防尘螨纤维及纺织品研究的最新进展
董红霞*
（上海洁宜康化工科技有限公司，上海，200333 ）
摘要：本文介绍了尘螨的相关知识及其危害，对各种防尘螨加工方法进行了归纳，详细介绍了防尘螨腈纶和防尘螨抗菌粘胶长丝的性能，并就防尘螨纤维及纺织品的性能评价方法和相关标准及防尘螨纺织品开发过程中要注意的问题进行深入阐述。
引 言
2003年全球哮喘防治策略（GINA）委员会提出全球哮喘病人估计有3亿，2000年我国儿童哮喘患病率为0.5-3%，初步估计中国有1000万左右的哮喘儿童，全国共有2500万左右的哮喘病人，而2000年国内在27城市调查儿童哮喘患病率较1990年上升70%左右。有的大城市则上升了一倍还多。
很早以前人们在接触书柜或衣箱屋尘时就会发生打喷嚏、流鼻涕等情况，知道屋尘可引起过敏反应，但一直不知道主要变应原是什么，直到1969年才知道屋尘中的主要过敏原是尘螨。尘螨是一种对人体健康十分有害的生物，能传播病毒、细菌，可引起支气管哮喘、鼻炎、皮炎、毛囊炎、疥癣等多种疾病。据资料显示，有60%的哮喘病人对尘螨会产生过敏反应，约80%的儿童哮喘起因于尘螨过敏。我国的哮喘病发病率很高，是第二大呼吸道疾病。
据有关部门监测，在上海、北京等生活水平较高的城市，居家中尘螨分布以地毯最多，其次为棉被，再其次为床垫、枕头、地板、沙发等，在这种环境下，可在居室内存活的螨类共有16种之多。调查发现，台湾地区75%住家中都充斥着尘螨，室内每克灰尘隐藏着一万只以上的尘螨，远高于诱发过敏气喘所需要的每克灰尘100至1000只以上尘螨的浓度。而台湾地区居家室内总螨数分布以地毯最多，其次为棉被、床垫、枕头、地板、及沙发。
屋尘中的住家螨类广泛分布于有人群生活的地方，是强烈的变应原，引起的是全身性变应，包括变应性哮喘、变应性鼻球结膜炎、特应性湿疹／皮炎、变应性荨麻疹等，螨性变应相应占各该病种的80％左右。据估计，50％－80％的哮喘是由尘螨引起的,它还能引起许多种湿疹、干草热、花粉热及其它过敏性疾病。致喘蛋白是尘螨肠内分泌的消化液，其效力十分强烈。对此没有好的治疗方法，只能进行预防，就是必须控制尘螨的数量。
床是人的一个重要休息场所（人的一生中有三分之一的时间在床上。家中的床垫是尘螨的最大来源，因为床垫是提供温暖，潮湿及食物来源的最佳环境。一个普通的使用过的床垫里有10万至1000万的尘螨。一个用了两年之久的枕头，其重量的10％是死去的尘螨及尘螨的粪便。
随着人们生活水平的不断提高，人们更加注意自身居住的家居生活环境，包括床垫、床罩、被褥等家居用品。使用由防螨抗菌纤维制成的纺织品和家居用品，不仅可以抑螨、驱螨，有效防止与尘螨有关皮肤病的发生，还可以抗菌、抑制细菌的繁殖，从而可以达到明显改善人们生活环境的目的。所以研制防螨纺织品就显得很有必要。
尘螨及其危害性[1]
螨虫的体长通常为0.1mm到0.5mm，需要借助显微镜才能观察其形态。螨虫对人体的危害主要体现在以下几方面：寄生、叮刺或毒螫、吸血、过敏性疾病，并传播疾病，如病毒病、克次体病、细菌病、螺旋体病，对人类的身体健康造成严重的危害。螨虫的种类很多，其中与人们关系密切的有以下几种：尘螨、恙螨、革螨和疥螨。本文主要介绍尘螨及其危害。
尘螨是一种类似蜘蛛及头虱的生物，普遍存在于人类居住场所的尘埃中，是一种强烈的过敏原。尘螨属于真螨目，蚍螨科。其体长为椭圆形，身长只有三分之一毫米，肉眼根本看不见。
尘螨分布广泛，大多营自生生活。尘螨不会咬人，但它们却无处不在，比如床垫、地毯、窗帘、衣服，甚至小孩的绒毛玩具，都可能是螨繁殖的地方。屋尘螨主要孳生于卧室内的枕头、褥被、软垫和家具中。粉尘螨还可在面粉厂、棉纺厂及食品仓库、中药仓库等的地面大量孳生。尘螨是一种啮食性的自生螨，以粉末性物质为食，如动物皮屑、面粉、棉籽饼和真菌等。
