Antibacteriële en geurwerende vezels en textiel

Abstract: Dit artikel behandelt hoofdzakelijk het belang en de productiemethoden van antibacteriële en geurwerende stoffen en textiel, de classificatie van verschillende antibacteriële en geurwerende textielsoorten, evenals testmethoden en normen.

1. Overzicht

Microben spelen een rol in het handhaven van het natuurlijke evenwicht van ecosystemen, dankzij hun kleine formaat en eenvoudige structuren. Ze worden over het algemeen ingedeeld in drie groepen op basis van hun kenmerken: niet-cellulaire micro-organismen met prokaryotische eigenschappen en micro-organismen met eukaryotische eigenschappen. De meeste micro-organismen zijn onschadelijk of zelfs nuttig voor de mens; een klein aantal kan echter gezondheidsrisico's opleveren voor mensen en andere levende wezens. Deze schadelijke micro-organismen die ziekten kunnen veroorzaken, worden pathogenen genoemd.

Belangrijke soorten micro-organismen

• Bacteriën

Bacteriën zijn de meest wijdverspreide en diverse groep micro-organismen, die hoofdzakelijk worden ingedeeld in coccen, bacillen en spirocheten op basis van hun morfologie. Bacteriën komen overal in de natuur voor, en sommige ervan zijn nauw verbonden met de menselijke gezondheid. Staphylococcus aureus kan bijvoorbeeld huidinfecties en andere gezondheidsproblemen veroorzaken, terwijl melkzuurbacteriën een belangrijk onderdeel vormen van probiotica die de darmflora kunnen reguleren.

• Schimmels

Twee belangrijke groepen schimmels zijn gisten en schimmels. Deze spelen een rol in diverse industrieën, zoals de voedselproductie, waar gist wordt gebruikt voor fermentatie, en de wijnproductie, terwijl schimmels helpen bij de afbraak van organisch materiaal en ook bijdragen aan de productie van antibiotica. Ondanks hun rol in bepaalde industrieën en ecosystemen, kunnen sommige soorten schimmels, zoals witte schimmel, ziekten veroorzaken, zoals voetschimmel, die een negatieve invloed hebben op de menselijke gezondheid.

• Virussen en andere micro-organismen

Niet-cellulaire micro-organismen zoals virussen zijn voor hun overleving afhankelijk van gastcellen. Ze kunnen ernstige ziekten veroorzaken, zoals griep en COVID-19. Naast virussen spelen ook protozoën en cyanobacteriën een rol in ecosystemen en worden ze gebruikt in diverse industriële toepassingen.

De noodzaak van antibacteriële en geurwerende textielproducten

Textiel speelt een rol in ons dagelijks leven omdat het direct in contact komt met onze huid; het is daarom essentieel om het schoon te houden, zowel om hygiënische redenen als voor ons algehele welzijn.

• De invloed van micro-organismen op natuurlijke vezels

Natuurlijke materialen zoals katoen en wol trekken micro-organismen aan vanwege hun vermogen om gemakkelijk vocht te absorberen, ook wel hygroscopiciteit genoemd. In vochtige omgevingen kunnen micro-organismen zoals Aspergillus niger en Penicillium zich snel vermenigvuldigen op katoenvezels, wat schimmelgroei veroorzaakt. Deze schimmelgroei uit zich in een gele verkleuring van het vezeloppervlak, een onaangename geur en een afname van de sterkte van het vezelmateriaal.

• Bijzondere vraagstukken met synthetische vezels

Hoewel synthetische vezels geen essentiële elementen in hun samenstelling bevatten, kunnen de oliën en additieven die tijdens de productie worden toegevoegd, wel de voedingsstoffen leveren die bacteriën nodig hebben om te gedijen. Zo kunnen lipiden die aan polyestervezels kleven de groei van Escherichia coli bevorderen, wat leidt tot verkleuring van de stof en een afname van de prestaties na verloop van tijd.

