Fibras y Textiles Antibacterianos y Desodorizantes

Abstracto: Este artículo presenta principalmente la importancia y los métodos de producción de telas y textiles antibacterianos y desodorantes, la clasificación de diferentes textiles antibacterianos y desodorantes, así como los métodos y estándares de prueba.

1. Descripción general

Los microbios contribuyen al mantenimiento del equilibrio natural de los ecosistemas, con su pequeño tamaño y estructuras sencillas como rasgos distintivos. Generalmente se clasifican en tres grupos según sus características: microorganismos no celulares con características procariotas y aquellos con características eucariotas. La mayoría de los microorganismos son inofensivos o incluso beneficiosos para los humanos; sin embargo, algunos pueden representar riesgos para la salud, tanto de los humanos como de otros seres vivos. Estos microorganismos dañinos, que pueden causar enfermedades, se conocen como patógenos.

Especies importantes de microorganismos

• bacterias

Las bacterias son el tipo de microorganismo más ampliamente distribuido y diverso, y se clasifican principalmente en cocos, bacilos y espiroquetas según su morfología. Están ampliamente presentes en la naturaleza, y algunas de ellas están estrechamente relacionadas con la salud humana. Por ejemplo, el Staphylococcus aureus puede causar infecciones cutáneas y otros problemas de salud, mientras que las bacterias lácticas son un componente importante de los probióticos que regulan la microbiota intestinal.

• Hongos

Dos grupos principales de hongos son las levaduras y los mohos, que desempeñan funciones en diversas industrias, como la producción de alimentos, donde las levaduras se utilizan para la fermentación, y en la elaboración de vino. Los hongos, por su parte, ayudan a descomponer la materia orgánica y también contribuyen a los procesos de fabricación de antibióticos. A pesar de su papel en ciertas industrias y sistemas ecológicos, algunos tipos de hongos, como el hongo blanco, pueden provocar enfermedades como el pie de atleta, lo que afecta negativamente a la salud humana.

• Virus y otros microorganismos

Los microorganismos no celulares, como los virus, dependen de las células huésped para sobrevivir. Pueden causar enfermedades graves como la gripe y la COVID-19. Además de los virus, los protozoos y las cianobacterias también desempeñan funciones en los ecosistemas y se utilizan en diversas aplicaciones industriales.

La necesidad de textiles antibacterianos y desodorizantes

Los textiles juegan un papel en nuestra vida cotidiana ya que entran en contacto directo con nuestra piel, por lo que mantener su limpieza es esencial, por razones de higiene y bienestar general.

• El impacto de los microorganismos en las fibras naturales

Los materiales naturales como el algodón y la lana tienden a atraer microorganismos debido a su capacidad para absorber la humedad, conocida como higroscopicidad. En zonas con altos niveles de humedad, microorganismos como Aspergillus niger y Penicillium pueden multiplicarse rápidamente en las fibras de algodón, provocando la aparición de moho que se manifiesta como una decoloración amarillenta en la superficie de las fibras, un olor desagradable y una disminución de su resistencia.

• Problemas especiales con las fibras sintéticas

Aunque las fibras sintéticas carecen de elementos en su composición, los aceites y aditivos aplicados durante su fabricación podrían aportar los nutrientes esenciales para el desarrollo bacteriano. Por ejemplo, los compuestos lipídicos adheridos a las fibras de poliéster pueden favorecer el crecimiento de Escherichia coli, lo que provoca la decoloración del tejido y reduce su rendimiento con el tiempo.

• Formación y daño de olores

Los humanos producimos secreciones de forma natural. El sudor sirve como alimento para los microorganismos del cuerpo. Cuando estos microorganismos descomponen los componentes del sudor, liberan sustancias, como ácidos grasos insaturados y amoníaco, que pueden causar olores desagradables. Esto no solo hace que la ropa sea incómoda, sino que también puede irritar la piel.

En esencia, la creación de tejidos con propiedades desodorantes resulta ser una valiosa solución a los problemas mencionados. Este desarrollo contribuye a mejorar la satisfacción del usuario y promover el bienestar público.

El desarrollo de textiles antibacterianos y olorosos

Los orígenes de las telas antimicrobianas se remontan a la antigüedad en Egipto, hace unos 4000 años, cuando se utilizaban hierbas y minerales para preservar y prolongar la vida útil de los textiles. En el siglo XIX, los avances en la tecnología química llevaron al perfeccionamiento de las técnicas de acabado antibacteriano. Durante la Segunda Guerra Mundial, la tecnología antimicrobiana desempeñó un papel importante en el tratamiento de uniformes militares para mantener la higiene de los soldados en condiciones adversas.

