Fibres et textiles antibactériens et désodorisants

Abstrait: Cet article présente principalement l'importance et les méthodes de production des tissus et textiles antibactériens et désodorisants, la classification des différents textiles antibactériens et désodorisants, ainsi que les méthodes et normes de test.

1. Aperçu

Les microbes jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'équilibre naturel des écosystèmes, notamment grâce à leur petite taille et à leur structure simple. On les classe généralement en trois groupes selon leurs caractéristiques : les micro-organismes non cellulaires à caractéristiques procaryotes et ceux à caractéristiques eucaryotes. La plupart des micro-organismes sont inoffensifs, voire bénéfiques pour l'homme ; cependant, certains peuvent présenter des risques pour la santé, tant pour l'homme que pour les autres êtres vivants. Ces micro-organismes pathogènes, susceptibles de provoquer des maladies, sont appelés agents pathogènes.

Espèces importantes de micro-organismes

• Bactéries

Les bactéries constituent le type de micro-organismes le plus répandu et le plus diversifié. Elles sont principalement classées en coques, bacilles et spirochètes selon leur morphologie. Largement présentes dans la nature, certaines bactéries sont étroitement liées à la santé humaine. Par exemple, Staphylococcus aureus peut provoquer des infections cutanées et d'autres problèmes de santé, tandis que les bactéries lactiques sont un composant important des probiotiques, qui contribuent à réguler le microbiote intestinal.

• Champignons

Les levures et les moisissures sont deux grands groupes de champignons qui jouent un rôle dans diverses industries, notamment la production alimentaire. Les levures sont utilisées pour la fermentation et la vinification, tandis que les moisissures contribuent à la décomposition des matières organiques et participent également à la fabrication d'antibiotiques. Malgré leur rôle dans certaines industries et écosystèmes, certains types de champignons, comme le champignon blanc, peuvent provoquer des maladies telles que le pied d'athlète, affectant ainsi la santé humaine.

• Virus et autres micro-organismes

Les micro-organismes non cellulaires, comme les virus, dépendent des cellules hôtes pour survivre. Ils peuvent provoquer des maladies graves telles que la grippe et la COVID-19. Par ailleurs, les protozoaires et les cyanobactéries, en plus des virus, jouent également un rôle dans les écosystèmes et sont utilisés dans diverses applications industrielles.

La nécessité des textiles antibactériens et désodorisants

Les textiles jouent un rôle dans notre vie quotidienne car ils sont en contact direct avec notre peau ; il est donc essentiel de maintenir leur propreté, pour des raisons d'hygiène et de bien-être général.

• L'impact des micro-organismes sur les fibres naturelles

Les matières naturelles comme le coton et la laine ont tendance à attirer les micro-organismes en raison de leur capacité à absorber facilement l'humidité, un phénomène appelé hygroscopicité. Dans les environnements humides, des micro-organismes tels qu'Aspergillus niger et Penicillium peuvent se multiplier rapidement sur les fibres de coton, provoquant le développement de moisissures qui se manifestent par un jaunissement de la surface des fibres, une odeur désagréable et une diminution de leur résistance.

• Problèmes particuliers liés aux fibres synthétiques

Bien que les fibres synthétiques soient dépourvues de certains éléments dans leur composition, les huiles et additifs utilisés lors de leur fabrication peuvent fournir les nutriments nécessaires à la prolifération bactérienne. Par exemple, les composés lipidiques adhérant aux fibres de polyester peuvent favoriser la croissance d'Escherichia coli, entraînant une décoloration du tissu et une dégradation de ses performances au fil du temps.

• Formation et nocivité des odeurs

Le corps humain produit naturellement des sécrétions, notamment la sueur, qui nourrit les micro-organismes présents. Lorsque ces micro-organismes décomposent les composants de la sueur, ils libèrent des substances comme les acides gras insaturés et l'ammoniaque, susceptibles d'entraîner des odeurs désagréables. Cela peut non seulement rendre le port de vêtements inconfortable, mais aussi potentiellement irriter la peau.

En résumé, la création de textiles aux propriétés désodorisantes s'avère une solution précieuse aux problèmes évoqués précédemment. Cette innovation contribue à améliorer la satisfaction des utilisateurs et à promouvoir le bien-être collectif.

