Ze względu na ich przylegający charakter i środowisko wewnętrzne, w którym są noszone, skarpetki podłogowe są bardzo podatne na rozwój bakterii i grzybów, co powoduje nieprzyjemny zapach i problemy skórne. Dlatego funkcjonalizowanie za pomocą wykończeń antybakteryjnych jest kluczowym podejściem do zwiększania wartości produktu i doświadczenia konsumenta.
1. Silikonowe czwartorzędowe sole amoniowe (Si-QAC)
Czwartorzędowe związki amoniowe silikonu, takie jak chlorek 3-(trimetoksysililo)propylodimetylooktadecyloamoniowy (AEM 5700), należą do najczęściej stosowanych w przemyśle tekstylnym nieługujących środków przeciwdrobnoustrojowych.
Mechanizm działania
Si-QAC działają poprzez fizyczne przebicie i zniszczenie ładunku.
Wiązanie kowalencyjne: Wykończenie tworzy wiązania kowalencyjne z powierzchnią włókien, takich jak celuloza i białko, poprzez grupy silanowe, mocując je do włókna i tworząc trwałą antybakteryjną warstwę ochronną.
Efekt „włóczni”: Długołańcuchowe grupy alkilowe (takie jak grupa oktadecylowa) na kationowym końcu czwartorzędowej soli amoniowej przypominają niezliczone maleńkie „włócznie”. Kiedy bakterie lub grzyby wchodzą w kontakt z obrobioną powierzchnią włókna, ładunki ujemne na błonie komórkowej są silnie przyciągane przez ładunki dodatnie czwartorzędowej soli amoniowej.
Pęknięcie i śmierć błony: Ta silna adsorpcja zakłóca integralność błony komórkowej, umożliwiając wyciek zawartości komórki, ostatecznie czyniąc mikroorganizm nieaktywnym i powodując jego śmierć. Ponieważ mechanizm ten ma charakter fizyczny, bakteriom trudno jest rozwinąć ukierunkowaną oporność poprzez mutację genetyczną.
Zalety zawodowe
Wysoka trwałość: Dzięki kowalencyjnemu wiązaniu z włóknem Si-QAC wykazują doskonałą odporność na pranie, wytrzymują częste pranie w domu i zachowują swoją skuteczność przeciwdrobnoustrojową przez dłuższy czas.
Wysokie bezpieczeństwo: Apretura nie wypłukuje się z włókna, dzięki czemu jest bezpieczna w kontakcie z ludzką skórą.
II. Wykończenie z jonami metalu: Jon srebra (Ag)
Jon srebra to jeden z najstarszych i najskuteczniejszych nieorganicznych środków przeciwdrobnoustrojowych, szeroko stosowany w wysokiej klasy funkcjonalnych skarpetach podłogowych.
Mechanizm działania
Mechanizm przeciwdrobnoustrojowy jonów srebra polega na wielokierunkowej reakcji chemicznej o szerokim spektrum działania i cytotoksyczności.
Aktywne uwalnianie: Środek wykańczający jest zwykle unieruchomiony wewnątrz lub na powierzchni włókna w postaci nanosrebra lub srebra na nośniku zeolitu. W wilgotnym środowisku atomy srebra powoli uwalniają bardzo aktywne jony Ag.
Inaktywacja enzymów: Jony Ag mają silne powinowactwo do grup zawierających siarkę na błonach komórkowych bakterii (takich jak grupy sulfhydrylowe (SH) w białkach). Wiążą się z kluczowymi enzymami biorącymi udział w metabolizmie i transporcie oddechowym, szybko je inaktywując i blokując wytwarzanie energii.
Interferencja DNA/RNA: Jony srebra mogą również przedostawać się do jąder komórek bakteryjnych, wiązać się z DNA i RNA oraz zakłócać replikację i ekspresję materiału genetycznego, całkowicie hamując reprodukcję bakterii.
Zalety zawodowe
Szerokie spektrum i wysoka wydajność: Wykazuje doskonałe działanie hamujące przeciwko powszechnym patogenom, bakteriom powodującym nieprzyjemny zapach i grzybom.
