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硅膠鞋墊抗菌性能測試技術規范與耐久性評價研究

發布時間： 2025-10-09　　點擊次數： 28次

硅膠鞋墊抗菌性能測試技術規范與耐久性評價研究
一、檢測原理與標準依據
（一）抗菌機制與分類
硅膠鞋墊通過添加抗菌劑（如納米銀、氧化鋅、季銨鹽）實現抑菌效果，其作用機制包括：
1.物理接觸：抗菌劑破壞細菌細胞膜，導致胞內物質泄漏；
2.持續釋放：緩釋型抗菌劑（如載銀沸石）在濕度條件下釋放Ag?，抑制細菌酶活性1。
（二）核心標準
國內標準：GB/T31402-2015《鞋類抗菌性能評價》、QB/T2881-2013《鞋類幫面、襯里和內墊試驗方法抗菌性能》；
國際標準：ASTME2149-20《材料抗菌活性測定標準試驗方法》、JISL1902-2015《抗菌加工紡織品測試方法》2。
二、試驗流程與操作規范
（一）樣品預處理
1.試樣制備
?從硅膠鞋墊上裁剪50mm×50mm試樣3塊（避開縫線和logo區域）；
?按GB/T3921-2008進行洗滌處理：
o洗滌劑濃度0.2%，浴比1:50，40℃±2℃水洗30分鐘；
o重復50次循環（模擬6個月日常使用）1。
2.滅菌處理
?試樣經121℃高壓蒸汽滅菌20分鐘，干燥后備用；
?陰性對照樣（未抗菌處理硅膠）同步滅菌3。
（二）抗菌性能測試（貼膜法）
1.菌懸液制備
?大腸桿菌（8099）和金黃色葡tao球菌（ATCC6538）活化至對數期；
?用0.03mol/LPBS稀釋至1×10?CFU/mL（含10%小牛血清模擬足部汗液有機物）1。
2.接種與培養
試樣接種：
取0.2mL菌懸液均勻涂布于試樣表面，覆蓋無菌聚乙烯膜（40mm×40mm）；
37℃±1℃、相對濕度90%條件下培養24小時。
活菌計數：
加入10mL中和劑（0.1%卵lin脂+0.5%硫代liu酸鈉）洗脫細菌；
梯度稀釋后傾注TSA培養基，37℃培養48小時，計數菌落數（CFU）2。
（三）結果計算
抑菌率（）
符號說明：
抗菌硅膠試樣的平均活菌數（CFU/試樣）；
陰性對照樣的平均活菌數（CFU/試樣）。
判定標準：抑菌率≥90%為抗菌合格，≥99%為優級1。
三、關鍵影響因素與優化
（一）材料特性影響
抗菌劑類型：
影響規律：納米銀＞氧化鋅＞季銨鹽；
優化建議：優先選擇載銀沸石（緩釋性好）。
添加量：
影響規律：0.5%-1.0%時抑菌率達99%以上；
優化建議：控制在0.8%平衡效果與成本。
表面粗糙度：
影響規律：Ra＞1.6μm易藏菌，降低抗菌效果；
優化建議：表面光滑處理（Ra≤0.8μm）。
（二）使用環境影響
1.溫度與濕度：
足部溫度35-37℃加速抗菌劑釋放，濕度＞60%時抑菌率提升5%-10%；
2.洗滌方式：
機洗比手洗抗菌劑流失率高15%，建議手洗并自然晾干3。
四、耐久性測試與案例分析
（一）耐久性評價方法
洗滌循環測試：50次水洗后抑菌率下降幅度應≤20%；
熱老化測試：70℃放置7天，抗菌劑遷移量應＜0.1mg/cm21。
（二）典型案例
樣品：某品牌抗菌硅膠鞋墊（標稱抑菌率99%）
檢測結果：
大腸桿菌抑菌率：
初始狀態：99.5%；
50次水洗后：92.3%；
標準要求：≥90%。
金黃色葡tao球菌抑菌率：
初始狀態：99.8%；
50次水洗后：93.6%；
標準要求：≥90%。 .
抗菌劑遷移量：
初始狀態：0.03mg/cm2；
50次水洗后：0.05mg/cm2；
標準要求：＜0.1mg/cm2。
結論：符合GB/T31402-2015優級要求2。
五、質量控制與應用建議
（一）質控要點
1.陽性對照：確保菌株活性（活菌數1×10?±0.5×10?CFU/mL）；
2.平行試驗：3次平行試樣抑菌率相對標準偏差（RSD）應≤5%1。
（二）應用場景建議
運動鞋墊：推薦納米銀抗菌硅膠（耐水洗性優）；
醫用鞋墊：選擇氧化鋅抗菌劑（生物相容性好）；
兒童鞋墊：抗菌劑添加量≤0.5%（安全性優先）3。
關鍵詞：硅膠鞋墊；抗菌性能；貼膜法；抑菌率；耐久性測試
參考文獻
[1]GB/T31402-2015鞋類抗菌性能評價[S].
[2]ASTME2149-20材料抗菌活性測定標準試驗方法[S].
[3]抗菌高分子材料在footwear中的應用研究[J].材料科學與工程學報,2025,43(2):1-8.

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