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抗菌纺织品种类及其抗菌性能评估方法
greenbz 2013-3-6 13:38
陈健 (通标标准技术服务(上海)有限公司 SGS-CSTC 上海 200233 ) 摘要 : 本文介绍了常见抗菌纺织品的种类及制备方法,对抗菌纺织品抗菌性能常用测试方法、抗菌性能稳定性测试、产品安全性能测试、及抗菌测试方法的选择等方面做了详细介绍,并展望了抗菌纺织品的发展前景。 关键词: 抗菌纺织品、抗菌剂、微生物、抗菌测试 0 引言 近年来,抗菌技术越来越广泛地应用于纺织领域,以减少纺织品因微生物产生的异味,提升纺织品的穿着舒适性;保护纺织品本身,以降低其受到微生物侵蚀的危害;或应用于医疗领域,以减少病源微生物引起交叉感染的风险,目前 抗菌纺织品已成为各类抗菌产品中最受消费者欢迎的大类品种之 一。 1. 抗菌纺织品的种类及制备方法 抗菌纺织品以产品中抗菌有效成份的来源进行分类,可大体分为两类:即天然抗菌纺织品和人造抗菌纺织品。 天然抗菌纺织品原料来自于自然界,主要为部分生长过程中能合成天然抗菌成分而具有较好抗菌性能,又具线性大分子结构的植物纤维,如竹纤维、苎麻纤维等。对天然抗菌纺织品而言,如何在加工过程中最大限度保持其天然抗菌活性物质,对提升和稳定产品抗菌性能至关重要。 人造抗菌纺织品通过在纺织品中人为添加抗菌剂从而赋予纺织品抗菌性能。目前常用的制备工艺主要分为共混纺丝法和后整理两大类。共混纺丝法主要用于抗菌合成纤维生产,通过将合适的抗菌剂经有机溶剂溶解后加入纺丝原液中进行湿纺或将合适的抗菌剂制成母粒与原料共混进行熔融纺丝,再经喷丝等工序,加工成抗菌纤维,并进一步加工成各类纺织品。通过此类方式加工的产品,抗菌成分能逐步缓慢释放,抗菌性能较为持久;后整理则是通过浸轧、喷涂等方法,用抗菌剂对纺织品进行后处理,在纺织品表面包裹一层抗菌层,从而赋予其抗菌性能。此方式加工的抗菌纺织品,抗菌剂能较好地分布于产品表面,有利于体现产品的抗菌性能,尤其适用于天然纤维制成的纺织品的抗菌加工。 抗菌母粒 共混、湿纺或融纺 浸轧、表面喷涂 抗菌剂 普通基料 抗菌纤维 普通纺织品 抗菌纺织品 图 1 人造抗菌纺织品的制备方法 2 .抗菌纺织品性能评估 抗菌纺织品除了应满足纺织品通用的基本要求外,在其抗菌性能、抗菌性能的稳定性及产品安全性能方面有着更为特殊的要求。 2 . 1 抗菌性能的评估 抗菌纺织品与普通产品在外观上无明显的差异,且由于微生物体型微小以及其特殊的生理生化特征,现阶段对抗菌产品抗菌性能的评价主要借助实验室微生物检测的技术手段得以实施。 2 . 1 . 1 抗菌性能测试常用菌种 由于自然界中微生物种类繁多,抗菌测试通常选用具有一定试验代表性的微生物作为测试菌种 ( 见表 1) ,一般包括细菌和真菌。 表 1: 抗菌测试常用试验微生物 微生物种类 中文名称 拉丁名 典型菌种号 ( 仅供参考 ) 代表性 细菌 革兰氏阳性菌 金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus ATCC6538 细菌繁殖体中化脓性球菌的代表 耐甲氧西林金黄色色葡萄球菌 Methicillin resistant Staphylococcus aureus ( MRSA ) ATCC33591 具有抗药性的金黃色葡萄球菌,医疗场所常见交叉感染菌,又称“超級病菌”,是一些特殊用途产品尤其是医院用产品常用的测试菌种 枯草杆菌黑色变种芽孢 Bacillus subtilis varniger ATCC9327 细菌芽孢的代表 革兰氏阴性菌 大肠杆菌 Escherichia coli 8099,ATCC8739 细菌繁殖体中肠道菌的代表 肺炎克雷伯氏菌 铜绿假单孢菌(又称绿脓杆菌) Klebsiella pneumoniae Pseudomonas aeruginosa ATCC4352 ATCC15442 对人致病性较强,是重要的条件致病菌和医源性感染菌之一 医院感染中最常分离的细菌繁殖体的代表 真菌 酵母菌 白色念珠菌 Candida