Stabilność termiczna: Jako materiał nieorganiczny srebro wykazuje doskonałą stabilność termiczną, dzięki czemu nadaje się do różnych procesów obróbki włókien i prasowania w wysokiej temperaturze.
Kontrola zapachu: Ag skutecznie hamuje rozwój mikroorganizmów, takich jak Staphylococcus aureus, który powoduje nieprzyjemny zapach stóp, bezpośrednio rozwiązując problem kontroli nieprzyjemnego zapachu skarpet podłogowych.
III. Wykończenia naturalne i biologiczne: chityna i jej pochodne
Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na ochronę środowiska i właściwości naturalne, w skarpetach podłogowych stosuje się również środki przeciwdrobnoustrojowe pochodzące z naturalnych materiałów. Ważnymi przedstawicielami są chityna i jej deacetylowana pochodna, chitozan.
Mechanizm działania
Chitozan jest drugim co do wielkości polimerem występującym w przyrodzie po celulozie, a jego mechanizm przeciwdrobnoustrojowy opiera się głównie na polimeryzacji kationowej.
Bariera polimerowa: Łańcuchy molekularne chitozanu zawierają liczne grupy aminowe (-NH2), które w warunkach słabo kwaśnych przenoszą ładunek dodatni, co czyni go polimerem kationowym.
Adsorpcja elektrostatyczna: Ta właściwość kationowa pozwala na silne przyleganie do ujemnie naładowanych błon komórkowych bakterii.
Permeacja i chelatacja błony komórkowej: Po adsorpcji łańcuchy polimeru chitozanu mogą przenikać przez błony komórkowe, zmieniając ich przepuszczalność. Ponadto chitozan ma działanie chelatujące, adsorbując pierwiastki śladowe metali niezbędne do przeżycia bakterii, zaburzając ich normalne funkcje fizjologiczne i hamując ich wzrost.
Zalety zawodowe
Biokompatybilność: Chitozan jest wysoce biodegradowalny i biokompatybilny, nie powoduje toksycznych skutków ubocznych dla organizmu ludzkiego, co czyni go ekologiczną i przyjazną dla środowiska opcją antybakteryjną.
Różnorodność funkcjonalna: Sam chitozan ma pewne właściwości nawilżające i lecznicze dla skóry, dzięki czemu skarpetki podłogowe zapewniają dodatkowe korzyści w pielęgnacji skóry.
IV. Pirytion cynku (ZPT) i triklosan (TCS)
Chociaż triklosan (TCS) został objęty ograniczeniami lub zakazem w wielu krajach i produktach ze względów środowiskowych i bezpieczeństwa, pozostaje on historycznie ważnym środkiem przeciwbakteryjnym dla tekstyliów. Pirytion cynku (ZPT) jest stosowany głównie do zastosowań przeciwgrzybiczych i przeciwłupieżowych, a czasami jest również stosowany do tekstyliów.
Mechanizm działania
Związki te zazwyczaj działają jako wymywalne wykończenia.
ZPT: Działa poprzez zakłócanie systemu transportu błony komórkowej i metabolizmu energetycznego grzybów (takich jak grzybica wywołująca grzybicę), zapewniając doskonałe hamowanie rozwoju grzybów, szczególnie w przypadku pleśni i drożdży, które mogą przyczepiać się do skarpet podłogowych.
TCS: Jego mechanizm działania polega na hamowaniu reduktazy enoilowej, kluczowego enzymu w syntezie bakteryjnych kwasów tłuszczowych, zapobiegając w ten sposób budowie błony komórkowej bakterii.
Ograniczenia
Niska trwałość: Ten rodzaj wykończenia łatwo ulega wypłukaniu z włókien i ogólnie wykazuje słabą odporność na pranie.
Zagrożenia dla środowiska: W szczególności TCS budzi obawy ze względu na pozostałości w środowisku i potencjalny wpływ na ekosystemy wodne, co czyni go czynnikiem, którego należy bezwzględnie unikać w profesjonalnej produkcji. Stosowanie ZPT podlega również surowym przepisom dotyczącym ochrony środowiska, generalnie wymagającym zgodności z przepisami takimi jak EU BPR.
Język
