新型驅蚊抑菌整理劑的制備及應用

胡勇杰，韓健健，劉 谷

（1.廣東產品質量監督檢驗研究院，廣東廣州 510670；2.廣州恩灃新材料科技有限公司，廣東廣州 511400）

蚊子和細菌等不僅困擾人們的生活，而且會導致多種傳染病，尤其是被列為“四害”之一的蚊子［1］。蚊蟲叮咬除了引起皮膚不適，還會傳播登革熱、乙腦、瘧疾等疾病［2］。蚊子在世界各地都引發了嚴重的公共衛生問題。據世界衛生組織調查顯示，所有物種中，蚊子成為每年殺人最多的動物。全球1/2 以上的人都生活在蚊蟲傳染疾病的威脅中，90%以上的死亡病例發生在撒哈拉以南的非洲地區，主要是5 歲以下的兒童。非洲人口第一大國尼日利亞是瘧疾重災區，每年死亡人數達30 萬。其他細菌如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌等也嚴重危害人們的生活，是全人類共同面臨的衛生問題。

鑒于蚊蟲、細菌等對人類生活造成的困擾及傷害，眾多驅蚊抑菌方法得到應用，但無論是煙熏類還是氣霧劑、滅蚊片都對人體有一定的危害［3］，且抑菌殺蟲時效性較短，難以實現有效的防護。為達到長時間驅蚊抑菌效果，耐久性驅蚊抑菌產品一直以來是研究熱點。含有驅蚊抑菌效果的紡織品不僅可以保護人體免遭蚊蟲叮咬，還能克服傳統驅蚊抑菌殺蟲劑的缺點。紡織品驅蚊抑菌整理操作簡單、使用方便，對人體無毒無害，成為研究熱點［4-7］，并取得快速發展。但該類紡織品往往功能單一，只對某種指定蚊蟲或細菌具有驅避或滅殺效果，應用范圍窄，消費者使用體驗欠佳。本研究使用驅蚊抑菌整理劑專用攪拌器，借助良好的攪拌和混合均勻性，將驅蚊劑和抑菌劑結合，制備集驅蚊和抑菌于一體的多功能整理劑，并將其應用于紡織品。

1 實驗

1.1 材料和儀器

材料：驅蚊劑氯菊酯、稀釋劑二乙二醇丁醚、表面活性劑蓖麻油聚氧乙烯醚（EL-40）、抑菌劑1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、針織運動面料（96%聚酯纖維，4%氨綸）（廣州恩灃新材料科技有限公司）。儀器：驅蚊抑菌整理劑專用攪拌器（自制，結構圖見圖1）。

圖1 驅蚊抑菌整理劑生產用攪拌器結構示意圖

圖1 中，底板1 表面通過兩個對稱設置的支撐柱2 固定連接攪拌箱3。攪拌箱3 設有進料口和出料口，均設有橡膠塞，箱內轉動連接豎直的攪拌桿10，桿表面固定連接若干交錯分布的攪拌葉4，桿頂端貫穿攪拌箱3 的上內壁，與從動輪11 固定連接，攪拌箱3 側面通過支撐板固定連接轉動電機5，電機輸出端固定連接轉桿，依次固定連接主動輪6、8，主動輪6通過皮帶7 與從動輪11 傳動連接，攪拌箱3 表面設通槽，通槽內連接粉料罐18，罐表面設入藥口（有塞子），粉料罐18 內固定連接水平設置的分隔板16，通過分隔板16 將粉料罐18 分割為儲料室19 和稀釋室15，儲料室19內轉動連接轉動桿21，桿固定連接螺旋葉片22，分隔板16 設出料槽，轉動桿21 下端穿過出料槽延伸至稀釋室15，上端貫穿粉料罐18 上端面固定連接從動輪17，從動輪17通過皮帶9傳動連接，稀釋室15設進風口和出風口，進風口通過出氣管12 與氣泵14 出氣口連通。

當攪拌藥粉藥劑時，通過轉動電機5 帶動轉桿，再帶動主動輪6 和8 轉動，主動輪8 通過皮帶9 帶動從動輪17 轉動，再帶動桿21、螺旋葉片22 轉動，從而通過分隔板16 的出料槽將儲料室19 中的粉料螺旋出料，達到勻速緩慢出料效果，通過氣泵14 和出氣管12 將稀釋室15 中的粉料吹至攪拌箱3，主動輪6 通過皮帶7 帶動從動輪11 轉動，從而帶動攪拌桿10、攪拌葉4 轉動，將粉料與藥劑混合攪拌，防止藥粉成團，提高藥粉在藥劑中的溶解度。在氣泵14 的進氣口上設置過濾網13，凈化進入的氣體，防止整理劑被污染。粉料罐18 與攪拌箱3 連接處固定連接橡膠塊20，以減輕攪拌箱攪拌時震動對粉料罐的影響。

