竹炭环保棕垫产品的防霉抗菌防螨整理研究
蔡涛，陈海鹏
（佛山市野芯家居科技有限公司广东佛山）
摘要：针对棕垫产品的抗菌防霉防螨问题，采用了新型纳米锌整理剂CHPAMB-对竹炭环保棕垫进行了整理，实验结果表明：经过防螨抗菌整理剂CHPAMB-整理的竹炭环保棕垫对黑曲霉、球毛壳霉、绳状青霉三种霉菌三种霉菌的防霉性能良好，洗涤50次后防霉性能为1级；防螨性能达到65%，洗涤50次后防螨性能仍能够达到60%以上；金色葡萄糖球菌、白色念球菌和大肠杆菌的抑菌率达到99%以上，洗涤50次后抗菌性能95%以上。
关键词：竹炭环保棕垫；防霉；抗菌；防螨；功能整理
1．引言
随着人们生活水平的提高，普通消费者对于睡眠及睡眠所涉及到的纺织要求也越来越高。床垫产品人们日常睡眠休息所必须使用的家具产品之一，由于床垫产品使用时间长，其产品的质量和相关功能性的要求也成为消费者挑选产品的重要指标。
床垫产品由表面纺织层，中间支撑层和基础框架层构成[1]。人体在长期睡眠过程中接触的主要是床垫的表面纺织层，由于人体在不同环境的睡眠状态下出现的汗液、唾液以及皮层脱落等生理现象，而这些污渍和体液等长期沉积为霉菌、细菌微生物、螨虫等提供了优异的生存环境和食物，导致了霉菌、细菌和螨虫等滋生[2]。霉菌、细菌和螨虫是诱发过敏、支气管炎、哮踹、皮疹、皮炎等并发症的主要原因之一，进而对人体的健康带来巨大的影响和危害[3]。因此，研究和开发抗菌防霉防螨床垫产品是非常重要的。
2．实验部分
2.1材料与仪器
竹炭环保棕垫：佛山市野芯家居科技有限公司cm×cm；抗菌防螨整理剂：CHPAMB-佛山；电热恒温真空干燥箱：KW-TH系列东莞市科文实验设备有限公司；单独控温水浴锅：HH-4系列常州润华电器有限公司；轧车：P-A1厦门瑞比精密机械有限公司。
2.2工艺配方
整理液配方：CHPAMB-A50g/L，CHPAMB-B20g/L，CHPAMB-C15g/L，亲水柔软剂6g/L。
2.3化料操作
在化料桶中加入约20L50℃温水，依次加入定量的CHPAMB-A、CHPAMB-B、CHPAMB-C，然后进行搅拌均匀，然后添加亲水柔软剂，最后加水至50L搅拌均匀。
2.4工艺流程
对竹炭环保棕垫表层织物进行剥离，然后进行抗菌防螨整理。预整理工艺是：织物先进行浸轧抗菌防螨整理液（40%～60%），然后进行烘干（温度℃，时间30min）
2.5测试方法及评价指标
2.5.1防霉性
采用FZ/T-《家用纺织品防霉性能测试方法》标准进行测试，按照标准要求在琼脂平板上的试样和对照样，接种适量的混合霉菌孢子液，置于合适的温度和湿度下进行培养，一段时间后观察霉菌在试样和对照样品上的生长情况，通过对比情况来评估试样的防霉性能。实验采用了黑曲霉、球毛壳霉、绳状青霉三种霉菌；0级代表霉菌无生长，未见霉菌生长，具有最佳防霉效果；4级代表霉菌严重生长，霉菌大量繁殖，防霉效果最差。
2.5.2防螨性
采用FZ/T-《纺织品防螨性能的评价》标准进行测试，按照标准要求将试样和对比样分别放在培养皿中，在规定的条件下同时与螨虫接触，经过一段时间培养后，对试样培养皿内和对照样培养皿内存活的螨虫数量进行计数，根据所采用的试样方法计算螨虫的趋避率或螨虫抑制率，来评价防螨的效果。抑制率≥60%可判定样品具有防螨效果；抑制率≥95%可判定样品具有极强的防螨效果。
