مصرف کنندگان امروزی انتظار دارند محصولاتی که خریداری می کنند نظیر پوشاک، منسوجات خانگی و محصولات کف پوش از کارایی و عملکرد بالایی برخوردار باشند و در میان تمامی عملکردهای موجود برای این محصولات، مبارزه با اثرات نامطلوب رشد میکروبی دارای بیشترین میزان اهمیت است.
ترجمه: آزاده موحد
میکروب چیست؟ میکروب ها ارگانیزم هایی هستند که معمولا با چشم غیرمسلح قابل دیدن نمی باشند و برای مشاهده آن ها باید از میکروسکوپ استفاده کرد. میکروب ها شامل باکتری، جلبک، قارچ، تک یاخته ها و میکروحیوانات نظیر کنه های موج در گرد و خاک می شوند.
اگرچه میکروب ها جزو ارگانیزم های میکروسکوپی هستند اما به وفور در اطراف ما یافت می شوند.
به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز، نرخ رشد میکروب ها بر روی مواد آسیب پذیر در شرایط محیطی بهینه می تواند سریع باشد؛ بعضی از باکتری ها در هر بیست دقیقه تا دوبرابر تکثیر می شوند. این میکروارگانیزم ها باعث ایجاد بوی نامطبوع، لکه و تجزیه کالا شده و عمر مفید الیاف، منسوجات و بی بافت های عمل نشده را کاهش می دهد.
تکمیل های ضدمیکروبی چیست؟
تکمیل ضدمیکروبی استفاده از یک ماده فعال در فرایند تولیدی یک محصول یا ماده اولیه برای جلوگیری از رشد میکروارگانیزم ها و حتی حذف آن ها در آن محصول یا ماده اولیه می باشد.
مواد ضدمیکروبی هم به عوامل ضدباکتریایی و هم ضدقارچی گفته می شود. تکمیل های ضدباکتریایی رشد باکتری ها را کنترل می کنند در حالی که تکمیل های ضدقارچی رشد قارچ ها و کپک ها و سفیدک ها را کنترل می کنند.
چگونه تکمیل های ضدمیکروبی بر روی الیاف به کار گرفته می شوند؟
روش های به کارگیری تکمیل های ضدمیکروبی بسته به نوع الیاف، قطر آن و شرایط انجام فرایند می تواند متفاوت باشد. مواد ضدمیکروبی را می توان به طور مستقیم به خود الیاف اضافه کرد و یا در طول فرایند اکستروژن به غلاف آن افزود؛ همچنین می توان پس از تولید الیاف آن ها را به صورت موضعی بر روی الیاف به کار گرفت. روش های به کارگیری نیز عبارت است از پوشش دهی پلیمری، اسپری کردن یا اضافه کردن به اسپین فینیش.
در مورد محصولات بی بافت چنانچه امکان استفاده از افزودنی های ضدمیکروبی پیش از تولید وجود نداشته باشد، می توان در طول فرایند باندینگ یا فرایندهای تکمیلی آن ها را به کار گرفت. در منسوجات تاری پودی و کشبافی نیز معمولا مواد ضدمیکروبی را به روش پد کردن یا رمق کشی به کار می گیرند.
مزایای تکمیل ضدمیکروبی بر روی الیاف چیست؟
هرجا که رطوبت باشد پتانسیل تکثیر باکتری، کپک و سفیدک نیز در آن جا وجود دارد.
رطوبت و مواد مغذی عرق بدن در پوشاک باقی می ماند و منجر به رشد نمایی باکتری ها و ایجاد بوی بد می شود.
موادی نظیر روکش صندلی خودرو، قالیچه و فرش های خانگی که دایما در معرض گرد و خاک قرار دارند و امکان ریختن آب یا سایر مایعات بر روی آن ها وجود دارد، بهترین شرایط را برای رشد کپک و سفیدک فراهم می کنند و در نتیجه باعث ایجاد بوی نا و لکه می شوند.
در مواد اولیه ساخت و ساز معمولا از عناصر بی بافت بهره گرفته می شود. این مواد از نظر شرایط محیطی برای رشد میکروب ها بسیار ایده آل هستند که این امر باعث تخریب محصول و از دست رفتن یکپارچگی آن می شود.
کالاهای تکمیل شده که حاوی عوامل ضدمیکروبی هستند مانع از رشد باکتری، کپک و سفیدک می شوند که باعث افزایش تازگی، تمیزی و بهبود دوام کالا می شود. انجام این تکمیل از نظر اقتصادی باعث افزایش ارزش و کارایی کالا می شود ضمن این که کالا را در بازار رقابت پذیر می کند. علاوه بر آن تکمیل ضدمیکروبی باعث افزایش عمر مفید محصول می شود که از نظر زیست محیطی یک نکته مثبت است.
تاثیر تکمیل ضدمیکروبی بر روی الیاف چگونه اندازه گیری می شود؟
برای بررسی عملکرد ضدمیکروبی روش های زیادی از سوی سازمان های مختلف نظیر متخصصین مواد شیمیایی و رنگرزی نساجی آمریکا (AATCC)، انجمن مواد و آزمون آمریکا(ASTM)، سازمان بین المللی استاندارد سازی(ISO) و استاندارد صنعتی ژاپن(JIS) ارایه شده است.
این روش های استاندارد اغلب برای انواع خاصی از مواد اولیه، مصارف نهایی یا فناوری های ضدمیکروبی طراحی می شود و بنابراین انتخاب روش درست و مناسب بسیار حیاتی است.