1.2 驅蚊抑菌整理劑的制備

將驅蚊劑、表面活性劑、稀釋劑和抑菌劑采用驅蚊抑菌整理劑專用攪拌器混合得驅蚊抑菌整理劑。

1.3 驅蚊抑菌紡織品的制備

將驅蚊劑、抑菌劑和驅蚊抑菌整理劑（35 g/L）分別通過浸軋方式處理到織物上，115 ℃烘干，160 ℃拉幅定形2 min，分別得驅蚊紡織品、抑菌紡織品、驅蚊抑菌紡織品。

1.4 測試

驅蚊效果：參考T/CTCA 3—2017《氯菊酯防蚊面料》、GB/T 30126—2013《紡織品 防蚊性能的檢測和評價》測試。

抑菌效果：參考GB/T 20944.3—2008《紡織品 抑菌性能的評價第3部分：振蕩法》測試。

耐洗性能：按照GB/T 12490—2007《紡織品色牢度試驗耐家庭和商業洗滌色牢度》，采用ECE 標準洗滌劑洗滌［溶液150 mL，鋼珠10顆，40 ℃洗45 min，取出試樣，在100 mL 水中清洗2 次（每次1 min）］，達到規定的洗滌次數后，用水充分清洗樣品，晾干，測試驅蚊和抑菌效果。

2 結果與討論

2.1 驅蚊性能

由圖2 可知，隨著氯菊酯用量增加，洗前和洗20次后驅蚊率均上升。這是因為氯菊酯用量增加，驅蚊紡織品中揮發的氯菊酯增多，提升蚊蟲驅避效果。用量超過8%時，洗前的驅蚊率達80%以上，繼續增加氯菊酯用量，驅蚊率上升緩慢。這是因為氯菊酯用量過多，揮發到空氣中的氯菊酯已經飽和。織物水洗前后氯菊酯用量對驅蚊率的影響規律基本相同。超過12%時，洗滌20 次后驅蚊率仍保持在50%左右，驅蚊作用較持久。

圖2 氯菊酯用量對紡織品驅蚊性能的影響

2.2 抑菌性能

由圖3 可以看出，隨著1,2-苯并異噻唑啉-3-酮用量增加，抑菌率逐漸上升。

圖3 1,2-苯并異噻唑啉-3-酮用量對紡織品抑菌性能的影響

原因是1,2-苯并異噻唑啉-3-酮用量增加使抑菌紡織品中的1,2-苯并異噻唑啉-3-酮量增多，提升了抗菌效果。當用量達到5%時，紡織品洗前對金黃色葡萄球菌的抑菌率達到95%以上，對大腸桿菌和白色念珠菌的抑菌率均高于80%；洗20 次后仍然具有抑菌效果，抑菌劑用量對抑菌性能的影響與洗前基本一致。

2.3 驅蚊抑菌性能

單純的驅蚊或抑菌功能面料已不能滿足市場需要，用驅蚊抑菌整理劑專用攪拌器將驅蚊和抑菌助劑均勻混合，制備集驅蚊和抑菌于一體的多功能整理劑（氯菊酯12%，1,2-苯并異噻唑啉-3-酮6%，稀釋劑12%，表面活性劑70%）。由表1 可知，驅蚊抑菌紡織品洗前和洗20 次后的驅蚊效果分別為86.00%和50.00%；洗前對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率分別為99.32%、84.21%、88.15%，洗20次后分別為65.21%、54.89%、57.76%。驅蚊和抑菌效果均較好，均略高于單一功能紡織品。說明由兩種助劑復配的整理劑可使紡織品同時具備驅蚊和抑菌效果，且同時使用不會弱化彼此功效。

表1 驅蚊抑菌整理劑的驅蚊抑菌效果

3 結論

（1）采用驅蚊抑菌整理劑攪拌器攪拌，將驅蚊助劑和抑菌助劑進行有效結合，驅蚊抑菌整理劑配方：氯菊酯12%、二乙二醇丁醚12%、EL-40 70%、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮6%。

（2）驅蚊抑菌整理劑整理的紡織品同時具備良好的驅蚊和抑菌效果。