Le développement de textiles antibactériens et désodorisants

L'origine des tissus antimicrobiens remonte à l'Égypte antique, il y a environ 4 000 ans, où l'on utilisait des herbes et des minéraux pour préserver les textiles et en prolonger la durée de vie. Au XXe siècle, les progrès de la chimie ont permis de perfectionner les techniques de finition antibactériennes. Durant la Seconde Guerre mondiale, la technologie antimicrobienne a joué un rôle essentiel dans le traitement des uniformes militaires, contribuant ainsi à maintenir l'hygiène des soldats dans des conditions difficiles.

• Techniques post-organisation

Au départ, les propriétés antibactériennes et anti-odeurs des textiles reposaient principalement sur des traitements comme la pulvérisation ou l'application de substances en surface. Bien que simple, cette méthode a tendance à perdre de son efficacité antibactérienne avec le temps, notamment après des lavages répétés.

• Développement de fibres antibactériennes

Dans les années 1990, des chercheurs ont commencé à étudier l'intégration directe d'éléments dans la structure des fibres afin de créer des fibres aux propriétés antibactériennes durables. Cette approche améliore considérablement la résistance et la sécurité des textiles.

• Tendances futures

La prise de conscience croissante en matière de conservation a suscité un intérêt pour l'exploration de matériaux antibactériens naturels tels que le chitosane et les extraits de plantes, en vue de la création de textiles antibactériens écologiques. À l'avenir, les textiles antibactériens et anti-odeurs devraient évoluer vers des options plus polyvalentes afin de répondre aux besoins croissants du marché.

2. Agent de finition antibactérien et mécanisme antibactérien

Les agents antibactériens jouent un rôle dans l'acquisition de propriétés antibactériennes par les textiles, et leurs types et caractéristiques spécifiques ont un impact direct sur l'efficacité de ces propriétés. Une sélection et une application appropriées de ces agents peuvent grandement améliorer l'hygiène et la durabilité des textiles.

Facteurs à prendre en compte lors de l'évaluation et de la sélection des agents antimicrobiens

Le choix des médicaments antibactériens implique de prendre soigneusement en compte divers facteurs, tels que ;

• Effet antibactérien : Les agents antibactériens doivent posséder de bonnes propriétés antibactériennes à large spectre et des effets inhibiteurs significatifs sur les bactéries pathogènes courantes (telles que Staphylococcus aureus et Escherichia coli) et les champignons.
• Durabilité:Les performances antibactériennes doivent rester stables dans des conditions de lumière, d'humidité et de lavages répétés.
• Sécurité: Les agents antibactériens doivent être non toxiques pour le corps humain, non irritants pour la peau et répondre aux exigences de protection de l'environnement.
• Compatibilité:Les agents antibactériens doivent être compatibles avec les substrats textiles et ne pas avoir d'effets néfastes sur les propriétés physiques des fibres.
• Économie:Le coût de production est un facteur limitant important pour les applications à grande échelle, nécessitant un équilibre entre performance et prix.

Classification des agents de finition antibactériens

Les différents types d'agents de finition sont classés principalement en composés inorganiques, substances organiques ou produits naturels, selon leur composition chimique et leur origine, chacun présentant des avantages distincts et des utilisations spécifiques.

• Agents antibactériens inorganiques

Les ions métalliques, comme ceux présents dans les agents antibactériens inorganiques, se fixent aux parois des cellules microbiennes et modifient leur structure, inhibant ainsi efficacement la croissance bactérienne sur diverses souches et ce, de façon durable. Certains matériaux, tels que l'argent nanométrique, sont largement reconnus pour leur efficacité et leur innocuité dans les applications textiles, malgré leur prix relativement élevé par rapport à d'autres solutions disponibles actuellement.

• agents antibactériens organiques

Parmi les substances naturelles aux propriétés antibactériennes, on trouve les sels d'ammonium quaternaire, les composés de guanidine et d'autres substances comme les phénols. Ces substances agissent soit en pénétrant les membranes cellulaires, soit en inhibant l'activité enzymatique, ce qui permet d'éliminer efficacement les bactéries. Par exemple, les composés d'ammonium quaternaire peuvent détruire les bactéries en se fixant à leurs parois cellulaires et en modifiant le fonctionnement de la membrane. En comparaison, les agents antibactériens organiques sont plus faciles à formuler, mais leur durée d'action est généralement plus courte.

• agents antibactériens de produits naturels

Les extraits végétaux comme l'huile d'arbre à thé et l'armoise, ainsi que les substances d'origine animale comme le chitosane et le lysozyme, sont des agents antibactériens aux puissantes propriétés antibactériennes et respectueux de l'environnement grâce à leur biodégradabilité – un atout prometteur pour l'avenir de la production textile axée sur le développement durable et l'écologie. La capacité du chitosane à interagir avec les membranes cellulaires grâce à sa charge positive entraîne la perturbation de leur structure – une propriété qui a conduit à son utilisation répandue, notamment dans les textiles médicaux.

