Fibras e Têxteis Antibacterianas e Desodorizantes

Resumo: Este artigo apresenta principalmente a importância e os métodos de produção de tecidos e têxteis antibacterianos e desodorizantes, a classificação de diferentes têxteis antibacterianos e desodorizantes, bem como métodos e padrões de teste.

1. Visão geral

Os micróbios desempenham um papel na manutenção do equilíbrio natural dos ecossistemas com o seu pequeno tamanho e estruturas descomplicadas como características definidoras. Eles geralmente são classificados em três grupos com base em suas características. Microrganismos não celulares com características procarióticas e aqueles com características eucarióticas. A maioria dos microrganismos são inofensivos ou mesmo benéficos para os seres humanos; no entanto, alguns deles podem representar riscos à saúde de humanos e outros seres vivos. Esses microrganismos nocivos que podem causar doenças são conhecidos como patógenos.

Espécies importantes de microrganismos

• Bactérias

As bactérias são o tipo de microorganismo mais amplamente distribuído e diversificado, classificado principalmente em cocos, bacilos e espiroquetas com base em sua morfologia. As bactérias estão amplamente presentes na natureza, algumas das quais estão intimamente relacionadas com a saúde humana. Por exemplo, o Staphylococcus aureus pode causar infecções de pele e outros problemas de saúde, enquanto as bactérias do ácido láctico são um componente importante dos probióticos que podem regular a microbiota intestinal.

• Fungos

Dois grupos principais de fungos são as leveduras e os bolores, que desempenham funções em várias indústrias, como a produção de alimentos, onde a levedura é utilizada para fermentação, e na produção de vinho, enquanto os fungos auxiliam na decomposição de materiais orgânicos e também contribuem para os processos de fabricação de antibióticos. Apesar de seu papel em certas indústrias e sistemas ecológicos, alguns tipos de fungos, como o fungo branco, podem causar doenças como o pé de atleta, afetando negativamente a saúde humana.

• Vírus e outros microorganismos

Microrganismos não celulares, como os vírus, dependem das células hospedeiras para sobreviver. Pode causar doenças graves como gripe e COVID-19. Além disso, os vírus, protozoários e cianobactérias também desempenham papéis nos ecossistemas e são utilizados em diversas aplicações industriais.

A necessidade de têxteis antibacterianos e desodorizantes

Os têxteis desempenham um papel importante na nossa vida quotidiana, pois tocam diretamente a nossa pele; portanto, manter a sua limpeza é essencial, por razões de higiene e bem-estar geral.

• O impacto dos microrganismos nas fibras naturais

Materiais naturais como algodão e lã tendem a atrair microorganismos devido à sua capacidade de absorver umidade, facilmente conhecida como higroscopicidade. Em áreas com níveis de umidade, microrganismos como Aspergillus niger e Penicillium podem se multiplicar rapidamente nas fibras de algodão, causando o crescimento de mofo que se manifesta como descoloração amarela na superfície das fibras, cheiro desagradável e diminuição da resistência.

• Problemas especiais com fibras sintéticas

Embora as fibras sintéticas não tenham elementos na sua composição, os óleos e aditivos aplicados durante o fabrico podem oferecer os nutrientes essenciais para o desenvolvimento das bactérias. Por exemplo, compostos lipídicos aderidos às fibras de poliéster podem apoiar o crescimento de Escherichia coli, resultando na descoloração do tecido e na degradação do seu desempenho ao longo do tempo.

• Formação e danos de odores

Os humanos produzem naturalmente secreções. Suor que serve como nutriente para microorganismos no corpo. Quando estes microrganismos decompõem os componentes do suor, libertam substâncias, como ácidos gordos insaturados e amoníaco, que podem causar odores desagradáveis. Isso não só torna o uso de roupas desconfortável, mas também pode irritar a pele.

Em essência, a criação de tecidos com propriedades desodorizantes revela-se uma solução valiosa para os problemas mencionados acima. Este desenvolvimento desempenha um papel no aumento da satisfação do utilizador e na promoção do bem-estar público.

O desenvolvimento de têxteis antibacterianos e odoríferos

As origens dos tecidos antimicrobianos remontam aos tempos antigos no Egito, há cerca de 4.000 anos, quando as pessoas utilizavam ervas e minerais para preservar e aumentar a longevidade dos têxteis. No século, os avanços na tecnologia química levaram ao refinamento das técnicas de acabamento antibacteriano. Durante a Segunda Guerra Mundial, a tecnologia antimicrobiana desempenhou um papel importante no tratamento de uniformes militares para manter a higiene dos soldados em condições desafiadoras.

