Vanwege hun nauwsluitende karakter en het binnenmilieu waarin ze worden gedragen, vloer sokken zijn zeer gevoelig voor de groei van bacteriën en schimmels, wat resulteert in geur- en huidproblemen. Daarom is hetfunctionaliseren met antimicrobiële afwerkingen een belangrijke benadering om de productwaarde en consumentenervaring te verbeteren.
1. Quaternaire ammoniumzouten van siliconen (Si-QAC's)
Quaternaire ammoniumzoutverbindingen van siliconen, zoals 3-(trimethoxysilyl)propyldimethyloctadecylammoniumchloride (AEM 5700), behoren tot de meest gebruikte niet-uitlogende antimicrobiële middelen in de textielindustrie.
Mechanisme van actie
Si-QAC's werken door middel van fysieke lekke banden en vernietiging van ladingen.
Covalente binding: De afwerking vormt covalente bindingen met het oppervlak van vezels zoals cellulose en eiwit via silaangroepen, waardoor ze aan de vezel worden verankerd en een duurzame antimicrobiële beschermlaag wordt gevormd.
"Speer"-effect: De alkylgroepen met lange keten (zoals de octadecylgroep) aan het kationische uiteinde van het quaternaire ammoniumzout lijken op talloze kleine "speren". Wanneer bacteriën of schimmels in contact komen met het behandelde vezeloppervlak, worden de negatieve ladingen op het celmembraan sterk aangetrokken door de positieve ladingen op het quaternaire ammoniumzout.
Membraanbreuk en dood: Deze sterke adsorptie verstoort de integriteit van het celmembraan, waardoor de celinhoud kan lekken, waardoor het micro-organisme uiteindelijk inactief wordt en de dood veroorzaakt. Omdat dit mechanisme fysiek is, is het voor bacteriën moeilijk om gerichte resistentie te ontwikkelen via genetische mutatie.
Professionele voordelen
Hoge duurzaamheid: Dankzij hun covalente binding aan de vezel vertonen Si-QAC's een uitstekende wasbestendigheid, zijn ze bestand tegen veelvuldig thuiswassen en behouden ze hun antimicrobiële werkzaamheid gedurende langere perioden.
Hoge veiligheid: de afwerking lekt niet uit de vezels, waardoor deze veilig is voor contact met de menselijke huid.
II. Metaalionafwerking: Zilverion (Ag)
Zilverion is een van de oudste en meest effectieve anorganische antimicrobiële middelen, die veel worden gebruikt in hoogwaardige functionele vloersokken.
Mechanisme van actie
Het antimicrobiële mechanisme van zilverionen is een multi-target, breedspectrum chemische reactie en cytotoxiciteit.
Actieve afgifte: Het afwerkingsmiddel wordt doorgaans geïmmobiliseerd in of op het vezeloppervlak in de vorm van nanozilver of door zeoliet ondersteund zilver. In een vochtige omgeving geven de zilveratomen langzaam zeer actieve Ag-ionen af.
Enzyminactivatie: Ag-ionen hebben een sterke affiniteit voor zwavelhoudende groepen op bacteriële celmembranen (zoals de sulfhydrylgroepen (SH) op eiwitten). Ze binden zich aan belangrijke enzymen die betrokken zijn bij het ademhalingsmetabolisme en -transport, waardoor ze snel worden geïnactiveerd en de energieproductie wordt geblokkeerd.
DNA/RNA-interferentie: Zilverionen kunnen ook bacteriële celkernen binnendringen, binden aan DNA en RNA en de replicatie en expressie van genetisch materiaal verstoren, waardoor de bacteriële reproductie volledig wordt geremd.
Professionele voordelen
Breed spectrum en hoge efficiëntie: Het vertoont uitstekende remmende effecten tegen veel voorkomende ziekteverwekkers, geurveroorzakende bacteriën en schimmels.
Thermische stabiliteit: Als anorganisch materiaal vertoont zilver een uitstekende thermische stabiliteit, waardoor het geschikt is voor verschillende vezelverwerking en strijken op hoge temperatuur.
Geurbestrijding: Ag remt effectief de groei van micro-organismen zoals Staphylococcus aureus, die voetgeur veroorzaakt, waardoor het geurbestrijdingsprobleem voor vloersokken direct wordt aangepakt.
III. Natuurlijke en biogebaseerde afwerkingen: chitine en zijn derivaten
Om aan de groeiende vraag naar milieubescherming en natuurlijke eigenschappen te voldoen, worden in vloersokken ook antimicrobiële middelen gebruikt die zijn afgeleid van natuurlijke materialen. Chitine en zijn gedeacetyleerde derivaat, chitosan, zijn belangrijke vertegenwoordigers.
Mechanisme van actie
Chitosan is na cellulose het grootste polymeer in de natuur, en het antimicrobiële mechanisme ervan is voornamelijk gebaseerd op kationische polymerisatie.
Polymeerbarrière: Moleculaire ketens van chitosan bevatten talrijke aminogroepen (-NH2), die onder zwak zure omstandigheden een positieve lading dragen, waardoor het een kationisch polymeer is.
Elektrostatische adsorptie: Door deze kationische eigenschap kan het zich sterk hechten aan negatief geladen bacteriële celmembranen.
Membraanpermeatie en chelatie: Na adsorptie kunnen chitosan-polymeerketens celmembranen binnendringen, waardoor hun permeabiliteit verandert. Bovendien bezit chitosan een chelaatvormend effect, waarbij het sporenelementen van metaal absorbeert die essentieel zijn voor de overleving van bacteriën, waardoor hun normale fysiologische functies worden verstoord en hun groei wordt geremd.
Professionele voordelen
Biocompatibiliteit: Chitosan is zeer biologisch afbreekbaar en biocompatibel, zonder toxische bijwerkingen op het menselijk lichaam, waardoor het een groene en milieuvriendelijke antibacteriële optie is.
Functionele diversiteit: Chitosan zelf heeft bepaalde hydraterende en helende eigenschappen voor de huid, waardoor vloersokken extra huidverzorgingsvoordelen bieden.
IV. Zinkpyrithion (ZPT) en triclosan (TCS)
Hoewel triclosan (TCS) in veel landen en producten aan beperkingen is onderworpen of verboden vanwege milieu- en veiligheidsoverwegingen, blijft het een historisch belangrijk antimicrobieel textielmiddel. Zinkpyrithion (ZPT) wordt voornamelijk gebruikt voor antischimmel- en antiroostoepassingen en wordt soms ook op textiel toegepast.
Mechanisme van actie
Deze verbindingen functioneren doorgaans als uitloogbare afwerkingen.
ZPT: Het werkt door te interfereren met het celmembraantransportsysteem en het energiemetabolisme van schimmels (zoals de ringworm die voetschimmel veroorzaakt), waardoor het een uitstekende schimmelremming biedt, vooral tegen schimmels en gisten die zich kunnen hechten aan vloersokken.
TCS: Het werkingsmechanisme is het remmen van enoylreductase, een sleutelenzym bij de bacteriële vetzuursynthese, waardoor de constructie van bacteriële celmembranen wordt voorkomen.
Beperkingen
Lage duurzaamheid: Dit type afwerking laat gemakkelijk los van vezels en vertoont over het algemeen een slechte wasbestendigheid.
Milieurisico's: Vooral TCS is een punt van zorg vanwege de milieuresiduen en de potentiële impact op aquatische ecosystemen, waardoor het een factor is die strikt moet worden vermeden in de professionele productie. Het gebruik van ZPT is ook onderworpen aan strikte milieuregels, die doorgaans naleving van regelgeving zoals de EU BPR vereisen.
Taal