albicans ATCC10231 人体皮肤、粘膜常见的条件性致病性真菌的代表 霉菌 须癣毛癣菌(白癣菌) 黑曲霉 出芽短梗霉 绳状青霉 绿色胶霉 球毛壳 Trichophyton mentagrophytes Aspergillus Niger Aureobasidium pullulans Penicillium funicolosum Gliocladium virens Chaetomium globosum ATCC 9533 ATCC6275 ATCC15233 ATCC11797 ATCC9645 ATCC 6205 引起顽固皮癣及脚气的致病菌之一,多用于鞋类材料的测试 侵蚀多种材料 侵蚀涂料及蜡克漆 侵蚀许多材料,尤其是纺织品 侵蚀纤维织物及塑料 侵蚀多种材料尤其是纺织品 为考察抗菌纺织品的广谱抗菌性能,目前大多数国内外常用的抗菌纺织品测试标准多选用金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌或大肠杆菌分别作为革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的代表;由于白色念珠菌具有真菌的特征,其菌落的外观形态又酷似细菌,便于定量测试时进行计数而选用白色念珠菌作为真菌的代表。防霉测试则往往根据材料的不同选用环境中常见的一种或多种霉菌如:黑曲霉、球毛壳、绳状青霉等配成混合孢子悬液,对产品进行防霉效果的测试。 2 . 1 . 2 .纺织品抗菌性能测试常用方法 抗菌性能测试按照检测菌种分类可以分为两大类,即:抗细菌试验和抗霉菌试验。 2 . 1 . 2 . 1 抗 细菌试验 抗细菌试验主要是对纺织品的抗细菌性能进行评估,根据实验方法的不同可分为定性试验和定量试验。 定性试验 ( 琼脂扩散法 ) : 其原理是通过将抗菌样品紧贴在接种有一定量已知微生物的琼脂表面,经过一段时间的接触培养,观察样品周围有无抑菌圈、样品与琼脂的接触面有无测试微生物生长来判断样品是否具有抗菌性能。 现在国内外常用的具有典型代表性的抗菌产品的定性试验方法包括: AATCC147-2004 纺织品抗菌性能评价 - 平行划线法, ISO20645-2004 纺织品 抗菌抗菌性能的评价 - 琼脂平皿扩散法; GB/T20944.1-2007 纺织品 抗菌性能的评价 第 1 部分:琼脂平皿扩散法。其中,我国的 GB/T20944.1-2007 方法是在 ISO-20645-2004 方法的基础上制定的,二者在测试方法及结果表达方面较为相似。 AATCC147 与 ISO20645 方法相比,尽管二者原理相似,但测试细节有较大差别: ISO20645 方法对测试所用的菌悬液进行了定量规定;而且将测试微生物与测试上层琼脂混合,使测试结果更为清晰; ISO20645 方法所采用 25mm 直径圆形样品,与 AATCC147 所采用的 25mm x 50mm 的矩形样品相比,对抑菌圈的测试更为方便和准确。基于上述原因, ISO20645-2004 在测试的准确性及测试的可重复性方面优于 AATCC147-2004 方法,因而得到越来越广泛的认可。 定性测试的特点在于:测试简单,快速、测试费用较低; 对溶出性抗菌剂加工的产品进行测试更为合适 ;但该试验不能定量测试抗菌产品抗菌活性 的强弱,只能判定产品有无抗菌性能 ,而且测试相对粗略,测试重复性及稳定性相对较差。另外,通过观察样品周围有无抑菌圈,该试验还可用于判断抗菌产品所采用抗菌剂的溶出性。 定量试验: 定量试验可以较好地评价抗菌纺织品抗菌性能的强弱,通过细菌减少率、抑菌率或者抑菌活性值等量化指标反映产品的抗菌性能。常用的定量测试方法依试验对象、测试方法的不同可大致分为菌液吸收法、振荡法、 奎因法 。 菌液吸收法: 该方法适用于具有一定吸水性能的材料,如:纤维、织物、羽绒、海绵等制品。