銀系抗菌紡織品的抗菌及安全性能評(píng)價(jià)

董海燕，趙 玲，楊瑜榕，虞學(xué)峰

(福建省纖維檢驗(yàn)所，福建 福州 350026)

銀系抗菌紡織品的抗菌及安全性能評(píng)價(jià)

董海燕，趙 玲，楊瑜榕，虞學(xué)峰

(福建省纖維檢驗(yàn)所，福建 福州 350026)

本文采用暈圈法和振蕩法判定和評(píng)價(jià)10種銀系抗菌紡織品的溶出類(lèi)型和抗菌性能，通過(guò)原子吸收法測(cè)定了該10種紡織品中金屬銀的含量，同時(shí)進(jìn)行了Ag+的經(jīng)口毒性和皮膚毒性試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：銀系抗菌紡織品屬于非溶出型，且對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率大于其對(duì)大腸桿菌的抑菌率；Ag+屬于低毒和無(wú)皮膚毒性物質(zhì)，且銀系抗菌紡織品的金屬銀含量通常較低，因此說(shuō)明銀系抗菌紡織品具有良好的抗菌性能和安全性能。

紡織品；抗菌性能；安全性能；毒性

趙 玲，女，福建省纖維檢驗(yàn)所紡織品檢驗(yàn)二部，高級(jí)工程師

楊瑜榕，女，福建省纖維檢驗(yàn)所，總工程師，教授級(jí)高級(jí)工程師

虞學(xué)鋒，男，福建省纖維檢驗(yàn)所質(zhì)量技術(shù)部部長(zhǎng)，工程師，碩士

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，抗菌紡織品日益走近現(xiàn)代人的生活，抗菌性能好、安全性高、持久性好的抗菌紡織品備受各界人士的關(guān)注。其中金屬銀離子具有良好的抗菌性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其他抗菌金屬離子，因此銀系抗菌紡織品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，可以滿足人們對(duì)健康環(huán)保的需求，市場(chǎng)潛力很大，是人們研究的重點(diǎn)[1-2]。本文采用暈圈法對(duì)10種銀系抗菌紡織品的溶出類(lèi)型做出了判定；并采用振蕩法對(duì)它們的抗菌性能進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)；進(jìn)一步采用原子吸收法測(cè)定了該10種銀系抗菌紡織品的Ag+溶出含量，同時(shí)進(jìn)行了Ag+的毒理學(xué)試驗(yàn)，評(píng)價(jià)該類(lèi)紡織品的安全性能。

一、 材料與方法

（一）材料

1、實(shí)驗(yàn)材料：10塊樣品均由相關(guān)企業(yè)提供，其各自材料信息見(jiàn)表1。

表1 實(shí)驗(yàn)材料信息

2、實(shí)驗(yàn)菌種：大腸埃希氏菌（8099）、金黃色葡萄球菌（ATCC 6538）,均購(gòu)自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。

3、藥品和試劑：各種培養(yǎng)基，均購(gòu)自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；PBS（磷酸鹽）緩沖液、洗脫液（洗脫試樣活菌用生理鹽水），均由本室配制；吐溫-80、氯化鈉等均為分析純。

4、儀器和設(shè)備：ZSD-1270型生化培養(yǎng)箱，上海智城分析儀器制造有限公司；BHC-1300ⅡA/B3型生物潔凈安全柜，蘇州凈化設(shè)備有限公司；ZHWY-100B型恒溫振蕩器，上海智城分析儀器制造有限公司；Nikon-YS100型顯微鏡，南京江南永新光學(xué)有限公司。

（一）溶出類(lèi)型的判定方法[3]：參考針織品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T73023附錄E進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（二）抗菌性能的評(píng)價(jià)方法[4]：參考針織品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T73023附錄D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（三）金屬含量的測(cè)定方法[5]：利用原子吸收法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（四）銀離子的毒性試驗(yàn)方法[6]:參考標(biāo)準(zhǔn)GB7919-87進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（一）銀系紡織品溶出類(lèi)型試驗(yàn)結(jié)果

與空白試樣相比，1-10#試樣對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌帶寬均＜1.0mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T73023附錄E可以判定：1-10#試樣均屬于非溶出型。說(shuō)明：銀離子是屬于非溶出型的抗菌整理劑，其溶出量極微，不容易對(duì)人體皮膚帶來(lái)刺激且抗菌性能不會(huì)隨著洗滌次數(shù)的增加而快速降低，即：銀系抗菌紡織品屬于非溶出型抗菌紡織品，其具有安全性較高、抗菌效果持久、不會(huì)對(duì)人體造成危害的良好性能，是一類(lèi)較好的抗菌紡織品。而一些溶出型抗菌紡織品則不具有該方面的優(yōu)勢(shì)且不宜頻繁洗滌，還可能會(huì)對(duì)人體造成傷害。因此提示大家在選擇抗菌紡織品時(shí)，可以?xún)?yōu)先考慮該類(lèi)紡織品。結(jié)果詳見(jiàn)表2和表3。