• Vorming en schadelijkheid van geuren

Mensen produceren van nature lichaamseigen afscheidingen, waaronder zweet. Zweet dient als voedingsstof voor micro-organismen in het lichaam. Wanneer deze micro-organismen de bestanddelen van het zweet afbreken, komen er stoffen vrij, zoals onverzadigde vetzuren en ammoniak, die tot onaangename geuren kunnen leiden. Dit kan niet alleen het dragen van kleding oncomfortabel maken, maar ook de huid irriteren.

Kortom, het creëren van stoffen met geurwerende eigenschappen blijkt een waardevolle oplossing te zijn voor de bovengenoemde problemen. Deze ontwikkeling draagt ​​bij aan de tevredenheid van de gebruiker en het bevorderen van het algemeen welzijn.

De ontwikkeling van antibacteriële en geurloze textielsoorten

De oorsprong van antimicrobiële stoffen gaat terug tot de oudheid in Egypte, zo'n 4000 jaar geleden, toen men kruiden en mineralen gebruikte om textiel te conserveren en de levensduur ervan te verlengen. In de 21e eeuw leidden de vorderingen in de chemische technologie tot de verfijning van antibacteriële afwerkingstechnieken. Tijdens de Tweede Wereldoorlog speelde antimicrobiële technologie een rol bij de behandeling van militaire uniformen om de hygiëne van soldaten onder zware omstandigheden te waarborgen.

• Post-organisatietechnieken

Aanvankelijk berustte de antibacteriële werking en geurcontrole van textiel voornamelijk op behandelingen zoals het besproeien of aanbrengen van stoffen op het oppervlak. Hoewel deze methode eenvoudig is, neemt de antibacteriële werking ervan na verloop van tijd af. Met name na herhaaldelijk wassen vermindert de werking.

• Ontwikkeling van antibacteriële vezels

In de jaren negentig begonnen onderzoekers te onderzoeken hoe ze elementen rechtstreeks in vezelstructuren konden integreren om vezels te creëren met langdurige antibacteriële eigenschappen. Deze aanpak verbetert de sterkte en veiligheid van stoffen aanzienlijk.

• Toekomstige trends

De toegenomen aandacht voor milieubescherming heeft de interesse gewekt in het onderzoeken van natuurlijke antibacteriële materialen zoals chitosan en plantenextracten, voor de ontwikkeling van milieuvriendelijke antibacteriële stoffen. Naar verwachting zullen antibacteriële en geurwerende textielsoorten zich in de toekomst verder ontwikkelen tot meer veelzijdige opties om aan de groeiende marktbehoeften te voldoen.

2. Antibacterieel afwerkingsmiddel en antibacterieel mechanisme

Antibacteriële middelen spelen een rol bij het verlenen van antibacteriële eigenschappen aan textiel. De specifieke soorten en kenmerken van deze middelen hebben een directe invloed op de effectiviteit van de antibacteriële werking van het textiel. Door een juiste selectie en toepassing van deze middelen kunnen de hygiëne en duurzaamheid van het textiel aanzienlijk worden verbeterd.

Factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de evaluatie en selectie van antimicrobiële middelen

Bij de keuze van antibacteriële medicijnen moet zorgvuldig rekening worden gehouden met verschillende factoren, zoals:

• Antibacteriële werking: Antibacteriële middelen moeten goede, breedspectrum antibacteriële eigenschappen hebben en een significant remmend effect op veelvoorkomende pathogene bacteriën (zoals Staphylococcus aureus en Escherichia coli) en schimmels.
• Duurzaamheid:De antibacteriële werking moet stabiel blijven onder omstandigheden van licht, vochtigheid en herhaaldelijk wassen.
• Veiligheid: Antibacteriële middelen moeten niet giftig zijn voor het menselijk lichaam, niet irriterend voor de huid en voldoen aan de eisen op het gebied van milieubescherming.
• Verenigbaarheid:Antibacteriële middelen moeten compatibel zijn met textielsubstraten en mogen geen nadelige effecten hebben op de fysieke eigenschappen van de vezels.
• Economie:De productiekosten vormen een belangrijke beperkende factor voor grootschalige toepassingen, waardoor een evenwicht tussen prestatie en prijs noodzakelijk is.