尘螨生长发育的最适温度为25±2℃，温度再高时，发育虽能加快，但死亡率随之增高。低于20℃时则发育减慢，低于10℃不能存活。湿度对尘螨数量也起决定性作用，最适宜的为相对湿度80％左右。装备了空调、地毯的房间是其良好的生活环境。
尘螨性过敏属于外源性变态反应，病人往往有家族过敏史或个人过敏史。尘螨过敏主要有两种临床表现，即尘螨性哮喘和过敏性鼻炎。
家庭中经常出现的尘螨种类计有十六种之多，其中对人类会产生过敏原效应的有下列四种：
褐皮螨﹝Dermatophagoides Pteronyssinus﹞：又称欧洲屋尘螨，其成螨体长约为0.4mm，身躯呈乳白色，一般多分布于屋内尘埃中，尤其是在使用频率较高的寝具类、毛毯中最多，属于应变原性之螨；
粉皮螨﹝Dermatophagoides Forinae﹞：又称美洲屋尘螨，其成螨体长约为0.4mm，也是乳白色身躯，也多分布于屋内尘埃中，尤其是在使用频率较高的寝具类、毛毯中，也是属于过敏性应变原之螨；
毛长粉螨﹝Tyrophagus Putrescentiae﹞：又称腐食酪螨，其成螨体长约为0.4mm，长有很多刚毛，在湿度高的环境中繁殖力比较强，一般常孳生于屋内的塌塌米或保存食品中；
番瓜螨﹝Chelacaropsis Moorei﹞：又称热带无爪螨，其成螨体长约为0.4mm，身躯呈淡黄~黄褐色，在夏季的新塌塌米里会有很多这种尘螨，会咬人且造成皮肤疹。
防尘螨纤维及纺织品的加工方法
对尘螨的防除措施大致可分为预防措施和驱除措施两种。前者是消极预防措施，包括室内清扫、室内通风、降低湿度等。而后者则是利用热源进行加热处理、干燥，杀死尘螨，或者采用降低室内湿度的物理方法；以及喷洒防螨整理剂或用防螨整理剂进行加工而成的纤维达到杀螨或驱避尘螨效果的加工方法。
参考文献〔10〕已经详细叙述了防尘螨纤维及其纺织品的加工方法，在此不赘述。
防尘螨纺织品的物理加工法
除了采用化学处理方法来加工防尘螨纤维及纺织品以外，还可以通过物理加工法﹝或称高密度织物法﹞来使纺织品达到防尘螨效果。
尘螨的成虫大小约在0.3~0.6mm，其幼虫更小，因此棉被的被单、床罩及枕头套如能使用高密度织物来防止尘螨的通过，则可减少尘螨对人们的侵害。根据美国Virginia大学的试验，如使用高密度织物防止尘螨及其排泄物通过，则布缝的孔径在53μm以下就可防止尘螨通过，而布缝的孔径只有在10μm以下才能防止尘螨排泄物及其它过敏原通过。
因布缝的孔径大小与纱线的直径以及组织结构有关，亦即经纬纱的排列与覆盖率有关，经纬纱密度愈高覆盖率就愈大，覆盖率愈大布缝的孔径愈小。
这种物理加工方法的原理在于防止尘螨的侵入，并使织物具有透气性。由于这种方法是通过物理方法来实现防尘螨的，所以安全可靠而备受推崇。如东丽公司的“CLINIC FUTON”床垫的封面是由“Antel+u”制成的。“Antel++u”是一种编织极为紧密的布料，螨无法穿透这层织物[7]。据说，英国的斯林柏兰床垫就是一种通过织物的紧密组织结构使尘螨在床垫上无法隐藏生存，而与人体隔离的方法来实现防螨效果的[5]。
此外，杜邦公司推出了名为特卫强®Tyvek® ADM（特卫强专属防护材料）的特殊织物，是该公司针对床品、床垫市场正式推出的一款高科技产品，具有物理防螨、防水透气、坚韧柔软的特性。TyvekADM是制作功能性防螨枕芯、被芯、靠垫芯、床垫保护垫、保护罩的理想材料。
此类物理加工法的缺点在于只能阻止螨虫进入特定的纺织品制品中，并不能限制或阻止螨虫在其周围环境中的滋生和繁殖，并不能真正防止由螨虫带来的健康危害。
防尘螨纤维的研制
5.1．防尘螨腈纶的研制
