抗菌织物：测试方法和行业标准

抗菌织物整理是一种实用的防护纺织品处理方法。它使用多种方法来测试其性能。本文介绍了以下方法： 测试纺织品它研究定性和定量方法来评估织物的抗菌性能。它还探讨了影响抗菌织物测试结果的主要因素。使用正确的程序和可靠的测试工具对于获得准确的结果至关重要。

测试微生物的选择

用于测试纺织品抗菌性能的微生物菌株包括细菌和真菌。就细菌而言，我们重点关注革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。真菌、霉菌和皮肤癣菌是典型的选择。要检查纺织品样品的抗菌效果，请选择相关且具有代表性的微生物。表1中的菌株在自然界中很常见。您可以在人体皮肤和粘膜上找到它们。这使得它们非常适合测试抗菌织物。为了获得准确的结果，请选择合适的测试菌。使用标准化的纺织品测试工具也很重要。

纺织品检测中使用的代表性微生物

金黄色葡萄球菌是一种具有高度抗性的细菌，不会形成芽孢。它是纺织品测试中常用的革兰氏阳性菌株。枯草芽孢杆菌因其能形成芽孢而具有强大的抗性，因此研究人员对其非常熟悉。它通常被用作产芽孢细菌的典型代表。巨大芽孢杆菌是一种产芽孢的病原菌。它常被研究人员用于纺织品测试。
大肠杆菌是一种革兰氏阴性细菌，存在于各种自然环境中。它是许多纺织品测试方案中的常用标准。中国标准 (GB2423.16-81) 列出了用于抗霉菌测试的真菌，例如黄曲霉和球毛壳菌。这些真菌通常用于模拟纺织品和聚合物上真实的霉菌暴露情况。
白色念珠菌是一种可引起感染的酵母菌。它通常寄生于人体皮肤和黏膜上。由于其对药物反应良好，且菌落形状类似细菌，因此常用于抗菌纺织品测试。这使得其在测试过程中易于计数和观察。其特殊的真菌特性和菌落行为使其成为使用现代纺织工具进行标准测试的理想选择。

纺织品广谱抗菌织物测试

要检验抗菌织物是否能有效对抗多种细菌，可以使用混合微生物。这种培养物应该包含一定数量的特定菌株。目前，研究人员正在用三种标准微生物测试许多抗菌产品：金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性菌）、大肠杆菌（革兰氏阴性菌）和白色念珠菌（真菌）。这种方法虽然能提供一些线索，但并不能完全揭示纺织品在实际生活中如何对抗微生物。
在纺织品真菌测试中，计数菌落形成单位可能很困难。这是由真菌的生长方式决定的。我们通常通过测量纺织品样品上的真菌生长情况来检查其抗真菌性能。这需要将样品置于受控的温度和湿度下进行。评估采用英国标准 BS6085-81 中的分级系统。该系统有助于评估抗真菌性能。一致的程序是获得可靠结果的关键。您还需要先进的纺织品测试工具。这些工具可以模拟环境条件，并准确追踪织物表面的微生物活动。

抗菌织物性能 测试方法

我们采用三种测试来检验织物的抗菌效果：定性、半定量和定量。每种方法对于检验抗菌处理对纺织品的效果都至关重要。它们的准确性和用途各不相同。

定性测试方法

• 定性纺织品测试方法包括：
• AATCC 测试方法 90（光晕测试）
• JIS Z2911-1981（抗菌测试）
• AATCC 30（抗真菌和抗腐烂性评估）
• GB/T 20944.1-2007（纺织品 抗菌性能测定 琼脂扩散法）

纺织品测试方法通常包括将测试菌置于织物上。接下来，进行目视检查，以确认微生物的生长情况。评估指标是检查抗菌剂从织物迁移到琼脂上的程度。这种方法非常适合可浸出整理剂。然而，它并不适用于耐久、耐洗的整理剂。

其优点包括成本低、结果快速。定性方法无法准确测量抗菌活性，因此所得结果缺乏准确的数值。为了在产品开发或质量控制中获得精确且均匀的结果，通常需要先进的纺织品测试工具。研究人员使用它们进行依赖于定量方法的后续测试。