Classificatie van antibacteriële afwerkingsmiddelen

Verschillende soorten afwerkingsmiddelen worden hoofdzakelijk ingedeeld in anorganische verbindingen, organische stoffen of natuurlijke producten, afhankelijk van hun chemische samenstelling en oorsprong. Elk type heeft zijn eigen voordelen en specifieke toepassingen.

• Anorganische antibacteriële middelen

Metaalionen, zoals de ionen in anorganische antibacteriële stoffen, hechten zich aan de celwanden van micro-organismen en veranderen hun structuur, waardoor de groei van bacteriën effectief wordt geremd bij diverse stammen, met een langdurig effect. Sommige materialen, zoals nanosilver, staan ​​algemeen bekend om hun effectiviteit en veiligheid in textieltoepassingen, ondanks hun prijs in vergelijking met andere beschikbare opties.

• Organische antibacteriële middelen

Sommige natuurlijke stoffen met deze eigenschappen zijn onder andere quaternaire ammoniumzouten en guanidineverbindingen zoals fenolen. Deze stoffen werken door ofwel celmembranen binnen te dringen, ofwel de enzymfunctie te blokkeren om bacteriën effectief te doden. Quaternaire ammoniumverbindingen kunnen bacteriën bijvoorbeeld vernietigen door zich aan hun celwanden te hechten en de werking van het membraan te veranderen. Organische antibacteriële middelen zijn daarentegen eenvoudiger te produceren, maar hebben mogelijk een minder lange werkingsduur.

• Antibacteriële middelen uit natuurlijke producten

Plantaardige extracten zoals tea tree-olie en bijvoet, en dierlijke stoffen zoals chitosan en lysozym, zijn antibacteriële middelen met krachtige antibacteriële eigenschappen en zijn bovendien milieuvriendelijk dankzij hun biologische afbreekbaarheid. Dit is een veelbelovend aspect voor de toekomst van de textielproductie, die zich richt op duurzaamheid en milieuvriendelijkheid. Het vermogen van chitosan om via zijn positieve lading een wisselwerking aan te gaan met celmembranen, resulteert in de verstoring van hun structuur. Deze eigenschap heeft geleid tot de wijdverbreide toepassing ervan in medisch textiel.

Het antibacteriële mechanisme van antibacteriële afwerkingsmiddelen

Antimicrobiële afwerkingsmiddelen werken door middel van specifieke werkingsmechanismen om micro-organismen te voorkomen of te elimineren.

Fysiek effect: Door de structuur van het stofoppervlak aan te passen, bijvoorbeeld door een nanofilm te creëren, kan worden voorkomen dat microben zich eraan hechten.

Chemische werking: Chemische processen houden in dat micro-organismen worden gedood door het vrijkomen van actieve stoffen, zoals metaalionen of vrije radicalen.

Biologische werking: Door gebruik te maken van de reactie van antibacteriële stoffen op micro-organismen, bijvoorbeeld door in te grijpen in enzymsystemen, wordt hun vermenigvuldiging en ontwikkeling gestopt.

3. Productie van antibacteriële vezels

In de loop der jaren zijn er voortdurende verbeteringen en ontwikkelingen geweest in het productieproces van antibacteriële vezels door de integratie van antibacteriële elementen in de vezels zelf. Dit verlengt de antibacteriële werking en levensduur van textiel, terwijl het tegelijkertijd de milieuvriendelijkheid en praktische bruikbaarheid ervan verbetert.

Productie van chitine- en chitosanvezels

Chitine en chitosan zijn verbindingen afkomstig van garnalen- en krabschalen die bekend staan ​​om hun sterke antibacteriële eigenschappen en compatibiliteit met levende organismen.

Productieproces

De productie van chitine- en chitosanvezels gebeurt met behulp van spintechnologie. Het fundamentele proces bestaat uit de volgende stappen:

1. Los chitine of chitosan op om een ​​spinoplossing te bereiden;
2. Pers de spinoplossing door de spinmond en vorm primaire vezels in het coagulatiebad;
3. De vezels van de pasgeborene worden onder andere uitgerekt, gewassen en gedroogd om antibacteriële vezels te verkrijgen.

