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织物防螨整理的研究

发布时间:2014/07/15

  

                作者   商成杰   北京洁尔爽高科技有限公司 总经理 高级工程师

      摘要:本文主要介绍了防螨纺织品的防螨原理和生产方法,重点陈述了防螨的整理工艺,还对防螨纺织品的测试方法进行了阐述。

      关健词:螨虫,防螨,防螨整理剂,后整理,工艺,测试

  1. 前言

我国人体螨虫的感染率相当高,有的报道甚至?#32856;?#26579;率可达到98%以上。人体对螨虫的感染并无免疫性,因此?#36824;?#20219;何人群的年龄和民族,均可能被感染。螨虫寄居于床垫、被褥、衣物以及猫、鼠等小动物的身体上。据有关部门监测,在我国城市居?#19968;肪持?#23384;活的螨类共有16种之多,螨虫分布以地毯最多,其次为棉被、床垫、枕头、沙发?#21462;?#35843;查发现,台湾地区75%住家中都充斥着尘螨,室内每克?#39029;?#38544;藏着一万只以上的尘螨,远高于诱发过敏气喘所需要的每克?#39029;?#21547;有100-1000只以上尘螨的浓?#21462;?/font>

人体每天脱落的皮屑,足够喂饱100万只螨虫,现代居室内的温度和湿度更?#23460;?#20110;螨虫的生长和繁殖。室内螨虫能存活约四个月,在此期间它能产生200倍于体重的粪便,并孵下达300个卵,造成室内过敏源在很短时间剧速增加,对环境造成很大污染。螨虫是一种对人体健康十分有害的生物,它能传播病毒、细菌,并可引起出血?#21462;?#30382;?#20303;?#27611;囊?#20303;?#30117;癣等多种疾病。螨虫大多寄生在毛囊皮脂腺内,吸取细胞内营养物质以及皮脂腺分泌物,破损损伤正常细胞。由于虫体的机械刺激、虫体排泄物的化学性刺激,螨虫寄生的部位可引发毛囊扩大、血管扩张周围细胞浸润、纤维组织增生,同时可以引起过敏反应使皮肤出现红色斑、丘疹、肉芽?#20303;?#33043;疱和瘙痒等现象。

螨虫的排泄物极其干燥,又能?#33267;?#25104;若干个小颗粒,它们极其轻微,可漂浮在空气中。这些经过分解的微小颗粒,通过人的走动、铺床叠被、打扫房屋等飞扬于空气之中。螨虫排泄物及其残骸等是强烈的变应原,会引起全身性变态反应,包括变应性哮喘、变应性鼻?#20303;?#21464;应性湿疹、皮?#20303;?#21464;应性荨麻疹等过敏性疾病。致喘蛋白是螨虫肠内分泌的消化液,其效力十分强烈强大,只能通过控制螨虫的数量来预防。2003年全球哮喘防治策略(GINA)委?#34987;?#25552;出全球哮喘病人估计有3亿,2000年我国儿童哮喘患病率为0.5-3%,初步估计中国有1000万左右的哮喘儿童,全国共有2500万左右的哮喘病人,而2000年国内在27城市调查儿童哮喘患病率较1990年上升70%左右,有的大城?#24615;?#19978;升了一倍还多。据资料显示,有60%的哮喘病人对尘螨抗原会产生过敏反应,80%的儿童哮喘起因于尘螨抗原过敏。这是由于儿童接触被褥、床垫、毛毯、地毯、布玩具时?#27493;?#35302;了螨虫,如趴着睡觉或滚着玩耍时会直接吸入螨虫,粪便及其尸体。国外的大量临床研究也发现,儿童早期时家庭中尘螨过敏原的暴露程度与后来发展成哮喘的儿童之间是密切相关的。

防螨整理(Mite resist finishes)是纺织染整技术和医学、化工的新型交叉学科。鉴于国内这方面的专门报导不多,本文将各种防螨措施做一归纳,并其中重点介绍了防螨织物的防螨原理、方法、工艺及效果评价方法,并同时论述了防螨织物的进展情况。