AATCC 90 测试方法

AATCC 90 测试是一种快速纺织品测试，主要用于评估抗菌剂的有效性。首先，将测试细菌添加到琼脂培养基中。然后，将织物样品直接放在琼脂培养基表面。在 37°C 下培养 24 小时后，检查微生物生长情况。使用放大镜观察织物周围抑菌圈的大小。然后将结果与对照样品进行比较。
这种方法简单、快速，并且可以一次处理多个样品。但它也存在局限性。虽然培养时间已设定，但细菌接种物的浓度尚不明确。这可能导致结果不一致。抑菌圈的大小表明了药剂的扩散程度，也表明了其对抗微生物的有效性。这有助于将其与参考织物进行比较。但它并非定量测量抗菌活性的可靠方法。专家建议使用额外的纺织品测试工具和可测量的方法来获得更好的评估结果。

AATCC 90 喷雾法

AATCC 90 喷雾法是原版 AATCC 90 纺织品测试的改良版。培养后，将一定量的 TNT 试剂喷洒到织物样品上。然后，我们通过观察样品上的细菌生长情况来检查抗菌效果。
颜色变化是由生化反应引起的。测试细菌中的琥珀酸脱氢酶还原TNT试剂，导致不溶性红色素的形成。这种颜色变化表明细菌处于活跃状态。它还能帮助我们了解样品的抗菌效果。
这种纺织品测试方法具有显著优势。即使样品周围没有可见的抑菌圈，它也能发现细菌生长。琼脂表面的细菌活性会导致其呈现红色。这种变化有助于评估抗菌效果。清晰的视觉设计使其易于使用。因此，它是一种非常实用的筛选工具。您可以将其与其他纺织品测试设备配合使用，以获得更准确的分析结果。

AATCC 90 比色法

AATCC 90 比色法以原版 AATCC 90 纺织品测试为基础，提供了一种半定量的颜色评估方法。培养后，将纺织品样品上的细菌洗去。然后，向细菌悬浮液中加入一定量的 TNT 试剂，开始显色反应。15 分钟后，用分光光度计测量 525 nm 处的吸光度。该吸光度值与样品中活菌数量相关。
这种方法比目测更能有效测量抗菌性能。对于不产生琥珀酸脱氢酶的微生物，该方法无效。TNT试剂需要这种酶才能发生显色反应。
为了获得准确且可重复的结果，尤其是在测量时，此方法需要精确的控制。可靠的纺织品测试工具（例如经过校准的分光光度计）对于测试实验室至关重要。

JIS Z2911 防霉试验方法

JIS Z2911 方法用于测试纺织品的抗霉菌性能。它是最早测量抗真菌性能的标准方法之一。其主要原理是将混合孢子溶液均匀喷洒在织物样品和培养基上。我们将样品在受控条件下培养。在规定的时间内，我们会定期检查霉菌生长情况。
霉菌生长的数量决定了纺织品的抗真菌效果。该方法提供了一种清晰的方法来测试纺织品的抗真菌性能。它主要针对研究人员将在潮湿和易滋生微生物的区域使用的材料。
为确保准确性和可重复性，请使用一致的方法和专用纺织品测试工具。这一点至关重要，尤其是在检查耐久性整理或涂层时。

AATCC 30 测试方法

研究人员使用 AATCC 30 测试来检查纺织材料抗霉变和腐烂的能力。该测试确定了杀菌剂在防止真菌生长和材料降解方面的有效性。
该方法有几种方法：

• 土埋法
• 琼脂平板法
• 湿度罐法

土埋法是将一定尺寸的织物样品放入土壤中一段时间​​。之后，我们测量其断裂强度。断裂强度的损失反映了材料抵抗真菌侵袭的能力。
琼脂平板法用于评估纺织品对真菌生长的抵抗力。该方法需要取一块装有培养基的琼脂平板，然后接种曲霉菌孢子的水悬浮液。将用非离子润湿剂处理过的织物片放在平板上，并用孢子悬浮液进行处理。在特定温度下培养后，我们检查织物上霉菌的生长情况。我们通过观察真菌覆盖的面积来评估霉菌的生长情况。
湿度罐法使用经过处理的布条。这些布条悬挂在一个广口罐中。罐中装有一定量的水，并混合了特定浓度的真菌孢子。它们将设备保持在一定的温度。然后，我们检查布条上是否有可见的霉菌生长。我们会检查霉菌覆盖的面积。

