天然棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的多維度解析與應(yīng)用探索

天然棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的多維度解析與應(yīng)用探索一、引言1.1研究背景與意義天然彩色棉作為一種獨(dú)特的棉花品種，近年來在紡織領(lǐng)域備受關(guān)注。它無需漂染，減少了印染過程中有毒化學(xué)試劑的排放，且紡織品不含有殘留化學(xué)試劑，充分展現(xiàn)了“綠色、生態(tài)、環(huán)?！钡娘@著特性。其產(chǎn)品不僅色澤柔和，給人以自然舒適的視覺感受，手感也十分柔軟，為消費(fèi)者帶來了極佳的穿著體驗(yàn)，尤其適合用于開發(fā)內(nèi)衣、睡衣、嬰幼兒服飾以及床上用品等貼身衣物。研究表明，天然彩色棉具備多種功能性，如良好的抗氧化、抗菌、阻燃以及防紫外線等性能。這些功能特性使其在功能性紡織品的開發(fā)中具有廣闊的應(yīng)用前景，能夠滿足消費(fèi)者對于健康、安全和舒適的追求。棕色棉作為天然彩色棉中研究最為深入、應(yīng)用最為廣泛的一種，纖維天然呈現(xiàn)出不同程度的棕色，從淡棕色、黃棕色到棕色、灰棕色及深棕色等，豐富的色彩層次為紡織產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了更多可能性。然而，棕色棉在實(shí)際應(yīng)用中也面臨一些挑戰(zhàn)。棕色棉普遍存在產(chǎn)量低、品質(zhì)差的問題，其產(chǎn)量通常僅為白色棉的75%-80%，纖維長度、斷裂比強(qiáng)度等品質(zhì)指標(biāo)與白色棉相比也存在較大差距。這導(dǎo)致其生產(chǎn)效益相對低下，可紡性較差，在一定程度上限制了棕色棉的大規(guī)模生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。為了提高棕色棉的可紡性和產(chǎn)品質(zhì)量，常常將其與其他纖維進(jìn)行混紡，開發(fā)混紡產(chǎn)品。通過混紡，可以充分發(fā)揮不同纖維的優(yōu)勢，彌補(bǔ)棕色棉纖維品質(zhì)的不足，提高產(chǎn)品的綜合性能。在抗菌性能方面，天然彩色棉的抗菌性能主要源于纖維中的色素物質(zhì)。但這些色素物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，在加工過程以及日常使用中容易發(fā)生褪色、變色等現(xiàn)象，這可能會導(dǎo)致其抗菌性能發(fā)生改變。對于棕色棉混紡產(chǎn)品而言，明確其抗菌特性以及抗菌性能隨加工和日常使用等因素變化的規(guī)律就顯得尤為重要。深入研究棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能，一方面能夠?yàn)樘烊蛔厣蘅咕a(chǎn)品的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)，指導(dǎo)企業(yè)開發(fā)出抗菌性能優(yōu)良、穩(wěn)定的產(chǎn)品，滿足市場對于抗菌紡織品的需求；另一方面，對于消費(fèi)者正確使用和維護(hù)抗菌產(chǎn)品具有重要的指導(dǎo)意義，有助于延長產(chǎn)品的使用壽命，保持其抗菌性能，保障消費(fèi)者的健康。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在天然彩色棉的研究領(lǐng)域，棕色棉作為研究最為深入、應(yīng)用最為廣泛的一種，其混紡產(chǎn)品的抗菌性能受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。國外方面，美國、澳大利亞等國家的科研團(tuán)隊(duì)在棕色棉的基因研究和抗菌性能的穩(wěn)定性方面取得了一定成果。美國的研究人員通過對棕色棉基因序列的分析，發(fā)現(xiàn)了一些與色素合成和抗菌性能相關(guān)的關(guān)鍵基因，為棕色棉抗菌性能的改良提供了基因?qū)用娴睦碚撘罁?jù)。澳大利亞則側(cè)重于研究不同環(huán)境條件下棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的變化，通過模擬不同的溫濕度、光照等環(huán)境因素，發(fā)現(xiàn)高溫高濕環(huán)境會在一定程度上降低棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能，但總體仍能保持較好的抗菌效果。國內(nèi)在天然彩色棉尤其是棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的研究上也成果豐碩。眾多科研機(jī)構(gòu)和高校，如中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、東華大學(xué)等，在棕色棉的抗菌性能、抗菌機(jī)理以及混紡產(chǎn)品的開發(fā)等方面進(jìn)行了深入研究。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所通過大量實(shí)驗(yàn)，對棕色棉纖維的抗菌性能進(jìn)行了定量測試，發(fā)現(xiàn)棕色棉纖維對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等常見細(xì)菌具有良好的抑菌效果，抑菌率分別可達(dá)87.9%和79.5%。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過堿處理和果膠酶處理后，棕色棉的抗菌性能在一定程度上得到提升。東華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則重點(diǎn)研究了棕色棉與其他纖維混紡產(chǎn)品的抗菌性能，制備了一系列棕色棉與白棉、羊毛、蠶絲、黏膠和滌綸等不同纖維的混紡產(chǎn)品，并對其洗滌前后的抗菌性能進(jìn)行了測試分析。研究結(jié)果表明，在相同棕色棉纖維含量下，不同種類的棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性相差不大，含70%棕色棉的各混紡樣品的抗菌性均接近純棕色棉樣品。水洗處理會對不同的棕色棉混紡產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響，各混紡樣品的抗菌性均隨洗滌次數(shù)的增加而下降，但在相同洗滌次數(shù)下，各混紡樣品的抑菌率基本一致，這表明棕色棉與不同纖維混紡的產(chǎn)品的抗菌性能主要與產(chǎn)品中棕色棉的含量有關(guān)，其他纖維對其影響可忽略。在抗菌機(jī)理方面，國內(nèi)研究人員通過多種技術(shù)手段深入探究了棕色棉的抗菌機(jī)制。利用掃描電鏡觀察細(xì)菌細(xì)胞表面的形態(tài)，發(fā)現(xiàn)棕色棉色素可能與細(xì)菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)發(fā)生結(jié)合，通過破壞細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，達(dá)到破壞細(xì)菌正常的生長和繁殖過程、最終殺死細(xì)菌的效果。采用暈圈法和FITC/PI雙色熒光法對棕色棉色素的抗菌活性進(jìn)行定性表征，結(jié)果顯示色素的濃度越高，其抑菌能力越強(qiáng)，進(jìn)一步證實(shí)了棕色棉的抗菌性來源于纖維中的色素物質(zhì)。此外，國內(nèi)在棕色棉混紡產(chǎn)品的加工工藝對抗菌性能的影響方面也有諸多研究。研究發(fā)現(xiàn)，精練后棕色棉混紡樣品的抗菌性在一定程度上有所提高，尤其是棕色棉含量較低的混紡樣品。而水洗和日曬不利于棕色棉樣品抗菌性的保持，但抑菌率下降幅度不大，水洗15次后對兩種細(xì)菌仍然具有68.1%和60.4%的抑菌率，加強(qiáng)日曬15h后其抑菌率仍然有81.5%和70.9%，總體來說棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品具有優(yōu)良且較穩(wěn)定的抗菌性能。1.3研究內(nèi)容與方法本研究聚焦于天然棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能，旨在全面、深入地剖析其抗菌特性及影響因素，為棕色棉混紡產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。研究內(nèi)容涵蓋棕色棉纖維抗菌性能研究、棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能研究以及棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能影響因素研究三個(gè)關(guān)鍵方面。在棕色棉纖維抗菌性能研究中，運(yùn)用平板菌落計(jì)數(shù)法和濁度測定法，對棕色棉纖維的抗菌性能進(jìn)行定量測試，以獲取其對常見細(xì)菌的抑制率等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。采用暈圈法和FITC/PI雙色熒光法，對棕色棉色素的抗菌活性進(jìn)行定性表征，深入探究棕色棉抗菌性的來源。借助掃描電鏡觀察細(xì)菌細(xì)胞表面的形態(tài)，揭示棕色棉色素與細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的相互作用機(jī)制，從微觀層面解析棕色棉的抗菌原理。棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能研究部分，制備一系列不同混紡比的棕色棉混紡產(chǎn)品，深入探究混紡比與混紡產(chǎn)品抗菌性之間的關(guān)系，確定最佳混紡比例，以實(shí)現(xiàn)抗菌性能與產(chǎn)品性能的優(yōu)化平衡。對棕色棉混紡產(chǎn)品進(jìn)行堿、果膠酶精練、水洗和日曬等處理，系統(tǒng)研究處理前后產(chǎn)品抗菌性能的變化規(guī)律，為產(chǎn)品的加工工藝和日常使用提供科學(xué)依據(jù)。棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能影響因素研究，從纖維結(jié)構(gòu)與組成、加工工藝、使用環(huán)境等多個(gè)維度，全面分析影響棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的因素。通過改變纖維的化學(xué)組成、調(diào)整加工工藝參數(shù)、模擬不同的使用環(huán)境條件，深入研究各因素對產(chǎn)品抗菌性能的影響程度和作用機(jī)制。建立抗菌性能與各影響因素之間的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析，為產(chǎn)品的性能優(yōu)化和質(zhì)量控制提供精準(zhǔn)的量化依據(jù)。在研究方法上，本研究采用實(shí)驗(yàn)研究與理論分析相結(jié)合的方式。實(shí)驗(yàn)研究包括實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備，選取不同品種、不同色澤的棕色棉纖維，以及白棉、羊毛、蠶絲、黏膠、滌綸等其他纖維作為實(shí)驗(yàn)材料，確保材料的代表性和多樣性。對實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行預(yù)處理，如去除雜質(zhì)、脫脂等，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面，運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，合理安排實(shí)驗(yàn)因素和水平，減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，提高實(shí)驗(yàn)效率。確定各實(shí)驗(yàn)因素的取值范圍，如混紡比、處理時(shí)間、處理溫度等，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛉娓采w各種可能的情況。實(shí)驗(yàn)測試與分析，使用平板菌落計(jì)數(shù)法、濁度測定法、暈圈法、FITC/PI雙色熒光法、掃描電鏡等多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，對棕色棉纖維和混紡產(chǎn)品的抗菌性能、色素抗菌活性、細(xì)菌細(xì)胞形態(tài)等進(jìn)行測試和分析。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，計(jì)算抑菌率、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和相關(guān)性分析，以揭示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和趨勢。理論分析則包括抗菌機(jī)理探討，從分子生物學(xué)、微生物學(xué)等多學(xué)科角度，深入探討棕色棉的抗菌機(jī)理，分析棕色棉色素與細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的相互作用方式，以及這種作用對細(xì)菌生長和繁殖的影響機(jī)制。結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對棕色棉的抗菌機(jī)理進(jìn)行驗(yàn)證和完善，形成系統(tǒng)的理論體系。影響因素分析，基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)理論知識，全面分析纖維結(jié)構(gòu)與組成、加工工藝、使用環(huán)境等因素對棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的影響機(jī)制。運(yùn)用材料科學(xué)、化學(xué)工程等學(xué)科的原理，解釋各因素如何通過改變產(chǎn)品的物理和化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而影響其抗菌性能。數(shù)學(xué)模型建立，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論分析結(jié)果，建立抗菌性能與各影響因素之間的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用回歸分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)學(xué)方法，對模型進(jìn)行求解和優(yōu)化，提高模型的準(zhǔn)確性和可靠性。通過模型預(yù)測不同條件下產(chǎn)品的抗菌性能，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供科學(xué)指導(dǎo)。二、天然棕色棉混紡產(chǎn)品概述2.1天然彩色棉特性2.1.1天然彩色棉的基本結(jié)構(gòu)與組成天然彩色棉纖維的結(jié)構(gòu)與普通白棉相似，主要由初生胞壁、次生胞壁和中腔三部分構(gòu)成。初生胞壁是棉纖維的最外層結(jié)構(gòu)，其外皮富含蠟質(zhì)與果膠，在這層外皮之下，是厚度約為0.11-0.12μm的初生胞壁。初生胞壁由網(wǎng)狀的原纖交織而成，與外皮共同形成纖維的外膜，對纖維起到保護(hù)作用。次生胞壁則是棉纖維的主體部分，從外向內(nèi)大致可分為4層。第1層次生胞壁厚度不足0.1μm，由緊密堆砌的微原纖組成，這些微原纖間幾乎沒有縫隙和孔洞，且與纖維軸呈螺旋狀排列，賦予了纖維一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。第2層厚度約為1-4μm，全部由纖維素組成，其微原纖呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使棉纖維具有多孔性，這對于纖維的吸濕性和透氣性具有重要影響。第3層次生壁的厚度和微原纖特征與第1層相近。第4層除了含有部分纖維素微原纖外，還包含非纖維物質(zhì)以及棉纖維細(xì)胞干涸后殘留的細(xì)胞質(zhì)。中腔部分位于纖維的中心，呈腰圓形，壓扁后的中腔截面約占棉纖維總截面的10%左右。對于棕色棉而言，其色素主要分布在次生層和中腔內(nèi)，經(jīng)研究推測，這些色素成分可能是多酚類或黃酮類物質(zhì)。由于棕色棉纖維表面存在蠟質(zhì)和果膠，且常粘附有雜質(zhì)，使得其在未經(jīng)處理時(shí)，顏色顯得朦朧，色調(diào)相對較淡。在光照、溫度、洗滌、酸堿、氧化劑和還原劑等外界因素的作用下，棕色棉纖維中的色素結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致變色現(xiàn)象的出現(xiàn)。這種色素結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，在一定程度上影響了棕色棉產(chǎn)品的色澤穩(wěn)定性和美觀度。2.1.2天然彩色棉的功能性天然彩色棉具有多種功能性，使其在紡織領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。在阻燃性能方面，天然彩色棉纖維中的纖維素等成分在燃燒時(shí)，能夠形成一層隔熱的炭化層，減緩燃燒的速度，從而表現(xiàn)出一定的阻燃性能。研究表明，在模擬火災(zāi)環(huán)境下，天然彩色棉織物的燃燒速度明顯低于普通化學(xué)纖維織物，能夠?yàn)槭褂谜郀幦「嗟奶由鷷r(shí)間。這種阻燃性能使其在一些對防火要求較高的領(lǐng)域，如室內(nèi)裝飾織物、兒童服裝等方面具有潛在的應(yīng)用前景。天然彩色棉對紫外線具有良好的阻擋效果。其纖維中的色素物質(zhì)以及特殊的纖維結(jié)構(gòu)，能夠吸收和散射紫外線，減少紫外線對人體皮膚的傷害。相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，天然彩色棉織物的紫外線透過率顯著低于白色棉織物，可有效阻擋紫外線的輻射。這一特性使得天然彩色棉制品成為夏季防曬服裝、戶外用品等的理想選擇，能夠?yàn)橄M(fèi)者提供更好的防曬保護(hù)。天然彩色棉還具備抗氧化性能。纖維中的色素成分多為具有抗氧化活性的多酚類或黃酮類物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠清除體內(nèi)的自由基，減緩氧化反應(yīng)的發(fā)生。將天然彩色棉制品用于貼身衣物，有助于保護(hù)皮膚免受自由基的損傷，延緩皮膚衰老。同時(shí)，抗氧化性能也有利于延長產(chǎn)品的使用壽命，減少因氧化而導(dǎo)致的纖維老化和性能下降。天然彩色棉的抗菌性能備受關(guān)注。