二、防螨的原理及方法

纺织品防螨方法主要有三类:一?#24039;?#28781;螨虫,本方法是重要的防螨措施,即应用物理方法或化学方法将螨虫杀灭。物理方法如日晒、加?#21462;?#30005;磁波、红外线等法可使织物干燥,破坏螨虫的生活条件。化学杀螨法也很重要,如使用除虫菊提取物、脱氢醋酸、芳香族碳酸酯,二?#20132;?#37274;?#21462;?#20108;是驱避螨虫,?#35789;?#29992;驱避剂将螨虫驱走,这是一些带有螨虫害怕的气味或味道的物质。驱避螨虫有触觉、嗅觉、?#27602;?#39537;避之分。目前使用的有机驱避剂的作用机理如除虫菊酯系是通过接触,作用于螨虫的神经系?#24120;?#32780;甲苯酰胺系驱避剂是通过气化,作用于螨虫嗅觉器官。嗅觉是应用挥发性物质,例如信息素(pheromone);?#27602;?#22914;有机酸?#21462;?#20294;较多的驱避螨虫是应用嗅觉与?#27602;?#30340;复合作用。另外,对于无机驱避剂则并?#24378;科?#33976;发性而起到防螨作用,而是接触性驱避的效果。各种驱避剂对驱避螨虫的效果不同,其驱避螨虫效果的大小顺序如下:酰胺、?#21069;罰觉ァ?#20869;酯 醇、苯酚>醚、缩醛>酸>酐>卤化物、硝基化合物>胺、氰?#21462;?#19977;是阻断螨虫。阻断法是采用致密的织物不让螨虫通过,也有些情况是使用驱避剂进一步强化这种阻断效果。

此外,由于杀虫剂杀死的害虫遗骸,也是过敏反应变应原,所以驱避机理具有较大优点。为使消费者有安全感,在防螨加工上,有些公司已经开发了强调驱避性能的药剂。这种被开发的药剂有几种,有单独使用的和两种以上拼用产生协同效果的。在确认有效的防螨加工剂中,主要有酰胺系化合物、氰酸盐系化合物、芳香族化合物(?#20154;?#37231;类)、冰片衍生物系列。这些防螨助剂应具备以下基本条件:

  1. 对尘螨有高?#28982;?#24615;;

  2. 防螨效果?#20204;?#33021;承受加工条件 (如热等)

3. 无臭味;不降低织物的强力、手感、吸湿性、透气

4. 与其它助剂的配伍性好;

5. 加工后无色变现象;

6. 耐久性好,即耐洗涤和?#25512;?#20505;性良好;

7. 天然纤维和合成纤维都适用。

8. 安全性

通过对防螨整理剂进行包括口服急性毒性、致突变性实验?#25512;?#32932;刺激性实验在内的多重检查,以确认其安全性。要求防螨整理剂必须不影响人体的生理功能,安全性好,尤其是对有变异性体质的人群和婴幼儿的皮肤刺激性为阴性。同时还要求,经防螨处理的纤维或织物在后道纺织、染整加工、使用过程中不能产生有毒的化合物。

三、防螨织物的生产方法

?#25512;?#23427;功能性织物一样,使针织品获得防螨功能的技术方法也是多种多样的,防螨织物的生产方法包括:功能纤维法、织物后整理法、高密织物法。下面进行详细介绍。

1、 功能纤维法   

此方法是将防螨整理剂添加到成?#21496;?#21512;物中,经纺丝后制成防螨纤维。通过该方法可赋予纤维材料以防螨性能。具体实施方法有两种:一种是在聚合物聚合过程中添加防螨整理剂,然后进行纺丝;另一种则是制成防螨母粒,然后再和聚合物切片混合,在聚合物纺丝过程中将防螨整理剂添加?#36739;?#32500;之中,对纤维进行化学改性。 开发防螨纤维和防螨絮棉多用后一种方法。