2.5.3抗菌性
采用GB/T.2-《纺织品抗菌性能的评价第2部分吸收法》标准进行测试，按照标准要求将试样和对照样分别用试验菌液进行接种实验，分别进行立即洗脱和培养后洗脱，测试洗脱液中的细菌数量并计算抑菌值或者抑菌率，用以评价试样的抗菌效果。抑菌值≥1或者抑菌率≥90%，样品具有抗菌效果，当抑菌值≥2或抑菌率≥99%，样品具有良好的抗菌效果。
2.5.4耐洗涤性
采用FZ/T-《絮片耐洗涤性能试验方法》标准进行洗涤测试，按照标准要求将试样用袋包覆固定，按照GB/T-中的4G程序进行洗涤，在完成规定的的洗涤次数后按照GB/T-附录Q进行干燥，洗涤干燥后的样品进行后续测试使用。
2.5.4耐摩性
参照GB/T.2-《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定第2部分试样破损的测定》的条件进行测定，将织物按照规定的压力和摩擦次数后，分别测试其防霉、抗菌及防螨性能。
3．结果与讨论
3.1整理后的防霉效果测试
通过整理后的竹炭环保棕垫纺织品，按照FZ/T-《家用纺织品防霉性能测试方法》标准要求，采用了黑曲霉、球毛壳霉、绳状青霉三种霉菌进行防霉实验测试，其结果如表1所示。
从表1可以看到，新型纳米锌整理剂CHPAMB-对竹炭环保棕垫织物整理后，织物具有了优良的防霉性能。霉菌的生长都具有特殊的环境，新型纳米锌整理剂对标准中所使用的三种常规的霉菌都具有良好的抑制作用，使得霉菌在织物的表面和内层都很难生长，从而使得竹炭环保棕垫具备了良好的防霉性能[4]。
表2和表3分别是竹炭环保棕垫在标准规定的条件下经过不同的洗涤次数和摩擦次数后，竹炭环保棕垫的防霉性能的影响情况。从表2中可以看出，洗涤和摩擦对于竹炭环保棕垫织物的防霉性能都有一定程度的影响，随着洗涤次数和摩擦次数的增加，竹炭环保棕垫织物的防霉等级增加，防霉性能下降[5]。这是因为竹炭环保棕垫织物在洗涤和摩擦的过程中，其表面的整理剂与竹炭环保棕垫织物本身之间的界面结合力减弱，从而造成部分整理剂损失，降低了竹炭环保棕垫织物的防霉性能，但从洗涤和摩擦后床垫织物的防霉测试结果来看，整理剂与竹炭环保棕垫织物仍然具有很好的结合力，防霉性能依然良好。
3.2整理后的抗菌效果测试
通过整理后的竹炭环保棕垫纺织品，按GB/T.2-《纺织品抗菌性能的评价第2部分吸收法》标准要求，采用了金色葡萄糖菌、大肠杆菌和白色念球菌三种细菌进行抗菌实验测试，其结果如表4所示。
从表4可以看到，新型纳米锌整理剂CHPAMB-对竹炭环保棕垫织物整理后，竹炭环保棕垫织物对三种典型的细菌微生物均具备了优良的抗菌功能。新型纳米锌抗菌整理剂由于在竹炭环保棕垫织物的表面附着了一层纳米颗粒层，破坏了细菌微生物生长依附的环境和条件，使得细菌卫生不能在织物表面滋生和成长，从而使得原有的竹炭环保棕垫织物具有优良的抑菌功能。