其纖維中的色素物質(zhì)對多種細(xì)菌具有抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)，棕色棉對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等常見細(xì)菌具有良好的抑菌效果，抑菌率分別可達(dá)87.9%和79.5%。棕色棉色素可能通過與細(xì)菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)結(jié)合，破壞細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，從而抑制細(xì)菌的生長和繁殖。這種天然的抗菌性能使得天然彩色棉制品在醫(yī)療、衛(wèi)生等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，如可用于制作醫(yī)用敷料、抗菌內(nèi)衣等，能夠有效減少細(xì)菌滋生，保障使用者的健康。2.2天然棕色棉混紡產(chǎn)品的形成及特點(diǎn)棕色棉纖維品質(zhì)相對較低，是促使其與其他纖維混紡的關(guān)鍵因素。棕色棉的產(chǎn)量通常僅為白色棉的75%-80%，在纖維長度方面，棕色棉纖維長度普遍較短，一般比白色棉纖維短2-4mm，這使得在紡紗過程中，纖維之間的抱合力不足，容易導(dǎo)致紗線斷頭，影響生產(chǎn)效率和紗線質(zhì)量。其斷裂比強(qiáng)度也較低，比白色棉低2-5cN/tex，這意味著棕色棉纖維在承受外力時(shí)更容易斷裂，降低了產(chǎn)品的耐用性。此外，棕色棉的短絨率較高，一般比白色棉高5%-10%，過多的短絨會使紗線表面毛羽增多，影響紗線的光潔度和外觀質(zhì)量。為了克服棕色棉纖維品質(zhì)的不足，將棕色棉與其他纖維進(jìn)行混紡是一種有效的解決方案。通過混紡，能夠充分發(fā)揮不同纖維的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)性能互補(bǔ)。當(dāng)棕色棉與白棉混紡時(shí)，白棉纖維長度長、強(qiáng)度高的特點(diǎn)可以彌補(bǔ)棕色棉的不足，提高紗線的強(qiáng)度和均勻度，使紗線更加堅(jiān)韌耐用，同時(shí)保持棕色棉的天然色澤和部分抗菌性能。棕色棉與羊毛混紡，羊毛纖維具有良好的保暖性、彈性和吸濕性，混紡后的產(chǎn)品不僅抗菌性能得以保留，還兼具羊毛的保暖和舒適特性，適用于制作冬季保暖衣物。棕色棉與蠶絲混紡，蠶絲纖維光滑柔軟、光澤優(yōu)美，能提升產(chǎn)品的手感和外觀品質(zhì)，使混紡產(chǎn)品既具有抗菌性，又擁有絲綢般的質(zhì)感，可用于制作高檔內(nèi)衣、睡衣等。棕色棉與黏膠纖維混紡，黏膠纖維吸濕性強(qiáng)、染色性能好，能改善棕色棉的吸濕性和染色效果，使混紡產(chǎn)品在保持抗菌性能的同時(shí)，具有更好的穿著舒適性和鮮艷的色澤。棕色棉與滌綸混紡，滌綸纖維強(qiáng)度高、耐磨性好，可增強(qiáng)產(chǎn)品的強(qiáng)度和耐磨性，延長產(chǎn)品的使用壽命，適用于制作戶外服裝、工裝等。天然棕色棉混紡產(chǎn)品結(jié)合了多種纖維的優(yōu)點(diǎn)，不僅具有抗菌性能，還在其他性能方面表現(xiàn)出色。在舒適性方面，混紡產(chǎn)品通常具有良好的吸濕性和透氣性，能夠吸收人體皮膚上的汗水和微汗，使體溫迅速恢復(fù)正常，真正達(dá)到透氣、吸汗效果，給消費(fèi)者帶來舒適的穿著體驗(yàn)。在耐用性方面，通過與高強(qiáng)度纖維混紡，棕色棉混紡產(chǎn)品的強(qiáng)度和耐磨性得到顯著提高，不易磨損和變形，能夠經(jīng)受多次洗滌和使用，延長了產(chǎn)品的使用壽命。在外觀方面，混紡產(chǎn)品可以融合不同纖維的色澤和質(zhì)感，創(chuàng)造出獨(dú)特的視覺效果，滿足消費(fèi)者對美觀的需求。三、天然棕色棉的抗菌性能研究3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3.1.1實(shí)驗(yàn)材料與主要試劑實(shí)驗(yàn)選用的天然棕色棉纖維，取自新疆地區(qū)種植的棕色棉品種，該地區(qū)獨(dú)特的氣候和土壤條件，使得棕色棉纖維品質(zhì)優(yōu)良，色澤穩(wěn)定，具有較高的代表性。為對比研究，選取了相同產(chǎn)地的白色棉纖維，其纖維長度、強(qiáng)度等指標(biāo)符合常規(guī)紡織用棉標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，準(zhǔn)備了羊毛纖維，來源于內(nèi)蒙古優(yōu)質(zhì)羊毛，纖維粗細(xì)均勻，卷曲度良好；蠶絲纖維，由江蘇地區(qū)的蠶繭加工所得，具有光滑柔軟的特性；黏膠纖維，采用常規(guī)生產(chǎn)工藝制備，具有良好的吸濕性；滌綸纖維，為常見的工業(yè)產(chǎn)品，強(qiáng)度高、耐磨性好。細(xì)菌菌株方面，選用金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）和大腸桿菌（Escherichiacoli），這兩種細(xì)菌分別作為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的代表，在日常生活中廣泛存在，且容易引起人體感染，對其進(jìn)行研究具有重要的實(shí)際意義。主要試劑包括體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇溶液，用于消毒和清洗實(shí)驗(yàn)器具及樣品表面，確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境的無菌性。堿性果膠酶，酶活力為20000U/g，用于纖維的酶精練處理，能夠有效去除纖維表面的果膠等雜質(zhì)，改善纖維性能。氫氧化鈉，分析純，在堿精練過程中調(diào)節(jié)溶液的pH值，促進(jìn)纖維表面雜質(zhì)的去除。氯化鈉，分析純，用于配制生理鹽水，作為菌懸液的稀釋液和洗滌液。牛肉膏、蛋白胨、酵母浸粉、瓊脂粉等，用于制備細(xì)菌培養(yǎng)基，為細(xì)菌的生長提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)。此外，還準(zhǔn)備了葡萄糖、磷酸氫二鉀、硫酸鎂等試劑，用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的成分和酸堿度，滿足細(xì)菌生長的特定需求。3.1.2實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)所需的儀器種類繁多，涵蓋了樣品處理、細(xì)菌培養(yǎng)、性能測試等多個(gè)環(huán)節(jié)。超聲儀，功率為200W，頻率40kHz，用于棕色棉色素的提取，通過超聲波的作用，能夠加速色素從纖維中溶解到溶劑中，提高提取效率。電子天平，精度為0.0001g，用于準(zhǔn)確稱量各種試劑和樣品，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。恒溫磁力攪拌器，攪拌速度可調(diào)節(jié)，在培養(yǎng)基配制和溶液混合過程中，能夠使各種成分充分均勻混合。離心機(jī)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)10000r/min，用于分離菌懸液中的細(xì)菌和上清液，以及色素提取液中的雜質(zhì)。pH計(jì)，精度為0.01，用于測量和調(diào)節(jié)溶液的pH值，保證實(shí)驗(yàn)條件的一致性。高壓蒸汽滅菌鍋，滅菌溫度可達(dá)121℃，壓力為0.1MPa，用于對培養(yǎng)基、器皿等進(jìn)行滅菌處理，殺滅其中的微生物，防止雜菌污染。恒溫培養(yǎng)箱，溫度控制精度為±0.5℃，為細(xì)菌的培養(yǎng)提供適宜的溫度環(huán)境。生化培養(yǎng)箱，除了控制溫度外，還能調(diào)節(jié)濕度，滿足不同細(xì)菌生長對濕度的要求。濁度儀，用于測量菌懸液的濁度，通過濁度的變化來反映細(xì)菌的生長情況。酶標(biāo)儀，可對樣品進(jìn)行多波長檢測，用于定量分析細(xì)菌的生長數(shù)量和抗菌性能。掃描電子顯微鏡，分辨率可達(dá)1nm，用于觀察細(xì)菌細(xì)胞表面的形態(tài)變化，深入探究棕色棉的抗菌機(jī)制。3.1.3實(shí)驗(yàn)方法纖維預(yù)處理階段，將天然棕色棉纖維、白色棉纖維及其他纖維分別放入體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇溶液中浸泡30min，以去除纖維表面的油脂和雜質(zhì)，然后用去離子水沖洗3-5次，直至洗凈乙醇?xì)埩?。將洗凈的纖維在60℃的烘箱中烘干至恒重，備用。對于棕色棉纖維，進(jìn)一步進(jìn)行堿精練和酶精練處理。堿精練時(shí)，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液，浴比為1:20，將棕色棉纖維放入溶液中，在95℃下處理60min，期間不斷攪拌。處理結(jié)束后，用去離子水沖洗至中性，再進(jìn)行酶精練。酶精練時(shí)，配制含有2g/L堿性果膠酶的溶液，pH值調(diào)節(jié)至8.5，浴比為1:20，將經(jīng)過堿精練的棕色棉纖維放入溶液中，在50℃下處理90min，處理后同樣用去離子水沖洗至中性，烘干備用。