Vzhledem k jejich přiléhavosti a vnitřnímu prostředí, ve kterém se nosí, podlahové ponožky jsou vysoce náchylné k růstu bakterií a plísní, což má za následek zápach a kožní problémy. Proto je funkcionalizace pomocí antimikrobiálních úprav klíčovým přístupem ke zvýšení hodnoty produktu a spotřebitelské zkušenosti.
1. Silikonové kvartérní amoniové soli (Si-QAC)
Silikonové sloučeniny kvartérních amoniových solí, jako je 3-(trimethoxysilyl)propyldimethyloktadecylamoniumchlorid (AEM 5700), patří mezi nejrozšířenější nevyluhovací antimikrobiální činidla v textilním průmyslu.
Mechanismus působení
Si-QAC fungují prostřednictvím fyzického propíchnutí a zničení náboje.
Kovalentní vazba: Povrchová úprava vytváří kovalentní vazby s povrchem vláken, jako je celulóza a protein, prostřednictvím silanových skupin, ukotvuje je k vláknu a vytváří odolnou antimikrobiální ochrannou vrstvu.
Efekt "kopí": Alkylové skupiny s dlouhým řetězcem (jako je oktadecylová skupina) na kationtovém konci kvartérní amoniové soli připomínají nespočet malých "kopí". Když se bakterie nebo houby dostanou do kontaktu s ošetřeným povrchem vlákna, negativní náboje na buněčné membráně jsou silně přitahovány ke kladným nábojům na kvartérní amoniové soli.
Protržení a smrt membrány: Tato silná adsorpce narušuje integritu buněčné membrány, umožňuje unikání buněčného obsahu, což v konečném důsledku činí mikroorganismus neaktivní a způsobuje jeho smrt. Protože je tento mechanismus fyzikální, je pro bakterie obtížné vyvinout cílenou rezistenci prostřednictvím genetické mutace.
Profesionální výhody
Vysoká odolnost: Díky své kovalentní vazbě na vlákno vykazují Si-QAC vynikající odolnost vůči praní, odolávají častému domácímu mytí a zachovávají si svou antimikrobiální účinnost po dlouhou dobu.
Vysoká bezpečnost: Povrchová úprava se z vlákna nevyluhuje, takže je bezpečná pro kontakt s lidskou pokožkou.
II. Povrchová úprava kovových iontů: Ion stříbra (Ag)
Ion stříbra je jedním z nejstarších a nejúčinnějších anorganických antimikrobiálních činidel, široce používaných ve špičkových funkčních podlahových ponožkách.
Mechanismus působení
Antimikrobiální mechanismus iontů stříbra je vícecílová, širokospektrá chemická reakce a cytotoxicita.
Aktivní uvolňování: Konečná úprava je typicky imobilizována uvnitř nebo na povrchu vlákna ve formě nanostříbra nebo stříbra na zeolitu. Ve vlhkém prostředí atomy stříbra pomalu uvolňují vysoce aktivní ionty Ag.
Inaktivace enzymů: Ag ionty mají silnou afinitu ke skupinám obsahujícím síru na bakteriálních buněčných membránách (jako jsou sulfhydrylové skupiny (SH) na proteinech). Vážou se na klíčové enzymy podílející se na metabolismu a transportu dýchacích cest, rychle je inaktivují a blokují produkci energie.
Interference DNA/RNA: Ionty stříbra mohou také vstupovat do bakteriálních buněčných jader, vázat se na DNA a RNA a interferovat s replikací a expresí genetického materiálu, čímž zcela inhibují reprodukci bakterií.
Profesionální výhody
Širokospektrální a vysoce účinný: Vykazuje vynikající inhibiční účinky proti běžným patogenům, bakteriím způsobujícím zápach a houbám.
Tepelná stabilita: Stříbro jako anorganický materiál vykazuje vynikající tepelnou stabilitu, díky čemuž je vhodné pro různé zpracování vláken a vysokoteplotní žehlení.
Kontrola zápachu: Ag účinně inhibuje růst mikroorganismů, jako je Staphylococcus aureus, který způsobuje zápach nohou, přímo řeší problém kontroly zápachu u podlahových ponožek.
III. Přírodní a biologické úpravy: Chitin a jeho deriváty
Pro uspokojení rostoucí poptávky po ochraně životního prostředí a přírodních vlastnostech se v podlahových ponožkách používají také antimikrobiální látky odvozené z přírodních materiálů. Významnými zástupci je chitin a jeho deacetylovaný derivát chitosan.
Mechanismus působení
Chitosan je po celulóze druhý největší polymer v přírodě a jeho antimikrobiální mechanismus je primárně založen na kationtové polymeraci.
Polymerní bariéra: Molekulární řetězce chitosanu obsahují četné aminoskupiny (-NH2), které nesou kladný náboj za slabě kyselých podmínek, což z něj činí kationtový polymer.
Elektrostatická adsorpce: Tato kationtová vlastnost mu umožňuje silně přilnout k negativně nabitým bakteriálním buněčným membránám.
Membránová permeace a chelace: Po adsorpci mohou chitosanové polymerní řetězce pronikat buněčnými membránami a měnit jejich permeabilitu. Kromě toho má chitosan chelatační účinek, adsorbuje stopové kovové prvky nezbytné pro přežití bakterií, narušuje jejich normální fyziologické funkce a inhibuje jejich růst.
Profesionální výhody
Biokompatibilita: Chitosan je vysoce biologicky odbouratelný a biokompatibilní, bez toxických vedlejších účinků na lidské tělo, což z něj činí zelenou a ekologicky šetrnou antibakteriální variantu.
Funkční rozmanitost: Chitosan sám o sobě má určité hydratační a hojivé vlastnosti pro pokožku, což dává podlahovým ponožkám další výhody v péči o pleť.
IV. Pyrithion zinečnatý (ZPT) a Triclosan (TCS)
Ačkoli byl triclosan (TCS) v mnoha zemích a produktech omezen nebo zakázán z důvodu ochrany životního prostředí a bezpečnosti, zůstává historicky důležitým textilním antimikrobiálním činidlem. Pyrithion zinečnatý (ZPT) se primárně používá pro aplikace proti plísním a lupům a někdy se také používá na textilie.
Mechanismus působení
Tyto sloučeniny obvykle fungují jako vyluhovatelné povrchové úpravy.
ZPT: Působí tak, že zasahuje do transportního systému buněčné membrány a energetického metabolismu hub (jako je lišaj, který způsobuje atletickou nohu), poskytuje vynikající inhibici plísní, zejména proti plísním a kvasinkám, které se mohou uchytit na ponožkách.
TCS: Mechanismus jeho účinku spočívá v inhibici enoylreduktázy, klíčového enzymu při syntéze bakteriálních mastných kyselin, a tím brání stavbě bakteriální buněčné membrány.
Omezení
Nízká životnost: Tento typ povrchové úpravy se snadno vyluhuje z vláken a obecně vykazuje špatnou odolnost proti praní.
Environmentální rizika: Zejména TCS vzbuzuje obavy kvůli svým reziduím v životním prostředí a potenciálnímu dopadu na vodní ekosystémy, což z něj činí faktor, kterému je třeba se při profesionální výrobě přísně vyhýbat. Používání ZPT také podléhá přísným ekologickým předpisům, které obecně vyžadují shodu s předpisy, jako je EU BPR.
Jazyk