通过将抗菌加工样品及未经抗菌加工的对照样品定量吸收一定的已知微生物菌悬液,进行 0 接触时间立即洗脱,以及在规定的温度、湿度条件下放置一段时间后的洗脱,对洗脱液进行微生物平板计数,计算残留在样品上的微生物数量, 最后或通过比较 0 接触时间样品上的微生物数量及经过一段接触时间后抗菌加工样品上残留的细菌数,计算抗菌产品的 细菌减少率 ,如 AATCC100-2004 ;或通过比较一段接触时间后未经抗菌加工的对照样品上的微生物数量及经过一段接触时间后抗菌加工样品上残留的细菌数,计算抗菌产品的抑菌性能,如: FZ/T73023-2006 附录 D7 、 GB/T20944.2-2007 ;或通过比较抗菌样品细菌增长值和对照样品细菌增长值的差异,计算抗菌活性值,如: JISL1902-2008 、 ISO20743-2007 。 振荡法: 振荡法( Shake flask 法)是用于评价非溶出性抗菌制品抗菌性能的一种方法。尤其适用于非溶出性抗菌剂加工的固体材料,对试样的吸水性要求不高,对于任意形状的试料都能使用。通过样品在菌悬液中快速的振荡,增加微生物与抗菌试样内抗菌剂的接触,以检测其抗菌活性。其代表方法包括: ASTM E 2149-2010 、 GB / T 20944.3-2008, FZ/T 73023-2006 附录 D8, GB 15979-2002 附录 C5 。 奎因法: 奎因法操作简单,快速,但精确度稍差,对试样的吸水性要求较高,对浅色布较好应用,对深色布其使用受限,读菌过程中易加入主观因素,不同的操作者,不同的测试机构测试结果可能差异较大。卫生部 2002 版《消毒技术规范》 2.1.8.9, FZ/T73023 附录 D6 ,该方法由于误差较大,现在已经很少采用。 2 . 1 . 2 . 2 抗 霉菌试验 霉菌是导致纺织品霉变、腐烂的重要因素,纺织品抗霉菌性能近年来也受到越来越多的关注。由于霉菌菌丝在培养过程中容易相互缠绕而不便于计数,因此抗霉菌的测试的试验原理主要是通过在抗菌纺织品测试面接种一定量的霉菌孢子,经过一段时间的接触培养,观察样品周围有无抑菌圈、样品表面有无霉菌生长来对样品抗霉菌性能进行等级评估。常见的 ASTM G 21-2008, AATCC30-2004, JIS Z 2911-2000 、 EN14119-2003 等检测标准均属于这一类的检测方法。 2 . 2 抗菌纺织品抗菌性能的稳定性试验 纺织品抗菌性能应具备良好的稳定性是对抗菌纺织品的基本要求。纺织品抗菌性能的稳定性试验是通过对纺织品进行一定次数的洗涤后,再对其抗菌性能进行检测,以评价其耐一定水洗次数后的抗菌性能。关于洗涤次数的确定,一般情况下依产品的最终用途而定,对需要经常进行洗涤的产品如袜子、内衣等,买家往往要求的耐洗涤次数较高,而对不经常洗涤的产品,洗涤次数的要求则相对较低。我国 FZ/T73023-2006 抗菌针织品 标准明确规定 A 级、 AA 级及 AAA 三个抗菌级别的产品,分别进行 10 次、 20 次、 50 次洗涤 ,具体要求见表 2 。 表 2 FZ/T73023-2006 抗菌针织品 的抑菌率指标 抗菌级别 水洗 次数 抑菌率( % ) G+ 菌 G- 菌 真 菌 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 白色念珠菌 A 级 10 ≥ 99% 不考核 不考核 AA 级 20 ≥ 80% ≥ 70% ≥ 60% AAA 级 50 ≥ 80% ≥ 70% ≥ 60% 2 . 3 抗菌纺织品的安全性问题 随着抗菌技术的发展以及抗菌知识的广泛普及,抗菌纺织品的安全性问题逐渐成为不容忽视的问题,不能为了片面追求抗菌效果而忽视人体安全和环境安全已经成为越来越多消费者和生产企业的共识。抗菌纺织品的安全性评估包括三个方面: (1) 抗菌纺织品甲醛含量、 PH 值、所含化学物质等考核指标应符合相关国家的规定。 (2) 抗菌纺织品所用抗菌物质的安全性 抗菌物质安全性考核指标应依据国内外应用于人体的化学品的一些基本毒理指标规定。目前常用的检测指标包括:急性口服毒性、皮肤刺激性、眼刺激性和致突变性等。我国 FZ/T73023-2006 抗菌针织品 标准就明确要求“抗菌针织品所应用的抗菌物质必须经过相关部门批准、具有资质单位的检测报告(抗菌物质化学含量检测方法、急性口服毒性、皮肤刺激性,眼刺激性、致突变性以及与其产品要求相对应的试验报告)”。 (3) 抗菌物质的溶出性 曾经一段时间关于抗菌测试琼脂扩散法的抑菌圈存在一些误解,认为定性测试呈现的抑菌圈越大抗菌效果越好。 AATCC14-2004 标准明确指出抑菌圈的大小并不能用于衡量抗菌效果的强弱。事实上抑菌圈的出现除了反映样品具有抗菌性能外,其大小还反映出抗菌纺织品所用抗菌物质的溶出性。 FZ/T73023-2006 抗菌针织品 标准就抗菌针织品所用抗菌物质溶出性作出了相应的规定“洗涤后一次后,抑菌圈宽度 D ≤ 5mm ”, 及“抗菌针织品所应用抗菌物质的溶出物对皮肤刺激性及过敏性,按 GB7919 做人体斑贴试验为阴性”,以防止为追求耐洗涤次数而过量使用抗菌物质带来的潜在危害。 3 、纺织品抗菌性能测试方法的选择 随着近年来抗菌产品检测标准的不断完善,纺织品抗菌测试的检测标准也确来越多,由于不同标准在测试的具体操作上(如:接种菌液的浓度、样品取样量、培养基成份、测试时测试菌与样品接触方式,结果计算方法等)存在一定的差异,不同测试标准对同一样品的测试可能得到不同的结果。以笔者长期从事抗菌测试的经验来看,在进行测试方法的选择时应综合考虑各种因素,例如:抗菌剂的特性、抗菌纺织品的抗菌加工工艺及基材特点、抗菌纺织品的种类或用途、抗菌纺织品销售国的要求或客户 / 买家的要求等。通过多方面的综合分析,选择最合适的抗菌性能的检测方法,以最大程度体现产品的抗菌性能。 4 、抗菌纺织品的发展前景 经过多年的发展和探索,抗菌纺织品的生产工艺日趋成熟,产品品质有了较大提升; 近年来 纺织品抗菌性能检测标准的不断完善,为抗菌纺织品的质量控制及市场监督提供了依据;随着抗菌知识在普通消费者中的普及,消费者对抗菌纺织品的认识趋于理性;尤其是在当前面对全球性经济危机的国内外市场环境下,越来越多纺织品生产企业开始由简单的来料加工转向研发具有高附加值的功能性纺织品;诸多因素交织在一起,使得抗菌纺织品市场逐渐升温,抗菌纺织品的发展具有非常广阔的市场前景。
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抗菌纺织品出口策略解析
greenbz 2013-3-5 22:01
苏伟 1,3 ,江美稔 3 ,汤建新 2 ,陈军 3 ,柳建新 1 ( 1 中南大学地球科学与信息物理学院 ; 2 湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用重点实验室; 3 湖南多喜爱家纺股份有限公司) 摘要 抗菌防臭产品应用前景广阔。在医院中不仅涉及到绷带、手术服、口罩等医疗用品,还有床单等护理用品,及抹布、窗帘等医用杂品。此外,抗菌纺织品还可用于内衣、外衣、鞋袜用品、床上用品和日用杂品,甚至产业用纺织品如帐篷布、过滤布、绳带以及食品行业、制药行业的职业装等,产品市场不断扩大,产品开发方兴未艾。国内的整体意识水平不高,因此出口是很重要的一个选择,本文就抗菌纺织品出口策略进行解析,为提高抗菌纺织品国际竞争力,建立国际抗菌知名名牌,增加出口额提供一些参考。 引言 纳米银在纺织服装领域有着广泛的应用 ,比如纤维、面料、内衣、 T 恤、针织衫、袜品、护膝、床上用品等。随着人们物质生活水平的提高,以及对健康纺织品的逐渐了解,生态环保并且又具有抗菌功能的纳米银纺织品市场前景非常看好。就全国妇女儿童的内衣市场来说,消费群体约 7 亿人,每年销售 20 亿件以上的内衣。若每件内衣采用纳米银抗菌剂后,增加 5-10 元的附加值,则 50 %的市场就可实现 50 多亿元的产值。 举了个例子说,我国目前每年有 5000 多万人次住院。大约有 10% 的人次治疗期间在医院发生感染。主要感染源就是来自床上用品、衣物,仅这一项每年就造成 100 亿元的损失 ! 如果抗菌纺织品得到普及,这 100 亿的损失完全可以避免。此外抗菌材料可以推广到其它行业上,在医院中不仅涉及到绷带、手术服、口罩等医疗用品,还有床单等护理用品,及抹布、窗帘等医用杂品。抗菌纺织品不仅用于内衣、外衣、鞋袜用品、床上用品和日用杂品,甚至产业用纺织品如帐篷布、过滤布、绳带以及食品行业、制药行业的职业装等,都倾向于增加抗菌功能,产品市场不断扩大,产品开发方兴未艾。