• Técnicas de pós-organização

Inicialmente antibacteriano e de controle de odores, em tecidos dependia fortemente de tratamentos de tecido, como pulverização ou aplicação de substâncias na superfície do tecido. Embora este método seja simples, sua eficácia antibacteriana tende a diminuir com o tempo. Diminui notavelmente após lavagens repetidas.

• Desenvolvimento de fibras antibacterianas

Na década de 1990, os pesquisadores começaram a estudar a integração de elementos diretamente em arranjos de fibras para criar fibras com características antibacterianas duradouras. Essa abordagem aumenta muito a resistência e a segurança dos tecidos.

• Tendências Futuras

O aumento da consciência sobre a conservação despertou o interesse na exploração de materiais antibacterianos naturais, como quitosana e extratos de plantas, para a criação de tecidos antibacterianos ecológicos. Espera-se que os têxteis antibacterianos e resistentes a odores evoluam para opções mais versáteis para atender às crescentes necessidades do mercado.

2. Agente de acabamento antibacteriano e mecanismo antibacteriano

Os agentes antibacterianos desempenham um papel na concessão de propriedades antibacterianas aos têxteis e os tipos e características específicas destes agentes têm um impacto direto na eficácia das características antibacterianas dos têxteis através da seleção e aplicação adequadas destes agentes, o que pode melhorar significativamente a higiene e a durabilidade. de têxteis.

Fatores a serem considerados na avaliação e seleção de agentes antimicrobianos

A escolha de medicamentos antibacterianos envolve levar em consideração vários fatores, como;

• Efeito antibacteriano: Os agentes antibacterianos devem ter boas propriedades antibacterianas de amplo espectro e efeitos inibitórios significativos sobre bactérias patogênicas comuns (como Staphylococcus aureus e Escherichia coli) e fungos.
• Durabilidade:O desempenho antibacteriano precisa ser estável sob condições de luz, umidade e lavagens repetidas.
• Segurança: Os agentes antibacterianos devem ser atóxicos para o corpo humano, não irritantes para a pele e atender aos requisitos de proteção ambiental.
• Compatibilidade:Os agentes antibacterianos precisam ser compatíveis com os substratos têxteis e não ter efeitos adversos nas propriedades físicas das fibras.
• Economia:O custo de produção é um fator limitante importante para aplicações em larga escala, exigindo um equilíbrio entre desempenho e preço.

Classificação de agentes de acabamento antibacterianos

Diferentes tipos de agentes de acabamento são categorizados principalmente como compostos inorgânicos, substâncias orgânicas ou produtos naturais, dependendo de sua composição química e origem, cada um com benefícios distintos e usos específicos.

• Agentes antibacterianos inorgânicos

Os íons metálicos, como os íons dos agentes antibacterianos inorgânicos, fixam-se às paredes das células microbianas e alteram sua estrutura para prevenir o crescimento bacteriano de forma eficaz em várias cepas com efeitos duradouros. Alguns materiais, como a nanoprata, são amplamente reconhecidos pela sua eficácia e segurança em aplicações de tecido, apesar do seu preço em comparação com outras opções disponíveis atualmente.

• Agentes antibacterianos orgânicos

Algumas substâncias naturais com propriedades são sais de amônio quaternário e compostos de guanidina, entre outros como fenóis. Essas substâncias atuam entrando nas membranas celulares ou interrompendo a função enzimática para matar as bactérias de maneira eficaz. Por exemplo, compostos de amônio quaternário podem destruir bactérias fixando-se às paredes celulares e alterando o funcionamento da membrana. Em comparação, com os agentes antibacterianos, os orgânicos são mais simples de personalizar, mas podem não durar tanto.

• Agentes antibacterianos de produtos naturais

Extratos de plantas, como óleo de tea tree e artemísia, e substâncias de origem animal, como quitosana e lisozima, são agentes antibacterianos que possuem potentes qualidades antibacterianas e são ecologicamente corretos devido à sua biodegradabilidade – um aspecto promissor para o futuro da produção têxtil que se concentra na sustentabilidade e na ecologia. simpatia. A capacidade da quitosana de interagir com as membranas celulares através de sua carga positiva resulta na ruptura de sua estrutura – um atributo que levou à sua ampla aplicação em têxteis médicos.

O mecanismo antibacteriano dos agentes de acabamento antibacterianos

Os agentes de acabamento antimicrobianos atuam para prevenir ou eliminar microorganismos por meio de métodos de ação.