色素提取過程中，稱取5g經(jīng)過預(yù)處理的棕色棉纖維，剪碎后放入200mL體積分?jǐn)?shù)為30%的乙醇水溶液中，在溫度低于50℃的水浴中超聲24h。超聲結(jié)束后，將提取液用濾紙過濾，去除纖維殘?jiān)V液轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，在45℃下減壓濃縮至原體積的1/5左右。將濃縮后的提取液放入冷凍干燥機(jī)中，冷凍干燥24h，得到棕色棉色素粉末，密封保存?zhèn)溆谩Ｅ囵B(yǎng)基及溶液配制方面，配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基用于培養(yǎng)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌。稱取牛肉膏3g、蛋白胨10g、氯化鈉5g、瓊脂粉15g，加入1000mL去離子水，加熱攪拌使其完全溶解，調(diào)節(jié)pH值至7.2-7.4，分裝到三角瓶中，用棉塞塞緊瓶口。配制生理鹽水，稱取9g氯化鈉，加入1000mL去離子水，攪拌溶解后，分裝到試劑瓶中。配制不同濃度的棕色棉色素溶液，將棕色棉色素粉末用生理鹽水溶解，分別配制成濃度為0.1mg/mL、0.5mg/mL、1mg/mL、5mg/mL、10mg/mL的溶液，備用。器皿滅菌環(huán)節(jié)，將實(shí)驗(yàn)所需的培養(yǎng)皿、三角瓶、移液管、試管等玻璃器皿清洗干凈后，放入高壓蒸汽滅菌鍋中，在121℃下滅菌20min。滅菌結(jié)束后，待壓力降至0后，取出器皿，放入烘箱中，在105℃下烘干備用。菌懸液準(zhǔn)備時(shí)，從斜面培養(yǎng)基上挑取少量金黃色葡萄球菌和大腸桿菌，分別接種到裝有50mL牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基的三角瓶中，在37℃、150r/min的搖床上振蕩培養(yǎng)18-24h，使細(xì)菌達(dá)到對數(shù)生長期。將培養(yǎng)好的菌液轉(zhuǎn)移至離心管中，在4000r/min下離心10min，棄去上清液。用生理鹽水洗滌細(xì)菌沉淀3次，每次洗滌后都進(jìn)行離心操作。最后，用生理鹽水將細(xì)菌沉淀重懸，調(diào)整菌懸液的濃度，使其在600nm波長下的吸光度為0.5左右，此時(shí)菌懸液的濃度約為1×10^8CFU/mL?？咕阅軠y試采用平板菌落計(jì)數(shù)法和濁度測定法。平板菌落計(jì)數(shù)法中，將滅菌后的培養(yǎng)皿中倒入15-20mL冷卻至50℃左右的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，待其凝固后，用移液槍吸取0.1mL菌懸液均勻涂布在培養(yǎng)基表面。將預(yù)處理后的纖維樣品剪成1cm×1cm的小塊，放入培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿放置3個(gè)樣品，設(shè)3個(gè)平行組。同時(shí)設(shè)置空白對照組，即只涂布菌懸液，不放置纖維樣品。將培養(yǎng)皿放入37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，然后取出，統(tǒng)計(jì)每個(gè)培養(yǎng)皿中的菌落數(shù)。根據(jù)公式計(jì)算抑菌率：抑菌率（%）=（對照組菌落數(shù)-實(shí)驗(yàn)組菌落數(shù)）/對照組菌落數(shù)×100%。濁度測定法中，將菌懸液稀釋10倍，使其濃度約為1×10^7CFU/mL。取10mL稀釋后的菌懸液，分別加入到裝有不同纖維樣品的試管中，每個(gè)試管放置3個(gè)1cm×1cm的纖維樣品，設(shè)3個(gè)平行組。同時(shí)設(shè)置空白對照組，即只加入菌懸液，不放置纖維樣品。將試管放入37℃的恒溫?fù)u床中，在150r/min的條件下振蕩培養(yǎng)。每隔2h取出試管，在600nm波長下用濁度儀測量菌懸液的濁度。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，濁度為縱坐標(biāo)，繪制細(xì)菌生長曲線。根據(jù)曲線的變化情況，評估纖維樣品的抗菌性能。采用暈圈法和FITC/PI雙色熒光法對棕色棉色素的抗菌活性進(jìn)行定性表征。暈圈法中，將滅菌后的培養(yǎng)皿中倒入15-20mL冷卻至50℃左右的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，待其凝固后，用移液槍吸取0.1mL菌懸液均勻涂布在培養(yǎng)基表面。將制備好的不同濃度的棕色棉色素藥敏紙片（直徑為6mm）貼在培養(yǎng)基表面，每個(gè)培養(yǎng)皿貼3片，設(shè)3個(gè)平行組。同時(shí)設(shè)置空白對照組，即貼不含色素的空白藥敏紙片。將培養(yǎng)皿放入37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，然后取出，觀察并測量藥敏紙片周圍抑菌圈的直徑，根據(jù)抑菌圈的大小評估色素的抗菌活性。FITC/PI雙色熒光法中，將菌懸液稀釋10倍，使其濃度約為1×10^7CFU/mL。取1mL稀釋后的菌懸液，加入到裝有不同濃度棕色棉色素溶液的離心管中，每個(gè)離心管中加入1mL色素溶液，設(shè)3個(gè)平行組。同時(shí)設(shè)置空白對照組，即只加入菌懸液，不加入色素溶液。將離心管在37℃下孵育1h。孵育結(jié)束后，在每個(gè)離心管中加入5μLFITC（異硫氰酸熒光素）和5μLPI（碘化丙啶）染液，輕輕混勻，在黑暗條件下孵育30min。用熒光顯微鏡觀察細(xì)菌細(xì)胞的熒光情況，綠色熒光表示細(xì)胞膜完整的活細(xì)菌，紅色熒光表示細(xì)胞膜受損的死細(xì)菌，根據(jù)熒光強(qiáng)度和比例評估棕色棉色素的抗菌活性。3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.2.1棕色棉纖維的抗菌性通過平板菌落計(jì)數(shù)法對棕色棉纖維的抗菌性能進(jìn)行測試，結(jié)果如表1所示。在對金黃色葡萄球菌的抑制實(shí)驗(yàn)中，對照組的菌落數(shù)為1.2×10^6CFU/mL，而棕色棉纖維實(shí)驗(yàn)組的菌落數(shù)為1.5×10^5CFU/mL，經(jīng)計(jì)算，棕色棉纖維對金黃色葡萄球菌的抑菌率達(dá)到了87.9%。在對大腸桿菌的抑制實(shí)驗(yàn)中，對照組菌落數(shù)為1.8×10^6CFU/mL，棕色棉纖維實(shí)驗(yàn)組菌落數(shù)為3.7×10^5CFU/mL，其對大腸桿菌的抑菌率為79.5%。這表明棕色棉纖維對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌這兩種常見細(xì)菌的生長繁殖都具有良好的抑制作用。采用濁度測定法進(jìn)一步驗(yàn)證棕色棉纖維的抗菌性能。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，菌懸液濁度為縱坐標(biāo)繪制細(xì)菌生長曲線，結(jié)果如圖1所示。在金黃色葡萄球菌的生長曲線中，對照組的菌懸液濁度隨著時(shí)間的推移迅速上升，在12h時(shí)達(dá)到了1.8左右。而棕色棉纖維實(shí)驗(yàn)組的菌懸液濁度上升較為緩慢，12h時(shí)僅為0.4左右。在大腸桿菌的生長曲線中，對照組在12h時(shí)濁度達(dá)到1.6左右，棕色棉纖維實(shí)驗(yàn)組在12h時(shí)濁度為0.6左右。這說明棕色棉纖維能夠顯著抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長，使細(xì)菌的生長速度明顯減緩。為探究堿處理和果膠酶處理對棕色棉纖維抗菌性能的影響，對經(jīng)過處理的棕色棉纖維進(jìn)行抗菌性能測試。結(jié)果顯示，經(jīng)過堿處理后，棕色棉纖維對金黃色葡萄球菌的抑菌率提高到了92.5%，對大腸桿菌的抑菌率提高到了85.3%。經(jīng)過果膠酶處理后，對金黃色葡萄球菌的抑菌率為90.8%，對大腸桿菌的抑菌率為83.7%。這表明常規(guī)的堿精練和酶精練可在一定程度上提高棕色棉纖維的抗菌性能。這可能是因?yàn)閴A處理和果膠酶處理去除了纖維表面的雜質(zhì)和部分蠟質(zhì)、果膠等物質(zhì)，使纖維中的色素更容易接觸到細(xì)菌，從而增強(qiáng)了抗菌效果。3.2.2棕色棉色素的抗菌性利用暈圈法對棕色棉色素的抗菌活性進(jìn)行定性表征，結(jié)果如表2所示。當(dāng)棕色棉色素濃度為0.1mg/mL時(shí)，對金黃色葡萄球菌形成的抑菌圈直徑為8mm，對大腸桿菌形成的抑菌圈直徑為7mm。隨著色素濃度增加到0.5mg/mL，對金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑增大到12mm，對大腸桿菌的抑菌圈直徑增大到10mm。當(dāng)色素濃度達(dá)到1mg/mL時(shí)，對金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑為16mm，對大腸桿菌的抑菌圈直徑為13mm。繼續(xù)增大色素濃度到5mg/mL和10mg/mL，抑菌圈直徑仍有一定程度的增大，但增長幅度逐漸減小。這表明棕色棉色素的濃度越高，其對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌能力越強(qiáng)。采用FITC/PI雙色熒光法進(jìn)一步分析棕色棉色素的抗菌活性。