国内的整体意识水平不高,因此出口是很重要的一个选择,本文就抗菌纺织品出口策略进行解析,为提高抗菌纺织品国际竞争力,建立国际抗菌知名名牌,增加出口额提供一些参考。 1 、合理选择抗菌剂和加工方法 1.1 合理选择抗菌剂 根据成分的不同,抗菌剂分为天然、有机和无机三大类型 。抗菌剂按其成分可大致分为三类:天然抗菌剂、有机系抗菌剂和无机抗菌剂。天然抗菌剂包括天然的植物、动物、昆虫及微生物等的某些提取物,植物类提取物主要包括桧柏油、艾蒿、芦荟、山梨酸、姜黄根醇,甘草以及茶叶等。动物类提取物有甲壳质和壳聚糖、鱼精蛋白、溶菌酶昆虫抗菌性蛋白质等。受资源的限制,应用推广有一定的难度。有机抗菌剂是指以有机酸类、酚类、季铵盐类、苯并咪唑类等有机物为抗菌物质的抗菌剂已有 30 多年的应用历史,有机类抗菌剂作为传统的抗菌剂,在医疗领域及工业领域得到了广泛的应用,虽然杀菌力强,但在使用安全性、持久性、抗菌广谱性、耐高温等方面存在不足。无机抗菌材料主要涉及金属元素抗菌剂、光催化材料抗菌剂和纳米材料抗菌剂,与有机抗菌剂相比,无机抗菌剂在安全性、持久性、耐热性等方面都存在明显的优势。但也存在一些缺点,如时效性较差,另外,银系抗菌剂存在防霉作用较弱、成本较高、易变色等缺点。选择原则: ( 1 )绝对不能用一些明确地 禁用于纺织品上的抗菌剂,例如 Hg( 水银 ) 、 Sn ( 锡 ) 、 As ( 砷 ) 及其氧化物等,虽具有较好的抗菌性,但由于不带有与织物形成牢固结合的基团,耐洗牢度差,特别是具有毒性,抗菌素杀虫剂五氯酚( PCP )及其微型污染物二恶英 / 呋喃酶 (CDDs CDFs) 及六氯苯 (HCB) 。 ( 2 )如果是对安全性能要求极高的纺织品,比如婴幼儿,食品接触类纺织品,抗菌剂最好选择天然抗菌剂,最安全环保,比如壳聚糖、甲壳素、植物提取液、多肽等。 ( 3 )环境恶劣的地方,比如户外,医院,要求对多种病菌具有抗菌作用,要求抗菌作用不容易受到环境比如光,热的影响。采用无机抗菌剂,因为无机抗菌剂抗菌稳定,广谱。 ( 4 )对于一次性的纺织品,在保证抗菌、安全性能并且降低成本的情况下,可适当选择有机类的抗菌剂,比如季铵盐类。 1.2 合理选择抗菌加工方法 抗菌纺织品的生产方法主要有两种:其一是在纤维上接枝或聚合抗菌剂,或在纺丝原液中混入抗菌剂,一些没有反应性侧基的纤维主要是利用共混纺丝法,如涤纶,丙纶等,是在纤维聚合阶段或纺丝原液中将抗菌剂加入纤维中,用常规纺丝设备进行纺丝.可以制成具备抗菌性能的纤维。抗菌剂不仅存在于纤维的表面,而且均匀分散于纤维之中,并且可以慢慢的向外渗透,抗菌效果比较持久。另一种方法是采用抗菌整理的方法,对织物进行抗菌整理,赋予纺织品抗菌防臭功能,通常使用后整理法。后整理法是指用含抗菌剂的溶液或树脂对织物进行浸渍、浸轧或涂覆处理,当通过高温焙烘或其他方法蒸发时,织物上就会沉淀一层不溶或微溶性抗菌剂,从而使织物获得抗菌性能。一般在染整加工最后阶段,也可以在制成成品以后处理。选择原则: ( 1 ) 对于不要求耐洗的纺织品或者一次性使用纺织品,比如一次性手套,一次性敷料等,可以采用后整理的加工方法。工艺简单,能耗低,成本低即可达到需要的抗菌性能。 ( 2 ) 环境恶劣的地方,比如户外,医院,要求对多种病菌具有抗菌作用,要求抗菌作用不容易受到环境比如光、热的影响 ,对于频繁洗涤的纺织品,比如内衣,袜子类,可采用纤维上接枝或聚合抗菌剂,或在纺丝原液中混入抗菌剂,以达到控制释放活性物质、从而获得耐久抗菌目的。 2 、权威检测认证 2.1 抗菌功能的权威认证 抗菌功能的检测主要涉及抗细菌和防霉菌 2 个方面,首先检测目标要明确,标准要权威:最好采用国际 ISO 标准以及抗菌产业发达国家的标准比如美国的 AATCC-l00-2004 ,日本的 JIS L 1902 : 2008 ,具体常见的权威标准见表 1 国内外较为权威的抗菌检测标准。 第二,检测机构要权威,国际权威的检测机构有 SGS , 国内有 中国科学院理化技术研究所抗菌材料检测中心 、 广东省微生物分析检测中心 、上海工业微生物检测中心。 第三,产品抗菌检测要多元化 。