Le mécanisme antibactérien des agents de finition antibactériens

Les agents de finition antimicrobiens agissent pour prévenir ou éliminer les micro-organismes grâce à différents modes d'action.

Effet physique : Modifier la structure de la surface du tissu, par exemple en créant un nanofilm, peut empêcher les microbes d'y adhérer.

Action chimique : L'action chimique consiste à tuer les micro-organismes en libérant des substances actives, comme des ions métalliques ou des radicaux libres.

Action biologique : Utiliser la réponse des substances antibactériennes et des micro-organismes, par exemple en interférant avec les systèmes enzymatiques pour stopper leur multiplication et leur développement.

3. Production de fibres antibactériennes

Au fil des années, le processus de fabrication des fibres antibactériennes a connu des améliorations et des progrès constants grâce à l'incorporation d'éléments antibactériens au sein même des fibres, afin de prolonger l'efficacité antibactérienne et la durée de vie des textiles, tout en améliorant leur caractère écologique et leur aspect pratique.

Production de fibres de chitine et de chitosane

La chitine et le chitosane sont des composés dérivés des carapaces de crevettes et de crabes, connus pour leurs fortes propriétés antibactériennes et leur compatibilité avec les organismes vivants.

processus de production

La fabrication des fibres de chitine et de chitosane repose sur l'utilisation de la technologie de filage. Le procédé fondamental comprend les étapes suivantes :

1. Dissoudre la chitine ou le chitosane pour préparer une solution de filage ;
2. Presser la solution de filage à travers la filière et former les fibres primaires dans le bain de coagulation ;
3. Les fibres nouvellement formées subissent des opérations d'étirement, de lavage, de séchage et autres traitements afin d'obtenir des fibres antibactériennes.

Exemples d'application

Les fibres de chitine ont des applications dans le domaine médical, comme les pansements et les sutures chirurgicales, et sont également utilisées dans les vêtements fonctionnels conçus pour leurs propriétés antibactériennes et leur respirabilité.

Production de fibres antibactériennes mélangées

Les fibres antibactériennes mélangées sont créées en combinant des agents antibactériens avec des polymères de la matrice par un processus de filage, ce qui permet de maintenir un équilibre entre l'efficacité antibactérienne et la résistance mécanique, faisant de cette technique une méthode cruciale pour la production de fibres fonctionnelles.

Caractéristiques du processus

1. Mélanger soigneusement les nanoparticules d'argent, qui sont des agents antibactériens, avec le mélange-maître de polymères.
2. Préparer les fibres en utilisant soit le filage à l'état fondu, soit le filage humide.
3. Garantir la stabilité et l'efficacité des agents en gérant soigneusement leur distribution.

Avantages

Les tissus mélangés présentent résistance et longévité tout en conservant efficacement leurs propriétés antibactériennes même après de multiples lavages, dans des scénarios de lavage à haute fréquence, et permettent des processus de fabrication à grande échelle efficaces.

4. Production de textiles antibactériens

La création de tissus implique l'utilisation de différentes techniques technologiques pour conférer aux matériaux textiles des propriétés antibactériennes efficaces grâce à des méthodes de traitement et de transformation spécifiques qui peuvent varier en fonction des caractéristiques du produit et des scénarios d'utilisation.

Méthodes de finition antibactérienne des tissus

L'ajout de propriétés aux tissus intervient généralement après la phase de traitement initiale, par des méthodes telles que l'imprégnation ou le revêtement.

• Méthode d'immersion

La technique d'immersion consiste à tremper le matériau dans une solution de finition antibactérienne afin de recouvrir la surface de la fibre avec l'agent antibactérien avant de procéder aux traitements de séchage et de durcissement — un procédé simple applicable à une variété de types de tissus.

• Méthode de revêtement

Le procédé consiste à mélanger des substances avec des matériaux de revêtement et à les appliquer uniformément sur les surfaces des tissus pour créer une couche protectrice qui résiste efficacement à la prolifération bactérienne et dure longtemps ; cependant, il peut légèrement affecter la texture et la respirabilité des tissus.

• méthode de teinture au rouleau

Le procédé de teinture par tamponnage consiste à appliquer des substances sur les surfaces textiles de manière continue, ce qui le rend particulièrement adapté à la production industrielle de masse. Il permet d'accroître efficacement les cadences de production et trouve de nombreuses applications dans le traitement antibactérien du linge de maison, notamment des draps et des rideaux.

