抗菌纺织品异味评价

发布时间：2025-07-02 07:57:54 阅读量：1 作者：生物检测中心

抗菌纺织品异味评价：科学方法与标准解析

抗菌纺织品在提升穿着舒适性与卫生性方面发挥着重要作用。然而，部分抗菌处理工艺或助剂在特定条件下可能产生不良气味，影响消费者体验与产品接受度。因此，建立科学、系统、客观的抗菌纺织品异味评价体系至关重要。

一、 异味来源与产生机理

抗菌纺织品异味的产生主要与以下因素相关：

  1. 抗菌剂本身或其降解产物： 某些季铵盐类、卤胺类、纳米金属氧化物（如银、铜）等抗菌剂，或其在使用、贮存过程中光降解、热降解、水解形成的中间体或终产物，可能具有刺激性或不良气味。
  2. 微生物代谢产物： 抗菌效果不足或不均匀时，未被有效抑制的微生物（如细菌、真菌）在织物上繁殖代谢，产生具有腐败气味的挥发性有机化合物（VOCs），如硫化物（硫化氢）、氨、胺类（腐胺、尸胺）、酮类等。
  3. 化学助剂残留： 纺织品加工过程中使用的其他化学助剂（如柔软剂、粘合剂、交联剂、染料、固色剂等）残留过多，特别是与抗菌剂发生相互作用后，可能产生令人不悦的气味。
  4. 织物基质降解： 某些抗菌处理可能加速纤维材料（尤其是天然纤维）在湿热环境下的降解，产生异味小分子。
  5. 污染吸附： 纺织品在使用过程中吸附环境中的污染物（如烟雾、油烟、体味分子），若抗菌功能无法有效去除这类吸附物，也可能导致异味累积。
 

二、 异味评价标准体系

目前，抗菌纺织品的异味评价主要依赖感官评价法和仪器分析法两种相辅相成的手段，并有相应的国内外标准可循：

  1. 感官评价法：

    • 原理： 依靠经过专业培训的评价员（通常7人以上）的嗅觉感官，按照预先设定的评分标准对样品气味进行主观评定。这是最直接反映人体感受的方法。
    • 常用标准：
      • ISO 17299 (系列标准)： 《纺织品 除臭性能的测定》提供了多种方法（如检知管法、气相色谱法、感官分析法），其中ISO 17299-3详细规定了气味的感官分析方法，包括评价员筛选、评价环境、样品准备、评价程序和评分等级（通常采用6级评分制）。
      • GB/T 33610 (系列标准)： 《纺织品 消臭性能的测定》基本等同采用ISO 17299标准。
      • AATCC TM205: 《纺织品的防霉防腐性能及气味评价》包含了对纺织品因微生物生长产生气味的评价方法。评价员需对样品气味进行描述和强度打分（通常0-5级）。
    • 关键步骤：
      • 评价员筛选与培训： 严格筛选嗅觉正常、无嗅觉障碍的人员，并进行气味识别和强度分级培训及一致性考核。
      • 样品准备： 样品需在标准大气（如温度20±2℃，相对湿度65±4%）下平衡规定时间（通常≥24小时）。样品尺寸、封装方式（如无味密封袋、玻璃瓶）需统一。
      • 评价环境： 应在无异味、温湿度适宜、空气流通可控的专用嗅辨室内进行。
      • 评价过程： 采用“盲评”方式（评价员不知样品处理信息），评价员依次嗅闻样品（通常先闻空白对照或标准样，再闻待测样），独立填写评价表，记录气味类型（如酸味、霉味、化学品味、鱼腥味等）和强度等级。
      • 结果计算： 通常计算所有有效评价员评分的算术平均值及标准差。等级划分需明确规定（如1级：无气味；2级：轻微但可察觉气味；3级：明显气味但可接受；4级：强烈令人不悦气味；5级：非常强烈且难以忍受气味）。

  2. 仪器分析法：

    • 原理： 利用化学分析仪器分离、鉴定和定量样品释放出的挥发性有机物（VOCs）。
    • 主要技术：
      • 气相色谱-质谱联用 (GC-MS)： 是目前最强大、应用最广泛的VOCs分析手段。GC分离混合气体中的组分，MS对分离后的组分进行结构鉴定和定量分析。可精确识别产生异味的特定化合物（如乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、醛类、硫醇、胺类等）及其浓度。
      • 气相色谱-嗅觉测量法 (GC-O)： GC-MS的强力补充。在GC分离柱出口分流，一部分进入MS检测器，另一部分进入嗅闻端口。评价员实时嗅闻流出的组分并描述其气味特征和强度。能直接关联色谱峰与特定的气味感受，找出关键的“气味活性化合物”。
      • 电子鼻 (E-Nose)： 由多个对不同气味分子具有广谱响应但响应模式不尽相同的传感器阵列构成，结合模式识别算法（如PCA, LDA, ANN），对样品的整体气味“指纹”进行快速识别和分类。常用于异味有无的快速筛查、不同批次或处理的样品间气味差异比较，但通常无法提供具体化合物的信息。
    • 样品前处理： 常见方法包括：
      • 顶空采样 (Headspace Sampling, HS)： 将样品密封在容器中，加热平衡后抽取容器顶空的气体进样分析（静态顶空或动态顶空吹扫捕集）。
      • 热脱附 (Thermal Desorption, TD)： 常用于吸附管采集环境空气或采样袋内气体中的VOCs后进行解析分析。
    • 优势与局限： GC-MS/GC-O提供精确的化学信息，但设备昂贵、操作复杂、耗时较长。电子鼻快速、简便，适合高通量筛选，但灵敏度和特异性可能受限。
    • 标准参考： ASTM F2579等标准提供了用于材料气味评价的感官和仪器分析方法指南。
 

