Fibre e Tessuti Antibatterici e Deodoranti

Astratto: Questo articolo introduce principalmente l'importanza e i metodi di produzione dei tessuti e dei tessuti antibatterici e deodoranti, la classificazione dei diversi tessuti antibatterici e deodoranti, nonché i metodi e gli standard di prova.

1. Panoramica

I microbi svolgono un ruolo nel mantenimento dell’equilibrio naturale degli ecosistemi con le loro piccole dimensioni e strutture semplici come tratti distintivi. Sono generalmente classificati in tre gruppi in base alle loro caratteristiche. Microrganismi non cellulari con caratteristiche procariotiche e quelli con tratti eucariotici. La maggior parte dei microrganismi sono innocui o addirittura benefici per l’uomo; tuttavia, una manciata di essi può comportare rischi per la salute degli esseri umani e di altri esseri viventi. Questi microrganismi dannosi che possono causare malattie sono noti come agenti patogeni.

Importanti specie di microrganismi

• Batteri

I batteri sono i microrganismi più ampiamente distribuiti e diversificati, classificati principalmente in cocchi, bacilli e spirochete in base alla loro morfologia. I batteri sono ampiamente presenti in natura, alcuni dei quali sono strettamente legati alla salute umana. Ad esempio, lo Staphylococcus aureus può causare infezioni della pelle e altri problemi di salute, mentre i batteri dell’acido lattico sono un componente importante dei probiotici che possono regolare il microbiota intestinale.

• Funghi

Due gruppi principali di funghi sono lieviti e muffe che hanno ruoli in vari settori come la produzione alimentare in cui il lievito viene utilizzato per la fermentazione e nella produzione del vino, mentre i funghi aiutano a scomporre i materiali organici e contribuiscono anche ai processi di produzione degli antibiotici. Nonostante il loro ruolo in determinati settori e sistemi ecologici, alcuni tipi di funghi, come il fungo bianco, possono causare malattie, come il piede d'atleta, che incidono negativamente sulla salute umana.

• Virus e altri microrganismi

I microrganismi non cellulari come i virus dipendono dalle cellule ospiti per la sopravvivenza. Può causare malattie gravi come l’influenza e il COVID-19. Oltre ai virus, anche i protozoi e i cianobatteri svolgono un ruolo negli ecosistemi e vengono utilizzati in varie applicazioni industriali.

La necessità di tessuti antibatterici e deodoranti

I tessuti svolgono un ruolo nella nostra vita quotidiana poiché toccano direttamente la nostra pelle; quindi mantenerli puliti è fondamentale, per ragioni di igiene e di benessere generale.

• L'impatto dei microrganismi sulle fibre naturali

I materiali naturali come il cotone e la lana tendono ad attrarre i microrganismi a causa della loro capacità di assorbire l'umidità, nota come igroscopicità. Nelle aree con livelli di umidità, microrganismi come Aspergillus niger e Penicillium possono moltiplicarsi rapidamente sulle fibre di cotone causando la crescita di muffe che si manifestano come scolorimento giallo sulla superficie delle fibre, un odore sgradevole e una diminuzione della resistenza.

• Problemi speciali con le fibre sintetiche

Anche se le fibre sintetiche sono prive di elementi nella loro composizione, gli oli e gli additivi applicati durante la produzione potrebbero offrire i nutrienti essenziali per la prosperità dei batteri. Ad esempio, i composti lipidici che aderiscono alle fibre di poliestere possono favorire la crescita di Escherichia coli con conseguente scolorimento del tessuto e peggioramento delle sue prestazioni nel tempo.

• Formazione e danno degli odori

Gli esseri umani producono naturalmente secrezioni. Sudore che funge da nutrimento per i microrganismi nel corpo. Quando questi microrganismi scompongono i componenti del sudore rilasciano sostanze, come gli acidi grassi insaturi e l'ammoniaca, che possono causare odori sgradevoli. Ciò non solo rende scomodo indossare abiti ma può anche irritare la pelle.

