今天廣州莊杰銀離子抗菌劑給大家分享美國(guó)紡織品抗菌劑抗菌性能檢測(cè)研究新進(jìn)展。

美國(guó)常用紡織品抗菌性能測(cè)試方法概述

在美國(guó)現(xiàn)有抗菌紡織品抗菌性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中，最具有代表性、影響力較大且被廣泛采用的抗細(xì)菌性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要有：AATCC 147紡織材料抗菌活性評(píng)定方法：平行劃線法（以下簡(jiǎn)稱為“AATCC147”）；ASTM E 2149

測(cè)定抗菌劑的抗菌活性在動(dòng)態(tài)接觸條件的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法[（以下簡(jiǎn)稱“ASTM E 2149”）；AATCC 100抗細(xì)菌紡織品的評(píng)價(jià)方法[5]（以下簡(jiǎn)稱“AATCC 100”）。這3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法分別代表了目前最常用的紡織品抗細(xì)菌性能測(cè)試典型方法類型：瓊脂擴(kuò)散法（定性）、振蕩法（定量）、吸收法（定量）。

1、AATCC 147方法（瓊脂擴(kuò)散法）

AATCC 147方法是定性試驗(yàn)方法瓊脂擴(kuò)散法的典型代表，其特點(diǎn)在于：測(cè)試方法簡(jiǎn)單、快速、結(jié)果直觀、測(cè)試費(fèi)低廉；適用于溶出性抗菌劑加工的抗菌紡織品；還可用于判斷抗菌紡織品所采用抗菌劑的溶出性。但該試驗(yàn)不能定量測(cè)試抗菌紡織品抗菌活性的強(qiáng)弱，只能判斷檢測(cè)樣品有無菌性能，由于測(cè)試方法相對(duì)粗放，測(cè)試結(jié)果容易受到織物織造結(jié)構(gòu)的影響，測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性及穩(wěn)定性略差。

以圖1所示測(cè)試結(jié)果為例：樣品1能抑制樣品與瓊脂培養(yǎng)基表面接觸部位金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)繁殖，而且由于樣品所含抗菌物質(zhì)溶出并在瓊脂培養(yǎng)基內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散，在樣品周圍形成抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的區(qū)域，即“抑菌環(huán)”；樣品2

能抑制樣品與瓊脂培養(yǎng)基表面接觸部位大腸桿菌的生長(zhǎng)繁殖，因無抗菌物質(zhì)溶出，無“抑菌環(huán)”；樣品3不能抑制樣品與瓊脂培養(yǎng)基表面接觸部位金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)繁殖，該部位可看到明顯的細(xì)菌生長(zhǎng)。由此可見，該測(cè)試方法可以根據(jù)樣品與瓊脂接觸部位細(xì)菌的生長(zhǎng)情況非常直觀地反映樣品的抗菌紡織品的抗菌性能。

但隨著市場(chǎng)需求的改變，特別是電子商務(wù)的需求，抗菌紡織品企業(yè)生產(chǎn)、營(yíng)銷企業(yè)及消費(fèi)者并不滿足于僅了解抗菌紡織品是否具有抗菌性能這一定性測(cè)試的結(jié)果，更希望通過量化的測(cè)試結(jié)果來突顯產(chǎn)品抗菌性能，因此AATCC 147標(biāo)準(zhǔn)的采用近年來也出現(xiàn)了較為明顯的下降。

2、ASTM E 2149（振蕩法）

ASTM E 2149是定量測(cè)試方法振蕩法的典型代表，測(cè)試時(shí)將一定量的抗菌處理樣品及未經(jīng)抗菌處理的對(duì)照樣置于標(biāo)準(zhǔn)指定濃度的50mL菌懸液中，同時(shí)設(shè)置一組未添加任何樣品的只接種對(duì)照組，采用腕式振蕩器進(jìn)行一定時(shí)間