Efeito físico: Modificar a estrutura da superfície do tecido, como criar um nanofilme, pode ajudar a impedir que micróbios grudem nele.

Ação química: A ação química envolve matar microrganismos através da liberação de substâncias ativas, como íons metálicos ou radicais livres.

Ação biológica: Usar a resposta de substâncias antibacterianas e microorganismos, como interferir nos sistemas enzimáticos, para interromper sua multiplicação e desenvolvimento.

3. Produção de Fibras Antibacterianas

Ao longo dos anos, têm havido melhorias e avanços contínuos no processo de fabrico de fibras antibacterianas através da incorporação de elementos antibacterianos, dentro das próprias fibras para prolongar a eficácia antibacteriana e a vida útil dos têxteis, ao mesmo tempo que aumenta a sua compatibilidade ecológica e praticidade.

Produção de fibras de quitina e quitosana

A quitina e a quitosana são compostos derivados de cascas de camarão e caranguejo que são conhecidos por suas fortes qualidades antibacterianas e compatibilidade com organismos vivos.

Processo de produção

A criação de fibras de quitina e quitosana envolve o uso de tecnologia de fiação. O processo fundamental consiste nas seguintes etapas;

1. Dissolva quitina ou quitosana para preparar uma solução giratória;
2. Esprema a solução de fiação através da fieira e forme fibras primárias no banho de coagulação;
3. Esticar, lavar, secar e outros tratamentos são realizados nas fibras do recém-nascido para obter fibras antibacterianas.

Exemplos de aplicação

As fibras de quitina têm aplicações na área médica, como curativos e suturas cirúrgicas, e também são utilizadas em roupas funcionais projetadas para propriedades antibacterianas e respirabilidade.

Produção de fibras antibacterianas misturadas

As fibras antibacterianas misturadas são criadas pela combinação de agentes bacterianos com polímeros de matriz através de um processo de fiação, o que ajuda a manter um equilíbrio entre a eficácia antibacteriana e a resistência mecânica, tornando-se uma técnica crucial para a produção de fibras funcionais.

Características do processo

1. Misture cuidadosamente partículas de nanoprata, que são agentes antibacterianos, com masterbatch de polímero.
2. Prepare fibras utilizando métodos de fiação por fusão ou fiação úmida.
3. Garanta a estabilidade e eficácia dos agentes gerenciando cuidadosamente sua distribuição.

Vantagens

Os tecidos mistos apresentam resistência e longevidade, ao mesmo tempo que retêm propriedades antibacterianas de forma eficaz, mesmo após múltiplas lavagens, em cenários de lavagem de alta frequência, e permitem processos de fabricação eficientes em grande escala.

4. Produção de têxteis antibacterianos

A criação de tecidos inclui a utilização de diferentes técnicas tecnológicas para conferir aos materiais têxteis qualidades antibacterianas eficazes através de métodos específicos de processamento e tratamento que podem diferir com base nas características do produto e nos cenários de utilização.

Métodos para acabamento antibacteriano de tecidos

A adição de propriedades aos tecidos normalmente ocorre após a etapa inicial de processamento por meio de métodos como impregnação ou revestimento.

• Método de imersão

A técnica de imersão envolve a imersão do material em uma solução para acabamento antibacteriano para revestir a superfície da fibra com o agente antibacteriano antes de prosseguir com os tratamentos de secagem e cura – um processo simples e aplicável a uma variedade de tipos de tecido.

• Método de revestimento

O processo envolve misturar substâncias com materiais de revestimento e aplicá-los uniformemente nas superfícies dos tecidos para criar uma camada protetora que resiste eficazmente ao crescimento de bactérias e dura muito; no entanto, pode afetar ligeiramente a textura e a respirabilidade do tecido.

• Método de tingimento por rolo

O processo de tingimento de almofadas envolve a aplicação de substâncias nas superfícies dos tecidos de maneira contínua, adequada para produção em massa nas indústrias. Ele prova ser eficiente no aumento das taxas de produção e encontra amplas aplicações no tratamento de itens têxteis-lar, como lençóis e cortinas para fins antibacterianos.

Exemplos de acabamento antibacteriano de tecidos

Por exemplo, com um agente de acabamento antibacteriano chamado DC 570,0, ele fixa com segurança componentes antibacterianos ativos às superfícies dos tecidos por meio de reações químicas e apresenta forte resistência à lavagem, ao mesmo tempo que proporciona amplos benefícios antibacterianos. Além disso, estudos indicam que a eficácia antibacteriana do BEGOODTEX tecido retardador de chama permanente permanece acima de 90% após passar por 50 ciclos de lavagem.