表2 試樣1-10#對(duì)大腸桿菌的溶出類(lèi)型評(píng)價(jià)（ ）

表3 試樣1-10#對(duì)金黃色葡萄球菌的溶出類(lèi)型評(píng)價(jià)（ ）

（二）銀系紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)試樣和樣品18-24h后的活菌數(shù)并計(jì)算抑菌率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1-10#試樣的抑菌率均大于90%，且對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率均大于其對(duì)大腸桿菌的抑菌率。說(shuō)明：銀系抗菌紡織品具有良好的抗菌性能。金黃色葡萄球菌和大腸桿菌分別是革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和陰性細(xì)菌的代表，而關(guān)于無(wú)機(jī)銀系列的抗菌機(jī)理目前主要有兩種說(shuō)法（即活性氧說(shuō)和銀離子說(shuō)），所謂活性氧說(shuō)就是指存在于抗菌劑表面的氧氣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達(dá)到殺菌的目的；銀離子說(shuō)則是認(rèn)為銀離子阻止了微生物的代謝使其死亡而達(dá)到殺菌的目的[7]。同時(shí)發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過(guò)染整的試樣（2#、3#、4#、7#、8#和10#）的抑菌率均小于其他未經(jīng)染整的試樣（1#、5#、6#、和9#）。說(shuō)明：抗菌性能會(huì)受到染整過(guò)程的影響，因?yàn)槿菊^(guò)程中需要加入保險(xiǎn)粉，而保險(xiǎn)粉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，該物質(zhì)有可能造成抗菌性能的降低。因此本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為抗菌紡織品的抗菌機(jī)理及影響因素研究提供參考。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4和表5。

表4 試樣1-10#對(duì)大腸桿菌的抑菌率（ ）

表5 試樣1-10#對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率（ ）

（三）銀系紡織品中金屬銀含量的測(cè)定

通過(guò)原子吸收法測(cè)定的1-10#試樣中的金屬銀總含量，發(fā)現(xiàn)：10#試樣的銀含量最高，其值為19.01mg/kg，6#試樣的銀含量最低，其值為1.05mg/kg。生態(tài)紡織品Oeko-Tex標(biāo)準(zhǔn)100對(duì)紡織品中重金屬含量的上限值為50mg/kg，可見(jiàn)試樣的溶出銀離子含量均低于該標(biāo)準(zhǔn)要求。說(shuō)明該10種銀系抗菌紡織品滿了生態(tài)紡織品的要求，安全性相對(duì)較高。由于紡織品的銀含量過(guò)多不僅增加成本且會(huì)導(dǎo)致織物變色，因此該實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)給大家提供參考，幫助優(yōu)化銀系抗菌紡織品的生產(chǎn)過(guò)程。結(jié)果詳見(jiàn)表6。

表6 試樣1-10#中金屬銀的含量（ ）

（四）Ag+的毒性試驗(yàn)

1、Ag+的急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)

動(dòng)物給藥后和死亡前表現(xiàn)：給藥后動(dòng)物有興奮表現(xiàn)，跳躍活動(dòng)多。隨后皮毛蓬松，活動(dòng)少，不采食，體溫下降死亡。通過(guò)bliss法（幾率單位法）軟件計(jì)算，LD50（銀離子半數(shù)致死量）=742.8 mg/kg。因?yàn)殂y離子的LD50≥500～5000mg/kg，說(shuō)明銀離子為低毒物質(zhì)，相對(duì)而言，銀系抗菌紡織品較為安全。

表7 Ag+對(duì)小鼠急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)結(jié)果（ ）

2、Ag+的急性皮膚毒性試驗(yàn)

動(dòng)物給藥后表現(xiàn)：給藥后動(dòng)物有活動(dòng)少，隨后1-5天飲水量明顯增加，繼續(xù)飼養(yǎng)7天均無(wú)死亡。少部分動(dòng)物涂藥部位有局部表淺潰瘍，其余未有異常表現(xiàn)。試驗(yàn)表明：Ag+為實(shí)際無(wú)皮膚毒性物質(zhì)，說(shuō)明銀系抗菌紡織品不會(huì)對(duì)穿著者皮膚有嚴(yán)重刺激性，較為安全。

表8 Ag+對(duì)小鼠急性皮膚毒性及刺激性試驗(yàn)結(jié)果（ ）

三、結(jié)論

（一）該類(lèi)紡織品屬于非溶出型，其安全性較高且抗菌效果持久。

（二）該類(lèi)紡織品具有良好的抗菌性能，且對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率均大于其對(duì)大腸桿菌的抑菌率。

（三）該類(lèi)紡織品中的金屬銀含量遠(yuǎn)低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重金屬上限，安全性相對(duì)較高。

（四）銀離子的LD50≥500～5000mg/kg，為低毒和無(wú)皮膚毒性物質(zhì)，間接說(shuō)明銀系抗菌紡織品較為安全。

另外，本課題僅對(duì)10種銀系抗菌紡織品進(jìn)行了相關(guān)評(píng)價(jià)和分析，具有一定的局限性。如果想要全面了解銀系抗菌紡織品的抗菌性能及安全性能，還需對(duì)該類(lèi)抗菌紡織品進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和考察，有待進(jìn)一步研究。

[1]邢彥軍，宋陽(yáng)，吉友美，等. 銀系抗菌紡織品的研究進(jìn)展[J]. 紡織學(xué)報(bào)，2008，29(4): 127~133.

[2]商成杰.功能紡織品[M]. 北京：中國(guó)紡織出版社，2006：013~016.

[3]FZ/T 73023—006 《抗菌針織品 附錄E 抗菌物質(zhì)的溶出性測(cè)試方法：暈圈法》[S].

[4]FZ/T 73023—006 《抗菌針織品 附錄D8 抗菌織物測(cè)試方法：振蕩法》[S].

[5]衛(wèi)碧文，張寧，火焰原子吸收法測(cè)定紡織品的銀含量[J]. 印染，2005，31(15): 42~43.

[6]GB 7919—1987 《化妝品安全性評(píng)價(jià)程序和方法》[S].[7]高敬群，王君，呂通健，等. 無(wú)機(jī)銀系列抗菌劑的特征及其應(yīng)用[J]. 遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)，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，福建省纖維檢驗(yàn)所紡織品檢驗(yàn)二部，檢驗(yàn)員，碩士