In sostanza, creare tessuti che abbiano proprietà deodoranti si rivela una valida soluzione alle problematiche sopra citate. Questo sviluppo gioca un ruolo importante nel migliorare la soddisfazione degli utenti e nel promuovere il benessere pubblico.

Lo sviluppo di tessuti antibatterici e odorosi

Le origini dei tessuti antimicrobici risalgono ai tempi antichi in Egitto, circa 4000 anni fa, quando le persone utilizzavano erbe e minerali per preservare e migliorare la longevità dei tessuti. Nel secolo i progressi nella tecnologia chimica portarono al perfezionamento delle tecniche di finitura antibatterica. Durante la Seconda Guerra Mondiale la tecnologia antimicrobica ha svolto un ruolo importante nel trattamento delle uniformi militari per mantenere l'igiene dei soldati in condizioni difficili.

• Tecniche di post-organizzazione

Inizialmente antibatterici e per il controllo degli odori, i tessuti facevano molto affidamento su trattamenti sui tessuti come la spruzzatura o l'applicazione di sostanze sulla superficie del tessuto. Sebbene questo metodo sia semplice, la sua efficacia antibatterica tende a diminuire nel tempo. Diminuisce notevolmente dopo ripetuti lavaggi.

• Sviluppo di fibre antibatteriche

Negli anni '90 i ricercatori hanno iniziato a cercare di integrare gli elementi direttamente nelle disposizioni delle fibre per creare fibre con caratteristiche antibatteriche durature. Questo approccio migliora notevolmente la resistenza e la sicurezza dei tessuti.

• Tendenze future

La crescente consapevolezza della conservazione ha suscitato interesse nell’esplorazione di materiali antibatterici naturali come il chitosano e gli estratti vegetali, per creare tessuti antibatterici ecologici. In futuro si prevede che i tessuti antibatterici e resistenti agli odori si evolveranno verso opzioni più versatili per soddisfare le crescenti esigenze del mercato.

2. Agente di finitura antibatterico e meccanismo antibatterico

Gli agenti antibatterici svolgono un ruolo nel conferire proprietà antibatteriche ai tessuti e i tipi e le caratteristiche specifici di questi agenti hanno un impatto diretto sull'efficacia con cui le caratteristiche antibatteriche dei tessuti vengono migliorate attraverso una corretta selezione e applicazione di questi agenti che possono migliorare notevolmente l'igiene e la durata dei tessili.

Fattori da considerare nella valutazione e nella selezione degli agenti antimicrobici

La scelta dei farmaci antibatterici implica tenere attentamente conto di vari fattori, come;

• Effetto antibatterico: Gli agenti antibatterici dovrebbero avere buone proprietà antibatteriche ad ampio spettro e significativi effetti inibitori sui comuni batteri patogeni (come Staphylococcus aureus ed Escherichia coli) e sui funghi.
• Durabilità:Le prestazioni antibatteriche devono essere stabili in condizioni di luce, umidità e lavaggi ripetuti.
• Sicurezza: Gli agenti antibatterici devono essere non tossici per il corpo umano, non irritanti per la pelle e soddisfare i requisiti di protezione ambientale.
• Compatibilità:Gli agenti antibatterici devono essere compatibili con i substrati tessili e non avere effetti negativi sulle proprietà fisiche delle fibre.
• Economia:Il costo di produzione è un importante fattore limitante per le applicazioni su larga scala, che richiedono un equilibrio tra prestazioni e prezzo.

Classificazione degli agenti di finitura antibatterici

Diversi tipi di agenti di finitura sono classificati principalmente come composti inorganici, sostanze organiche o prodotti naturali a seconda della loro composizione chimica e delle loro origini, ciascuno con vantaggi distinti e usi specifici.