GB/T 20944.1-2007 – 纺织品：抗菌活性的评定，第1部分：琼脂扩散板法

该标准是测试纺织品抗菌性能的最新方法。将两层琼脂培养基倒入培养皿中。首先，加入无菌底层。然后，倒入已接种的顶层。有人将织物样品放在两层琼脂培养基的顶部。
经过一段设定的培养时间后，我们会检查纺织品的抗菌效果。我们通过观察样品与琼脂培养基接触处的细菌生长量来判断。

半定量测试方法

平行条纹法是一种常用的半定量测试方法，用于检测纺织品的抗菌性能。这种方法可以快速简便地测试经过处理的织物的抗菌效果。它非常适合检测含有可扩散抗菌剂的纺织品。它可以作为更复杂的 AATCC 100 测试的更简单替代方案。
AATCC 147 是评估纺织品抗菌整理效果的标准测试方法。研究人员将其称为纺织品测试的半定量方法。在此过程中，我们取一定体积的细菌悬浮液。这通常含有金黄色葡萄球菌的孢子。然后，我们将其接种到营养琼脂平板上，在平板上划出五条平行的条纹。将织物样品以直角放置在条纹上。轻轻按压，确保其与琼脂表面紧密接触。培养后，我们测量纺织品的抗菌活性。我们通过检查接触织物的条纹周围抑菌圈的宽度来测量。
这种纺织品测试高效可靠，非常适合质量控制和抗菌织物的开发。

定量测试方法

摇瓶法：快速但仅限于非浸出型抗菌剂

目前，摇瓶法和吸收法是测试纺织品抗菌效果的主要方法。
摇瓶法是将纺织品样品放入细菌悬浮液中，然后搅拌混合物。这确保了织物的抗菌剂与微生物之间良好的接触。摇瓶前后活菌数量的变化可以反映抗菌效果。

吸收法：耗时但更准确、用途更广泛

吸收法需要一定体积的细菌悬浮液。这适用于添加抗菌剂的样品和未处理的对照样品。孵育后，用洗脱液冲洗两个样品。计数洗脱液中的活菌数量。接下来，检查抗菌活性。观察孵育前后细菌数量的变化。
摇瓶法并不简单。它主要适用于非浸出型抗菌织物。吸收法需要更多时间。但它对浸出型和非浸出型抗菌纺织品都有效。此外，它的测试条件与实际穿着情况非常接近。这使得它成为目前最准确的纺织品测试方法。
专家表示，吸收法对于未来的纺织品测试至关重要。
定量测试的常见标准包括：

• AATCC 测试方法 100（细菌减少的定量评估）
• JIS L1902-8:1998（定量试验方法）
• FZ/T 02021-92
• 改良的Quinn检验
• ASTM E2149-2001（固定化剂抗菌活性动态测试方法）
• GB/T 20944.2-2007（织物抗菌活性的评价第2部分：吸收法）

定量纺织品测试工具的主要优势在于其准确性。它们也具有客观性和可重复性。然而，与定性方法相比，它们需要更多时间和更高的成本。
在本节中，我们将详细介绍几种常见的定量纺织品测试方法。

AATCC 测试方法 100

AATCC 100：抗菌纺织品测试的经典标准

美国纺织化学家和染色师协会 (AATCC) 于 100 年制定了测试方法 1961，并于 1965 年和 1981 年进行了修订。如今，它已成为测试织物抗菌性能的关键标准。它能够定量评估抗菌纺织品的抑菌和杀菌效果。

细菌在处理过的（测试）织物和未处理的（对照）织物上均有扩散。经过规定的培养时间后，我们加入中和溶液。然后用力摇晃样品，去除残留的活菌。我们用平板计数法测量洗脱液中的细菌数量。接下来，我们将该数量与对照样品进行比较，得出减少的百分比。
原始方法的局限性：