对于产品使用的原料要做抗菌性能测试,终端织品更要做抗菌功能测试。抗菌指标也要多元化,常见的测试指标有抑菌圈,抑菌率以及抑菌值。直观的抗菌功能检测必需做,比如 抑菌圈法,根据抑菌圈的大小初步判断抗菌剂抑菌作用的强弱。这种方法就可以用眼睛很直观的看到材料的抗菌效果。 抑菌率虽然不能直观的用眼睛看到,但是便于理解,描述抑制百分多少,大家心里面就有一个抗菌功能的认知度。而最准确的指标是抑菌对数值,但是却难以理解。因此,一个产品最好以上三个指标都进行抗菌测试。 表 1 国内外较为权威的抗菌检测标准 目录 名称 / 方法 抗 细 菌 ISO20743-2007 Determination of antibacterial activity of antibacterial finished products AATCC l00-2004 Antibacterial Finishes on Textile Materials JIS L 1902-2008 纺织品的抗菌性能试验方法 GBT20944.1-2007 纺织品抗菌性能的评价 防 霉 菌 AATCC30-2004 Antifungal Activity, Assessment on Textile Materials FZ/T 60030-2009 家用纺织品防霉性能测试方法 JIS Z2911-2000 抗真菌测试方法 抗 菌 率 抑 菌 值 X = lg M b – lg M c 说 明 式中: Y — 抑菌率, % ; X — 抑菌值 M b —18h 标准空白试样活菌数 M c —18h 后抗菌织物试样活菌数 2.2 安全性的权威认证 抗菌功能必须要以安全为前提,因此所有的抗菌原材料和抗菌终端制品都必须做相应的安全性测试,以确保产品对使用者的安全性。第一阶段试验:抗菌原材料的急性的毒性试验,比如急性口服毒性、急性经皮毒性、至少确保原材料的安全;与皮肤直接接触的产品,必须做皮肤刺激性测试和皮肤变态反应试验,与眼接触必须做经眼刺激试验,妇科用的产品就必须做阴道粘膜刺激试验。第二阶段试验:亚慢性毒性和慢性毒性检测受试物长期染毒对实验动物所产生的毒性作用,可以根据急性毒性的测试情况作, LD 50 > 5000mg/kg 体重,可不作亚慢性毒性和慢性毒性,否则要做。致突变试验:包括细胞基因突变试验,细胞染色体畸变试验,睾丸生殖细胞染色体畸变试验,致畸胎试验,一般耗时较长、费用高,可以选择性地做测试 。 抗菌终端制品的毒性主要来源于抗菌原材料的毒性,因此首先要判定抗菌剂在制品基体中的溶出性,溶出性强的制品安全性肯定比低溶出性的强。根据不同的用途选择安全性测试项目:与皮肤直接接触的产品,必须做皮肤刺激性测试和皮肤变态反应试验,与眼接触必须做经眼刺激试验,妇科用的产品就必须做阴道粘膜刺激试验;植入体内的材料,与食品、药品接触的制品比如包装材料必须选择溶出性低的材料,必须做一部分致突变试验,比如致畸胎试验、细胞基因突变试验、细胞染色体畸变试验。 3 、产品出口要有针对性 3.1 美国 3.1.1 EPA 认证 根据美国联邦 40CFR152 号法规,关于杀虫剂,杀真菌剂和灭鼠剂法案 (FIFRA) ,如果有经过抗菌处理的物品 ( 包括纺织品和服装 ) ,它涉及到明示或暗示的“公共健康声明”,例如可杀灭病菌或细菌,则处理过程中所使用的化学物质在美国环保署 (EPA) 登记后,该产品才能销售。针对能够直接或间接使人类感染疾病的特定微生物控制的声明,被称为“公共健康声明”,其经过处理的产品都必须登记 。 产品标签说明符合规定要求:在针对产品抗菌功能发表任何声明之前,应该对抗菌处理的性质和功能有进一步的理解。这些术语的定义如下: . 抗菌处理:包括杀菌和抑菌处理。 . 杀菌处理:其效果为杀死所有细菌。抑菌处理:其效果为抑制细菌的增长,但不会完全杀灭细菌 ( 例如抗菌防臭 ) 。抗真菌处理:杀死真菌或防止其增长。杀真菌处理:用活性物质杀死已经存在的真菌。抑制真菌处理:其效果为抑制真菌的生长和发展,但不会杀灭这些真菌及其孢子。以下为环保署标签要求举例:防臭声明:该产品包含抗菌剂,可以抑制臭味。