• Técnicas de postorganización

Inicialmente, el control antibacteriano y de olores en las telas dependía en gran medida de tratamientos como la pulverización o la aplicación de sustancias sobre la superficie. Si bien este método es sencillo, su eficacia antibacteriana tiende a disminuir con el tiempo. Disminuye notablemente después de lavados repetidos.

• Desarrollo de fibras antibacterianas

En la década de 1990, los investigadores comenzaron a estudiar la integración de elementos directamente en las estructuras de fibras para crear fibras con propiedades antibacterianas duraderas. Este enfoque mejora considerablemente la resistencia y la seguridad de los tejidos.

• Tendencias futuras

La creciente concienciación sobre la conservación ha despertado el interés en explorar materiales antibacterianos naturales como el quitosano y los extractos de plantas para crear tejidos antibacterianos ecológicos. Se espera que, en el futuro, los textiles antibacterianos y resistentes a los olores evolucionen hacia opciones más versátiles para satisfacer las crecientes necesidades del mercado.

2. Agente de acabado antibacteriano y mecanismo antibacteriano

Los agentes antibacterianos juegan un papel en dar a los textiles propiedades antibacterianas y los tipos y características específicos de estos agentes tienen un impacto directo en la efectividad de las características antibacterianas de los textiles; se mejoran a través de la selección y aplicación adecuadas de estos agentes que pueden mejorar en gran medida la higiene y la durabilidad de los textiles.

Factores a considerar al evaluar y seleccionar agentes antimicrobianos

La elección de medicamentos antibacterianos implica tener en cuenta cuidadosamente varios factores, tales como:

• Efecto antibacteriano: Los agentes antibacterianos deben tener buenas propiedades antibacterianas de amplio espectro y efectos inhibidores significativos sobre bacterias patógenas comunes (como Staphylococcus aureus y Escherichia coli) y hongos.
• Durabilidad:El rendimiento antibacteriano debe ser estable en condiciones de luz, humedad y lavados repetidos.
• Seguridad: Los agentes antibacterianos deben no ser tóxicos para el cuerpo humano, no irritar la piel y cumplir con los requisitos de protección ambiental.
• Compatibilidad:Los agentes antibacterianos deben ser compatibles con los sustratos textiles y no tener efectos adversos sobre las propiedades físicas de las fibras.
• Economía:El costo de producción es un factor limitante importante para aplicaciones a gran escala, que requieren un equilibrio entre rendimiento y precio.

Clasificación de los agentes de acabado antibacterianos

Los diferentes tipos de agentes de acabado se clasifican principalmente como compuestos inorgánicos, sustancias orgánicas o productos naturales según su composición química y orígenes, cada uno con distintos beneficios y usos específicos.

• Agentes antibacterianos inorgánicos

Los iones metálicos, como los presentes en los agentes antibacterianos inorgánicos, se adhieren a las paredes de las células microbianas y alteran su estructura para prevenir eficazmente el crecimiento bacteriano en diversas cepas, con efectos duraderos. Algunos materiales, como la nanoplata, gozan de amplio reconocimiento por su eficacia y seguridad en aplicaciones textiles, a pesar de su precio en comparación con otras opciones disponibles actualmente.

• Agentes antibacterianos orgánicos

Algunas sustancias naturales con propiedades son las sales de amonio cuaternario y los compuestos de guanidina, entre otros, como los fenoles. Estas sustancias actúan penetrando las membranas celulares o deteniendo la función enzimática para eliminar eficazmente las bacterias. Por ejemplo, los compuestos de amonio cuaternario pueden destruir las bacterias al adherirse a sus paredes celulares y alterar el funcionamiento de la membrana. En comparación con los agentes antibacterianos orgánicos, los compuestos orgánicos son más fáciles de personalizar, pero su duración puede ser menor.

• Agentes antibacterianos de productos naturales

Extractos de plantas como el aceite de árbol de té y la artemisa, así como sustancias de origen animal como el quitosano y la lisozima, son agentes antibacterianos con potentes propiedades antibacterianas y respetuosos con el medio ambiente gracias a su biodegradabilidad, un aspecto prometedor para el futuro de la producción textil centrada en la sostenibilidad y el respeto al medio ambiente. La capacidad del quitosano para interactuar con las membranas celulares a través de su carga positiva provoca la alteración de su estructura, atributo que ha propiciado su aplicación generalizada en textiles médicos.