上海洁宜康化工科技有限公司通过将采用专有技术制成的防尘螨整理剂，添加到腈纶纺丝原液中进行共混，然后进行纺丝、干燥、定型，制得防尘螨效果良好的腈纶纤维。
表1是添加不同含量的防尘螨整理剂时的防尘螨性能。
注：尘螨驱避率由中国人民解放军军事医学研究院测定（下同）。
采用大阪府立卫生研究所法进行测定。
试纺的纤维经进行耐洗性试验，经50次洗涤后和洗涤前比较，防尘螨性能没有多大变化。
表2为批量生产防尘螨腈纶的主要常规性能指标（以0.89dtex为例）。
从以上数据可以看出，当整理剂的添加量为3%时，尘螨驱避率就达到了较高的水平。
防尘螨腈纶织成的袜子经过染色后的尘螨驱避率为78%，证明防尘螨腈纶具有较佳的耐染整后加工性能。
5.2．防尘螨粘胶长丝的研制
上海洁宜康化工科技有限公司采用自行研制的防尘螨整理剂研制成功了具有防尘螨和抗菌双重效果的防尘螨抗菌粘胶长丝，经有关权威测试机构测定，该纤维具有优异的防尘螨抗菌性能：对尘螨驱避率达到99.9％以上，抗菌率达到99.9％以上。并经过上海医学卫生研究院检测，该纤维具有良好的安全性能。该纤维还具有良好的耐久性和耐染色后加工性。
5.2.1．物理机械性能
防尘螨抗菌粘胶长丝送浙江省纤维检验所检验，测得的物理机械性能指标如表4所示。
5.2.2．防尘螨性能
防尘螨抗菌粘胶长丝（散纤）的防尘螨性能如表5所示：
从表5中可以看出，防螨抗菌粘胶纤维具有非常好的防尘螨性能，无论是有光粘胶纤维还是无光粘胶纤维，这就扩大了防尘螨抗菌纤维的使用范围。
5.2.3．防尘螨性能的耐染色性能
防尘螨抗菌粘胶织)染色后的防螨性能见表6。
注：150D/25f与40S棉合股加捻，956捻/m,Z捻。250D/50f加捻 956捻/m,Z捻。
从表6中可看出：（1）不同组织结构的织物，其防尘螨性能有所变化。这与使用防螨抗菌纤维的比例有关，用量越大，防尘螨效果越高；（2）防尘螨性能与织物的致密度有关，织物的致密度越密，防尘螨效果越好；（3）染色对织物的防螨性能影响不大，但染色工艺条件必须严格控制，尤其是染整工艺中对织物的预处理，染色工艺参数、烘焙定型温度的选择都要合适。
5.2.4．防尘螨性能的耐水洗性
防尘螨抗菌粘胶长丝的耐水洗性能见表7。
5.2.5．安全性能
防尘螨抗菌粘长丝的毒性试验由上海市疾病预防控制中心所属上海市产品毒性质量监督检验站按<消毒技术规范>卫生部2002标准进行检验。皮肤刺激检验结果见表7：
常用的防尘螨整理剂[6,8]
目前，纤维及织物加工所使用的防螨剂有：（1）、冰片衍生物，如Markamid 1-20、氰硫基乙酸异冰片酯、IBTA等；（2）、脱氢醋酸，如Anincen CBP；（3）、N，N-二乙基间甲苯酰胺，如DEET，DEET MC；（4）、芳香族羧酸酯系，如邻苯二甲酸二甲酯、苯甲酸卞酯等；（5）、二苯醚系；（6）、酞酰亚胺系；（7）、除虫菊酯类；（8）、硼酸系化合物；（9）、其它，如天然柏树精油等。
上海洁宜康化工科技有限公司生产的防尘螨抗菌卫生整理剂系列产品是有机醚类和有机酯类化合物的复配物，对以尘螨为主的螨虫具有优良的驱避效果，同时对各种细菌、真菌和霉菌等有害菌具有明显的抑制和杀灭作用。该公司生产的防尘螨抗菌卫生整理剂系列产品非常适用于家用纺织品的防尘螨加工处理。
纺织品防尘螨整理的几个必要条件
参考文献〔10〕已经详细叙述了纺织品进行防尘螨加工过程中应注意的问题，在此不赘述。此处需要强调的是应着重注意加工过程中的安全性。
防尘螨整理剂的安全性必须引起防螨纤维及织物开发人员的足够重视，防尘螨整理剂必须符合下列各项条件：
由于人们每天都要接触到这些防螨纺织用品，所以必须具备对人体的安全性，不得对皮肤产生刺激性；防螨整理剂不得产生异味；
防螨整理剂对尘螨类必须是具有杀死与抑制性能的药剂；