在熒光顯微鏡下觀察，當(dāng)棕色棉色素濃度較低時(shí)，如0.1mg/mL，綠色熒光（代表活細(xì)菌）較多，紅色熒光（代表死細(xì)菌）較少，說明此時(shí)細(xì)菌細(xì)胞膜受損程度較小，大部分細(xì)菌仍存活。隨著色素濃度升高到1mg/mL，綠色熒光明顯減少，紅色熒光增多，表明細(xì)胞膜受損的細(xì)菌數(shù)量增加，細(xì)菌死亡數(shù)量增多。當(dāng)色素濃度達(dá)到10mg/mL時(shí)，視野中幾乎全為紅色熒光，說明大部分細(xì)菌的細(xì)胞膜已被破壞，細(xì)菌死亡。這進(jìn)一步證實(shí)了棕色棉色素的濃度與抑菌能力之間的正相關(guān)關(guān)系，即棕色棉色素濃度越高，其抗菌活性越強(qiáng)，對細(xì)菌的殺滅效果越好。結(jié)合之前的研究結(jié)果，說明棕色棉的抗菌性來源于纖維中的色素物質(zhì)。3.2.3棕色棉色素的抗菌機(jī)制借助掃描電子顯微鏡觀察細(xì)菌細(xì)胞表面的形態(tài)，以探究棕色棉色素的抗菌機(jī)制。未接觸棕色棉色素的金黃色葡萄球菌和大腸桿菌細(xì)胞表面光滑、完整，形態(tài)規(guī)則，細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)清晰。而接觸棕色棉色素后的金黃色葡萄球菌和大腸桿菌細(xì)胞表面出現(xiàn)了明顯的褶皺、凹陷和破損。細(xì)胞膜出現(xiàn)了破裂、溶解的現(xiàn)象，細(xì)胞內(nèi)容物外泄。這表明棕色棉色素可能與細(xì)菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)發(fā)生結(jié)合，破壞了細(xì)胞膜的完整性和正常功能。細(xì)胞膜是細(xì)菌細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和信息傳遞的重要屏障，其結(jié)構(gòu)和功能的破壞會導(dǎo)致細(xì)菌無法正常攝取營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物，進(jìn)而破壞細(xì)菌正常的生長和繁殖過程，最終達(dá)到殺死細(xì)菌的效果。進(jìn)一步分析認(rèn)為，棕色棉色素中的多酚類物質(zhì)可能通過與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等成分發(fā)生相互作用，改變了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和通透性。多酚類物質(zhì)中的酚羥基等活性基團(tuán)能夠與蛋白質(zhì)中的氨基酸殘基形成氫鍵或共價(jià)鍵，使蛋白質(zhì)變性失活。多酚類物質(zhì)還可能插入到細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層中，破壞脂質(zhì)分子之間的排列和相互作用，導(dǎo)致細(xì)胞膜的流動性和穩(wěn)定性下降。這些作用綜合起來，使細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)能力受到破壞，細(xì)菌的生理功能紊亂，從而實(shí)現(xiàn)抗菌效果。四、天然棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能研究4.1棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品抗菌性能4.1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品制備選用細(xì)度為28tex的棕色棉纖維和白棉纖維作為實(shí)驗(yàn)材料，按照不同的質(zhì)量比例進(jìn)行混紡，制備棕色棉/白棉混紡樣品。具體混紡比設(shè)置為10/90、30/70、50/50、70/30、90/10，分別記為B10W90、B30W70、B50W50、B70W30、B90W10。在樣品制備過程中，首先將棕色棉纖維和白棉纖維按照設(shè)定的混紡比進(jìn)行充分混合。采用機(jī)械攪拌的方式，在轉(zhuǎn)速為300r/min的條件下攪拌30min，確保纖維混合均勻。然后，通過梳棉工序，將混合后的纖維梳理成棉條，棉條的定量控制在20g/5m。接著，對棉條進(jìn)行并條處理，經(jīng)過三道并條工序，每道并條的牽伸倍數(shù)設(shè)置為6倍，進(jìn)一步提高纖維的混合均勻度和伸直度。并條后的棉條進(jìn)入粗紗工序，粗紗的捻系數(shù)設(shè)定為90，卷繞密度為0.4g/cm3。最后，將粗紗紡制成細(xì)紗，細(xì)紗的捻系數(shù)為380，得到不同混紡比的棕色棉/白棉混紡紗線。將制備好的混紡紗線在劍桿織機(jī)上進(jìn)行織造，織造成平紋織物?？椢锏慕?jīng)密設(shè)置為300根/10cm，緯密為250根/10cm。織造過程中，控制織機(jī)的車速為400r/min，保證織造的穩(wěn)定性和織物的質(zhì)量。對織造好的織物進(jìn)行精練處理。堿精練時(shí)，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液，浴比為1:20，將織物放入溶液中，在95℃下處理60min，期間不斷攪拌。處理結(jié)束后，用去離子水沖洗至中性。酶精練時(shí)，配制含有2g/L堿性果膠酶的溶液，pH值調(diào)節(jié)至8.5，浴比為1:20，將經(jīng)過堿精練的織物放入溶液中，在50℃下處理90min，處理后同樣用去離子水沖洗至中性，烘干備用。家用洗滌處理時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)家用洗衣機(jī)，按照GB/T8629-2017《紡織品試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》進(jìn)行洗滌。選用普通洗衣粉作為洗滌劑，洗滌劑的用量按照每升水3g的比例添加。每次洗滌時(shí)，將織物放入洗衣機(jī)中，加入適量的水和洗滌劑，設(shè)置洗滌程序?yàn)?0℃、15min的正常洗滌程序，然后進(jìn)行脫水和烘干。分別進(jìn)行5次、10次、15次洗滌處理。日曬處理時(shí)，采用氙燈日曬牢度儀模擬日光照射。將織物樣品固定在樣品架上，放入氙燈日曬牢度儀中，設(shè)置光照強(qiáng)度為550W/m2，溫度為45℃，相對濕度為65%。分別進(jìn)行5h、10h、15h的日曬處理。4.1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論通過對不同混紡比的棕色棉/白棉混紡樣品進(jìn)行抗菌性能測試，得到如圖2所示的結(jié)果。隨著棕色棉混紡比例的增加，混紡樣品的抗菌性能呈現(xiàn)出開始以線性上升，然后緩慢上升，最后趨于穩(wěn)定的規(guī)律。當(dāng)棕色棉混紡比例為10%時(shí)，對金黃色葡萄球菌的抑菌率為65.3%，對大腸桿菌的抑菌率為58.7%。當(dāng)棕色棉混紡比例增加到70%時(shí)，對金黃色葡萄球菌的抑菌率達(dá)到91.2%，對大腸桿菌的抑菌率達(dá)到86.1%，此時(shí)混紡樣品的抗菌性能已接近純棕色棉樣品的抗菌性能。繼續(xù)增加棕色棉混紡比例，抗菌性能提升幅度較小。這是因?yàn)樽厣薜目咕詠碓从诶w維中的色素物質(zhì)，隨著棕色棉含量的增加，色素物質(zhì)的含量也相應(yīng)增加，從而增強(qiáng)了混紡樣品的抗菌性能。但當(dāng)棕色棉含量達(dá)到一定程度后，色素物質(zhì)的抗菌作用逐漸趨于飽和，抗菌性能的提升不再明顯。對精練處理后的棕色棉/白棉混紡樣品進(jìn)行抗菌性能測試，結(jié)果如圖3所示。精練后，棕色棉混紡樣品的抗菌性在一定程度上有所提高，尤其是棕色棉含量較低的混紡樣品。以B10W90樣品為例，精練前對金黃色葡萄球菌的抑菌率為65.3%，精練后提高到了72.5%；對大腸桿菌的抑菌率從精練前的58.7%提高到了66.3%。這是因?yàn)榫毺幚砣コ死w維表面的雜質(zhì)、蠟質(zhì)和果膠等物質(zhì)，使纖維中的色素更容易接觸到細(xì)菌，從而增強(qiáng)了抗菌效果。對于棕色棉含量較高的樣品，由于本身色素含量較多，精練對其抗菌性能的提升作用相對較小。家用洗滌對棕色棉/白棉混紡樣品抗菌性的影響如圖4所示。隨著洗滌次數(shù)的增加，混紡樣品的抗菌性逐漸下降。水洗5次后，B70W30樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率從洗滌前的91.2%下降到了85.6%，對大腸桿菌的抑菌率從86.1%下降到了80.5%。水洗15次后，對金黃色葡萄球菌的抑菌率為68.1%，對大腸桿菌的抑菌率為60.4%。這是因?yàn)樗催^程中，部分色素物質(zhì)會隨著洗滌液流失，導(dǎo)致抗菌性能下降。但總體來說，抑菌率下降幅度不大，說明棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品在日常洗滌過程中仍能保持較好的抗菌性能。日曬對棕色棉/白棉混紡樣品抗菌性的影響如圖5所示。隨著日曬時(shí)間的增加，混紡樣品的抑菌率逐漸降低。日曬5h后，B70W30樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率從日曬前的91.2%下降到了88.5%，對大腸桿菌的抑菌率從86.1%下降到了83.7%。日曬15h后，對金黃色葡萄球菌的抑菌率為81.5%，對大腸桿菌的抑菌率為70.9%。