Vzhľadom na ich priliehavosť a vnútorné prostredie, v ktorom sa nosia, podlahové ponožky sú veľmi náchylné na rast baktérií a húb, čo má za následok zápach a kožné problémy. Funkcionalizácia s antimikrobiálnymi úpravami je preto kľúčovým prístupom k zvýšeniu hodnoty produktu a spotrebiteľskej skúsenosti.
1. Silikónové kvartérne amónne soli (Si-QAC)
Silikónové kvartérne amóniové soli, ako je 3-(trimetoxysilyl)propyldimetyloktadecylamóniumchlorid (AEM 5700), patria medzi najpoužívanejšie nevylúhujúce antimikrobiálne činidlá v textilnom priemysle.
Mechanizmus účinku
Si-QAC fungujú prostredníctvom fyzického prepichnutia a zničenia náboja.
Kovalentná väzba: Povrchová úprava vytvára kovalentné väzby s povrchom vlákien, ako je celulóza a proteín, prostredníctvom silánových skupín, ukotvuje ich k vláknu a vytvára odolnú antimikrobiálnu ochrannú vrstvu.
Efekt „košte“: Alkylové skupiny s dlhým reťazcom (ako je oktadecylová skupina) na katiónovom konci kvartérnej amóniovej soli pripomínajú nespočetné množstvo malých „oštepov“. Keď baktérie alebo huby prídu do kontaktu s upraveným povrchom vlákna, negatívne náboje na bunkovej membráne sú silne priťahované k pozitívnym nábojom na kvartérnej amóniovej soli.
Pretrhnutie a smrť membrány: Táto silná adsorpcia narúša integritu bunkovej membrány, čo umožňuje unikanie obsahu bunky, čo v konečnom dôsledku robí mikroorganizmus neaktívnym a spôsobuje jeho smrť. Pretože tento mechanizmus je fyzikálny, je pre baktérie ťažké vyvinúť cielenú rezistenciu prostredníctvom genetickej mutácie.
Profesionálne výhody
Vysoká odolnosť: Vďaka svojej kovalentnej väzbe na vlákno vykazujú Si-QAC vynikajúcu odolnosť voči praniu, odolávajú častému domácemu praniu a zachovávajú si svoju antimikrobiálnu účinnosť po dlhšiu dobu.
Vysoká bezpečnosť: Povrchová úprava sa z vlákna nevylúhuje, vďaka čomu je bezpečná pre kontakt s ľudskou pokožkou.
II. Povrchová úprava kovových iónov: strieborný ión (Ag)
Ión striebra je jedným z najstarších a najefektívnejších anorganických antimikrobiálnych činidiel, ktoré sa široko používajú v špičkových funkčných podlahových ponožkách.
Mechanizmus účinku
Antimikrobiálny mechanizmus strieborných iónov je viaccieľová, širokospektrálna chemická reakcia a cytotoxicita.
Aktívne uvoľňovanie: Konečná úprava je typicky imobilizovaná vo vnútri alebo na povrchu vlákna vo forme nanostriebra alebo striebra na zeolite. Vo vlhkom prostredí atómy striebra pomaly uvoľňujú vysoko aktívne ióny Ag.
Inaktivácia enzýmov: Ag ióny majú silnú afinitu k skupinám obsahujúcim síru na bakteriálnych bunkových membránach (ako sú sulfhydrylové skupiny (SH) na proteínoch). Viažu sa na kľúčové enzýmy, ktoré sa podieľajú na respiračnom metabolizme a transporte, rýchlo ich inaktivujú a blokujú produkciu energie.
Interferencia DNA/RNA: Ióny striebra môžu tiež vstúpiť do jadier bakteriálnych buniek, viazať sa na DNA a RNA a interferovať s replikáciou a expresiou genetického materiálu, čím úplne inhibujú reprodukciu baktérií.
Profesionálne výhody
Široké spektrum a vysoká účinnosť: Vykazuje vynikajúce inhibičné účinky proti bežným patogénom, baktériám spôsobujúcim zápach a hubám.