5. Produção de têxteis odoríferos

Os desodorizantes têxteis atuam na eliminação de odores dos tecidos por meio de processos como métodos de tratamento e absorção ou decomposição de partículas de odor presentes no próprio material. À medida que o desejo por uma qualidade de vida continua a aumentar entre os consumidores em todo o mundo, há um aumento correspondente no mercado de têxteis concebidos para combater odores desagradáveis.

Mecanismo de desodorização de desodorizantes

Os desodorantes transformam moléculas como amônia e sulfeto de hidrogênio em substâncias com pouco ou nenhum perfume, usando adsorção química ou reações catalíticas. O carvão ativado é um exemplo de material que pode absorver moléculas devido à sua natureza porosa; catalisadores de óxido metálico quebram moléculas de odor por meio de reações redox.

Fabricação de fibras redutoras de odor

A fibra desodorizante é um tipo de fibra produzida pela incorporação de componentes desodorizantes, como pó de carvão ativado e partículas de óxido metálico, no processo de fabricação da própria fibra. Esta fibra exclusiva não apenas retém odores desagradáveis, mas também apresenta durabilidade impressionante e características ecológicas.

Fluxo do processo:

1. Criar um masterbatch de polímero com desodorizante adicionado é a etapa do processo.
2. Utilizando tecnologia de fiação por fusão para converter masterbatch em fibras.
3. Melhore as características das fibras refinando suas propriedades superficiais após a produção.

Método de acabamento para eliminação de odores de tecido

A desodorização de tecidos é feita principalmente usando técnicas como revestimento do tecido, com agentes ou imersão e pulverização com desodorizantes para melhorar o controle de odores em têxteis do dia a dia, como roupas esportivas e de casa.

Avaliação do efeito de eliminação de odores

Avaliar a eficácia da desodorização normalmente envolve monitorar as alterações nas concentrações de compostos orgânicos (VOC) e realizar avaliações sensoriais para avaliar efetivamente as mudanças na intensidade do odor do tecido.

6. Métodos e padrões de teste para desempenho antibacteriano de têxteis

BEGOODTEX usa tecnologia de teste avançada. Testar a eficácia dos tecidos é crucial para avaliar o seu impacto prático e normalmente envolve análises qualitativas e quantitativas, como abordagens comuns.

Classificação dos métodos de teste

1. Análise qualitativa:

Avalie a eficácia das propriedades medindo o tamanho da zona onde o crescimento bacteriano é inibido usando a técnica de difusão em ágar.

2. Análise quantitativa:

Método de contagem de colônias; Estimar a eficácia monitorando variações na quantidade de microrganismos presentes na amostra.

Seleção de cepas de teste

De acordo com as diretrizes e situações de uso do mundo real, as cepas bacterianas comumente utilizadas para fins de teste são as seguintes;

• Bateria:Staphylococcus aureus e Escherichia coli.
• Fungos:Candida albicans.

Método de avaliação para desempenho antibacteriano

Avaliar quão bem um produto antibacteriano funciona normalmente envolve observar fatores, como sua taxa antibacteriana e o tamanho da zona de inibição que ele cria nas superfícies nas quais é aplicado ao longo do tempo. Além disso, testar a facilidade com que os tecidos retêm as suas propriedades após a lavagem é um aspecto crucial utilizado para determinar o impacto duradouro do tratamento antibacteriano.

Padrões internacionais:

Atualmente, na indústria têxtil, os testes da eficácia dos tecidos dependem fortemente de vários padrões internacionais estabelecidos.

• ISO 20743:Usado para avaliar as propriedades dos têxteis.
• AATCC 100:Avaliação de propriedades antibacterianas de têxteis tratados.

Estas diretrizes oferecem métodos de teste estabelecidos pela indústria para garantir a consistência e a confiabilidade do desempenho do produto.

7. Explorando Tecidos antibacterianos retardadores de chama BEGOODTEX

BEGOODTEX ofertas antibacteriano de alto desempenho fretardador de coxo tecidos. As nossas soluções têxteis inovadoras são concebidas para inibir o crescimento de bactérias e fungos, garantindo um elevado nível de higiene e segurança sanitária. O tecido antibacteriano e à prova de mofo fornecido pela BEGOODTEX mantém uma taxa de supressão superior a 90% mesmo após 50 lavagens, o que é uma prova da durabilidade e eficácia do tratamento aplicado ao tecido.