AATCC 30، ASTM E2149: دليل لاختبارات مضادات الفطريات والميكروبات للمنسوجات

في صناعة النسيج، يتطلب ضمان أن يكون النسيج "مقاوماً للعفن" و"مضاداً للبكتيريا" متطلبين تقنيين مختلفينtel. ببساطة، اختبار AATCC 30 هو اختبار مضاد للفطريات صُممت هذه الاختبارات للتحقق مما إذا كان النسيج سينمو عليه عفن زغبي في الظروف الرطبة أو سيتعفن (يفقد قوته) بسبب هجوم الميكروبات. من ناحية أخرى، اختبار ASTM E2149 هو اختبار مضاد للميكروبات يُخصص هذا الاختبار تحديدًا للأقمشة التي يكون فيها العامل الفعال "مثبتًا" على الألياف ولا يتسرب منها. ويقيس مدى فعالية النسيج في قتل البكتيريا (مثل تلك الموجودة في العرق) عند ملامستها المباشرة. ويُعد هذان المعياران مرجعين أساسيين لجودة المنسوجات الوظيفية المستخدمة في قطاعات الملابس الخارجية والطبية والرياضية.

AATCC 30: الخلفية والتعريف التقني

يُعدّ معيار AATCC 30 المعيار المرجعي المعتمد لتقييم فعالية المواد النسيجية المضادة للفطريات، وعنوانه الرسمي "الفعالية المضادة للفطريات، تقييم المواد النسيجية: مقاومة العفن والفطريات". يرتكز هذا المعيار تقنيًا على محاكاة البيئات التي تتعرض فيها الأقمشة لرطوبة عالية لفترات طويلة أو للتلامس مع التربة، وذلك لتحديد مقاومتها لنمو العفن والتلف الميكروبي لبنية الألياف. ولا يقتصر تقييمه على الأضرار الجمالية (بقع العفن) فحسب، بل يشمل أيضًا السلامة الهيكلية (قوة الشد) للنسيج. وهو المرجع الأساسي لتحديد السلامة البيولوجية للخيام والمظلات والمنسوجات الخارجية المُخصصة للتصدير البحري.

مقارنة الإجراءات الأساسية الأربعة لـ AATCC 30 (I-IV)

ينقسم معيار AATCC 30 إلى أربعة إجراءات مستقلة بناءً على سيناريوهات استخدام مختلفة. يستخدم كل إجراء سلالات فطرية وظروفًا بيئية مختلفة لتقييم متانة النسيج من جوانب متعددة. فيما يلي مقارنة تفصيلية بين الإجراءات الأربعة:

الإجراء رقم.	اسم الاختبار	هدف التقييم الأساسي	السلالات التمثيلية	المنتجات النموذجية
الاختبار الأول	دفن التربة	يقيّم مقاومة التعفن والحفاظ على القوة بعد دفنه في التربة.	مجتمع الميكروبات الطبيعية في التربة	المنسوجات الأرضية، أكياس الرمل، القماش العسكري.
الاختبار الثاني	طبق أجار (C. globosum)	يقيّم مقاومة الألياف الطبيعية للتلف مثل القطن والكتان.	شيتوميوم غلوبوسوم	أقمشة قطنية خالصة، منتجات من الكتان.
الاختبار الثالث	طبق أجار (A. niger)	يقوم بتقييم نمو العفن السطحي والمناطق المثبطة له.	الرشاشية السوداء	ملابس عادية، أقمشة أثاث خارجي.
الاختبار الرابع	وعاء ترطيب	يحاكي مقاومة العفن في البيئات المغلقة والرطبة وغير جيدة التهوية.	معلق الأبواغ المختلطة	سلع التصدير، مفروشات داخلية.

اختبار AATCC 30 الثالث: طريقة الاختبار وسير العمل التشغيلي

يُعدّ الاختبار الثالث الإجراء الأكثر شيوعًا في التطبيقات التجارية لمكافحة الفطريات، ويُستخدم بشكل أساسي لاختبار مقاومة النسيج لفطر الرشاشية السوداء (Aspergillus niger). تتضمن هذه الطريقة وضع النسيج على طبق أجار غير مغذٍّ مُلقّح بتركيزات عالية من جراثيم الفطر. إذا نما العفن على سطح النسيج، فهذا يدل على أن الفطر يستخدم النسيج كمصدر غذاء؛ أما إذا لم ينمُ، فهذا يعني أن النسيج قد خضع لمعالجة فعّالة مضادة للفطريات. وتكون آلية العمل كما يلي:

• قم بإعداد عينات اختبار دائرية بقطر 3.8 سمtel، بالإضافة إلى عينات تحكم غير معالجة.
• ضع العينات على سطح طبق أجار الأملاح المعدنية غير المغذية الملقح بأبواغ فطر الرشاشية السوداء.
• قم بحضانة الأطباق في غرفة ذات درجة حرارة ورطوبة ثابتة عند 28 درجة مئوية ورطوبة تزيد عن 90% لمدة 7 أيام.
• قم بمراقبة العينات بانتظام بحثًا عن إنبات الفطريات على السطح أو تكوين منطقة تثبيط (منطقة حول العينة لا ينمو فيها العفن).