三、 评价流程与关键操作

  1. 样品前处理：

    • 环境平衡： 所有待测样品（包括空白对照、标准样、抗菌处理样、未处理对照样等）必须在标准大气条件下（如GB 6529规定的温湿度）平衡足够时间（通常≥24小时），以消除温湿度对气味挥发性的影响。
    • 清洁操作： 操作人员需佩戴无味手套，避免手部气味污染样品。所有接触样品的工具和容器（剪刀、密封袋、玻璃瓶等）必须确保清洁无味。

  2. 感官评价执行：

    • 严格按照所选标准（如ISO 17299-3）的程序进行。评价员需独立、匿名评价。
    • 清晰定义评价等级标准，记录气味类型描述。
    • 评价过程中需有适宜的休息间隔，避免嗅觉疲劳影响判断。

  3. 仪器分析执行：

    • 明确分析目标： 是全面筛查VOCs（GC-MS）？还是寻找关键气味物质（GC-O）？或是快速比较（电子鼻）？
    • 选择合适采样方法： 根据样品种类、预期目标物性质和仪器要求选择合适的顶空、热脱附等方法。
    • 设置合理参数： 平衡/加热温度、时间、吹扫/载气流速等需优化，既要充分释放目标物，又要避免样品热分解产生新气味。
    • 建立标准曲线与质控： 使用标准品进行定量分析时，需建立标准曲线。加入空白对照和加标回收实验进行质量控制和数据有效性验证。

  4. 数据处理与结果判定：

    • 感官数据： 计算平均分、标准差，进行显著性分析（如t检验、方差分析）比较不同样品间差异。结合气味类型描述进行综合评价。
    • 仪器数据：
      • GC-MS：定性确定化合物种类；定量计算关键异味物质含量（如有标准品）。识别含量显著高于对照组的特征物质。
      • GC-O：识别出具有气味活性的色谱峰（odor-active compounds），并记录其气味描述和强度。
      • 电子鼻：利用主成分分析（PCA）或判别因子分析（DFA）等多元统计方法分析传感器响应模式，可视化样品间气味差异。
    • 综合判定： 将感官评价结果与仪器分析结果相互印证。感官评价确认异味的存在与强度，仪器分析揭示异味来源（具体是哪种抗菌剂降解物？何种微生物代谢产物？何种助剂残留？）。
 

四、 评价结果的应用与解读

  1. 质量控制： 对于生产完成的抗菌纺织品，进行异味评价是出厂质检的重要环节，确保产品符合感官要求，避免不良品流入市场。
  2. 工艺优化： 通过对比不同抗菌剂种类、用量、加工工艺（温度、时间、后处理）下样品的异味评价结果，指导筛选低异味甚至无味的生产方案。
  3. 配方改进： 当发现异味问题，通过GC-MS/O分析确定关键异味物质后，可追溯其来源（特定抗菌剂？助剂？微生物污染？），进而有针对性地调整配方（如更换低挥发抗菌剂、优化助剂种类与用量、加强杀菌消毒步骤）。
  4. 性能验证： 验证抗菌纺织品在长期使用或模拟使用（如人工汗液浸泡、洗涤后）过程中，其抗菌功能是否稳定，是否因抗菌效果减弱导致微生物滋生而产生不良气味。
  5. 标准符合性： 证明产品符合相关国家、行业或企业内部的异味控制标准要求。
 

五、 结论

抗菌纺织品的异味评价是一个涉及化学、微生物学、感官科学和材料科学的交叉领域。构建科学、客观、可重复的评价体系是其核心。感官评价法直接反映消费者感受，是最终仲裁者；仪器分析法（尤其是GC-MS和GC-O）则深入揭示异味的化学本质，为问题诊断和工艺改进提供精准依据。两者相辅相成，缺一不可。

在评价过程中，严格的样品前处理、规范的评价程序、合格的评价员队伍以及准确的仪器操作和数据分析是获得可靠结果的基础。通过有效的异味评价，不仅可以提升抗菌纺织品的感官品质和市场竞争力，更能推动抗菌技术的创新发展和安全环保应用，最终为消费者提供更健康、更舒适、更愉悦的产品体验。未来，随着分析技术的进步和对异味产生机理的深入研究，异味评价方法将更加灵敏、高效和标准化，为抗菌纺织品产业的健康发展提供强有力的技术支撑。