菌原理
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2.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列出的菌种在人体皮肤及粘膜上的分布较为广泛。
表1 自然界中存在的主要菌种
白癣菌生育阻止育抑制试验法
定量
菌减少率和试样上有无菌类生长
由表2、表3分析可得,以上测试方法可归结为两种思路:其一是菌液法。将试
样置于或埋入一定浓度的菌液或接种菌液的平板、土壤中,在一定的条件下,保持
接触一段时间后,比较处理前后菌液的相关参数变化值,以此来评定抗菌性能。其
它适用于非溶出性抗菌整理织物, 不适用于溶出性抗菌整理织物。该法的优点是定
量、准确、客观, 缺点是时间长、费用高。图1是菌数测定法测试结果的例子。[12]
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图1 菌数测定法测试结果示意 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。 4.2 定性测试方法 常用的定性测量方法有: AATCC90(Halo Test,晕圈法,也叫琼脂平皿法)、 JISZ2911-1981(抗微生物性实验法)、AATCC30(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 。 [13] 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 果不准确。图2是晕圈法测试结果的例子[14]。
3.3 FZ/T 01021—1992测试法 中华人民共和国纺织行业标准,织物抗菌性能试验方法;将测试样和对照样分
别放于三角瓶中(测试样2瓶,对照样1瓶),加入指示菌菌液后将对照样和零时测试 样上的菌立即用缓冲液洗涤并测定菌量,20 h试样置适宜温度下培养后也用缓冲液 洗涤,并测定菌量,然后计算出试样细菌减少百分率[4]。 3.4 AATCC-30测试法
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[7]。
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
二是试样法。将具有一定浓度的菌液接种到试样上,在一定的条件下,保持接触一
段时间后,通过比较前后菌液的相关参数变化值,来评价抗菌性能。相关参数如菌
落数、PH值、颜色、强力等。
4. 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。
4.1 定量测试方法
定量测试方法包括织物的消毒、接种测试菌、菌培养、对残留的菌落计数等。
抗菌试剂抑制或杀死微生物有几种方式。当细胞暴露于致命的试剂时,可观察 到许多变化。通常生物细胞中含有多种参与新陈代谢的生物酶。细胞质的半透膜保 持细胞组分的完整。细胞膜有选择性地控制细胞内外物质的通过,同时它也可作为 部分酶反应的场所。细胞壁除参与某些生理过程外,还对细胞起保护作用。一旦细 胞膜或细胞壁被破坏,则会引起许多随后的变化,使细胞破裂。抗菌整理剂抑菌或 杀菌的方式可归结为破坏细胞壁或抑制细胞壁的合成,改变细胞膜的渗透性,改变 蛋白质和核酸的物理或化学状态,抑制酶的作用,抑止蛋白质或核酸的合成[6]。
定量 定性 定量 定性
菌减少率 菌减少率 菌数计测 阻止带宽度
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表3 国外抗菌防霉纺织品测试方法
抗菌测试方法
用途
评价依据
JLSZ291抗霉性试验法 AATCC 试验法30(土埋法) AATCC 试验法90 Halo试验法 条纹法(平行划线试验)
改良AATCC-100法是在吸收国内外经验的基础上,经过大量的实验,加以改进 并形成了一套系统的定量测试方法体系,可以满足不同抗菌纺织品抗菌性能测试的 需要。其要点是将AATCC-l00法的试样由直径为4.8cm的圆形改为边长约1.8cm的正 方形,将其放入30 ml或50 ml带盖锥形瓶。用0.85%冰冷生理盐水(0-4℃)代替AATCC 肉汤稀释接种菌;将菌种从约108-109 cfu/ml稀释到1×105-2×105 cfu/ml,制成接种 菌液;用20ml,0.85%冰冷生理盐水代替中和剂洗涤试样.用下式计算试样的抑菌活性 和杀菌活性:[11]
项目
分类
菌种
革兰氏阳性菌 细菌
革兰氏阴性菌
金黄色葡萄球菌、巨大芽胞杆菌、枯草杆菌等 大肠杆菌、荧光假单胞杆菌等
真菌
霉菌 癣菌
黑曲霉、黄曲霉、变色曲霉、桔青霉、绿色木霉、球毛壳 霉、宛氏拟青霉、腊叶芽枝霉等
石膏样毛癣菌、红色癣菌、紫色癣菌、铁锈色小孢子菌、 孢子丝菌、白色念珠菌等
在实际操作中,由于金黄色葡萄球菌是无芽胞细菌中抵抗力最强的致病菌, 可
定性 定性 定性 定性 定量 定量
定量
定量 定量 定量 定量 半定量 定量 定量
阻止带宽度 织物的显色程度 显色程度 点数计测抑菌区 菌减少率 菌减少率 有无增殖抑制效 果 菌减少率 对数增殖值差 菌减少率 菌减少率 滴定值 杀菌、静菌活性 杀菌、静菌活性
振荡法 其他
烧瓶振荡法 改良振荡法 Quinn试验法 平行线试验法
种菌来代表织物的抗菌性能是远远不够的[8]。另外, 由于大部分真菌无法计算菌落
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[10]。
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
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