Exemples de finitions antibactériennes pour tissus

Par exemple, grâce à un agent de finition antibactérien appelé DC 570,0, des composants antibactériens actifs sont fixés solidement aux surfaces textiles par réactions chimiques, offrant ainsi une forte résistance au lavage et de nombreux avantages antibactériens. De plus, des études indiquent l'efficacité antibactérienne de BEGOODTEX tissu ignifuge permanentreste supérieure à 90 % après 50 cycles de lavage.

5. Production de textiles odorants

Les désodorisants textiles agissent en éliminant les odeurs des tissus grâce à des procédés tels que le traitement et l'absorption ou la décomposition des particules odorantes présentes dans le matériau. Face à la demande croissante de qualité de vie des consommateurs du monde entier, le marché des textiles conçus pour lutter contre les odeurs désagréables connaît une croissance correspondante.

Mécanisme de désodorisation des désodorisants

Les déodorants transforment des molécules comme l'ammoniac et le sulfure d'hydrogène en substances quasiment inodores grâce à l'adsorption chimique ou à des réactions catalytiques. Le charbon actif, par exemple, est un matériau capable d'absorber ces molécules grâce à sa porosité ; les catalyseurs à base d'oxyde métallique décomposent les molécules odorantes par des réactions d'oxydoréduction.

Fabrication de fibres anti-odeurs

La fibre désodorisante est un type de fibre obtenu par l'incorporation de composants désodorisants, tels que de la poudre de charbon actif et des particules d'oxyde métallique, lors de sa fabrication. Cette fibre unique capture les odeurs désagréables et présente une durabilité remarquable ainsi que des caractéristiques écologiques.

Flux de processus:

1. L'étape du processus consiste à créer un mélange-maître de polymère auquel on a ajouté un désodorisant.
2. Utilisation de la technologie de filage à l'état fondu pour transformer le mélange-maître en fibres.
3. Améliorer les caractéristiques des fibres en affinant leurs propriétés de surface après production.

méthode de finition pour l'élimination des odeurs des tissus

La désodorisation des tissus se fait principalement à l'aide de techniques telles que l'enduction du tissu avec des agents ou l'immersion et la pulvérisation de désodorisants afin d'améliorer le contrôle des odeurs dans les textiles du quotidien comme les vêtements de sport et le linge de maison.

Évaluation de l'effet d'élimination des odeurs

L'évaluation de l'efficacité de la désodorisation implique généralement le suivi des modifications des concentrations de composés organiques (COV) et la réalisation d'évaluations sensorielles pour mesurer efficacement les changements d'intensité de l'odeur du tissu.

6. Méthodes d'essai et normes relatives aux performances antibactériennes des textiles

BEGOODTEX utilise technologie de test avancéeTester l'efficacité des tissus est crucial pour évaluer leur impact pratique et implique généralement des analyses qualitatives et quantitatives, qui constituent des approches courantes.

Classification des méthodes d'essai

1. Analyse qualitative :

Évaluer l'efficacité des propriétés en mesurant la taille de la zone où la croissance bactérienne est inhibée à l'aide de la technique de diffusion sur gélose.

2. Analyse quantitative:

Méthode de comptage des colonies ; estimer l'efficacité en surveillant les variations de la quantité de micro-organismes présents dans l'échantillon.

Sélection des souches d'essai

Conformément aux directives et aux situations d'utilisation réelles, les souches bactériennes couramment utilisées à des fins de test sont les suivantes ;

• Bactrice:Staphylococcus aureus et Escherichia coli.
• Champignons :Candida albicans.

Méthode d'évaluation des performances antibactériennes

L'évaluation de l'efficacité d'un produit antibactérien repose généralement sur l'analyse de facteurs tels que sa vitesse d'action et la taille de la zone d'inhibition qu'il crée sur les surfaces traitées au fil du temps. De plus, tester la capacité des tissus à conserver leurs propriétés après lavage est un aspect crucial pour déterminer l'effet durable du traitement antibactérien.

Normes internationales :

Actuellement, dans l'industrie textile, les tests d'efficacité des tissus reposent largement sur plusieurs normes internationales établies.

• ISO 20743:Utilisé pour évaluer les propriétés des textiles.
• AATCC 100:Évaluation des propriétés antibactériennes des textiles traités.

Ces lignes directrices proposent des méthodes de test éprouvées par l'industrie afin de garantir la constance et la fiabilité des performances des produits.

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