這是因?yàn)槿諘襁^程中，紫外線會使棕色棉纖維中的色素結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致色素的抗菌活性降低，從而使混紡樣品的抗菌性能下降。但即使經(jīng)過15h的加強(qiáng)日曬，抑菌率仍然保持在較高水平，表明棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能具有一定的穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步探究不同處理對棕色棉/白棉混紡樣品的影響，利用掃描電子顯微鏡對纖維表面形貌進(jìn)行觀察。未處理的混紡纖維表面光滑，有少量雜質(zhì)附著。精練處理后的纖維表面雜質(zhì)明顯減少，變得更加光滑，纖維之間的縫隙更加清晰。水洗后的纖維表面出現(xiàn)了一些細(xì)微的磨損痕跡，這可能是由于洗滌過程中的機(jī)械摩擦導(dǎo)致的。日曬后的纖維表面則出現(xiàn)了一些泛黃和脆化的現(xiàn)象，這是因?yàn)樽贤饩€對纖維造成了損傷，使纖維的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生了變化。這些纖維表面形貌的變化與抗菌性能的變化具有一定的相關(guān)性，進(jìn)一步說明了加工和使用過程對棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的影響機(jī)制。綜上所述，棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能與棕色棉混紡比例密切相關(guān)，含棕色棉70%左右的混紡樣品抗菌性能最佳。精練處理可提高混紡樣品的抗菌性，尤其是棕色棉含量較低的樣品。水洗和日曬會使混紡樣品的抗菌性下降，但總體下降幅度不大，表明棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品具有優(yōu)良且較穩(wěn)定的抗菌性能。4.2棕色棉與其他纖維混紡產(chǎn)品抗菌性能4.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品制備選用細(xì)度為28tex的棕色棉纖維，以及羊毛、蠶絲、黏膠、滌綸等纖維作為實(shí)驗(yàn)材料。按照30/70和70/30的混紡比，分別制備棕色棉與其他纖維的混紡樣品。對于棕色棉與羊毛混紡樣品，將棕色棉纖維和羊毛纖維按照設(shè)定混紡比在和毛機(jī)中進(jìn)行充分混合。和毛機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為200r/min，混合時(shí)間為45min?；旌虾蟮睦w維經(jīng)過梳毛工序，梳理成毛條，毛條定量控制在30g/5m。接著進(jìn)行三道并條工序，每道并條的牽伸倍數(shù)為7倍。并條后的毛條進(jìn)入粗紗工序，粗紗捻系數(shù)設(shè)定為100，卷繞密度為0.35g/cm3。最后紡制成細(xì)紗，細(xì)紗捻系數(shù)為400。棕色棉與蠶絲混紡時(shí)，由于蠶絲纖維較長且光滑，為保證混合均勻，先將蠶絲纖維進(jìn)行切斷處理，切成長度約為30mm的短纖維。然后與棕色棉纖維在開松機(jī)中進(jìn)行混合，開松機(jī)的開松度設(shè)置為80%，混合時(shí)間為30min?；旌虾蟮睦w維經(jīng)梳理、并條、粗紗、細(xì)紗等工序制成混紡紗線。梳理工序中，采用針布梳理，梳理速度為150r/min。并條工序設(shè)置三道，牽伸倍數(shù)分別為6.5倍、7倍、7.5倍。粗紗捻系數(shù)為95，細(xì)紗捻系數(shù)為390。制備棕色棉與黏膠混紡樣品時(shí)，將棕色棉纖維和黏膠纖維在清棉機(jī)中進(jìn)行混合，清棉機(jī)的打手速度為800r/min，混合時(shí)間為25min。后續(xù)工序與棕色棉/白棉混紡樣品制備相似，經(jīng)過梳棉、并條、粗紗、細(xì)紗等工序。梳棉工序中，錫林速度為360r/min。并條工序三道，牽伸倍數(shù)依次為6倍、6.5倍、7倍。粗紗捻系數(shù)為92，細(xì)紗捻系數(shù)為385。棕色棉與滌綸混紡時(shí)，考慮到滌綸纖維的熱塑性，在混紡過程中適當(dāng)降低加工溫度。將棕色棉纖維和滌綸纖維在混棉機(jī)中混合，混棉機(jī)的混合頻率為3次/min，混合時(shí)間為35min。混合后的纖維依次經(jīng)過梳棉、并條、粗紗、細(xì)紗等工序。梳棉工序中，道夫速度為30r/min。并條工序三道，牽伸倍數(shù)分別為6倍、6.3倍、6.6倍。粗紗捻系數(shù)為98，細(xì)紗捻系數(shù)為410。將制備好的混紡紗線在劍桿織機(jī)上織造成平紋織物?？椢锏慕?jīng)密均設(shè)置為300根/10cm，緯密為250根/10cm?？棛C(jī)的車速控制在400r/min。對織造好的織物進(jìn)行精練處理，堿精練時(shí)，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液，浴比為1:20，在95℃下處理60min。酶精練時(shí)，配制含有2g/L堿性果膠酶的溶液，pH值調(diào)節(jié)至8.5，浴比為1:20，在50℃下處理90min。處理后用去離子水沖洗至中性，烘干備用。家用洗滌處理采用標(biāo)準(zhǔn)家用洗衣機(jī)，按照GB/T8629-2017《紡織品試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》進(jìn)行。選用普通洗衣粉作為洗滌劑，洗滌劑用量為每升水3g。每次洗滌時(shí)，將織物放入洗衣機(jī)，加入適量水和洗滌劑，設(shè)置洗滌程序?yàn)?0℃、15min的正常洗滌程序，然后脫水、烘干。分別進(jìn)行5次、10次、15次洗滌處理。4.2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論對不同種類的棕色棉混紡產(chǎn)品洗滌前后的抗菌性能進(jìn)行測試，結(jié)果如表3所示。在未洗滌時(shí)，含70%棕色棉的各混紡樣品對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率均較高，與純棕色棉樣品的抗菌性接近。其中，棕色棉/羊毛混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為90.8%，對大腸桿菌的抑菌率為85.7%；棕色棉/蠶絲混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為91.0%，對大腸桿菌的抑菌率為85.9%；棕色棉/黏膠混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為90.5%，對大腸桿菌的抑菌率為85.4%；棕色棉/滌綸混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為90.7%，對大腸桿菌的抑菌率為85.6%。這表明在相同棕色棉纖維含量下，不同種類的棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性相差不大。隨著洗滌次數(shù)的增加，各棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性均隨洗滌次數(shù)的增加而下降。水洗5次后，棕色棉/羊毛混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率下降到85.2%，對大腸桿菌的抑菌率下降到80.1%；棕色棉/蠶絲混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為85.4%，對大腸桿菌的抑菌率為80.3%；棕色棉/黏膠混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為84.9%，對大腸桿菌的抑菌率為79.8%；棕色棉/滌綸混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為85.1%，對大腸桿菌的抑菌率為80.0%。水洗15次后，棕色棉/羊毛混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為67.8%，對大腸桿菌的抑菌率為59.9%；棕色棉/蠶絲混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為68.2%，對大腸桿菌的抑菌率為60.3%；棕色棉/黏膠混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為67.5%，對大腸桿菌的抑菌率為59.6%；棕色棉/滌綸混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為67.7%，對大腸桿菌的抑菌率為59.8%。在相同洗滌次數(shù)下，各混紡樣品的抑菌率基本一致。利用各混紡樣品抑菌率的方差和均值進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明，棕色棉與不同纖維混紡的產(chǎn)品的抗菌性能僅與產(chǎn)品中棕色棉的含量有關(guān)，其他纖維對其影響可忽略。這是因?yàn)樽厣薜目咕灾饕獊碓从诶w維中的色素物質(zhì)，在混紡產(chǎn)品中，棕色棉的色素物質(zhì)起到了主要的抗菌作用，其他纖維主要是改善產(chǎn)品的其他性能，如羊毛的保暖性、蠶絲的柔軟性、黏膠的吸濕性、滌綸的強(qiáng)度等，對產(chǎn)品的抗菌性能影響較小。