روش های ارزیابی تکمیل ضدمیکروبی
روش های ارزیابی تکمیل های ضدمیکروبی معمولا دو دسته هستند: کیفی و کمّی.
روش های کیفی نظیر روش 147 AATCC برای تکمیل ضدباکتری یا روش AATCC 30 و ASTM G21
برای تکمیل ضدقارچ بر اساس مشاهده بصری رشد میکروبی بوده که در آن ها از یک میکروسکوپ برای تایید عدم رشد میکروبی استفاده می شود.
در این روش ها برای بررسی تقریبی فعالیت ضدباکتریایی/ضدقارچی یک ماده از رویکرد منطقه فاقد رشد میکروبی یا همان منطقه بازدارنده بهره گرفته می شود. البته این رویکرد لزوما به معنای وجود ارتباط بین منطقه بازدارنده و فعالیت ضدمیکروبی محصول نیست.
همان طور که در شکل 1 نشان داده شده این مشاهدات بصری باعث می شود تا روش های ارزیابی برای کسانی که پیش زمینه علمی ندارند هم ساده شود. البته روش های کیفی برای بررسی فعالیت ضدمیکروبی انواع بسیاری از مواد مناسب نیست.
شکل1-پارچه بی بافت عمل نشده(سمت چپ) در مقابل پارچه بی بافت تهیه شده از الیاف عمل شده با اولترافرش(سمت راست)
در سویی دیگر روش های کمی قرار دارند که با استفاده از مقادیر عددی نظیر کاهش لگاریتمی یا درصد کاهش، درجه فعالیت ضدمیکروبی یک محصول را تعیین می کنند. روش های کمی رایج عبارتند از ISO 20743، JIS L 1902، AATCC Method 100 و ASTM E2149.
با استفاده از این روش ها می توان یک عدد مشخص از باکتری ها را در تماس با یک دسته از الیاف یا یک منسوج/بی بافت تکمیل شده قرار داد. همان طور که در شکل 2 نشان داده شده است، پس از یک دوره نهفتگی مشخص باکتری های باقیمانده بازیابی و مجددا شمارش می شوند.
شکل2-الیاف عمل نشده(سمت چپ) در مقابل الیاف عمل شده با اولترافرش(سمت راست)
علاوه بر روش های کیفی و کمی متداول که در بالا به آن اشاره شد، یک سری صنایع مشخص ممکن است روش های بررسی مخصوص به خودشان را داشته باشند که الیاف یا منسوجات و بی بافت ها باید بر اساس آن روش ها مورد ارزیابی قرار بگیرند. برای مثال بیشتر خودروسازان برای بررسی حساسیت منسوجات خودرو به رشد کپک و قارچ و بوی بد آن ها، از روش های آزمایشی خودشان استفاده می کنند.
حساسیت روش های کمی در مقایسه با روش های کیفی بیشتر است و می توان آن ها را در طیف گسترده تری از محصولات ضدمیکروبی به کار گرفت. در این روش ها شرایط آزمایش مشابهت بیشتری با دنیای واقعی دارد و نتایج حاصل نیز نسبت به روش کیفی و رویکرد "منطقه بازدارنده" معنی دارتر است.
البته روش های کمی در مقایسه با روش های کیفی گران تر بوده و انجام آن ها نیز زمان بر می باشد. علاوه بر آن انتخاب یک آزمایشگاه باتجربه برای انجام روش های کمی لازم و ضروری است چون متخصصان میکروبیولوژی کم تجربه نتایجی را اریه می دهند که طیف آن ها بسیار گسترده بوده و از دقت کافی برخوردار نیست.
افزودنی های ضدمیکروبی Ultra-Fresh
اولترافرش به محدوده ای از تکمیل های ضدمیکروبی گفته می شود که توسط کمپانی Thomson Research Associates(TRA) با بیشتر از 60 سال تخصص در این زمینه، ارایه شده است.
در محصولات ضدمیکروبی اولترافرش رشد باکتری، جلبک و قارچ که منجر به ایجاد بوی بد، لکه و تجزیه پارچه می شود، به طور مداوم کنترل می شود. انجام این تکمیل محافظت کننده بر روی محصول باعث تمیز و تازه ماندن آن محصول در طول عمر مفید آن می شود.
کارایی افزودنی های ضدمیکروبی اولترافرش در روش های آزمایشی مذکور و همچنین روش های استانداردسازی دیگری که در این مقاله به آن ها اشاره نشده، تایید شده است. تجهیزات آزمایشگاه های مدرن و به روز TRA به گونه ای است که امکان انجام هزاران آزمایش در سال توسط متخصصان میکروبیولوژی آموزش دیده و بادقت در آن وجود دارد.
کمپانی TRA علاوه بر داشتن آزمایشگاه مجهز، در زمینه بازاریابی نیز از تولیدکنندگان حمایت می کند و از لحاظ قانونی به آن ها کمک می کند تا در جهت دستورالعمل های آژانس حفاظت از محیط زیست(EPA) گام بردارند.
محصولات ضدمیکروبی اولترافرش برای مطابقت داشتن با قوانین بین المللی باید مراحل آزمایشی سختی را از لحاظ ایمنی و کارایی پشت سر بگذارند.
کمپانی TRA همچنین برای حذف مواد و عملیات مضر از فرایندهای تولیدی نساجی با کمپانی بلوساین همکاری کرده است.