• Agenti antibatterici inorganici

Gli ioni metallici, come gli ioni degli agenti antibatterici inorganici, si attaccano alle pareti delle cellule microbiche e ne alterano la struttura per prevenire efficacemente la crescita batterica attraverso vari ceppi con effetti duraturi. Alcuni materiali come il nanoargento sono ampiamente riconosciuti per la loro efficacia e sicurezza nelle applicazioni tessili, nonostante il loro prezzo rispetto ad altre opzioni oggi disponibili.

• Agenti antibatterici organici

Alcune sostanze naturali con proprietà sono i sali di ammonio quaternario e i composti di guanidina, tra gli altri come i fenoli. Queste sostanze agiscono entrando nelle membrane cellulari o bloccando la funzione degli enzimi per uccidere i batteri in modo efficace. Ad esempio, i composti di ammonio quaternario possono distruggere i batteri attaccandosi alle loro pareti cellulari e modificando il funzionamento della membrana. In confronto, rispetto agli agenti antibatterici, quelli organici sono più semplici da personalizzare ma potrebbero non durare altrettanto a lungo.

• Agenti antibatterici di prodotto naturale

Gli estratti vegetali come l'olio dell'albero del tè e l'artemisia e le sostanze di derivazione animale come il chitosano e il lisozima sono agenti antibatterici che possiedono potenti qualità antibatteriche e sono rispettosi dell'ambiente grazie alla loro biodegradabilità: un aspetto promettente per il futuro della produzione tessile che si concentra sulla sostenibilità e sull'eco-sostenibilità. cordialità. La capacità dei chitosani di interagire con le membrane cellulari attraverso la sua carica positiva provoca la distruzione della loro struttura, un attributo che ha portato alla sua diffusa applicazione nei tessuti medici.

Il meccanismo antibatterico degli agenti di finitura antibatterici

Gli agenti di finitura antimicrobici lavorano per prevenire o eliminare i microrganismi utilizzando metodi di azione.

Effetto fisico: Modificare la struttura della superficie del tessuto, ad esempio creando un nanofilm, può aiutare a impedire ai microbi di aderirvi.

Azione chimica: L’azione chimica comporta l’uccisione dei microrganismi rilasciando sostanze attive, come ioni metallici o radicali liberi.

Azione biologica: Utilizzando la risposta di sostanze antibatteriche e microrganismi come interferenti con i sistemi enzimatici per arrestarne la moltiplicazione e lo sviluppo.

3. Produzione di fibre antibatteriche

Negli anni ci sono stati miglioramenti e progressi continui nel processo di produzione delle fibre antibatteriche attraverso l'incorporazione di elementi antibatterici all'interno delle fibre stesse per prolungare l'efficacia antibatterica e la durata dei tessuti, migliorandone al tempo stesso l'ecocompatibilità e la praticità.

Produzione di fibre di chitina e chitosano

La chitina e il chitosano sono composti derivati ​​dai gusci di gamberetti e granchi noti per le loro forti qualità antibatteriche e compatibilità con gli organismi viventi.

Processo di produzione

La creazione di fibre di chitina e chitosano prevede l'utilizzo della tecnologia di filatura. Il processo fondamentale consiste nei seguenti passaggi;

1. Sciogliere la chitina o il chitosano per preparare una soluzione di filatura;
2. Spremere la soluzione di filatura attraverso la filiera e formare le fibre primarie nel bagno di coagulazione;
3. Sulle fibre neonate vengono effettuati stiramento, lavaggio, asciugatura e altri trattamenti per ottenere fibre antibatteriche.

Esempi di applicazione

Le fibre di chitina hanno applicazioni in campo medico, come medicazioni per ferite e suture chirurgiche, e sono utilizzate anche in indumenti funzionali progettati per proprietà antibatteriche e traspirabilità.