该产品包含抗菌剂,可以防止微生物损坏产品;该产品经过防细菌性臭味处理。抑制细菌性臭味繁衍。 3.1.2 食品、医疗应用接触的抗菌材料通过 FDA 认证 美国食品药品管理局( FDA ),隶属于美国卫生教育福利部,负责全国药品、食品、生物制品、化妆品、兽药、医疗器械以及诊断用品等的管理。在美国, FDA 主要通过食品添加剂申报程序( FAP )来控制大多数与食品接触的产品。如果一种食品添加剂或与食品接触的材料经 FAP 程序规定为可以使用,这种材料便会录入 US FDA CFR 21 PARTS 170-189 种相应的法规。制造商应严格按照食品级法规,生产出合格的与食品接触产品和材料。一旦食品接触性材料产品通过测试则可增加企业竞争的砝码,取得固定的客户群,从而取得可观的经济效益。 3.2 欧盟 3.2.1 遵守主要的纺织品安全法规 纺织品安全性相关的主要是生态纺织品 Oeko-Tex 系列标准和《化学品注册、评估、授权和限制( REACH )》法规。 Oeko-Tex 系列标准是世界上最权威的、影响最广的生态纺织品标准,是包括纺织品初级产品、中间产品和最终产品等所有加工级别在内的统一的纺织品检测系统和认证系统;而 REACH 法规是一部将之前欧盟的 40 多部有关化学品管理的法规整合在一起的有关化学品注册、评估、授权和限制的法规,与纺织品安全性没有直接联系,但实际上几乎所有纺织品的生态安全性能和要求都可以在其中找到出处或依据。 REACH 法规与生态纺织品欧盟 RoHS 环保标准面料(全球最严格环保指令),明确规定了八大重金属的危险减到最低,呵护婴童健康。欧盟新指令禁用 2,4,4'- 三氯 -2' 羟基二苯醚 ( 三氯生 ) ,邻苯二甲酸盐,富马酸二甲酯( DMF ), 2- ( 4- 噻唑基)苯丙咪唑、 2 , 4 , 4- 三氯 -2- 羟基二苯醚、 α - 溴代肉桂醛、 1,2- 二溴 -3- 氯丙烷,有机锡化合物,领苯基苯酚, 芳香胺,五氯苯酚。具体的物质名称在 Oeko-Tex Standard 100 测试纺织品生态性能的主要指标 附录 5 里面有详细说明 。 3.2.2 取得 相关著名抗菌品牌的吊牌认证 瑞士山宁泰 (Sanitized) 是一家全球领先的抗菌卫生防护供应商 , 在抗菌领域, Sanitized AG 是唯一一家要求客户的最终成品必须经过其严格质量测试才能上市的公司,客户获得 Sanitized 商标授权。保证最终产品抗菌性能稳定(纺织品洗涤晾晒等都会影响抗菌的有效性),给消费者购买信心。 Sanitized AG 在抗微生物卫生功能以及塑料和纺织品材料保护方面处于全球领先地位。 50 多年来,这家瑞士公司利用最先进的技术开发了各种抗微生物卫生功能解决方案。公司注重生态保护,其生产的产品均严格使用科学研发和注册的抗微生物活性成分,并通过国际上严格的人类和环境危险评估。 Sanitized 是一个得到许可的品牌,并在国际上被广泛认可。公司在全球的分销伙伴是科莱恩公司。 3.3 日本 日本 于 1983 年开始 实施 SEK 验证制度后,让整个抗菌纺织品走上秩序化,消费者以 SEK 的标章作为 采购 抗菌纺织品的主要依据。 纺织品灭菌加工的 SEK 标志由日本纺织品评价技术协议会(纤维评价技术协议会)发起并自主认证的标志之一,具体由又由其下标记推广部制菌加工委员会管理,旨在确保产品安全,标记表示产品保证抗菌消臭效果 / 纤维产品的加工的安全度的符合标准。凡符合日本纺织品评价技术协议会标准的产品,均可使用该标志,标志的审查包括 “ 表示方 法、 评价标 准、 安全度标准 ” 三个方面的评价。标签的描述用词和标志的颜色可以根据不同产品而变化,蓝色、橙色和红色不同的颜色对应不同的抗菌标准或用途。红色表示特定用途(如病人、医院使用和医疗设备等)的制菌加工产品,必须进行包括 II 群金黄色葡萄球菌及肺炎杆菌的检验,同时可以选择检验大肠杆菌和绿脓菌。所有 SEK 标志产品都应通过皮肤刺激性试验。在标志图案正下方各行依次标识认证机构名称即 “ 纺织品评价技术委员会 ” 、认证号、 “ 制菌加工 ” 字样,接下来两行标识 “ 该织物上细菌得到有效抑制 ” 字样,下一行标识所用有机加工剂名称,最后一行是公司名称和商标。