文/李勝臻 張鈴娟 張 鵬
在后疫情時(shí)代,人們更加關(guān)注抗菌、抗病毒等新技術(shù),更加渴望健康安全的紡織品??咕徔椘分饕峭ㄟ^(guò)將抗菌劑整理到織物或纖維上,從而抑制細(xì)菌、真菌等微生物的滋生和繁殖。在研究抗菌性能的同時(shí),人們更加關(guān)注抗菌劑本身的使用安全。研究表明部分異噻唑啉酮類抗菌劑具有神經(jīng)毒性和致敏性,可引發(fā)接觸性皮炎,甚至?xí)?dǎo)致睪丸生殖細(xì)胞死亡,損害人體生殖系統(tǒng)。本文以紡織品抗菌檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),重點(diǎn)對(duì)紡織品抗菌劑種類進(jìn)行分類歸納,對(duì)其安全性評(píng)價(jià)進(jìn)行研究。
紡織品抗菌劑分類方式多樣,可依據(jù)抗菌劑結(jié)構(gòu)、與纖維結(jié)合方式、溶出性及作用效果進(jìn)行分類。按照結(jié)構(gòu)的不同,分為有機(jī)類、無(wú)機(jī)類和天然類三大類;依據(jù)與纖維結(jié)合方式的不同,分為直接吸附型、交聯(lián)結(jié)合型和反應(yīng)結(jié)合型三大類;根據(jù)溶出性不同,分為溶出性和非溶出性兩大類;根據(jù)殺菌或抑菌作用的不同,抗菌劑可以分為殺菌劑和抑菌劑兩大類,詳見(jiàn)表1。
表1 紡織品抗菌劑分類方式
依據(jù)上述分類方式,按成分結(jié)構(gòu)區(qū)分紡織品抗菌劑種類已成為業(yè)內(nèi)主流,本節(jié)重點(diǎn)闡述天然、無(wú)機(jī)和有機(jī)抗菌劑的種類代表及作用機(jī)理。
天然抗菌劑作為人類早期使用的抗菌材料,主要是自然界物質(zhì)的提取物,其使用安全,無(wú)毒副作用,生物降解性好。依據(jù)來(lái)源不同,大致可分為三大類:動(dòng)物類、植物類、礦物類,詳見(jiàn)表2。
表2 天然抗菌劑種類及作用機(jī)理
無(wú)機(jī)抗菌劑是通過(guò)將無(wú)機(jī)抗菌成分與填料載體相結(jié)合而制得,主要分為金屬離子型(種類代表:Ag、Cu、Zn等金屬或金屬離子負(fù)載于無(wú)機(jī)載體表面)和光催化型無(wú)機(jī)抗菌劑(種類代表:TiO、ZnO、ZrO等氧化物光催化物)。研究表明,無(wú)機(jī)抗菌劑的抗菌性能具有廣譜性,對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等微生物的殺抑率高達(dá)99.9%,同時(shí)對(duì)部分特定類型的病毒具有較好抑制能力。
有機(jī)抗菌劑是目前研究和應(yīng)用最廣的抗菌整理劑,根據(jù)化學(xué)分子結(jié)構(gòu)可分成20余類,主要分為季銨鹽類、雙胍類、鹵胺類、醇酚類、環(huán)氧化物類及其他雜環(huán)化合物類抗菌劑。有機(jī)抗菌劑對(duì)微生物滋生的抑制作用主要取決于有機(jī)化合物的基團(tuán)類型以及取代基的特性、原子和基團(tuán)在分子中的空間排列規(guī)則。
紡織品抗菌劑涉及安全性標(biāo)準(zhǔn)類型多樣,既有國(guó)際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)如OEKO-TEX? STANDARD 100;也有國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如GB 38456—2020《抗菌和抑菌洗劑衛(wèi)生要求》;隨著市場(chǎng)發(fā)展需求,出現(xiàn)了T/CTFS 1040—2021《紡織品抗病毒、抗菌整理劑及其功能評(píng)價(jià)》等團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),其中不少標(biāo)準(zhǔn)是近兩年重新修訂和發(fā)布的?,F(xiàn)將紡織品抗菌劑安全性標(biāo)準(zhǔn)匯總,見(jiàn)表3。
表3 紡織品抗菌劑安全性標(biāo)準(zhǔn)
紡織品抗菌劑安全性檢測(cè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目主要涉及生態(tài)安全性和毒理安全性,詳見(jiàn)表4。研究表明三氯生[5-氯-2-( 2,4-二氯苯氧基) 苯酚]、α-溴肉桂醛、2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ)等抗菌劑已被證實(shí)具有潛在毒性,對(duì)人體和環(huán)境都有害,輕則導(dǎo)致皮膚過(guò)敏,重則引起胎兒畸形,甚至誘發(fā)癌變。同時(shí)抗菌劑中的游離重金屬離子,如砷、鉛、鎘、鉻、銅、汞等,在長(zhǎng)期接觸過(guò)程中會(huì)對(duì)人體造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。
表4 紡織品抗菌劑安全性檢測(cè)項(xiàng)目評(píng)價(jià)
抗菌紡織品具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景,其對(duì)提高衛(wèi)生健康水平和降低公共環(huán)境交叉感染具有重要的實(shí)用價(jià)值。研究安全高效的抗菌劑是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然,但理想的紡織品抗菌劑還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究。目前有機(jī)抗菌劑憑借抗菌效果好、成本低等優(yōu)勢(shì)在紡織品中得到了大量應(yīng)用,其中有機(jī)硅季銨鹽、鹵胺類抗菌劑是研究和應(yīng)用最多的類別。研發(fā)具備緩釋性好、作用周期長(zhǎng)、高效、低毒有機(jī)抗菌劑將成為未來(lái)發(fā)展方向。
建議加強(qiáng)紡織品抗菌劑安全性檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的研究。目前檢測(cè)方法仍以液-液萃取為主,操作步驟繁瑣、處理時(shí)間長(zhǎng)、有毒有害溶劑用量大,造成檢測(cè)效率低且結(jié)果重復(fù)性差,同時(shí)對(duì)檢驗(yàn)人員的健康和環(huán)境均有危害,因此建立更安全、更高效的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系勢(shì)在必行。
建議擴(kuò)大紡織品抗菌劑在毒理安全性方面的測(cè)試范圍,可參考GB/T 38496—2020《消毒劑安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序和方法》,進(jìn)一步增加皮膚變態(tài)反應(yīng)試驗(yàn)、亞急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)、致突變?cè)囼?yàn)、亞慢性毒性試驗(yàn)、致癌試驗(yàn)等檢測(cè)項(xiàng)目。