Zbog svoje prirode uskog kroja i unutarnjeg okruženja u kojem se nose, podne čarape vrlo su osjetljivi na rast bakterija i gljivica, što dovodi do neugodnih mirisa i problema s kožom. Stoga je funkcionalizacija s antimikrobnim završnim slojevima ključni pristup poboljšanju vrijednosti proizvoda i potrošačkog iskustva.
1. Silikonske kvartarne amonijeve soli (Si-QAC)
Silikonski spojevi kvaterne amonijeve soli, kao što je 3-(trimetoksisilil)propildimetiloktadecil amonijev klorid (AEM 5700), među najčešće su korištenim antimikrobnim sredstvima koja ne ispiravaju u tekstilnoj industriji.
Mehanizam djelovanja
Si-QAC djeluju putem fizičkog probijanja i uništavanja naboja.
Kovalentno lijepljenje: Završna obrada stvara kovalentne veze s površinom vlakana kao što su celuloza i proteini putem silanskih skupina, pričvršćujući ih za vlakno i tvoreći izdržljivi antimikrobni zaštitni sloj.
Efekt "koplja": Dugolančane alkilne skupine (kao što je oktadecilna skupina) na kationskom kraju kvaterne amonijeve soli nalikuju bezbrojnim sićušnim "kopljima". Kada bakterije ili gljivice dođu u kontakt s tretiranom površinom vlakana, negativni naboji na staničnoj membrani snažno se privlače pozitivnim nabojima na kvaternarnoj amonijevoj soli.
Puknuće membrane i smrt: Ova jaka adsorpcija remeti integritet stanične membrane, dopuštajući da sadržaj stanice iscuri, što u konačnici čini mikroorganizam neaktivnim i uzrokuje njegovu smrt. Budući da je ovaj mehanizam fizički, bakterijama je teško razviti ciljanu otpornost putem genetske mutacije.
Profesionalne prednosti
Visoka izdržljivost: zahvaljujući svojoj kovalentnoj vezi s vlaknom, Si-QACs pokazuju izvrsnu otpornost na pranje, podnose česta kućna pranja i zadržavaju svoju antimikrobnu učinkovitost dulje vrijeme.
Visoka sigurnost: završni sloj se ne ispire s vlakana, što ga čini sigurnim za kontakt s ljudskom kožom.
II. Metalni ionski završni sloj: srebrni ion (Ag)
Ion srebra jedno je od najstarijih i najučinkovitijih anorganskih antimikrobnih sredstava, široko korišteno u vrhunskim funkcionalnim podnim čarapama.
Mehanizam djelovanja
Antimikrobni mehanizam iona srebra je višeciljana kemijska reakcija širokog spektra i citotoksičnost.
Aktivno otpuštanje: Sredstvo za završnu obradu obično je imobilizirano unutar ili na površini vlakana u obliku nanosrebra ili srebra na zeolitu. U vlažnom okruženju atomi srebra polagano oslobađaju vrlo aktivne ione Ag.
Inaktivacija enzima: Ag ioni imaju snažan afinitet za skupine koje sadrže sumpor na membranama bakterijskih stanica (kao što su sulfhidrilne skupine (SH) na proteinima). Vežu se na ključne enzime uključene u respiratorni metabolizam i transport, brzo ih deaktiviraju i blokiraju proizvodnju energije.
Interferencija DNA/RNA: ioni srebra također mogu ući u jezgre bakterijskih stanica, vezati se za DNA i RNA i ometati replikaciju i ekspresiju genetskog materijala, potpuno inhibirajući bakterijsku reprodukciju.
Profesionalne prednosti
Širokog spektra i visoke učinkovitosti: pokazuje izvrsne inhibitorne učinke protiv uobičajenih patogena, bakterija koje uzrokuju neugodne mirise i gljivica.
Toplinska stabilnost: Kao anorganski materijal, srebro pokazuje izvrsnu toplinsku stabilnost, što ga čini prikladnim za obradu raznih vlakana i glačanje na visokim temperaturama.
Kontrola mirisa: Ag učinkovito inhibira rast mikroorganizama kao što je Staphylococcus aureus, koji uzrokuje neugodan miris stopala, izravno rješavajući problem kontrole mirisa za podne čarape.
III. Prirodni i bio-bazirani finiši: hitin i njegovi derivati
Kako bi se zadovoljila rastuća potražnja za zaštitom okoliša i prirodnim svojstvima, antimikrobna sredstva dobivena iz prirodnih materijala također se koriste u podnim čarapama. Hitin i njegov deacetilirani derivat hitozan su važni predstavnici.
Mehanizam djelovanja
Hitozan je drugi najveći polimer u prirodi nakon celuloze, a njegov antimikrobni mehanizam prvenstveno se temelji na kationskoj polimerizaciji.
Polimerna barijera: Molekularni lanci kitozana sadrže brojne amino skupine (-NH2), koje nose pozitivan naboj u slabo kiselim uvjetima, što ga čini kationskim polimerom.
Elektrostatska adsorpcija: ovo kationsko svojstvo omogućuje snažno prianjanje na negativno nabijene stanične membrane bakterija.
Propuštanje membrane i kelacija: Nakon adsorpcije, polimerni lanci kitozana mogu prodrijeti kroz stanične membrane, mijenjajući njihovu propusnost. Nadalje, kitozan ima učinak keliranja, adsorbira elemente metala u tragovima bitne za preživljavanje bakterija, ometajući njihove normalne fiziološke funkcije i inhibirajući njihov rast.
Profesionalne prednosti
Biokompatibilnost: Chitosan je visoko biorazgradiv i biokompatibilan, bez toksičnih nuspojava na ljudsko tijelo, što ga čini zelenom i ekološki prihvatljivom antibakterijskom opcijom.
Funkcionalna raznolikost: Chitosan sam po sebi ima određena hidratantna i ljekovita svojstva za kožu, dajući podnim čarapama dodatne prednosti za njegu kože.
IV. Cink pirition (ZPT) i triklosan (TCS)
Iako je triklosan (TCS) bio ograničen ili zabranjen u mnogim zemljama i proizvodima zbog zabrinutosti za okoliš i sigurnost, on ostaje povijesno važno antimikrobno sredstvo za tekstil. Cink pirition (ZPT) prvenstveno se koristi za primjenu protiv gljivica i prhuti, a ponekad se također primjenjuje na tekstil.
Mehanizam djelovanja
Ovi spojevi tipično funkcioniraju kao završni slojevi koji se mogu isprati.
ZPT: Djeluje tako da ometa transportni sustav stanične membrane i energetski metabolizam gljivica (kao što je lišaj koji uzrokuje atletsko stopalo), pružajući izvrsnu inhibiciju gljivica, posebno protiv plijesni i kvasaca koji se mogu zalijepiti za podne čarape.
TCS: Njegov mehanizam djelovanja je inhibiranje enoil reduktaze, ključnog enzima u bakterijskoj sintezi masnih kiselina, čime se sprječava izgradnja stanične membrane bakterija.
Ograničenja
Niska izdržljivost: Ova vrsta završne obrade lako se ispira s vlakana i općenito pokazuje slabu otpornost na pranje.
Rizici za okoliš: TCS je posebno zabrinjavajući zbog svojih ostataka u okolišu i potencijalnog utjecaja na vodene ekosustave, što ga čini čimbenikom koji se mora strogo izbjegavati u profesionalnoj proizvodnji. Korištenje ZPT-a također podliježe strogim ekološkim propisima, koji općenito zahtijevaju usklađenost s propisima kao što je EU BPR.
Jezik