AATCC 30: نظام التقييم ومعايير النجاح

تُحدد نتائج اختبار AATCC 30 الثالث من خلال مزيج من الملاحظة المجهرية (بالعين المجردة) والملاحظة العيانية. لا تقتصر المعايير على تقييم نظافة سطح العينة فحسب، بل تشمل أيضًا قدرة العامل المضاد للفطريات على الانتشار. فيما يلي نظام التصنيف الصناعي القياسي:

معايير تصنيف مضادات الفطريات:

• لا نمو: لا يظهر أي عفن على سطح العينة، حتى تحت المجهر. وهذا يُعتبر "اجتيازاً". تشير منطقة التثبيط إلى أداء فائق.
• النمو المجهري: لا يمكن رؤية بقع العفن بالعين المجردة، لكن الخيوط الفطرية مرئية تحت تكبير ٥٠ ضعفًا. وهذا يُعتبر عادةً "فشلًا"
• النمو العياني: بقع العفن واضحة للعيان. هذا "فشل"
• منطقة التثبيط: منطقة خارج حافة العينة خالية من نمو الفطريات. عادةً، تشير منطقة أوسع من 1 مم إلى فعالية ممتازة لمضادات الفطريات.

ASTM E2149: الخلفية والتعريف الفني

معيار ASTM E2149 هو معيار كمي لتقييم فعالية المواد المضادة للميكروبات غير القابلة للترشيح في ظل ظروف ديناميكية. يحمل هذا المعيار عنوان "طريقة الاختبار القياسية لتحديد فعالية المواد المضادة للميكروبات في ظل ظروف التلامس الديناميكية"، وهو مصمم خصيصًا للأقمشة المضادة للميكروبات حيث تكون المادة الفعالة مثبتة بشكل دائم على الألياف ولا تنتقل أو تُغسل (مثل معالجات أيونات الفضة أو الأمونيوم الرباعي). يعتمد المبدأ التقني على التحريك الميكانيكي لفرض التلامس بين البكتيريا ومواقع المواد المضادة للميكروبات على النسيج. ويُعد هذا المعيار الدليل التقني الأساسي لادعاءات "مضاد للبكتيريا ومضاد للروائح" في الملابس الرياضية والجوارب والملابس الداخلية الوظيفية.

ASTM E2149: إجراء اختبار التلامس الديناميكي

تستخدم المواصفة القياسية ASTM E2149 طريقة "الرجّ في القارورة" الفريدة، لضمان تلامس البكتيريا مع النسيج بشكل كامل من خلال الرجّ عالي السرعة. تحاكي هذه الطريقة العملية الواقعية حيث تنتقل البكتيريا الموجودة في العرق عبر ألياف النسيج أثناء النشاط البدني. وتتلخص العملية الأساسية فيما يلي:

• قم بتحضير معلق بكتيري بتركيز محدد باستخدام المكورات العنقودية الذهبية أو الإشريكية القولونية.
• قم بتقطيع 1 غرام من العينة إلى قطع صغيرة وضعها في قارورة تحتوي على المعلق البكتيري.
• ضع القارورة على جهاز هزاز وقم بالتحريك بسرعة عالية تبلغ 285 دورة في الدقيقة لمدة ساعة واحدة.
• بعد الرج، خذ عينات للزراعة وقم بحساب عدد البكتيريا الحية المتبقية.

ASTM E2149: معايير النجاح وحساب معدل مضادات الميكروبات

يعتمد تحديد فعالية اختبار ASTM E2149 على "معدل خفض البكتيريا". يقارن الاختبار العدد الإجمالي للبكتيريا في العينة التجريبية وعينة التحكم غير المعالجة بعد ساعة واحدة من الرج لحساب النسبة المئوية للبكتيريا التي تم القضاء عليها. وتتلخص العملية في طرح عدد البكتيريا في العينة التجريبية من عددها في عينة التحكم، ثم القسمة على عدد البكتيريا في عينة التحكم. تتطلب معايير النجاح التجارية عادةً معدل خفض بنسبة 99% أو 99.9% أو أعلى. إذا كان معدل الخفض أقل من 50%، يُعتبر النسيج غير فعال في مكافحة الميكروبات.