Toepassingsvoorbeelden

Chitinevezels worden in de medische sector gebruikt, bijvoorbeeld in wondverbanden en chirurgische hechtingen, en ook in functionele kleding met antibacteriële eigenschappen en ademend vermogen.

Productie van gemengde antibacteriële vezels

Gemengde antibacteriële vezels worden gemaakt door antibacteriële stoffen te combineren met matrixpolymeren via een spinproces. Dit proces helpt een evenwicht te bewaren tussen antibacteriële effectiviteit en mechanische sterkte, waardoor het een cruciale techniek is voor de productie van functionele vezels.

Proceskenmerken

1. Meng nanodeeltjes van zilver, die antibacteriële eigenschappen hebben, grondig met de polymeermasterbatch.
2. Bereid de vezels voor door gebruik te maken van de smeltspin- of natspinmethode.
3. Zorg voor de stabiliteit en effectiviteit van de middelen door hun distributie zorgvuldig te beheren.

Voordelen

Stoffen met een mix van materialen zijn sterk en duurzaam, behouden hun antibacteriële eigenschappen effectief, zelfs na meerdere wasbeurten en bij frequent wassen, en maken efficiënte grootschalige productieprocessen mogelijk.

4. Productie van antibacterieel textiel

Bij de productie van textiel worden verschillende technologische technieken gebruikt om textielmaterialen effectieve antibacteriële eigenschappen te geven door middel van specifieke verwerkings- en behandelingsmethoden. Deze methoden kunnen variëren afhankelijk van de producteigenschappen en het gebruiksscenario.

Methoden voor antibacteriële afwerking van textiel

Het toevoegen van eigenschappen aan stoffen vindt doorgaans plaats na de eerste verwerkingsfase, door middel van methoden zoals impregnering of coating.

• Dompelmethode

De onderdompelingstechniek houdt in dat het materiaal wordt ondergedompeld in een oplossing voor antibacteriële afwerking om het vezeloppervlak te bedekken met het antibacteriële middel alvorens over te gaan tot droog- en uithardingsbehandelingen – een eenvoudig proces dat toepasbaar is op diverse soorten stoffen.

• Coatingmethode

Het proces omvat het mengen van stoffen met coatingmaterialen en het gelijkmatig aanbrengen ervan op textieloppervlakken om een ​​beschermende laag te creëren die bacteriegroei effectief tegengaat en lang meegaat; het kan echter de textuur en het ademend vermogen van de stof enigszins beïnvloeden.

• rolverfmethode

Het padverven is een proces waarbij stoffen continu op het textieloppervlak worden aangebracht, wat zeer geschikt is voor massaproductie in de industrie. Het is een efficiënte methode om de productiesnelheid te verhogen en wordt veelvuldig gebruikt voor de antibacteriële behandeling van huishoudtextiel, zoals lakens en gordijnen.

Voorbeelden van antibacteriële afwerking van textiel

Met bijvoorbeeld een antibacterieel afwerkingsmiddel genaamd DC 570,0 worden actieve antibacteriële componenten via chemische reacties stevig aan het textieloppervlak gehecht. Dit middel is zeer wasbestendig en biedt tegelijkertijd een breed scala aan antibacteriële voordelen. Studies tonen bovendien aan dat de antibacteriële werking van BEGOODTEX permanent vlamvertragende stofHet rendement blijft boven de 90% na 50 wasbeurten.

5. Productie van geurende textielproducten

Textieldeodoranten verwijderen geuren uit stoffen door middel van processen zoals behandelingsmethoden en de absorptie of afbraak van geurdeeltjes die in het materiaal zelf aanwezig zijn. Naarmate de behoefte aan een betere levenskwaliteit wereldwijd toeneemt, groeit ook de markt voor textiel dat is ontworpen om onaangename geuren te bestrijden.

Ontgeuringsmechanisme van luchtverfrissers

Deodorants zetten moleculen zoals ammoniak en waterstofsulfide om in geurloze stoffen door middel van chemische adsorptie of katalytische reacties. Geactiveerde koolstof is een voorbeeld van een materiaal dat moleculen kan absorberen vanwege zijn poreuze structuur; metaaloxidekatalysatoren breken geurmoleculen af ​​door middel van redoxreacties.