Produzione di fibre miste antibatteriche

Le fibre antibatteriche miste vengono create combinando agenti batterici con polimeri a matrice attraverso un processo di filatura, che aiuta a mantenere un equilibrio tra efficacia antibatterica e resistenza meccanica rendendola una tecnica cruciale per la produzione di fibre funzionali.

Caratteristiche del processo

1. Mescolare accuratamente le nanoparticelle d'argento, che sono agenti antibatterici, con il masterbatch polimerico.
2. Preparare le fibre utilizzando metodi di filatura a fusione o di filatura a umido.
3. Garantire la stabilità e l'efficacia degli agenti gestendo attentamente la loro distribuzione.

Vantaggi

I tessuti misti mostrano resistenza e longevità pur mantenendo le proprietà antibatteriche in modo efficace anche dopo molteplici lavaggi, in scenari di lavaggio ad alta frequenza, e consentono processi di produzione efficienti su larga scala.

4. Produzione di tessuti antibatterici

La realizzazione dei tessuti prevede l'utilizzo di diverse tecniche tecnologiche per conferire ai materiali tessili efficaci qualità antibatteriche attraverso specifiche modalità di lavorazione e trattamento che possono differire in base alle caratteristiche del prodotto e agli scenari di utilizzo.

Metodi per il finissaggio antibatterico dei tessuti

L'aggiunta di proprietà ai tessuti avviene tipicamente dopo la fase di lavorazione iniziale attraverso metodi come l'impregnazione o il rivestimento.

• Metodo di immersione

La tecnica di immersione prevede l'immersione del materiale in una soluzione per la finitura antibatterica per rivestire la superficie della fibra con l'agente antibatterico prima di procedere con i trattamenti di asciugatura e polimerizzazione, un processo semplice applicabile a una varietà di tipi di tessuto.

• Metodo di rivestimento

Il processo prevede la miscelazione di sostanze, materiali di rivestimento e l'applicazione uniforme delle stesse sulle superfici del tessuto per creare uno strato protettivo che resiste efficacemente alla crescita dei batteri e dura a lungo; tuttavia‚ potrebbe influire leggermente sulla consistenza e sulla traspirabilità del tessuto.

• Metodo di tintura a rullo

Il processo di tintura in tampone prevede l'applicazione di sostanze sulle superfici del tessuto in modo continuo, il che ben si adatta alla produzione di massa nelle industrie. Si rivela efficace nell'incrementare i ritmi produttivi e trova ampie applicazioni nel trattamento di articoli tessili per la casa, come lenzuola e tende, con scopi antibatterici.

Esempi di finissaggio antibatterico dei tessuti

Ad esempio, con un agente di finissaggio antibatterico chiamato DC 570,0, fissa in modo sicuro i componenti antibatterici attivi alle superfici del tessuto tramite reazioni chimiche e mostra una forte resistenza ai lavaggi fornendo allo stesso tempo benefici antibatterici ad ampio raggio. Inoltre, gli studi indicano che l'efficacia antibatterica di BEGOODTEX tessuto ignifugo permanente rimane sopra il 90% dopo aver subito 50 cicli di lavaggio.

5. Produzione di tessuti odorosi

I deodoranti tessili lavorano per eliminare gli odori dai tessuti attraverso processi come metodi di trattamento e assorbimento o decomposizione delle particelle di odore presenti nel materiale stesso. Poiché il desiderio di una qualità della vita continua a crescere tra i consumatori di tutto il mondo, si registra un corrispondente aumento del mercato dei tessuti progettati per combattere gli odori sgradevoli.

Meccanismo deodorante dei deodoranti

I deodoranti trasformano molecole come l'ammoniaca e l'idrogeno solforato in sostanze con poco o nessun profumo utilizzando l'adsorbimento chimico o reazioni catalitiche. Il carbone attivo è un esempio di materiale in grado di assorbire molecole grazie alla sua natura porosa; i catalizzatori di ossidi metallici scompongono le molecole degli odori attraverso reazioni redox.