Tepelná stabilita: Striebro ako anorganický materiál vykazuje vynikajúcu tepelnú stabilitu, vďaka čomu je vhodné na rôzne spracovanie vlákien a vysokoteplotné žehlenie.
Kontrola zápachu: Ag účinne inhibuje rast mikroorganizmov, ako je Staphylococcus aureus, ktorý spôsobuje zápach nôh, čím priamo rieši problém kontroly zápachu pre podlahové ponožky.
III. Prírodné a bio-založené povrchové úpravy: Chitín a jeho deriváty
Na uspokojenie rastúceho dopytu po ochrane životného prostredia a prírodných vlastnostiach sa v podlahových ponožkách používajú aj antimikrobiálne látky odvodené z prírodných materiálov. Významnými predstaviteľmi sú chitín a jeho deacetylovaný derivát chitosan.
Mechanizmus účinku
Chitosan je po celulóze druhý najväčší polymér v prírode a jeho antimikrobiálny mechanizmus je primárne založený na katiónovej polymerizácii.
Polymérová bariéra: Molekulové reťazce chitosanu obsahujú početné aminoskupiny (-NH2), ktoré nesú kladný náboj za slabo kyslých podmienok, čo z neho robí katiónový polymér.
Elektrostatická adsorpcia: Táto katiónová vlastnosť mu umožňuje silne priľnúť k negatívne nabitým membránam bakteriálnych buniek.
Membránová permeácia a chelatácia: Po adsorpcii môžu chitosanové polymérne reťazce prenikať cez bunkové membrány a meniť ich permeabilitu. Okrem toho má chitosan chelatačný účinok, adsorbuje stopové kovové prvky nevyhnutné pre prežitie baktérií, narúša ich normálne fyziologické funkcie a inhibuje ich rast.
Profesionálne výhody
Biokompatibilita: Chitosan je vysoko biologicky odbúrateľný a biokompatibilný, bez toxických vedľajších účinkov na ľudské telo, čo z neho robí zelenú a ekologickú antibakteriálnu možnosť.
Funkčná rozmanitosť: Samotný chitosan má určité hydratačné a hojivé vlastnosti pre pokožku, čo dáva podlahovým ponožkám ďalšie výhody v starostlivosti o pleť.
IV. Pyritión zinočnatý (ZPT) a triclosan (TCS)
Hoci bol triclosan (TCS) v mnohých krajinách a výrobkoch obmedzený alebo zakázaný z dôvodu ochrany životného prostredia a bezpečnosti, zostáva historicky dôležitým textilným antimikrobiálnym činidlom. Pyritión zinočnatý (ZPT) sa primárne používa na protiplesňové aplikácie a aplikácie proti lupinám a niekedy sa používa aj na textílie.
Mechanizmus účinku
Tieto zlúčeniny zvyčajne fungujú ako vylúhovateľné apretúry.
ZPT: Pôsobí tak, že zasahuje do transportného systému bunkovej membrány a energetického metabolizmu húb (ako je lišaj, ktorý spôsobuje atletickú nohu), čím poskytuje vynikajúcu inhibíciu plesní, najmä proti plesniam a kvasinkám, ktoré sa môžu prichytiť na podlahové ponožky.
TCS: Jeho mechanizmus účinku spočíva v inhibícii enoylreduktázy, kľúčového enzýmu v syntéze bakteriálnych mastných kyselín, čím sa bráni budovaniu bakteriálnej bunkovej membrány.
Obmedzenia
Nízka životnosť: Tento typ povrchovej úpravy sa ľahko vylúhuje z vlákien a vo všeobecnosti vykazuje nízku odolnosť voči praniu.
Environmentálne riziká: Najmä TCS vyvoláva obavy kvôli svojim environmentálnym rezíduám a potenciálnemu vplyvu na vodné ekosystémy, čo z neho robí faktor, ktorému sa pri profesionálnej výrobe treba striktne vyhýbať. Používanie ZPT tiež podlieha prísnym environmentálnym predpisom, ktoré vo všeobecnosti vyžadujú dodržiavanie predpisov, ako je EU BPR.
Jazyk