• 每次测试的样本数量有限
• 耗时的过程
• 不适合评估非浸出抗菌织物
• 中和溶液成分缺乏特异性
• 营养丰富的细菌悬浮液可能无法反映真实的磨损状况
• 大型测试容器使处理变得困难

改进的AATCC 100：更高效，更适用于现代抗菌织物

研究人员创建了一个比 AATCC 100 更优的版本。他们借鉴了国内外测试的经验，对其进行了改进。这种新方法是一个强大的纺织品测试框架，可以评估多种类型的抗菌织物材料。
主要修改包括：

• 将织物样品尺寸从直径 4.8 厘米的圆形缩小到约 1.8 厘米的正方形
• 使用 30 mL 或 50 mL 带盖锥形瓶
• 用 0.85% 冷生理盐水（0–4°C）代替 AATCC 肉汤作为细菌悬浮液
• 将细菌接种物从~10⁸–10⁹ CFU/mL稀释至1×10⁵–2×10⁵ CFU/mL
• 使用 20 mL 冷 0.85% 盐水作为中和冲洗液

研究人员按如下方式计算抗菌功效：

这种改进的方法适用于浸出型和非浸出型抗菌织物。其营养条件更接近织物实际使用情况。它为现代纺织品测试提供了一种可靠、实用的方法。世界各地越来越多的实验室正在其测试方案中使用这种方法。

JIS L1902-8 (1998) 定量试验方法

日本学者改进了AATCC 100号测试方法。他们创造了新的细菌计数、细菌生长检测和琼脂平板使用方法。他们改进了抑菌测试方法，并改进了AATCC 100。日本工业标准委员会更新了JIS L1902-1990标准，并制定了新的JIS L1902-1998抗菌纺织品测试标准。该方法为日本评估织物抗菌性能提供了一种清晰统一的方法，也支持了全球制定可靠纺织品测试标准的努力。

FZ/T 02021-92 试验方法

FZ/T 02021-92 标准是中国纺织行业的一项指南，它解释了如何测试织物的抗菌性能。测试织物和对照织物分别放入不同的锥形瓶中。两个锥形瓶分别用于测试样品和对照样品。首先加入指示菌溶液。然后，用缓冲液清洗对照样品和零时测试样品。最后，测量细菌数量。技术人员将测试样品在合适的温度下培养 20 小时。之后，研究人员用缓冲液清洗样品。最后，研究人员测量细菌数量。通过比较培养前后的细菌数量，计算出细菌减少率。

该方法体现了中国对纺织品高检测标准的承诺。它用于检测纺织材料在各种用途下的抗菌效果。该方法向制造商和研究人员证明了抗菌处理对织物的有效性。

改进的奎因检验法

原理：该方法在测试织物上使用一定量的细菌悬浮液。这样，细菌就能充分接触织物表面。在设定的暴露时间后，向样品中添加营养培养基。这能让任何存活的细菌生长。我们通过测量活菌数量的下降来检查织物的杀菌效果。细菌菌落数 (CFU) 则使用放大镜进行计数。这种方法简单有效，可以测试织物在接触后抑制微生物生长的效果。

ASTM E2149–2001 测试方法

ASTM E2149—2001 方法是一种摇瓶测试法。它简单易用，尤其与基于吸收的方法相比。该技术使用细菌悬浮液。将织物样品浸入其中，轻轻摇晃以保持接触。该方法非常适合非浸出型和浸出型抗菌纺织品。此外，它不受材料吸水量的限制。它可以容纳不同类型的纺织品，包括粉末、绒毛、不平整的织物以及形状奇特的样品。

该方法适用于织物。它也适用于粉末、颗粒和经过处理的固体材料。其适用范围广泛且易于使用，使其成为使用标准纺织工具测试抗菌性能​​的首选。

GB/T 20944.2-2007 纺织品 抗菌性能的测定 第2部分 吸附法

这项国家标准展示了中国测试纺织品抗菌性能的新方法。测试原理很简单。首先，接种测试样品。然后，用细菌悬浮液接种对照样品。测试过程分为两个步骤。第一步是接种后立即洗脱。第二步是在特定条件下孵育后洗脱。我们测量洗脱液中的活菌数量。然后，计算抗菌值或抑菌率。这有助于我们评估纺织品的抗菌效果。