Produzione di fibre che riducono gli odori

La fibra deodorante è un tipo di fibra prodotta incorporando componenti deodoranti, come polvere di carbone attivo e particelle di ossido di metallo nel processo di produzione della fibra stessa. Questa fibra unica non solo intrappola gli odori sgradevoli, ma mostra anche una durata impressionante e caratteristiche ecologiche.

Flusso del processo:

1. La fase principale del processo è la creazione di un masterbatch polimerico con aggiunta di deodorante.
2. Utilizzando la tecnologia di filatura a fusione per convertire il masterbatch in fibre.
3. Migliora le caratteristiche delle fibre perfezionando le loro proprietà superficiali dopo la produzione.

Metodo di finissaggio per l'eliminazione degli odori dei tessuti

La deodorazione dei tessuti viene eseguita principalmente utilizzando tecniche come il rivestimento del tessuto, con agenti o l'immersione e la spruzzatura con deodoranti per migliorare il controllo degli odori nei tessuti di uso quotidiano come abbigliamento sportivo e biancheria per la casa.

Valutazione dell'effetto di eliminazione degli odori

Valutare l’efficacia della deodorizzazione implica in genere il monitoraggio delle alterazioni delle concentrazioni di composti organici (VOC) e l’esecuzione di valutazioni sensoriali per valutare in modo efficace i cambiamenti di intensità degli odori nei tessuti.

6. Metodi e standard di prova per le prestazioni antibatteriche dei tessili

BEGOODTEX utilizza tecnologia di test avanzata. Testare l’efficacia dei tessuti è fondamentale per valutare il loro impatto pratico e in genere comporta analisi qualitative e quantitative, come approcci comuni.

Classificazione dei metodi di prova

1. Analisi qualitativa:

Valutare l'efficacia delle proprietà misurando la dimensione della zona in cui viene inibita la crescita batterica utilizzando la tecnica di diffusione dell'agar.

2. Analisi quantitativa:

Metodo per il conteggio delle colonie; Stimare l'efficacia monitorando le variazioni nella quantità di microrganismi presenti nel campione.

Selezione dei ceppi di prova

In linea con le linee guida e le situazioni di utilizzo reali, i ceppi batterici comunemente utilizzati a scopo di test sono i seguenti;

• Bbatteri:Staphylococcus aureus ed Escherichia coli.
• Funghi:Candida albicans.

Metodo di valutazione delle prestazioni antibatteriche

Valutare l’efficacia di un prodotto antibatterico comporta in genere l’esame di fattori, come il suo tasso antibatterico e la dimensione della zona di inibizione che crea sulle superfici su cui viene applicato nel tempo. Inoltre, testare la facilità con cui i tessuti mantengono le loro proprietà dopo il lavaggio è un aspetto cruciale utilizzato per determinare l’impatto duraturo del trattamento antibatterico.

Standard internazionali:

Attualmente nel settore tessile la verifica dell’efficacia dei tessuti si basa in gran parte su numerosi standard internazionali stabiliti.

• ISO20743:Utilizzato per valutare le proprietà dei tessuti.
• AATCC 100:Valutazione delle proprietà antibatteriche dei tessuti trattati.

Queste linee guida offrono metodi di test consolidati nel settore per garantire la coerenza e l'affidabilità delle prestazioni del prodotto.

7. Esplorare Tessuti antibatterici ignifughi BEGOODTEX

BEGOODTEX offerte antibatterico ad alte prestazioni Fritardante della zoppia tessuti. Le nostre innovative soluzioni tessili sono progettate per inibire la crescita di batteri e funghi, garantendo un elevato livello di igiene e sicurezza sanitaria. Si dice che il tessuto antibatterico e antimuffa fornito da BEGOODTEX mantenga un tasso di soppressione superiore al 90% anche dopo 50 lavaggi, a testimonianza della durata e dell'efficacia del trattamento applicato al tessuto.