الاختلافات الأساسية بين معيار AATCC 30 ومعيار ASTM E2149

في مجال تطوير المنسوجات الوظيفية، يُعد فهم الاختلافات بين هذين المعيارين أمرًا بالغ الأهمية. يوضح الجدول أدناه بوضوح الفروقات بينهما عبر مختلف الأبعاد:

البعد	AATCC 30 (مضاد للفطريات)	ASTM E2149 (مضاد للميكروبات)
الكائن المستهدف	الفطريات (مثل Aspergillus niger و Chaetomium globosum).	البكتيريا (مثل المكورات العنقودية الذهبية، والإشريكية القولونية).
اختبار المنطق	يراقب ما إذا كان بإمكان الفطريات "الاستعمار" والنمو على النسيج.	يحسب عدد البكتيريا التي تم القضاء عليها عند ملامستها.
طريقة الاتصال	التلامس الساكن/الحضانة.	التحريك/الاصطدام الميكانيكي الديناميكي.
التركيز على الصناعة	المنتجات الخارجية، والمنسوجات الأرضية، والتخزين، والشحن.	الملابس الرياضية، والملابس الداخلية، والمنسوجات الطبية.

متطلبات تشطيب الأقمشة واقتراحات العملية

يتطلب تطوير أقمشة عالية الجودة تلبي كلا المعيارين تحكمًا دقيقًا في عملية التشطيب. غالبًا ما تفشل المواد المضادة للبكتيريا القياسية في اختبارات مكافحة الفطريات؛ لذلك، يلزم إجراء تعديلات محددة على العملية

• تحديد العامل: يتطلب اختبار مضادات الفطريات استخدام مواد مضادة للفطريات، بينما تتطلب مكافحة الروائح مواد مضادة للبكتيريا. وللحصول على حماية شاملة، يُنصح باستخدام طلاء مُركّب.
• التحكم في التوتر السطحي: إذا بقيت بقايا زائدة أو مواد منعمات على سطح النسيج، فإنها يمكن أن تغطي المواقع المضادة للميكروبات مثل طبقة رقيقة، مما يؤدي إلى فشل اختبار ASTM E2149.
• التجفيف والتوازن: تتأثر اختبارات مضادات الفطريات بشدة بالرطوبة. يجب تجفيف الأقمشة جيداً بعد المعالجة وتركها لتصل إلى حالة التوازن في بيئة مضبوطة قبل إجراء الاختبار.
• أداء المتانة: بما أنه اختبار تلامس ديناميكي، يجب أن يكون العامل المضاد للميكروبات مرتبطًا بإحكام بالألياف؛ وإلا فإن التأثير سيتلاشى بسرعة بعد عدة غسلات.

المفاهيم الخاطئة التقنية الشائعة المتعلقة بهذه المعايير

• المفهوم الخاطئ الأول: الأقمشة المضادة للبكتيريا هي أيضاً مضادة للفطريات. غير صحيح. البكتيريا والفطريات لها تراكيب بيولوجية مختلفةtel. قد تكون المواد الكيميائية التي تقتل بكتيريا المكورات العنقودية الذهبية غير فعالة تمامًا ضد نمو فطر الرشاشية السوداء.
• المفهوم الخاطئ الثاني: منطقة التثبيط الكبيرة تعني دائماً نسيجاً أفضل. غير صحيح. يستهدف معيار ASTM E2149 العوامل الثابتة، والتي لا تنتج عادةً منطقة تثبيط، ومع ذلك لا يزال بإمكانها تحقيق معدل قتل بنسبة 99.9٪.
• المفهوم الخاطئ الثالث: يمكن لاختبار ASTM E2149 اختبار الخصائص المضادة للفيروسات. غير صحيح. هذا المعيار خاص بالبكتيريا فقط. أما الفيروسات فهي أصغر بكثير وتتطلب تقييمًا وفقًا لمعايير محددة مثل ISO 18184.
• المفهوم الخاطئ الرابع: الألياف الاصطناعية لا تحتاج إلى علاج مضاد للفطريات. غير صحيح. في حين أن البوليستر نفسه لا يدعم نمو العفن، فإن البقايا مثل مواد التنشئة والزيوت والأوساخ الموجودة على القماش تُعد مصادر غذائية مثالية للفطريات.

الأسئلة الشائعة: الأسئلة التقنية المتكررة