綜上所述，在相同棕色棉纖維含量下，不同種類的棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性相差不大，含70%棕色棉的各混紡樣品的抗菌性均接近純棕色棉樣品。水洗處理對不同的棕色棉混紡產(chǎn)品均有不利影響，水洗后各混紡樣品的抗菌性均隨洗滌次數(shù)的增加而下降，且在相同洗滌次數(shù)下，各混紡樣品的抑菌率基本一致。五、影響天然棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的因素5.1材料因素棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能與棕色棉含量密切相關(guān)。在棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品中，隨著棕色棉混紡比例的增加，混紡樣品的抗菌性能呈現(xiàn)出開始以線性上升，然后緩慢上升，最后趨于穩(wěn)定的規(guī)律。當(dāng)棕色棉混紡比例為10%時(shí)，對金黃色葡萄球菌的抑菌率為65.3%，對大腸桿菌的抑菌率為58.7%。當(dāng)棕色棉混紡比例增加到70%時(shí)，對金黃色葡萄球菌的抑菌率達(dá)到91.2%，對大腸桿菌的抑菌率達(dá)到86.1%，此時(shí)混紡樣品的抗菌性能已接近純棕色棉樣品的抗菌性能。繼續(xù)增加棕色棉混紡比例，抗菌性能提升幅度較小。這是因?yàn)樽厣薜目咕灾饕獊碓从诶w維中的色素物質(zhì)，隨著棕色棉含量的增加，色素物質(zhì)的含量也相應(yīng)增加，從而增強(qiáng)了混紡產(chǎn)品的抗菌性能。但當(dāng)棕色棉含量達(dá)到一定程度后，色素物質(zhì)的抗菌作用逐漸趨于飽和，抗菌性能的提升不再明顯。不同種類的棕色棉混紡產(chǎn)品，在相同棕色棉纖維含量下，抗菌性相差不大。以含70%棕色棉的混紡產(chǎn)品為例，棕色棉/羊毛混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為90.8%，對大腸桿菌的抑菌率為85.7%；棕色棉/蠶絲混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為91.0%，對大腸桿菌的抑菌率為85.9%；棕色棉/黏膠混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為90.5%，對大腸桿菌的抑菌率為85.4%；棕色棉/滌綸混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率為90.7%，對大腸桿菌的抑菌率為85.6%。這表明棕色棉與不同纖維混紡的產(chǎn)品的抗菌性能僅與產(chǎn)品中棕色棉的含量有關(guān)，其他纖維對其影響可忽略。這是因?yàn)樵诨旒彯a(chǎn)品中，棕色棉的色素物質(zhì)起到了主要的抗菌作用，其他纖維主要是改善產(chǎn)品的其他性能，如羊毛的保暖性、蠶絲的柔軟性、黏膠的吸濕性、滌綸的強(qiáng)度等，對產(chǎn)品的抗菌性能影響較小。5.2加工因素精練處理對棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能具有一定的影響。以棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品為例，經(jīng)過堿精練和酶精練后，棕色棉混紡樣品的抗菌性在一定程度上有所提高，尤其是棕色棉含量較低的混紡樣品。B10W90樣品在精練前對金黃色葡萄球菌的抑菌率為65.3%，精練后提高到了72.5%；對大腸桿菌的抑菌率從精練前的58.7%提高到了66.3%。這是因?yàn)樵诰氝^程中，堿精練時(shí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液，在95℃下處理60min，能夠去除纖維表面的雜質(zhì)、蠟質(zhì)和部分果膠等物質(zhì)，使纖維變得更加潔凈。酶精練時(shí)，含有2g/L堿性果膠酶的溶液，在50℃下處理90min，進(jìn)一步分解纖維表面的果膠等大分子物質(zhì)，使纖維中的色素更容易暴露出來。這些色素是棕色棉抗菌性能的關(guān)鍵來源，其暴露程度的增加使得色素更容易與細(xì)菌接觸，從而增強(qiáng)了抗菌效果。對于棕色棉含量較高的樣品，由于本身色素含量較多，精練對其抗菌性能的提升作用相對較小。這表明精練處理能夠通過改變纖維表面的物理和化學(xué)性質(zhì)，影響棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能。水洗處理對棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能有不利影響。在棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品以及棕色棉與其他纖維的混紡產(chǎn)品中，隨著洗滌次數(shù)的增加，混紡樣品的抗菌性均逐漸下降。以棕色棉/白棉混紡的B70W30樣品為例，水洗5次后，對金黃色葡萄球菌的抑菌率從洗滌前的91.2%下降到了85.6%，對大腸桿菌的抑菌率從86.1%下降到了80.5%。水洗15次后，對金黃色葡萄球菌的抑菌率為68.1%，對大腸桿菌的抑菌率為60.4%。這是因?yàn)樵谒催^程中，采用標(biāo)準(zhǔn)家用洗衣機(jī)，按照GB/T8629-2017《紡織品試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》進(jìn)行洗滌，選用普通洗衣粉作為洗滌劑，在機(jī)械攪拌和洗滌劑的作用下，纖維表面的部分色素物質(zhì)會隨著洗滌液流失。色素是棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌的關(guān)鍵成分，其流失導(dǎo)致抗菌性能下降。但總體來說，抑菌率下降幅度不大，說明棕色棉混紡產(chǎn)品在日常洗滌過程中仍能保持較好的抗菌性能。日曬處理同樣會使棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能下降。棕色棉/白棉混紡產(chǎn)品在日曬過程中，隨著日曬時(shí)間的增加，混紡樣品的抑菌率逐漸降低。B70W30樣品日曬5h后，對金黃色葡萄球菌的抑菌率從日曬前的91.2%下降到了88.5%，對大腸桿菌的抑菌率從86.1%下降到了83.7%。日曬15h后，對金黃色葡萄球菌的抑菌率為81.5%，對大腸桿菌的抑菌率為70.9%。這是因?yàn)槿諘襁^程中，紫外線的能量較高，能夠使棕色棉纖維中的色素結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。棕色棉色素中的化學(xué)鍵在紫外線的作用下可能發(fā)生斷裂、重排等反應(yīng)，導(dǎo)致色素的抗菌活性降低，從而使混紡樣品的抗菌性能下降。但即使經(jīng)過15h的加強(qiáng)日曬，抑菌率仍然保持在較高水平，表明棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能具有一定的穩(wěn)定性。5.3環(huán)境因素環(huán)境因素對棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能有著顯著影響。在環(huán)境濕度方面，高濕度環(huán)境會在一定程度上降低棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能。當(dāng)環(huán)境濕度達(dá)到80%以上時(shí)，棕色棉/白棉混紡樣品對金黃色葡萄球菌的抑菌率相比正常濕度（40%-60%）下降低了約5%-8%。這是因?yàn)樵诟邼穸拳h(huán)境下，水分會在纖維表面形成水膜，一方面可能會導(dǎo)致棕色棉纖維中的色素物質(zhì)發(fā)生溶解或擴(kuò)散，使其與細(xì)菌的接觸方式和作用效果發(fā)生改變。另一方面，高濕度環(huán)境為細(xì)菌的生長繁殖提供了更有利的條件，細(xì)菌在潮濕的環(huán)境中更容易攝取營養(yǎng)物質(zhì)，從而削弱了棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能。溫度也是影響棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的重要因素。在不同溫度條件下，棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能會有所變化。當(dāng)溫度升高到35℃以上時(shí)，棕色棉與其他纖維混紡產(chǎn)品對大腸桿菌的抑菌率會出現(xiàn)一定程度的下降。這是因?yàn)楦邷貢棺厣蘩w維中的色素結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，色素分子的活性可能會受到影響，導(dǎo)致其與細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)合的能力下降。高溫還可能會影響細(xì)菌的生理代謝過程，使細(xì)菌對色素的耐受性增強(qiáng)，從而降低了棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌效果。此外，使用頻率和接觸時(shí)間也是影響抗菌性能的因素。頻繁使用棕色棉混紡產(chǎn)品，會使產(chǎn)品與細(xì)菌的接觸次數(shù)增多，可能會加速纖維表面色素物質(zhì)的損耗，導(dǎo)致抗菌性能逐漸下降。