A causa della loro natura aderente e dell'ambiente interno in cui vengono indossati, calzini da pavimento sono altamente suscettibili alla crescita di batteri e funghi, con conseguenti problemi di odore e pelle. Pertanto, la funzionalizzazione con finiture antimicrobiche è un approccio chiave per migliorare il valore del prodotto e l’esperienza del consumatore.
1. Sali di ammonio quaternario siliconico (Si-QAC)
I composti siliconici sali di ammonio quaternario, come il 3-(trimetossisilil)propildimetilottadecil ammonio cloruro (AEM 5700), sono tra gli agenti antimicrobici non liscivianti più utilizzati nell'industria tessile.
Meccanismo d'azione
I Si-QAC funzionano attraverso la perforazione fisica e la distruzione della carica.
Legame covalente: la finitura forma legami covalenti con la superficie di fibre come cellulosa e proteine attraverso gruppi silanici, ancorandole alla fibra e formando uno strato protettivo antimicrobico durevole.
Effetto "lancia": i gruppi alchilici a catena lunga (come il gruppo ottadecile) all'estremità cationica del sale di ammonio quaternario assomigliano a innumerevoli minuscole "lance". Quando batteri o funghi entrano in contatto con la superficie della fibra trattata, le cariche negative sulla membrana cellulare vengono fortemente attratte dalle cariche positive del sale di ammonio quaternario.
Rottura e morte della membrana: questo forte adsorbimento distrugge l'integrità della membrana cellulare, consentendo la fuoriuscita del contenuto cellulare, rendendo infine inattivo il microrganismo e provocandone la morte. Poiché questo meccanismo è fisico, è difficile per i batteri sviluppare una resistenza mirata attraverso la mutazione genetica.
Vantaggi professionali
Elevata durabilità: grazie al loro legame covalente alla fibra, i Si-QAC mostrano un’eccellente resistenza ai lavaggi, sopportando frequenti lavaggi domestici e mantenendo la loro efficacia antimicrobica per periodi prolungati.
Elevata sicurezza: la finitura non si stacca dalla fibra, rendendola sicura per il contatto con la pelle umana.
II. Finitura agli ioni di metallo: Ioni d'argento (Ag)
Gli ioni d'argento sono uno degli agenti antimicrobici inorganici più antichi ed efficaci, ampiamente utilizzato nelle calze funzionali da pavimento di fascia alta.
Meccanismo d'azione
Il meccanismo antimicrobico degli ioni argento è una reazione chimica multi-bersaglio e ad ampio spettro e una citotossicità.
Rilascio attivo: l'agente di finitura è tipicamente immobilizzato all'interno o sulla superficie della fibra sotto forma di nanoargento o argento supportato da zeolite. In un ambiente umido, gli atomi d'argento rilasciano lentamente ioni Ag altamente attivi.
Inattivazione enzimatica: gli ioni Ag hanno una forte affinità per i gruppi contenenti zolfo sulle membrane cellulari batteriche (come i gruppi sulfidrilici (SH) sulle proteine). Si legano agli enzimi chiave coinvolti nel metabolismo e nel trasporto respiratorio, inattivandoli rapidamente e bloccando la produzione di energia.
Interferenza DNA/RNA: gli ioni argento possono anche entrare nei nuclei delle cellule batteriche, legarsi al DNA e all'RNA e interferire con la replicazione e l'espressione del materiale genetico, inibendo completamente la riproduzione batterica.
Vantaggi professionali
Ampio spettro e alta efficienza: mostra eccellenti effetti inibitori contro i comuni agenti patogeni, batteri che causano cattivi odori e funghi.
Stabilità termica: essendo un materiale inorganico, l'argento presenta un'eccellente stabilità termica, che lo rende adatto a varie lavorazioni delle fibre e alla stiratura ad alta temperatura.
Controllo degli odori: l'ag inibisce efficacemente la crescita di microrganismi come lo Staphylococcus aureus, che causa l'odore dei piedi, affrontando direttamente il problema del controllo degli odori per i calzini da pavimento.
III. Finiture naturali e di origine biologica: chitina e suoi derivati
Per soddisfare la crescente domanda di protezione ambientale e proprietà naturali, nelle calze da pavimento vengono utilizzati anche agenti antimicrobici derivati da materiali naturali. Rappresentanti importanti sono la chitina e il suo derivato deacetilato, il chitosano.
Meccanismo d'azione
Il chitosano è il secondo polimero più grande in natura dopo la cellulosa e il suo meccanismo antimicrobico si basa principalmente sulla polimerizzazione cationica.
Barriera polimerica: le catene molecolari del chitosano contengono numerosi gruppi amminici (-NH2), che trasportano una carica positiva in condizioni debolmente acide, rendendolo un polimero cationico.
Adsorbimento elettrostatico: questa proprietà cationica gli consente di aderire fortemente alle membrane cellulari batteriche caricate negativamente.
Permeazione e chelazione della membrana: dopo l'adsorbimento, le catene polimeriche del chitosano possono penetrare nelle membrane cellulari, alterandone la permeabilità. Inoltre, il chitosano possiede un effetto chelante, adsorbendo oligoelementi metallici essenziali per la sopravvivenza dei batteri, interrompendo le loro normali funzioni fisiologiche e inibendone la crescita.
Vantaggi professionali
Biocompatibilità: il chitosano è altamente biodegradabile e biocompatibile, senza effetti collaterali tossici sul corpo umano, il che lo rende un'opzione antibatterica ecologica ed ecologica.
Diversità funzionale: il chitosano stesso ha alcune proprietà idratanti e curative per la pelle, offrendo ai calzini da pavimento ulteriori benefici per la cura della pelle.
IV. Zinco piritione (ZPT) e triclosan (TCS)
Sebbene il triclosan (TCS) sia stato limitato o vietato in molti paesi e prodotti a causa di problemi ambientali e di sicurezza, rimane un agente antimicrobico tessile storicamente importante. Lo zinco piritione (ZPT) viene utilizzato principalmente per applicazioni antifungine e antiforfora e talvolta viene applicato anche ai tessili.
Meccanismo d'azione
Questi composti funzionano tipicamente come finiture lisciviabili.
ZPT: Agisce interferendo con il sistema di trasporto della membrana cellulare e il metabolismo energetico dei funghi (come la tigna che causa il piede d'atleta), fornendo un'eccellente inibizione dei funghi, in particolare contro muffe e lieviti che possono attaccarsi ai calzini del pavimento.
TCS: il suo meccanismo d'azione è quello di inibire l'enoil reduttasi, un enzima chiave nella sintesi degli acidi grassi batterici, prevenendo così la costruzione della membrana cellulare batterica.
Limitazioni
Bassa durabilità: questo tipo di finitura si stacca facilmente dalle fibre e generalmente presenta una scarsa resistenza al lavaggio.
Rischi ambientali: il TCS, in particolare, è motivo di preoccupazione a causa dei suoi residui ambientali e del potenziale impatto sugli ecosistemi acquatici, rendendolo un fattore che deve essere rigorosamente evitato nella produzione professionale. L'uso dello ZPT è inoltre soggetto a rigide normative ambientali, che generalmente richiedono il rispetto di normative come il BPR dell'UE.
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