的動(dòng)態(tài)振蕩培養(yǎng)，通過比較振蕩培養(yǎng)后樣品與未經(jīng)抗菌處理對(duì)照樣（測(cè)試使用未經(jīng)抗菌處理對(duì)照樣的情況下）/只接種對(duì)照（測(cè)試無法獲得未經(jīng)抗菌處理對(duì)照樣情況下）細(xì)菌的減少率評(píng)價(jià)樣品的抗菌性能。該方法適用于非溶出性抗菌劑加工的抗菌紡織品，可以對(duì)不同形狀的樣品，如纖維、紗線、織物等進(jìn)行測(cè)試。

3、AATCC 100（吸收法）

AATCC 100是定量測(cè)試方法吸收法的典型代表，該標(biāo)準(zhǔn)最早頒布于1961年，后歷經(jīng)多次修訂沿用至今，使用范圍非常廣泛，常常被美國(guó)買家作為指定檢測(cè)方法使用。

據(jù)SGS上海實(shí)驗(yàn)室某一時(shí)間段統(tǒng)計(jì)，在申請(qǐng)美國(guó)紡織品抗菌檢測(cè)方法的客戶中，超過半數(shù)的客戶選擇AATCC 100方法，見圖2。

AATCC 100方法測(cè)試時(shí)需將樣品制備成120px直徑的圓片，圓片片數(shù)以吸收1mL菌液為準(zhǔn)，將1mL特定濃度的菌懸液接種在樣品上，經(jīng)過18~24小時(shí)的接觸培養(yǎng)，比較“0小時(shí)”與一定接觸時(shí)間后樣品上存活的細(xì)菌數(shù)，計(jì)算細(xì)菌減少率。

盡管AATCC 100方法使用廣泛，但近年來該方法的局限性也愈加突出：按照一定面積取樣，無法對(duì)纖維、紗線等紡織品進(jìn)行測(cè)試；AATCC 100標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試的很多環(huán)節(jié)都提供了可供選擇多種條件，測(cè)試方法的自由度高，看似便于不同實(shí)驗(yàn)室根據(jù)樣品不同特性和實(shí)驗(yàn)室的不同條件選擇合適的條件進(jìn)行測(cè)試，但也容易因不同實(shí)驗(yàn)室或不同測(cè)試人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和樣品的認(rèn)識(shí)差異，因而采用不同試驗(yàn)條件、試劑等，造成不同實(shí)驗(yàn)室之間的結(jié)果差異，給抗菌紡織品的生產(chǎn)企業(yè)及消費(fèi)者造成很大的困擾；隨著安全、健康、環(huán)保等意識(shí)的增強(qiáng)，一些傳統(tǒng)的溶出性強(qiáng)、殺菌作用顯著的有機(jī)抗菌劑，如三氯生使用受到限制，抗菌紡織品所采用的抗菌技術(shù)正在進(jìn)行更新?lián)Q代，穩(wěn)定性好、釋放緩慢的微溶出/非溶出性抗菌劑逐漸成為發(fā)展新趨勢(shì)；對(duì)非醫(yī)療用途抗菌紡織品其抗菌理念也在悄然變化，抗菌紡織品對(duì)抗菌性能的要求逐漸由原來的“殺菌”轉(zhuǎn)變對(duì)微生物數(shù)量的適當(dāng)控制即“抑菌”，而AATCC 100標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果雖以細(xì)菌減少率（Reduction of bacteria）表示，但其測(cè)試結(jié)果的計(jì)算方法的實(shí)質(zhì)是以殺菌性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，無法對(duì)抗菌紡織品的抑菌性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，以滿足以抑菌性能為主的新型抗菌紡織品發(fā)展的需求。