2、织物后整理法   

防螨后整理方法是将防螨整理剂对织物进行后整理,从而达到防螨效果。这是一种常规的技术,其实施方法有喷淋、浸轧、涂层等,该技术的关键在于防螨整理剂的选择和整理剂的配制。常用的方法有().在防螨化合物上?#21448;?#21487;与纤维结合的活性基团;(?#29627;?/font>.通过交联剂实现防螨化合物上的反应性基团与纤维的结合;(?#24120;?/font>.在将防螨剂装入微胶囊,通过树脂、涂层剂等成膜材料可以与织物的结合。这类后整理所用的防螨剂有?#20132;?#37232;胺、萘酚类化合物异冰片、硫氰酸乙酯?#28982;?#23398;物质和除虫菊提取物、桉树油、柿涩等植物性物质。

3、高密织物法

这种方法源自塑料薄膜,但塑料薄膜不能透气,有?#32856;小?#36890;过高密织物本身来达到防螨效果,此种方法为隔离方法。这种方法主要是依靠织物本身编织紧密或具有的微孔结构而防止螨虫的侵入或穿透织物,但不能驱避或杀灭螨虫。如用这种高密织物制做床单,床单上的螨虫不能进入床单下的床垫,但螨虫仍可依靠人体的分泌物等生存繁殖。

四、防螨效果的测试方法

人类对螨的研究虽然已有一百多年的历史,但对杀螨或驱螨的测试标准化工作确是近十年的事。目前国内从事织物防螨性能测试的机构有中国人民解放军军事医学科学?#39608;?#20013;国疾病控制中心、中国医学检验中心和北京洁尔爽高科技有限公司螨虫实验?#19994;取?/span>

测定纺织品上螨虫数量的传统方法采用吸尘器清扫纺织制品(如床垫,被褥、地毯等)表面上的尘埃,然后统计计算螨虫的数量,此种方法操作麻?#24120;也还?#31283;定。近年来一些国家为了规范和促进防螨织物的发展,建立了防螨性能测定的方法和标准。如1993年日本服装制品质量性能对策协议会对防螨织物开发情况调研基础上,提出了《螨虫评价方法和标准》,1998年又提出《防螨织物驱避螨虫的试验方法》,进一步对螨虫、培养基、饲育条件和计算方法等作了明显的规定。日本室内织物性能评价协会制定了防螨加工标准,要求地毯、被褥、被单和罩类的驱避率(侵入阻止法、玻璃管法)或增殖?#31181;?#29575;(增殖?#31181;?#35797;验)为50%以上。日本地毯协会也提出了用于地毯的试验方法。在日本,最具有代表性的杀螨试验法和驱螨试验法是日本纺织检查协会提出的JSIF B 011-2001《防螨性能(驱避试验、花瓣法)试验方法》和JSIF B 012-2001防螨性能(增殖?#31181;?#35797;验、混入培养基法)试验方法;20014月,法国标准化协会制定了《NF G39-011-2001 纺织品特性具有防螨特性的织物和聚合材料.防螨性能的评价方法及特征》。

北京洁尔爽高科技有限公司?#26800;?#20102;国家发展与?#27597;?#22996;?#34987;?/font>2006年下达的制修订国家标?#25216;?#21010;项目《纺织品防螨性能的评定》,完成了行业标准FZ/T 01100-2008 《纺织品 防螨性能评价》,?#29627;埃埃?#24180;该标准升格为国家标准GB/T 24253-2009《纺织品 防螨性能的评价》。中国已成为世界上少数几个拥有防螨纺织品标准的国家之一。

北京洁尔爽高科技有限公司还起草制定了GB/T 20944.1-2007《纺织品抗菌性能的评价》、GB/T 24346-2009《纺织品防霉性能的评价》、《GB/T 30126-2013纺织品 防蚊性能的检测?#25512;?#20215;》和《FZ/T 01116-2012 纺织品 磁性能的检测?#25512;?#20215;》等国家标?#25216;?#34892;业标准,这五个标准的实施对于规范和防螨、抗菌、防霉等健康纺织品的发展,保护生产者和消费者的利益,引导我国功能纺织品走向世界先进水平具有重要的促进作用。

五、防螨整理的工艺

本实验采用后整理方法,防螨剂选用中国著名品牌企业北京洁尔爽高科技有限公司生产的抗菌防螨整理剂SCJ-998,它对人体无毒,安全环保,对织物的白?#21462;?#33394;光、强力、手感和透汽性无不?#21152;?#21709;。而且价格低廉,使用方便,适用于纯棉、羊毛、粘纤、?#29992;?#31561;织物的防螨抗菌整理。如生产具有防螨、抗菌、防臭功能的?#37319;?#29992;纺织品、内衣、毛巾、地毯、室内装饰用品、空气过滤材料及军用纺织品?#21462;?#25105;们经过大量试验,筛选出最佳工艺,取得良好效果。