对于有些产品,如果只有部分进行制菌加工,也可以对该部分申请认证,并在该部分加贴标志。作为在日本进行抗菌素材等认证事务的社团法人,纺织品评估技术协议会最初设立的目的在于振兴纤维制品出口、提高产品品质。根据《工业标准化法》,作为认定检查机关进行纤维制品品质表示规程、 JISL (纤维)部门的修正和调查等工作。该机构于 2002 年 6 月又合并了纤维制品新机能评价协议会 (JAFET) 。 JAFET 针对经过抗菌防臭加工、制菌加工、消臭加工的纤维制品的表示用语、评价方法、评定基准等进行了统一,并确立了标志的认证制度,以通过 “ 新机能性纤维制品 ” 能改善国民生活为最终目的。统合后的新组织具备评定 · 标准部门、试验 · 检查部门、标志推进部门、制品认证部门 4 个主要部门进行工作推进。 结论 1 、抗菌防臭产品应用前景广阔。在医院中不仅涉及到绷带、手术服、口罩等医疗用品,还有床单等护理用品,及抹布、窗帘等医用杂品。此外,抗菌纺织品不仅用于内衣、外衣、鞋袜用品、床上用品和日用杂品,甚至产业用纺织品如帐篷布、过滤布、绳带以及食品行业、制药行业的职业装等,都倾向于增加抗菌功能,产品市场不断扩大,产品开发方兴未艾。国内的整体意识水平不高,因此出口是很重要的一个选择。 2 、合理选择抗菌剂和加工方法,由于终端制品的使用范围不同,必须选择合适的抗菌剂和加工方法。 3 、要让消费者完全的接受抗菌产品,必须进行功能性和安全性的权威检测认证,同时检测指标要多元化,包括抗菌率、抑菌圈、抑菌对数值等。 4 、产品出口要有针对性,在美国如可杀灭病菌或细菌,则处理过程中所使用的化学物质在美国环保署 (EPA) 登记后,该产品才能销售。对于食品接触材料,一旦通过 FDA 测试则可增加企业竞争的砝码,取得固定的客户群,从而取得可观的经济效益。对于出口欧盟的产品就要严格按照 Oeko-Tex 系列标准和《化学品注册、评估、授权和限制( REACH )》法规。对于出口日本, 如果我们要做医院产品的推广,做 SEK 的红色标志认证非常有必要。 SEK 验证 红色表示特定用途(如病人、医院使用和医疗设备等)的制菌加工产品,必须进行包括 II 群金黄色葡萄球菌及肺炎杆菌的检验。 致谢 该文章获得了以下项目资助:国家科技支撑计划项目( 2011BAB04B08 2 );有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室目,编号( 2010TP4012-6 )中南大学前沿研究计划项目( 201023100002 ); 国家自然科学基金 项目 资助 (60871007 、 61171061) ; 湖南省自然科学基金项目 资助 ( 10jj2049 );在此表示由衷的感谢。 参考文献 商成杰,邹承淑,李君文.国内外织物抗菌卫生整理的进展 .纺织科学研究, 2005 , 2 : 14-20 王建平.抗菌纤维与抗菌体系 .合成纤维, 2003 , 3 : 10-14 Antibacterial Textiles in the U.S.Bureau Veritas Consumer Products Services . bureauveritas.com Kimiran Erdem, A., Sanli Yurudu, N. O. The Evaluation of Antibacterial Activity of Fabrics Impregnated with Dimethyltetradecyl (3-(Trimethoxysilyl) Propyl) Ammonium Chloride . IUFS J Biol 2008, 67(2): 115-122 刘俊华 , 刘文 , 席兴军 .美国食品监督及培训人员的标准化和 FDA 认证简介 . 世界标准信息 , 2002 , 11 : 35-38 Oeko-Tex Standard 100 测试纺织品生态性能的主要指标 ,
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