该方法非常准确，适用于浸出型和非浸出型抗菌纺织品。因此，它是测试智能纺织品的可靠选择。

影响纺织品抗菌测试方法的关键因素

本节讨论两种主要的测试方法：摇瓶法和吸收法。

影响摇瓶测试结果的关键因素

摇瓶法的准确性和可靠性取决于几个关键因素。

关键因素包括：

• 细菌菌株
• 洗涤剂
• 洗涤步骤
• 测试参数

衡量抗菌剂有效性的标准。

测试细菌菌株

同一物种的微生物来源可能不同。这些差异会影响它们对抗菌处理纺织品的敏感性。因此，抗菌值可能会有所不同。因此，我们建议使用标准菌株以确保一致性。

细菌的生长有一个共同的模式。

它分为四个阶段：

• 滞后阶段
• 对数（指数）生长期
• 固定相
• 衰退期

每个阶段的持续时间因细菌种类而异。例如，金黄色葡萄球菌是纺织品抗菌测试中常用的菌株。它的繁殖速度比大肠杆菌或肺炎克雷伯菌慢得多。结果可能因细菌的生长阶段而异。它们的代谢活性在每个阶段都会发生变化。

洗涤剂和洗涤方法

测试前通常需要对样品进行预洗。除非纺织品是一次性的或无需清洗即可使用，否则需要进行预洗。此步骤有两个作用：清除织物上的灰尘和污垢，并去除多余的抗菌剂。

洗涤剂的类型及其漂洗效果会对测试结果产生重大影响。因此，我们需要标准化洗涤程序和洗涤剂配方。如果没有这样的标准化，不同测试机构的结果可能无法进行比较。

测试参数

温度是影响微生物生长的关键因素。低温下，细菌停止生长。随着温度升高，细菌体内的化学和酶促反应加速，从而促进细菌生长。本测试中的大多数细菌为中温菌，在约 37°C 的温度下生长最佳。

细菌繁殖对温度变化高度敏感。因此，温度控制在抗菌织物测试中至关重要。唯一一个培养温度为 (24 ± 1)°C 的标准是“抗菌针织物”。所有其他标准均采用 37°C。

研究人员应标准化孵化温度，以确保不同测试方法的可比性。

其他测试参数也可能影响结果。关键因素包括：

• 细菌浓度
• 细菌活力
• 营养供应
• 与细菌接触时间
• 孵化方法
• 孵化时间

建立统一的测试参数可增强实验室内的重复性和实验室间的可比性。

抗菌效果测定

目前，抗菌效果通常以百分比或对数减少值来表示。百分比值易于理解，但往往会忽略抗菌性能的关键差异。例如：90%、99%、99.9%、99.99%、99.999%。小数点后每多一个9，就意味着增加XNUMX倍，即使这些数字看起来很接近。此外，测试报告通常会将数值四舍五入到小数点后一位。这使得差异更难看出。

由于细菌繁殖呈指数级增长，百分比表示并不总是科学合理的。对数减少值（例如 1、2、3、4、5）可以清晰地显示抗菌性能的差异。然而，非专业人士可能难以理解这些数值。

我们需要考虑环境和安全。所以，我们不应该只追求很高的抗菌率。大多数抗菌纺织品接触人体皮肤，而且经常清洗。因此，我们必须确保它们的安全性和耐用性。

台湾标准 CNS 14945 考察纺织品的抗菌性能。申请人必须提交安全性和毒性报告。只有提交报告后，才能测试抗菌织物的性能。这些测试包括：

• 皮肤刺激试验报告（pH<2）及致敏性试验，动物无过敏反应。
• 添加剂口服急性毒性报告包含一份实验室认证报告。该报告显示，即使剂量高于1,000毫克/千克，小鼠也没有出现死亡或其他问题。
• 或者原材料供应商提供的第三方检测报告和声明。

