时间:2024-04-24
日常生活中使用的各类纺织品易吸附各种气体、液体、固体杂质,与人体的皮质、汗液等代谢物质混合后,为各种病原微生物提供了适宜的繁衍环境。为满足人们的健康防护需求,纺织企业不断加大在抗菌、抗病毒纺织品上的研发和生产投入,帮助消费者筑起了健康纺织的安全屏障,消费者也愿意为此类产品买单,抗菌、抗病毒功能性纺织品的发展欣欣向荣。
日常生活中使用的各类纺织品易吸附各种气体、液体、固体杂质,与人体的皮质、汗液等代谢物质混合后,为各种病原微生物提供了适宜的繁衍环境。为满足人们的健康防护需求,纺织企业不断加大在抗菌、抗病毒纺织品上的研发和生产投入,帮助消费者筑起了健康纺织的安全屏障,消费者也愿意为此类产品买单,抗菌、抗病毒功能性纺织品的发展欣欣向荣。但是,不少消费者甚至商家将这两种纺织品混为一谈,误导消费,因此本文对抗菌、抗病毒纺织品的概念进行分析,并比较了纺织品抗菌、抗病毒性能检测和评价标准的差异。
抗菌纺织品是主要针对细菌和真菌具有杀菌、抑菌功能的纺织品。抗病毒纺织品是对病毒侵入有阻隔作用,能够抑制病毒的生长和繁殖,抑制病毒活性的纺织品。
细菌、真菌、病毒等病原微生物都可以通过直接接触或中间媒介进行传播,但它们的结构、生理等方面不同,是3种不同类型的微生物。细菌是原核细胞型微生物,具有细胞壁、细胞膜、细胞质,但没有完整的细胞核,没有核膜和核仁,只有DNA盘绕而成的拟核。经革兰氏染色后,可以将细菌分为革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G-)两大类,革兰氏阳性菌(G+)可以被染色为紫色,如金黄色葡萄球菌,革兰氏阴性菌(G-)被染色为红色,如大肠杆菌、肺炎克雷伯菌等,营养物质充足、环境适宜下细菌可自行通过二分裂方式无性繁殖。真菌是真核细胞型微生物,细胞核分化程度高,有完整的核膜、核仁,胞质中细胞器完整,真菌可以通过有性和无性方式繁殖,以孢子出芽无性繁殖为主,真菌种类多达几十万种,大多数真菌对人类有益,可以食用、酿酒、制造抗生素、发酵食品等,少数真菌对人体有害,能引起各种疾病,医学上有重要意义的真菌大多属于半知菌,可以引起皮肤癣病和深部真菌感染疾病,如白色念珠菌。病毒是非细胞型微生物,体积比细菌更为微小,没有完整的细胞结构,由外部的蛋白质衣壳和内部的核酸构成,核酸单一(DNA或RNA),病毒以复制方式增殖,但病毒没有独立的代谢酶系统,自身缺少复制所必需的能量、原料和场所,只能在活细胞内寄生,因此病毒只在活细胞内有生命活性,在细胞外部病毒不表现任何生命特征。细菌、真菌、病毒的结构、生理等生物学性状的不同,使它们在对药物的敏感性、毒性等方面存在较大差异。
抗菌纺织品通过抗菌纤维织造或抗菌剂后整理获得抗菌功能。抗菌纤维或抗菌剂有的作用于细菌、真菌的生物膜系统、细胞壁,有的作用于其内部的蛋白质、遗传物质或其他生物活性物质,这些作用相互影响,不完全独立存在,它们能够破坏细菌、真菌的结构和体内各种生化反应,扰乱其正常的物质和能量代谢,阻碍其发育、繁殖[1-2],从而起到杀菌、抑菌作用。
抗病毒纺织品通过抗病毒纤维混纺或抗病毒功能整理获得抗病毒性能。抗病毒纤维或抗病毒功能整理有的能对病毒产生吸附固定,阻止病毒与宿主细胞接触;有的能使病毒外部蛋白质衣壳变性,丧失对宿主细胞的吸附能力,失去活性;有的能让病毒外部的蛋白质衣壳变裂,导致内部核酸的流出断裂;有的能直接与病毒核酸结合,阻碍病毒复制[3]。
抗菌不等同于抗病毒,具有抗菌功能的纺织品不一定具有抗病毒功能,具有抗病毒功能的纺织品也不一定能够抗菌。
国际上从20世纪60年代开始抗菌纺织品的研究有了较大发展,我国抗菌纺织品的实用研究可以追溯到上世纪80年代初期,由于对越自卫反击战中战士普遍感染皮肤病而研发的抗菌服装[4],之后我国抗菌纺织品的开发应用迅速发展。当前,抗菌纺织产品生产工艺多样,有天然抗菌纤维、人工抗菌纤维直接织造而成的,也有在纺织品后整理过程中通过抗菌整理制成的,抗菌纺织产品丰富。
新乡化纤股份有限公司研发的超强高效抗菌再生纤维素纤维由绿色高效抗菌材料制成,该纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率均超过99%,用这款纤维制作的面料耐洗涤,抗菌作用持久;青岛源海新材料科技有限公司生产的海藻纤维具有良好的抑菌功能,为生产防霉抑菌口罩提供生产原料;华纺股份有限公司运用IR微元素技术开发的高耐水洗全棉抗菌面料柔软舒适,抗菌性能优异持久[5]。从抗菌纤维、抗菌面料到抗菌服装、抗菌家纺产品,而今的抗菌纺织品更多地向着健康、环保方向发展,在注重抗菌功能性的同时,强调抗菌产品的安全性、舒适性,应用天然材料、绿色材料制造抗菌纺织品是开发的热点。