El mecanismo antibacteriano de los agentes de acabado antibacterianos

Los agentes de acabado antimicrobianos actúan para prevenir o eliminar los microorganismos mediante métodos de acción.

Efecto físico: Modificar la estructura de la superficie de la tela, como por ejemplo crear una nanopelícula, puede ayudar a evitar que los microbios se adhieran a ella.

Acción química: La acción química implica matar microorganismos mediante la liberación de sustancias activas, como iones metálicos o radicales libres.

Acción biológica: Utilizando la respuesta de sustancias antibacterianas y microorganismos como interfiriendo en los sistemas enzimáticos para detener su multiplicación y desarrollo.

3. Producción de fibras antibacterianas

A lo largo de los años se han producido mejoras y avances continuos en el proceso de fabricación de fibras antibacterianas mediante la incorporación de elementos antibacterianos dentro de las propias fibras para prolongar la eficacia antibacteriana y la vida útil de los textiles, mejorando al mismo tiempo su respeto al medio ambiente y su practicidad.

Producción de fibras de quitina y quitosano

La quitina y el quitosano son compuestos derivados de caparazones de camarones y cangrejos que son conocidos por sus fuertes cualidades antibacterianas y su compatibilidad con los organismos vivos.

Proceso de producción

La creación de fibras de quitina y quitosano se realiza mediante tecnología de hilado. El proceso fundamental consta de los siguientes pasos:

1. Disuelva la quitina o el quitosano para preparar una solución de hilado;
2. Exprimir la solución de hilado a través de la hilera y formar fibras primarias en el baño de coagulación;
3. Sobre las fibras del recién nacido se realizan estiramientos, lavados, secados y otros tratamientos para obtener fibras antibacterianas.

Ejemplos de aplicación

Las fibras de quitina tienen aplicaciones en el campo médico, como apósitos para heridas y suturas quirúrgicas, y también se utilizan en ropa funcional diseñada por sus propiedades antibacterianas y transpirabilidad.

Producción de fibras antibacterianas mezcladas

Las fibras antibacterianas mezcladas se crean combinando agentes bacterianos con polímeros de matriz a través de un proceso de hilado, que ayuda a mantener un equilibrio entre la eficacia antibacteriana y la resistencia mecánica, lo que la convierte en una técnica crucial para producir fibras funcionales.

Características del proceso

1. Mezcle bien las nanopartículas de plata, que son agentes antibacterianos, con el masterbatch de polímero.
2. Prepare las fibras utilizando métodos de hilado por fusión o hilado húmedo.
3. Garantice la estabilidad y eficacia de los agentes gestionando cuidadosamente su distribución.

Ventajas

Los tejidos mezclados exhiben resistencia y longevidad al tiempo que conservan propiedades antibacterianas de manera efectiva incluso después de múltiples lavados, en escenarios de lavado de alta frecuencia, y permiten procesos de fabricación eficientes a gran escala.

4. Producción de textiles antibacterianos

La creación de tejidos incluye el uso de diferentes técnicas tecnológicas para otorgar a los materiales textiles cualidades antibacterianas efectivas a través de métodos de procesamiento y tratamiento específicos que pueden diferir según las características del producto y los escenarios de uso.

Métodos para el acabado antibacteriano de tejidos

La adición de propiedades a los tejidos generalmente ocurre después de la etapa de procesamiento inicial a través de métodos como la impregnación o el recubrimiento.

• Método de inmersión

La técnica de inmersión implica remojar el material en una solución de acabado antibacteriano para recubrir la superficie de la fibra con el agente antibacteriano antes de proceder con los tratamientos de secado y curado: un proceso sencillo aplicable a una variedad de tipos de telas.

• Método de recubrimiento

El proceso implica mezclar sustancias con materiales de recubrimiento y aplicarlas uniformemente sobre las superficies de las telas para crear una capa protectora que resista el crecimiento de bacterias de manera efectiva y dure mucho tiempo; sin embargo, podría afectar levemente la textura y la transpirabilidad de las telas.

• Método de teñido por laminación

El proceso de teñido por almohadillado consiste en la aplicación continua de sustancias sobre la superficie de los tejidos, lo cual resulta ideal para la producción en masa en la industria. Resulta eficiente para aumentar la productividad y tiene amplias aplicaciones en el tratamiento antibacteriano de artículos textiles para el hogar, como sábanas y cortinas.

Ejemplos de acabados antibacterianos de tejidos

Por ejemplo, con un agente de acabado antibacteriano llamado DC 570,0, este fija firmemente los componentes antibacterianos activos a las superficies de los tejidos mediante reacciones químicas y presenta una fuerte resistencia al lavado, a la vez que proporciona amplios beneficios antibacterianos. Además, estudios indican la eficacia antibacteriana de BEGOODTEX tejido ignífugo permanentepermanece por encima del 90% después de someterse a 50 ciclos de lavado.