纤维加工时必须经过加热与干燥工程，所以药剂必须具有热安定性；
防螨整理剂不与其它整理剂互相产生化学影响；不得影响织物的颜色，整理剂的效果必须持久；防螨纺织品必须具有优越的耐洗涤性。
可用于所有的纤维和织物。
防尘螨效果的评价[7，12-14]
一般地，可用如下三种防尘螨效果的评价方法：1、玻璃管法；2、侵入阻止法；3、增殖抑制法。测定防尘螨效果时，应选用对防尘螨整理剂敏感性有显著差异，以及容易从室内检出的尘螨为原则，可供实验的尘螨为：（1）、粉蛛螨；(2)、普通谷螨；（3）、南爪螨。
以下就各试验方法分述如下：
1）：玻璃管法：
取长度为100 mm、壁厚为1 mm、内径为20mm 的玻璃管一段，一侧粘贴胶带纸，均匀附着0．01 g的粉末饲料，先后塞入0．025 g的未加工棉(厚为5 mm)和0．04 g的防螨絮棉(厚为20 mrn)。
在另一端40 mm 以内放入1万只螨虫，用高密度织物封住端口。将该玻璃管在温度为25℃、相对湿度为(75±5) 的全暗条件下放置48 h，求出驱避率。
测试示意图如下图所示：
2）：侵入阻止法
取大、小2个塑料培养皿，大皿外径为90 mm，高为15 mm，小皿外径为35 mm，高为10 mm。大皿内放入有螨虫达1万只的培养基，均匀分布。中问放小皿，小皿内放置切好的防螨地毯试样并放粉末饲料(没有螨虫)，用食盐水调湿，相对湿度为75 。在(25±1)℃全暗条件的恒温器内饲育24 h，计算生存的螨虫数。用对比试样进行同样的试验进行同样的试验。考虑试验结果的波动，反复进行5次，用各试验的活螨合计值按公式(2)计算出驱避率：
P(％)一[1一(N／N’)]× 100
式中：
P—— 驱避率， ；
N—— 对照区螨虫数，只；
N’—— 试验区螨虫数，只。
对于对比试样，如果螨虫数不超过1 000只，则该试验无效。
测试示意图如下图所示：
3）：增殖抑制法：
在直径切成40mm的检体上植入供试尘螨量增殖到相当数量之培基，放置在相当适合于试验尘螨增殖的环境条件下﹝25℃、75%RH﹞，在八个星期之后，测定检体上所植入的尘螨的密度变化，并与空白样品的实验结果进行比较，并利用相关的计算公式计算出增殖抑制率﹝%﹞。计算公式如下：
增殖抑制率(%) = ( 未经处理的样品上的平均尘螨数 －1)×100%
防螨处理样品上的平均尘螨数
日本工业标准-JIS L-1920（纤维制品的防螨性能试验方法）已于2007年２月２０日发布。测试方法分驱避试验法和增殖抑制试验法两大类，其中驱避试验法又分侵入阻止法和玻璃管法两类，根据需测定的材料的不同，玻璃管法又分为A法和B法。根据需测定的材料的不同，增殖抑制试验法分为A法和B法。
2003年7月15日，中国农业部农药检定所颁布了《卫生杀虫剂药效试验测试方法及评价》，其中包括附件8“灭螨和驱螨药效试验方法和评价标准”（农药检（生测）函 [2003]45号）。
在参照日本等国家相关试验方法和测试标准的基础上，由国家质检总局和国家标准化委员会联合发布的GB/T 24253-2009（纺织品防螨性能的评价）已于2012年2月1日实施，由国家发改委发布的FZ/T 01100-2008（纺织品防螨性能的评价）已于2008年9月1日实施。具体测试信息请参见上述标准。
结 语
由于防尘螨织物加工制成的纺织品，特别是家用纺织品经常与皮肤表面接触，所以应该将安全性始终放置到首位，其次才应是防尘螨性能。为此应该根据各种纤维和织物的适应性，来选用更安全而有效的防尘螨整理剂。
本文旨在进一步促进国内相关行业的企业和广大消费者对防尘螨纤维及纺织品的了解，让这一新型功能织物为人们创造舒适的家庭生活环境。
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