我国抗病毒纺织品的研究始于20世纪90年代,相较于抗菌纺织品发展较晚,进程也较为缓慢。先是一些动植物成分的抗病毒作用被发现,而后SARS、禽流感等病毒的流行,加快了对抗病毒纺织品的研究。
王渊等[6]的研究表明WXP抗病毒纺织品整理剂可以破坏、灭活乙肝病毒HBsAg表面抗原,灭活SARS病毒的效率能达到原卫生部《消毒技术规范》标准要求。中科院和北京美格赛斯生物工程科技有限公司[7]研制的N99高效灭菌抗病毒医用美格赛斯口罩,经军事医学科学院微生物流行病研究所、中国疾病预防控制中心等多家权威机构检测,能够对甲型流感 H1N1和禽流感H5N1等几十种常见病毒有效快速杀灭或抑制活性,获得国家专利。华绣(中国)科技有限公司[8]开发的纳米银产品具有广谱抗菌、抗病毒、对人低毒的优点,广泛用于纺织服装、医疗用品、日化用品等领域。2020年在抗击新冠肺炎疫情的过程中,抗病毒纺织品成为新的焦点[9],嘉嘉家纺生产的抗病毒床品,对甲型H1N1流感病毒的抗病毒活性率为99.75%,对甲型H3N2流感病毒的抗病毒活性率为99.93%,水洗50次后仍具有很好的抗病毒效果;德美化工研发的DM3015-N抗菌抗病毒助剂整理织物不仅能抑制细菌繁殖,还能破坏病毒包膜,使病毒失活;香港新河控股公司开发的“活性氧胶囊”专利技术将抗病毒功能植入面料纤维,对无包膜病毒、有包膜病毒都有明显的杀灭作用,抑制杀灭病毒效果持久,面料舒适柔软耐洗涤,可以用来制造抗病毒纺织品、防病毒口罩和医用纺织品,减少2019-nCoV等病毒的传播[10]。目前,越来越多的企业加入抗病毒纺织品的研发与生产之中,抗病毒纺织技术正在迅速发展。
抗菌纺织品的检测和评价标准经过60多年的发展已经较为完善[11],抗菌性能测试主要有定性检测方法、定量检测方法两大类。现行有效的标准中,常用的定性检测方法有ISO 20645—2004琼脂平皿扩散法、AATCC 90—2011琼脂平板法、AATCC 147—2011平行划线法、JIS L 1902—2015晕环法、FZ/T 73023—2006晕圈法、GB/T 20944.1—2007琼脂平皿扩散法等;常用的定量检测方法有ISO 20743—2013转移法和转印法、AATCC 100—2019吸收法、ASTM E 2149—2010振荡法、JIS L 1902—2015吸收法和沾印法、FZ/T 73023—2006奎因法及吸收法和振荡法、GB/T 20944.2—2007吸收法、GB/T 20944.3—2008振荡法等。抗菌性能定性检测过程较为简单,周期短,仅测试样品是否具有抗菌性能,而定量检测过程相对复杂,周期长,能直观地通过抑菌值、抑菌率的数值大小来评价测试样品抗菌效果的强弱。
在抗病毒纺织品标准方面,国际上2014年发布的ISO 18184—2014是最早的定量标准[12],现行标准是ISO 18184—2019《纺织品 纺织产品抗病毒活性的测试》。该标准以属于包膜病毒的甲型流感病毒H1N1(ATCC VR—1469)、H3N2(ATCC VR—1679)和属于非包膜病毒的猫卡里西病毒F-9(ATCC VR—782)为试验病毒,流感病毒的宿主是来源于犬肾组织的MDCK细胞,猫卡里西病毒的宿主是来源于猫肾组织的CRFK细胞,该测试通过菌斑测定法或TCID50法测定病毒感染滴度,计算抗病毒功效值,评价抗病毒效果。而我国纺织品抗病毒性能评价方面的标准目前还没有颁布,相关的国家标准正在制定之中。
抗菌、抗病毒纺织品都是当前的热门产品,关于抗菌纺织品的研发、生产和检测都较为成熟,抗病毒纺织品的技术研究和生产应用则相对薄弱,产品也缺乏相应的国家标准和行业标准来进行规范,应当尽快制定相关的方法标准、产品标准,同时对产品安全性能进行评估,制定相应的安全性能标准。分析比较抗菌、抗病毒纺织品的区别,明确两者的功能差异,有助于营造更加健康、互信的纺织市场环境,促进功能性纺织品的安全化、标准化、复合化、生态化,推动整个纺织行业的高质量发展。
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