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银系抗菌纺织品的抗菌及安全性能评价

2010-06-03董海燕杨瑜榕虞学峰

质量技术监督研究 2010年4期
关键词:检验所银离子纺织品

董海燕,赵 玲,杨瑜榕,虞学峰

(福建省纤维检验所,福建 福州 350026)

银系抗菌纺织品的抗菌及安全性能评价

董海燕,赵 玲,杨瑜榕,虞学峰

(福建省纤维检验所,福建 福州 350026)

本文采用晕圈法和振荡法判定和评价10种银系抗菌纺织品的溶出类型和抗菌性能,通过原子吸收法测定了该10种纺织品中金属银的含量,同时进行了Ag+的经口毒性和皮肤毒性试验,结果发现:银系抗菌纺织品属于非溶出型,且对金黄色葡萄球菌的抑菌率大于其对大肠杆菌的抑菌率;Ag+属于低毒和无皮肤毒性物质,且银系抗菌纺织品的金属银含量通常较低,因此说明银系抗菌纺织品具有良好的抗菌性能和安全性能。

纺织品;抗菌性能;安全性能;毒性

赵 玲,女,福建省纤维检验所纺织品检验二部,高级工程师

杨瑜榕,女,福建省纤维检验所,总工程师,教授级高级工程师

虞学锋,男,福建省纤维检验所质量技术部部长,工程师,硕士

近年来,随着科学技术的发展,抗菌纺织品日益走近现代人的生活,抗菌性能好、安全性高、持久性好的抗菌纺织品备受各界人士的关注。其中金属银离子具有良好的抗菌性能,远远强于其他抗菌金属离子,因此银系抗菌纺织品的应用越来越广泛,可以满足人们对健康环保的需求,市场潜力很大,是人们研究的重点[1-2]。本文采用晕圈法对10种银系抗菌纺织品的溶出类型做出了判定;并采用振荡法对它们的抗菌性能进行了定量评价;进一步采用原子吸收法测定了该10种银系抗菌纺织品的Ag+溶出含量,同时进行了Ag+的毒理学试验,评价该类纺织品的安全性能。

一、 材料与方法

(一)材料

1、实验材料:10块样品均由相关企业提供,其各自材料信息见表1。

表1 实验材料信息

2、实验菌种:大肠埃希氏菌(8099)、金黄色葡萄球菌(ATCC 6538),均购自广东环凯微生物科技有限公司。

3、药品和试剂:各种培养基,均购自广东环凯微生物科技有限公司;PBS(磷酸盐)缓冲液、洗脱液(洗脱试样活菌用生理盐水),均由本室配制;吐温-80、氯化钠等均为分析纯。

4、仪器和设备:ZSD-1270型生化培养箱,上海智城分析仪器制造有限公司;BHC-1300ⅡA/B3型生物洁净安全柜,苏州净化设备有限公司;ZHWY-100B型恒温振荡器,上海智城分析仪器制造有限公司;Nikon-YS100型显微镜,南京江南永新光学有限公司。

(一)溶出类型的判定方法[3]:参考针织品行业标准FZ/T73023附录E进行实验。

(二)抗菌性能的评价方法[4]:参考针织品行业标准FZ/T73023附录D进行实验。

(三)金属含量的测定方法[5]:利用原子吸收法进行实验。

(四)银离子的毒性试验方法[6]:参考标准GB7919-87进行实验。

二、实验结果

(一)银系纺织品溶出类型试验结果

与空白试样相比,1-10#试样对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌带宽均<1.0mm。根据标准FZ/T73023附录E可以判定:1-10#试样均属于非溶出型。说明:银离子是属于非溶出型的抗菌整理剂,其溶出量极微,不容易对人体皮肤带来刺激且抗菌性能不会随着洗涤次数的增加而快速降低,即:银系抗菌纺织品属于非溶出型抗菌纺织品,其具有安全性较高、抗菌效果持久、不会对人体造成危害的良好性能,是一类较好的抗菌纺织品。而一些溶出型抗菌纺织品则不具有该方面的优势且不宜频繁洗涤,还可能会对人体造成伤害。因此提示大家在选择抗菌纺织品时,可以优先考虑该类纺织品。结果详见表2和表3。

表2 试样1-10#对大肠杆菌的溶出类型评价( )

表3 试样1-10#对金黄色葡萄球菌的溶出类型评价( )

(二)银系纺织品抗菌性能的评价

通过对比标准试样和样品18-24h后的活菌数并计算抑菌率,结果发现:1-10#试样的抑菌率均大于90%,且对金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于其对大肠杆菌的抑菌率。说明:银系抗菌纺织品具有良好的抗菌性能。金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分别是革兰氏阳性细菌和阴性细菌的代表,而关于无机银系列的抗菌机理目前主要有两种说法(即活性氧说和银离子说),所谓活性氧说就是指存在于抗菌剂表面的氧气或水分子在光的照射下生成了活性氧,微生物被活性氧氧化而达到杀菌的目的;银离子说则是认为银离子阻止了微生物的代谢使其死亡而达到杀菌的目的[7]。同时发现:经过染整的试样(2#、3#、4#、7#、8#和10#)的抑菌率均小于其他未经染整的试样(1#、5#、6#、和9#)。说明:抗菌性能会受到染整过程的影响,因为染整过程中需要加入保险粉,而保险粉的化学性质非常活泼,该物质有可能造成抗菌性能的降低。因此本实验结果可为抗菌纺织品的抗菌机理及影响因素研究提供参考。实验结果见表4和表5。