Productie van geurverminderende vezels

Geurabsorberende vezels zijn vezels die worden geproduceerd door geurabsorberende componenten, zoals actieve koolpoeder en metaaloxide deeltjes, in het productieproces van de vezel zelf te verwerken. Deze unieke vezel absorbeert niet alleen onaangename geuren, maar is ook indrukwekkend duurzaam en milieuvriendelijk.

Processtroom:

1. Het creëren van een polymeermasterbatch met toegevoegde geurverwijderaar is de volgende stap in het proces.
2. Door middel van smeltspintechnologie wordt masterbatch omgezet in vezels.
3. Verbeter de eigenschappen van vezels door hun oppervlakte-eigenschappen na de productie te verfijnen.

afwerkingsmethode voor het verwijderen van textielgeur

Het ontgeuren van textiel gebeurt voornamelijk met technieken zoals het coaten van de stof met middelen of het onderdompelen en besproeien ervan met ontgeuringsmiddelen om geurcontrole te verbeteren in alledaags textiel zoals sportkleding en beddengoed.

Evaluatie van het effect van geurverwijdering

Het beoordelen van de effectiviteit van ontgeuring omvat doorgaans het monitoren van veranderingen in de concentraties van organische stoffen (VOC's) en het uitvoeren van sensorische beoordelingen om veranderingen in de geurintensiteit van de stof nauwkeurig te meten.

6. Testmethoden en -normen voor de antibacteriële werking van textiel

BEGOODTEX gebruikt geavanceerde testtechnologieHet testen van de effectiviteit van stoffen is cruciaal voor het evalueren van hun praktische impact en omvat doorgaans kwalitatieve en kwantitatieve analyses, als gangbare methoden.

Classificatie van testmethoden

1. Kwalitatieve analyse:

Beoordeel de effectiviteit van de eigenschappen door de grootte van de zone waarin de bacteriegroei wordt geremd te meten met behulp van de agar-diffusietechniek.

2. Kwantitatieve analyse:

Methode voor het tellen van kolonies; schat de effectiviteit in door variaties in de hoeveelheid aanwezige micro-organismen in het monster te observeren.

Selectie van teststammen

In overeenstemming met de richtlijnen en de praktijk worden de volgende bacteriestammen doorgaans gebruikt voor testdoeleinden:

• Bactia:Staphylococcus aureus en Escherichia coli.
• Schimmels:Candida albicans.

Evaluatiemethode voor antibacteriële werking

Om te beoordelen hoe goed een antibacterieel product werkt, wordt doorgaans gekeken naar factoren zoals de antibacteriële werking en de grootte van de remmingszone die het product na verloop van tijd op de behandelde oppervlakken creëert. Daarnaast is het testen hoe gemakkelijk stoffen hun eigenschappen behouden na het wassen een cruciaal aspect om de langdurige werking van de antibacteriële behandeling te bepalen.

Internationale standaarden:

In de textielindustrie is het testen van de effectiviteit van stoffen momenteel sterk afhankelijk van een aantal gevestigde internationale normen.

• ISO 20743:Wordt gebruikt om de eigenschappen van textiel te beoordelen.
• AATCC 100:Het beoordelen van de antibacteriële eigenschappen van behandeld textiel.

Deze richtlijnen bieden in de branche gangbare testmethoden om de consistentie en betrouwbaarheid van de productprestaties te garanderen.

7. Verkennen BEGOODTEX antibacteriële, vlamvertragende stoffen

BEGOODTEX aanbiedingen hoogwaardige antibacteriële werking Fkreupel-vertrager stoffenOnze innovatieve textieloplossingen zijn ontworpen om de groei van bacteriën en schimmels te remmen, waardoor een hoog niveau van hygiëne en gezondheidsveiligheid wordt gegarandeerd. De antibacteriële en schimmelwerende stof van BEGOODTEX behoudt naar verluidt een remmingspercentage van meer dan 90% zelfs na 50 wasbeurten, wat getuigt van de duurzaamheid en effectiviteit van de toegepaste behandeling.