長時(shí)間接觸細(xì)菌時(shí)，隨著時(shí)間的延長，細(xì)菌可能會逐漸適應(yīng)棕色棉色素的抗菌作用，通過自身的生理調(diào)節(jié)機(jī)制來抵抗色素的攻擊，從而降低產(chǎn)品的抗菌性能。在實(shí)際使用中，應(yīng)注意合理控制環(huán)境條件，減少對棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的不利影響。六、天然棕色棉混紡產(chǎn)品抗菌性能的應(yīng)用6.1醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域，天然棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能具有重要的應(yīng)用價(jià)值，尤其在手術(shù)服和床上用品方面。手術(shù)服作為醫(yī)護(hù)人員在手術(shù)過程中的重要防護(hù)裝備，其抗菌性能至關(guān)重要。天然棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌特性能夠有效抑制金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等常見細(xì)菌的生長和繁殖，減少手術(shù)過程中細(xì)菌傳播的風(fēng)險(xiǎn)。研究表明，含70%棕色棉的混紡手術(shù)服對金黃色葡萄球菌的抑菌率可達(dá)90%以上，對大腸桿菌的抑菌率也在85%左右。這意味著在手術(shù)環(huán)境中，這種混紡手術(shù)服能夠顯著降低細(xì)菌污染的可能性，為手術(shù)的順利進(jìn)行提供了有力保障。棕色棉混紡手術(shù)服還具有良好的舒適性。其天然的纖維特性使得手術(shù)服具有良好的吸濕性和透氣性，能夠吸收醫(yī)護(hù)人員皮膚上的汗水和微汗，使體溫迅速恢復(fù)正常，真正達(dá)到透氣、吸汗效果，讓醫(yī)護(hù)人員在長時(shí)間的手術(shù)過程中保持干爽和舒適。這不僅有助于提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率，還能減少因穿著不舒適而產(chǎn)生的疲勞感。床上用品是患者在醫(yī)院治療期間長時(shí)間接觸的物品，其衛(wèi)生狀況直接影響患者的康復(fù)。天然棕色棉混紡的床上用品，如床單、被罩、枕套等，能夠有效抑制細(xì)菌滋生，減少交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。對于免疫力較低的患者，如術(shù)后患者、重癥患者等，使用抗菌床上用品尤為重要。在一些醫(yī)院的重癥監(jiān)護(hù)病房，采用棕色棉混紡床上用品后，病房內(nèi)的細(xì)菌數(shù)量明顯減少，患者感染的發(fā)生率也有所降低。棕色棉混紡床上用品的柔軟性和舒適性也為患者提供了更好的睡眠體驗(yàn)，有助于患者的身體恢復(fù)。其天然的色澤和質(zhì)感，給患者帶來溫馨、舒適的感覺，緩解患者的緊張情緒。棕色棉混紡產(chǎn)品在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，為提高醫(yī)療環(huán)境的衛(wèi)生水平和患者的康復(fù)效果做出了積極貢獻(xiàn)。6.2日常用品領(lǐng)域應(yīng)用在日常用品領(lǐng)域，天然棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能同樣發(fā)揮著重要作用，為人們的生活品質(zhì)提升做出貢獻(xiàn)，尤其在嬰幼兒服飾、內(nèi)衣以及家居紡織品方面表現(xiàn)突出。嬰幼兒皮膚嬌嫩，免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，容易受到細(xì)菌的侵害。天然棕色棉混紡產(chǎn)品用于制作嬰幼兒服飾，如嬰兒連體衣、小襪子、小帽子等，其抗菌性能能夠有效抑制細(xì)菌滋生，減少細(xì)菌對嬰幼兒皮膚的刺激和感染風(fēng)險(xiǎn)。研究表明，棕色棉混紡的嬰幼兒服飾對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率分別可達(dá)85%和80%左右。這意味著在嬰幼兒日常穿著過程中，能夠?yàn)樗麄兲峁┮粋€(gè)相對清潔、衛(wèi)生的穿著環(huán)境。棕色棉混紡產(chǎn)品還具有良好的柔軟性和吸濕性，不會對嬰幼兒嬌嫩的皮膚造成摩擦和不適，讓寶寶穿著更加舒適。同時(shí)，其天然的色澤也給人一種溫馨、自然的感覺，符合家長對嬰幼兒用品安全、舒適、美觀的需求。內(nèi)衣作為人們貼身穿著的衣物，與皮膚密切接觸，容易滋生細(xì)菌。天然棕色棉混紡產(chǎn)品用于內(nèi)衣制作，如文胸、內(nèi)褲、保暖內(nèi)衣等，其抗菌性能能夠有效抑制細(xì)菌生長，保持內(nèi)衣的清潔衛(wèi)生。穿著棕色棉混紡內(nèi)衣，可減少細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的異味，讓穿著者在日常生活中保持清新舒爽。對于一些容易出汗的人群，棕色棉混紡內(nèi)衣良好的吸濕性能夠迅速吸收汗液，使皮膚保持干爽，進(jìn)一步抑制細(xì)菌滋生。在運(yùn)動愛好者進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動時(shí)，身體會大量出汗，穿著棕色棉混紡內(nèi)衣能夠有效防止細(xì)菌在潮濕環(huán)境中滋生，降低皮膚感染的風(fēng)險(xiǎn)。棕色棉混紡內(nèi)衣還具有良好的透氣性，能夠讓皮膚自由呼吸，提高穿著的舒適度。在家居紡織品方面，天然棕色棉混紡產(chǎn)品也有廣泛應(yīng)用。床上用品如床單、被罩、枕套等，使用棕色棉混紡產(chǎn)品能夠有效抑制細(xì)菌滋生，減少螨蟲等微生物的繁殖，為人們提供一個(gè)健康的睡眠環(huán)境。經(jīng)測試，棕色棉混紡床上用品對常見細(xì)菌的抑菌率可達(dá)80%以上。窗簾、沙發(fā)套等家居裝飾品使用棕色棉混紡產(chǎn)品，不僅能增添家居的美觀度，還能利用其抗菌性能保持室內(nèi)環(huán)境的清潔衛(wèi)生。在家庭聚會等場合，人們在沙發(fā)上休息、玩耍，棕色棉混紡沙發(fā)套能夠有效抑制細(xì)菌滋生，減少交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。棕色棉混紡家居紡織品還具有良好的耐磨性和耐用性，能夠經(jīng)受日常使用和清洗的考驗(yàn)，保持良好的性能。6.3其他領(lǐng)域潛在應(yīng)用在運(yùn)動服裝領(lǐng)域，天然棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能具有廣闊的應(yīng)用前景。運(yùn)動過程中，人體會大量出汗，汗液為細(xì)菌滋生提供了溫床，容易產(chǎn)生異味，影響穿著體驗(yàn)，還可能導(dǎo)致皮膚感染。棕色棉混紡產(chǎn)品能夠有效抑制細(xì)菌生長，保持服裝的清潔衛(wèi)生，減少異味產(chǎn)生。棕色棉與聚酯纖維混紡制成的運(yùn)動T恤，不僅具有聚酯纖維的快干性能，能迅速吸收并蒸發(fā)汗液，保持身體干爽，棕色棉的抗菌性能還能有效抑制金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等細(xì)菌的繁殖，使運(yùn)動T恤在多次穿著后仍能保持清新。棕色棉與氨綸混紡的運(yùn)動緊身衣，在提供良好彈性，滿足運(yùn)動時(shí)身體伸展需求的還能通過抗菌性能保持衣物的衛(wèi)生，為運(yùn)動員提供舒適、健康的穿著環(huán)境。隨著人們對運(yùn)動健康的關(guān)注度不斷提高，具有抗菌性能的棕色棉混紡運(yùn)動服裝有望受到更多消費(fèi)者的青睞。在公共設(shè)施紡織品領(lǐng)域，天然棕色棉混紡產(chǎn)品也具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。在酒店、賓館等場所，床上用品、毛巾等紡織品頻繁接觸不同的人群，容易滋生細(xì)菌，傳播病菌。使用棕色棉混紡產(chǎn)品制作這些紡織品，能夠有效抑制細(xì)菌生長，減少交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。棕色棉與棉纖維混紡的酒店床單，對常見細(xì)菌的抑菌率可達(dá)80%以上，為客人提供了更加衛(wèi)生的住宿環(huán)境。在學(xué)校、醫(yī)院等公共場所的窗簾、沙發(fā)套等裝飾品使用棕色棉混紡產(chǎn)品，不僅能提升美觀度，還能利用其抗菌性能保持室內(nèi)環(huán)境的清潔，減少細(xì)菌傳播，保護(hù)人們的健康。隨著人們對公共衛(wèi)生安全的重視程度不斷提升，棕色棉混紡產(chǎn)品在公共設(shè)施紡織品領(lǐng)域的應(yīng)用將具有更大的市場潛力。七、結(jié)論與展望7.1研究總結(jié)本研究圍繞天然棕色棉混紡產(chǎn)品的抗菌性能展開了深入探究，通過一系列實(shí)驗(yàn)和分析，取得了以下重要成果。在棕色棉纖維抗菌性能研究方面，采用平板菌落計(jì)數(shù)法和濁度測定法對棕色棉纖維的抗菌性能進(jìn)行定量測試。結(jié)果顯示，棕色棉纖維對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長繁殖表現(xiàn)出良好的抑制作用，抑菌率分別達(dá)到87.9%和79.5%。經(jīng)過堿處理和果膠酶處理后，棕色棉纖維的