表4 试样1-10#对大肠杆菌的抑菌率( )

表5 试样1-10#对金黄色葡萄球菌的抑菌率( )

(三)银系纺织品中金属银含量的测定

通过原子吸收法测定的1-10#试样中的金属银总含量,发现:10#试样的银含量最高,其值为19.01mg/kg,6#试样的银含量最低,其值为1.05mg/kg。生态纺织品Oeko-Tex标准100对纺织品中重金属含量的上限值为50mg/kg,可见试样的溶出银离子含量均低于该标准要求。说明该10种银系抗菌纺织品满了生态纺织品的要求,安全性相对较高。由于纺织品的银含量过多不仅增加成本且会导致织物变色,因此该实验结果会给大家提供参考,帮助优化银系抗菌纺织品的生产过程。结果详见表6。

表6 试样1-10#中金属银的含量( )

(四)Ag+的毒性试验

1、Ag+的急性经口毒性试验

动物给药后和死亡前表现:给药后动物有兴奋表现,跳跃活动多。随后皮毛蓬松,活动少,不采食,体温下降死亡。通过bliss法(几率单位法)软件计算,LD50(银离子半数致死量)=742.8 mg/kg。因为银离子的LD50≥500~5000mg/kg,说明银离子为低毒物质,相对而言,银系抗菌纺织品较为安全。

表7 Ag+对小鼠急性经口毒性试验结果( )

2、Ag+的急性皮肤毒性试验

动物给药后表现:给药后动物有活动少,随后1-5天饮水量明显增加,继续饲养7天均无死亡。少部分动物涂药部位有局部表浅溃疡,其余未有异常表现。试验表明:Ag+为实际无皮肤毒性物质,说明银系抗菌纺织品不会对穿着者皮肤有严重刺激性,较为安全。

表8 Ag+对小鼠急性皮肤毒性及刺激性试验结果( )

三、结论

(一)该类纺织品属于非溶出型,其安全性较高且抗菌效果持久。

(二)该类纺织品具有良好的抗菌性能,且对金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于其对大肠杆菌的抑菌率。

(三)该类纺织品中的金属银含量远低于相关标准规定的重金属上限,安全性相对较高。

(四)银离子的LD50≥500~5000mg/kg,为低毒和无皮肤毒性物质,间接说明银系抗菌纺织品较为安全。

另外,本课题仅对10种银系抗菌纺织品进行了相关评价和分析,具有一定的局限性。如果想要全面了解银系抗菌纺织品的抗菌性能及安全性能,还需对该类抗菌纺织品进行大量的实验和考察,有待进一步研究。

[1]邢彦军,宋阳,吉友美,等. 银系抗菌纺织品的研究进展[J]. 纺织学报,2008,29(4): 127~133.

[2]商成杰.功能纺织品[M]. 北京:中国纺织出版社,2006:013~016.

[3]FZ/T 73023—006 《抗菌针织品 附录E 抗菌物质的溶出性测试方法:晕圈法》[S].

[4]FZ/T 73023—006 《抗菌针织品 附录D8 抗菌织物测试方法:振荡法》[S].

[5]卫碧文,张宁,火焰原子吸收法测定纺织品的银含量[J]. 印染,2005,31(15): 42~43.

[6]GB 7919—1987 《化妆品安全性评价程序和方法》[S].[7]高敬群,王君,吕通健,等. 无机银系列抗菌剂的特征及其应用[J]. 辽宁大学学报,2000,27(3): 264~269.

Evaluation of Antibacterial Property and Safety Performance of Silver Antimicrobial Textiles

DONG Haiyan, ZHAO Ling, YANG Yurong, YU Xuefeng
(Fujian Procincial Institute of Standardization, Fuzhou 350026, Fujian, China)

In this paper, Agar diffusion plate method and the oscillation method to evaluate dissolution type and antibacterial properties of 10 kinds of silver antimicrobial textiles, and further by atomic absorption test determined that the 10 kinds of textile products in the silver content,while for the oral toxicity and Skin toxicity of Ag+ was found. Results show that the silver antimicrobial textiles belong to un-dissolve-type type, and Staphylococcus aureus inhibition rate greater than the rate on the inhibition of Escherichia coli; Ag+ were low toxicity and no skin toxicity material, and the silver content of silver antimicrobial textiles are usually low, so the description of silver antimicrobial textiles have good antibacterial properties and safety performance.

Textiles; Antibacterial property; Safety performance; Toxicity

2009-05-9

董海燕,女,福建省纤维检验所纺织品检验二部,检验员,硕士

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