5. Producción de textiles olorosos

Los desodorantes textiles eliminan los olores de las telas mediante procesos como el tratamiento y la absorción o descomposición de las partículas presentes en el propio material. A medida que aumenta el deseo de una mejor calidad de vida entre los consumidores a nivel mundial, se observa un aumento en el mercado de textiles diseñados para combatir los olores desagradables.

Mecanismo desodorizante de los desodorantes

Los desodorantes transforman moléculas como el amoníaco y el sulfuro de hidrógeno en sustancias con poco o ningún olor mediante adsorción química o reacciones catalíticas. El carbón activado es un ejemplo de material que puede absorber moléculas gracias a su naturaleza porosa; los catalizadores de óxido metálico descomponen las moléculas de olor mediante reacciones redox.

Fabricación de fibras reductoras de olores

La fibra desodorizante se produce mediante la incorporación de componentes desodorantes, como polvo de carbón activado y partículas de óxido metálico, en su propio proceso de fabricación. Esta fibra única no solo atrapa los olores desagradables, sino que también ofrece una durabilidad excepcional y características ecológicas.

Flujo de proceso:

1. La creación de un masterbatch de polímero con desodorante añadido es el paso del proceso.
2. Utilizando tecnología de hilado por fusión para convertir el masterbatch en fibras.
3. Mejore las características de las fibras refinando sus propiedades superficiales después de la producción.

Método de acabado para eliminar olores de telas

La desodorización de telas se realiza principalmente mediante técnicas como recubrir la tela con agentes o sumergirla y rociarla con desodorantes para mejorar el control de olores en textiles de uso diario como ropa deportiva y ropa de cama para el hogar.

Evaluación del efecto de eliminación de olores

La evaluación de la eficacia de la desodorización generalmente implica monitorear las alteraciones en las concentraciones de compuestos orgánicos (COV) y realizar evaluaciones sensoriales para medir eficazmente los cambios en la intensidad del olor de las telas.

6. Métodos de prueba y normas para el rendimiento antibacteriano de los textiles

BEGOODTEX utiliza tecnología de prueba avanzadaProbar la eficacia de los tejidos es crucial para evaluar su impacto práctico y normalmente implica análisis cualitativos y cuantitativos, como enfoques comunes.

Clasificación de los métodos de prueba

1. Análisis cualitativo:

Evaluar la efectividad de las propiedades midiendo el tamaño de la zona donde se inhibe el crecimiento bacteriano utilizando la técnica de difusión en agar.

2. Análisis cuantitativo:

Método para contar colonias; Estimar la efectividad monitoreando las variaciones en la cantidad de microorganismos presentes en la muestra.

Selección de cepas de prueba

De acuerdo con las pautas y situaciones de uso en el mundo real, las cepas bacterianas comúnmente utilizadas para fines de prueba son las siguientes:

• Bbacteria:Staphylococcus aureus y Escherichia coli.
• Hongos:Candida albicans.

Método de evaluación del rendimiento antibacteriano

Evaluar la eficacia de un producto antibacteriano generalmente implica analizar factores como su índice de antibacterialidad y el tamaño de la zona de inhibición que crea en las superficies a las que se aplica con el tiempo. Además, comprobar la facilidad con la que las telas conservan sus propiedades después del lavado es un aspecto crucial para determinar el impacto duradero del tratamiento antibacteriano.

Normas internacionales:

Actualmente, en la industria textil, la prueba de la eficacia de los tejidos depende en gran medida de varios estándares internacionales establecidos.

• ISO 20743:Se utiliza para evaluar las propiedades de los textiles.
• AATCC 100:Evaluación de las propiedades antibacterianas de los textiles tratados.

Estas pautas ofrecen métodos de prueba establecidos en la industria para garantizar la consistencia y confiabilidad del rendimiento del producto.

7. Explorador Tejidos ignífugos antibacterianos BEGOODTEX

BOODTEX ofertas antibacteriano de alto rendimiento Fretardante de la cojera telasNuestras innovadoras soluciones textiles están diseñadas para inhibir el crecimiento de bacterias y hongos, garantizando un alto nivel de higiene y seguridad. El tejido antibacteriano y antimoho de BEGOODTEX mantiene una tasa de supresión superior al 90 % incluso después de 50 lavados, lo que demuestra la durabilidad y eficacia del tratamiento aplicado.