早在20 世紀80 年代初, 研發人員就研製出抗菌除臭襪。它是世界上問世最早、影響最為廣泛的抗菌製品。經過多年的試穿和相關部門的反覆檢測表明, 抗菌除臭襪的抗菌效果和除臭效果均十分良好。抗菌除臭襪的安全性也十分好。它無毒、無刺激、不致敏也不致癌, 因此深受消費者的青睞。
由於無機抗菌整理劑的安全性、持久性均優於有機抗菌整理劑, 因此, 目前使用的抗菌除臭襪, 多數是用無機抗菌整理劑加工而成, 特別是用載銀無機整理劑加工的。據調研, 我國市場上的抗菌除臭襪, 多數抗菌除臭效果良好。但某些產品, 抗菌效果差、除臭效果和耐洗性不佳。為此, 本文簡要介紹了用無機載銀抗菌劑, 即磷酸鋯鈉銀[Ag0.16Na0.84Zr(PO4)3] 抗菌劑製成的純棉抗菌除臭襪, 以供參考。
一、抗菌除臭襪的製備
1、物料
(1)整理劑 該整理劑由磷酸鋯鈉銀無機抗菌劑、高效分散劑和丙烯酸酯類粘合劑和柔軟劑等組成, 磷酸鋯鈉銀的含量為10 %(以重量計)。
(2)白色純棉襪
(3)磷酸鋯酸銀, 含銀3.6 %(w t , 下同)。不溶於水, 在分散劑存在下, 可良好地分散在粘合劑中。
磷酸鋯鈉銀的抗菌性能(MIC 值)示於表1 。
最近的研究表明, 磷酸鋯鈉銀對O -157 大腸桿菌和蟎蟲也有良好的殺滅作用。
磷酸鋯鈉銀為白色粉末, 其粒徑為d50：0.9μm,d90：2.0μm , 在整理劑中呈均一分散狀態。
2、抗菌整理工藝
採用浸漬法製備抗菌除臭襪。含磷酸鋯鈉銀10 %的整理劑配成浸漬液, 即對襪子的重量為3 %，浴比為10∶1(用去離子水)。20 ～ 30 ℃下將純棉襪浸漬30min , 脫水(浸餘率70 %), 在100 ～ 105 ℃將襪子烘乾, 再在180 ℃下焙烘30 sec , 即得到抗菌除臭襪。由於磷酸鋯鈉銀的耐候性很好, 加上它與分散劑、粘結劑和柔軟劑等無不良反應, 因而得到的抗菌除臭襪仍為白色, 在日光下照射不泛黃, 也比較柔軟, 穿著舒適。
二、抗菌性能試驗
採用改進的奎因法進行抗菌除臭襪的抗菌試驗。即剪取2.5cm ×2.5cm 正方形試樣, 接染5.29～ 6 ×10 4cfu/mL 的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌，0.1mL 滴加4 個點, 在37 ℃下與菌液接觸24h , 洗脫殘餘菌液, 稀釋後在37 ℃下培養48h 後, 數出殘餘菌落數, 計算抑菌率(詳見奎因法)。抗菌性能試驗結果示於表4。
試驗結果表明, 用含磷酸鋯鈉銀無機抗菌劑的整理劑處理過的白色純棉襪顯示較好的抗菌性。在未洗下, 對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌均在99 %左右。其耐洗性也較好, 用中性洗滌劑洗滌50次後, 該襪對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率仍≥90 %。該襪經穿著3 ～ 5 天后無臭味, 平時也嗅不到異味。
三、結果與討論
1、抗菌除臭磷酸鋯鈉銀是國內外使用多年的無機抗菌劑,為載銀抗菌劑系列產品中抗菌效果最好的抗菌劑之一。該劑也是離子交換劑, 其晶格中銀離子與環境周圍的水、水蒸汽等接觸後, 會緩慢地釋放銀離子,其釋放量為ppb(10-9)～ ppm(10-6)級。這些銀離子可強烈地吸附在細菌機體上, 並與細菌蛋白酶的巰基結合, 發生如下典型反應:
從而破壞了細菌的組織結構。也有人指出, 銀離子可與細菌的DNA 強烈鍵合, 破壞細菌賴以代謝的DNA 。因此上述抗菌除臭襪顯示較好的抗菌性能。
眾所周知, 當細菌與汗水中的有機物, 如蛋白質接觸時, 細菌可分解蛋白質並產生硫化物, 如常見的硫化氫和甲硫醇。一般來說, 襪子中的細菌被殺滅,自然臭味可消失。即使有ppm 級的硫化氫和甲硫醇(人類對硫化氫的感知量0.001ppm)也將被銀離子所分解, 甲硫醇(CH3SH)與銀Ag 可反應生成CH3SAg , 所以說其除臭作用毋庸置疑。
2、持久耐洗
純棉襪經抗菌整理劑處理後, 棉纖維上的羥基可與粘結劑鍵合, 在棉襪上形成牢固的大分子覆蓋膜, 該膜在水中的可溶性較低, 只是在反覆摩擦下方可削落一小部分, 從而可使襪子保持持久抗菌。
3、安全性
由於磷酸鋯鈉銀的LD50 ≥5000mgkg-1 , 無刺激, 變異性試驗為陰性, 故它是安全的。這種抗菌劑已被美國EPA(環境保護局)和美國FDA(食品藥物管理局)認證。用上述方法或浸軋法還可制出抗菌被單、毛巾、內衣和內褲等。
磷酸鋯，作為磷酸鋯鈉與磷酸鋯鈉銀的載體，在抗菌領域備受關注。