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鞋是人们生活的日常必需品,也是微生物的良好寄居地,足部疾病的重要传播源。近年来,随着人们健康意识的加强,对它的卫生性、舒适性要求也越来越高,具有抗菌功能的鞋类产品不仅能满足现代人对舒适性和卫生性的需要,同时也提高了鞋类产品的附加值,拓展了制鞋业的发展空间。但是,由于目前市场上的抗菌鞋材大多对人体脚部致病真菌的效果不明显,且抗菌持久性与安全问题都没有得到很好的解决。因此,高效且廉价的抗菌鞋材制备方法的研究具有重要的意义。
作者首先对本课题组研制的复合抗菌剂进行抗菌剂的毒理性测试。包括抗菌剂的急性经皮毒性测试、皮肤刺激性测试和皮肤变态试验。然后用银锌复合抗菌溶胶和有机杂化抗菌溶胶对鞋用棉织物进行复合整理,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱测试(FT-IR)等方法表征了复合抗菌鞋材的微观表面形貌、官能团形式等;采用正交试验对制备工艺进行研究和优化,考察了烘焙温度、烘焙时间对抗菌织物服用性能的影响,完成工艺条件的筛选。通过抗菌性能测试,抗菌持久性测试,考察所制备鞋用抗菌棉织物的抗菌效力。
研究结果表明:
1.复合抗菌剂对大鼠的急性经皮毒性为低毒或实际无毒,对家兔一次皮肤刺激强度为轻刺激性,致敏强度为轻皮肤变态反应。试验结果说明:本课题组研制的复合抗菌剂为低毒或实际无毒型,虽对皮肤有轻微刺激、致敏作用,但因抗菌鞋材在使用过程中,基本不与脚部皮肤直接接触,且所经受的反复摩擦、洗涤作用,会使抗菌剂浓度降低,故可放心投入鞋材的整理加工操作。
2.预烘温度是影响抗菌织物白度及撕裂强度的最主要因素,其次是焙烘温度,焙烘时间次之,最后为预烘时间。利用正交试验确定后整理最佳工艺方案为:预烘温度80℃,预烘时间5min,焙烘温度130℃,焙烘时间2min。
3.复合抗菌织物的SEM、XRD、FT-IR测试结果表明,抗菌织物上含有少量的无机和有机抗菌成分;抗菌剂与纤维大部分以化学键牢固结合、并在纤维上形成了稳定均匀的膜;银是以离子形式存在于SiO2多孔网络中的。抗菌性能测试结果表明,复合整理后的抗菌棉织物对细菌和真菌均具有较好的抑菌效果;而且耐水洗、耐汗渍和耐干湿擦实验表明,其具有良好的抗菌持久性。复合整理后,鞋材的物理性能稍微降低,但不影响应用。
4.耐洗涤性测试发现,经复合整理的抗菌棉织物,其抑菌性能随着洗涤次数的增加而有所下降。AATCC1993标准洗涤剂和市售洗衣粉对洗涤后织物的抗菌性能影响差别不大。未洗涤和洗涤一次后,抗菌棉织物的抗细菌性与抗真菌性能相当,但多次洗涤后,其抗真菌性能下降较之抗细菌性能快。