01ASTM E3160方法

基于前述原因，美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（American Society for Testing Materials, ASTM）于2018年7月頒布了新的抗菌紡織品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E3160 - 18多孔抗菌材料抗菌性能定量測(cè)試方法（StandardTest Method for Quantitative Evaluation of the Antibacterial Properties of Porous Antibacterial TreatedArticles）。盡管該標(biāo)準(zhǔn)采用與AATCC 100相似的吸收法測(cè)試原理，但在測(cè)試的具體操作和測(cè)試條件上進(jìn)行了優(yōu)化，給出了更明確的試驗(yàn)條件參數(shù)，有利于減少因檢測(cè)條件選擇不同導(dǎo)致的測(cè)試結(jié)果差異。

ASTM E 3160與AATCC100測(cè)試條件參數(shù)的比較見表1。

在測(cè)試結(jié)果的計(jì)算方式上，ASTM E 3160標(biāo)準(zhǔn)雖仍以細(xì)菌減少率進(jìn)行評(píng)價(jià)，但增加了測(cè)試結(jié)果的對(duì)數(shù)值計(jì)算方法，而且提供了抑菌性能（1）和殺菌性能（2）兩種計(jì)算方法，可以根據(jù)不同產(chǎn)品的特性，提供抑菌性能和（或）殺菌性能的測(cè)試結(jié)果。

02、ASTM E 3162方法

除ASTM E 3160標(biāo)準(zhǔn)，ASTM還同時(shí)頒布了抗菌紡織品洗滌測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：ASTM E 3162 —18 Standard Practice Measuring the Durability of Antimicrobial Agents Applied to Textiles under Simulated Home Laundering Conditions 。在現(xiàn)有抗菌紡織品加工工藝中，除少數(shù)采用天然抗菌纖維進(jìn)行加工，多采用在紡織品中添加抗菌劑的加工方法，將抗菌劑通過共價(jià)、離子或者物理方式結(jié)合于織物/纖維表面或者纖維內(nèi)部（熔融紡絲），通常以洗滌測(cè)試評(píng)估抗菌紡織品抗菌性能耐久性。但現(xiàn)有的試驗(yàn)用家庭洗滌標(biāo)準(zhǔn)，如AATCC 135、ISO 6330等，多用于紡織品的物理性能（如水洗縮率）的測(cè)試，將其應(yīng)用于抗菌紡織品抗菌性能的耐水洗性能的評(píng)估，容易給洗滌后樣品的抗菌測(cè)試帶來不同程度的影響，如粉末狀的洗滌劑往往不易清洗干凈，洗滌劑配方中如果含有漂白劑、柔軟劑等，這些殘留的化學(xué)試劑容易導(dǎo)致洗滌后的樣品在抗菌性能測(cè)試中出現(xiàn)假陽性結(jié)果；而一些洗滌劑中如果含有陰離子表面活性劑，容易與陽離子型抗菌劑反應(yīng)，導(dǎo)致洗滌后的樣品在抗菌性能測(cè)試中出現(xiàn)假陰性結(jié)果。

ASTM E 3162標(biāo)準(zhǔn)參考AATCC61 2A的洗滌程序，是一種加速洗滌測(cè)試方法，其一個(gè)完整循環(huán)的洗滌測(cè)試相當(dāng)于5次家庭洗滌，對(duì)洗滌次數(shù)要求較多的測(cè)試，可大大縮短洗滌測(cè)試所用的時(shí)間；測(cè)試每一種樣品使用單罐洗滌，避免了其他洗滌標(biāo)準(zhǔn)使用洗衣機(jī)洗滌可能出現(xiàn)的樣品間交叉污染或者陪洗物造成的樣品交叉污染；將測(cè)試樣品量進(jìn)行了改進(jìn)，取樣量由AATCC61 2A的按面積取樣（50×150）mm優(yōu)化為按照質(zhì)量取樣（10±0.1）g；采用不含熒光增白劑、磷酸鹽、漂白劑、柔軟劑的液體洗滌劑，減少了洗滌劑殘留和洗滌劑對(duì)樣品的影響，有利于提高洗滌后樣品抗菌測(cè)試的重現(xiàn)性和可靠性。