1.工艺流程

织物→漂染→烘干→浸轧防螨抗菌溶液(轧液率75%) →烘干(80-100→高温拉幅(150×30秒,或120×4?#31181;櫻?/font>

2.工艺配方:(以轧液率70%为例)

防螨抗菌整理剂SCJ-998A  50/

防螨抗菌整理剂SCJ-998B 20/

防螨抗菌整理剂SCJ-998C(50%) 20/

3.化料操作:(以配制100升溶?#20309;?#20363;)

首先在化料桶内加入大约80升水,接着加入SCJ-998A 5Kg,搅拌,然后加入SCJ-998B 2Kg, 再加入SCJ-998C(50%) 2Kg, 快速搅拌,再加入非离子柔软剂SCG(或阳离子柔软剂S-960)2 Kg,最后加水至100升,搅拌均?#21462;?/font>

.测试及结果

经过SCJ-998防螨处理的织物经军事医学科学?#39608;?#20013;国医学检验中心、中国疾病预防控制中心、日本纺织检查协会、ITS、北京洁尔爽高科技有限公司螨虫实验?#19994;?#22810;家单位测试应用证明:具有明显的防螨、抗菌、防臭、防霉作用,对尘螨的驱避率高达99%,对接触织物的MRSA、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、淋球菌(国内流行株)、淋球菌(国际标准耐药株)、肺炎?#21496;?#22823;肠?#21496;?#32511;脓?#21496;?#26543;草?#21496;?#34593;状芽胞?#21496;?#30333;色念珠菌、絮状表皮癣菌、石膏样毛癣菌、红色毛癣菌、青霉菌、黑曲霉菌等有害菌的抑菌率高达99%以上,高度?#36879;上?#21644;水洗;对皮肤无刺激性、无过敏反应,无毒,无致畸性,无致突变性,无潜在致癌性,不含甲醛和重金属离子等有害物质,符合环保要求;能有效地预防沙眼、淋病、盆腔?#20303;?#21628;吸器官感染等疾病的传染,对防治脚癣、股癣、湿疹、疖?#28014;?#27735;臭、脚臭、皮肤骚痒有显著效果。

防螨抗菌整理剂SCJ-998(北京洁尔爽高科技有限公司生产)的防螨原理为:SCJ-998上带有的活性基团可与纤维上的-OH-NH-形成?#24067;?#38190;,使防螨抗菌处理后的织物具有优异的耐洗?#26377;裕?/font>SCJ-998带有的抗菌基团作用于细菌的细胞膜,使细胞膜缺损,通?#24863;?#22686;加,细胞内的胞浆物外漏,?#37096;?#38459;碍细菌蛋白质的合成,造成菌体内核蛋白体的耗尽,从而导致细菌死亡;SCJ-998带有的抗菌基团还选择性地作用于真菌细胞膜的麦角固醇,使细胞膜通?#24863;?#25913;变,导致细胞内的重要物质流失,而使真菌死亡。同时SCJ-998在织物表面形成防虫药膜,对螨虫?#26579;?#26377;高效、快速的驱避防虫效果。SCJ-998具有良好的安全性、广谱高效的防螨抗菌性和优异的耐洗?#26377;浴?/font>

六、结论

近年来,生物安全?#24405;?#39057;频发生,提高了广大消费者对生物危害的认识,人们对纺织品的要求由传统的实用和美观趋向更重视安全和卫生。螨虫等大量滋生于家用纺织品中,并引起疾病的传播,螨虫危害成为人们关心的环境卫生问题。防蟎纺织品可以显著降低尘蟎浓度,有效防止与尘螨有关皮肤病的发生。随着国家标准GB/T 24253-2009《纺织品防螨性能的评价》的实施和产品质量监督工作的加强,防螨纺织品将具有良好的发展前景。


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  11.  

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