对于人们不会清洗或用身体接触的产品，安全规则可以放宽。因此，我们需要根据产品的使用方式制定明确的抗菌织物性能标准。

影响吸收法效果的关键因素

吸收法的测试结果取决于许多重要因素。这些因素包括如何制备菌悬液、对照样品、称量测试样品以及培养时间。这些因素对实验的成功起着决定性的作用。

细菌悬浮液的制备

抗菌织物测试的第一步是制备细菌悬浮液。这一步至关重要，它直接影响细菌在实验过程中的生长情况。目前主要使用两种方法。第一种是两步法，遵循美国 AATCC 100 标准。第二种是三步法，基于日本 JIS L 1902 标准。

两步方法包括：

• 用接种环将储存的培养物中的细菌划线接种到营养琼脂平板上。然后在 37°C 下孵育一定时间。
• 从琼脂平板上挑取一个典型菌落，然后将其加入营养肉汤中。在37°C下培养一定时间。
• 然后将得到的细菌悬浮液稀释到测试所需的浓度。

三步法又增加了一步：

取第二步所得菌悬液的一部分加入新的营养肉汤中，37°C 培养。培养完成后，稀释至所需浓度。

抗菌织物测试中细菌活力的重要性

在抗菌织物测试中，使用高活力的细菌至关重要。这有助于展现织物抵抗微生物的能力。我们在测试过程中检查细菌活力。我们通过比较培养前后对照样品的生长情况来做到这一点。如果细菌生长良好，则其活力更高。但如果生长受限，则活性较低。

两步培养法与三步培养法

表2列出了两步法和三步法的实验数据。结果表明，三步法可增强悬浮液中的细菌活力。对于金黄色葡萄球菌尤其如此。该菌的生长速度趋于缓慢。对于通常活性较高的大肠杆菌，三步法的差异很小。

菌株特异性对生存力的影响

三步法降低了使用保存状态较差的菌株的风险。它还能确保获得更好的结果，更清晰地了解纺织品的抗菌性能。由于三步法包含三个培养阶段，因此比两步法需要更多时间和精力。对于像大肠杆菌这样的活性细菌，可能不需要额外的步骤。两步法可以得到类似的结果。当对照样品中的细菌生长达到所需的速率时，就会发生这种情况。

根据细菌菌株选择正确的方法以获得更好的效率。

对照样品

选择对照样品是抗菌测试的关键。这是因为我们要将抗菌性能与对照样品进行比较。对照样品中的细菌生长会影响最终的抗菌评估。有些方法使用与测试样品相同的织物，但其中不添加任何抗菌剂。这可以作为对照。这种方法主要面向制造商，适用于工艺优化试验。但对于商业测试来说，这并不实用。公司提交测试时通常无法提供匹配的对照样品。

为了简化实验并方便比较结果，我们必须选择适用于大多数纺织品测试项目的对照样品。抗菌纺织品通常指袜子和内衣等，其设计旨在紧密贴合皮肤。因此，我们选择 GB 7565-287 中的棉质底布作为色牢度测试的对照样品。

对未清洗的棉质背衬织物进行的初步测试结果有些奇怪。经过19小时的培养后，10倍稀释液的细菌数量令人惊讶。这表明细菌浓度读数可能存在误差。

样品量

测试样品的用量对测试结果有显著影响。这是因为洗涤步骤会去除织物上的活细菌，但同时也会洗掉织物上的抗菌剂。织物越多，意味着进入洗涤液的抗菌剂就越多。这些抗菌剂可以阻止细菌在洗涤液中生长，最终有助于降低活细菌的数量。

测试样品越大，细菌数量越少，抗菌效果看起来就越强。然而，这并不能真正反映织物的实际性能。因此，标准化样品数量至关重要。这将确保抗菌测试结果的可靠性和一致性。

孵化时间

培养时间是指细菌生长繁殖所需的时间。在正常条件下，细菌生长繁殖直至活细胞数量达到峰值。专家认为，理论上最佳培养时间是18小时。目前的标准方法在这方面略有不同。有的标准是24-18小时，也有的标准是1±20小时或2±18小时。但这些方法都大致在24至XNUMX小时之间。

 

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