图1分别是竹炭环保棕垫织物在标准规定的条件下经过不同的洗涤次数和摩擦次数后，竹炭环保棕垫的抗菌性能的影响情况。从图1中可以看出，洗涤和摩擦对于竹炭环保棕垫织物的抗菌性能都有一定程度的影响，随着洗涤次数和摩擦次数的增加，竹炭环保棕垫织物的抑菌率数值下降，织物本身的抗菌性能降低。从洗涤和摩擦后床垫织物的抗菌测试结果来看，竹炭环保棕垫织物的抗菌性能依然良好，相关测试结果均在95%以上，表明新型纳米锌整理剂对三种典型细菌具有优良的抑菌效果。
3.3整理后的防螨效果测试
通过整理后的竹炭环保棕垫纺织品，按照FZ/T-《纺织品防螨性能的评价》标准进行测试，对比标准状态的螨虫培养和对比实验测试，其结果如表5所示。
从表5可以看到，新型纳米锌整理剂CHPAMB-对竹炭环保棕垫织物整理后，织物在一定程度上对螨虫具有了抑制效果。螨虫在床垫产品的使用过程中不断积累和滋生，而与人体接触最多的床垫纺织品表面上最为集中，新型纳米锌整理剂与纺织品进行了良好的结合，从而抑制了螨虫的滋生和生长。
图2分别是竹炭环保棕垫织物在标准规定的条件下经过不同的洗涤次数和摩擦次数后，竹炭环保棕垫的防螨性能的影响情况。从图2中可以看出，随着洗涤和摩擦次数的增加，竹炭环保棕垫织物的防螨抑制率数值呈现下降的趋势，织物本身的防螨性能下降，这是由于洗涤和摩擦在一定程度上降低了床垫织物上防螨纳米颗粒的浓度，从而导致床垫织物本身的防螨效果降低[6]。从洗涤和摩擦后织物的防螨测试结果来看，竹炭环保棕垫织物依然具备有较好的防螨性能良好，相关抑制率的测试结果均在60%以上，符合国家对于防螨织物的相关要求。
4．结论
（1）新型纳米锌整理剂CHPAMB-整理后对竹炭环保棕垫织物的抗菌性能、防螨虫性能以及防螨性能具有较好的提升作用。
（2）经过防螨抗菌整理剂CHPAMB-整理的竹炭环保棕垫织物对黑曲霉、球毛壳霉、绳状青霉三种霉菌三种霉菌的防霉性能良好，洗涤50次后防霉性能为1级；防螨性能达到65%，洗涤50次后防螨性能仍能够达到60%以上；金色葡萄糖球菌、白色念球菌和大肠杆菌的抑菌率达到99%以上，洗涤50次后抗菌性能95%以上。
参考文献：
[1]赖艳,张得昆,刘可欣,陈莉.黄麻复合床垫材料的制备及其性能[J].西安工程大学学报,,33(03):-.
[2]张海涛,张雪,刘蒙蒙,肖凤娟.天然抗菌纺织品的发展现状[J].纺织科技进展,(03):8-11.
[3]沈小敏,余晓娜.浅析纺织品防霉性能测试标准和方法比较[J].中国纤检,(07):-.
[4]叶早萍.纳米抗菌防护新工艺[J].印染,,43(23):56.
[5]王炳硕,林红,陈宇岳.改性纳米氧化锌对真丝织物抗紫外整理研究[J].丝绸,,54(07):18-23.
[6]王炳硕.纳米氧化锌的制备及对真丝织物抗紫外和抗黄变整理[D].苏州大学,.
企业简介：
野芯新材，知质而不野，行稳致远！
野芯团队联合纺织类高校(东华大学双一流学科）教授、博士，国家高新技术[新材料]企业，在传统纺织行业中探索新材料、新工艺的发展道路，让纺织科技渗透到家居应用中，为人们筑造美好舒适生活！
主营范围：纺织新材料、后整理剂。
作者简介：
陈海鹏，男，安徽安庆人，主要从事纺织新材料，功能性纤维的应用研究和纺织后整理剂的开发。
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