ISO 11721 Oznaczanie odporności mikrobiologicznej wyrobów włókienniczych zawierających celulozę – badanie w glebie

Norma „ISO 11721 Tekstylia – Oznaczanie odporności tekstyliów zawierających celulozę na działanie mikroorganizmów – Badanie zakopywania w glebie”, opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), składa się z następujących podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem:

• Norma „ISO 11721-1 Część 1: Ocena wykończeń przeciwgnilnych” opisuje metodę określania odporności tekstyliów poddanych wstępnej obróbce chemicznej na działanie mikroorganizmów obecnych w glebie, w porównaniu z tekstyliami niepoddanymi obróbce. Metoda ta ma zastosowanie do tekstyliów gładkich wykonanych z przędz zawierających celulozę (taśmy, plandeki, tkaniny i taśmy), które zazwyczaj mają kontakt z glebą podczas użytkowania.

Ze względu na naturalną odporność większości włókien syntetycznych na atak mikroorganizmów, tkaniny zawierające wysoki procent włókien syntetycznych można oceniać tymi metodami jedynie pod kątem zmian struktury i wyglądu. Chociaż metoda ta zapewnia dobrą powtarzalność wyników, jej celem jest raczej porównanie wydajności niż podanie wartości bezwzględnych.

Grube tkaniny i sploty plandekowe mogą mieć strukturę, która sprawia, że ​​niepoddane obróbce próbki są odporne na zakopanie nawet do 14 dni. Co więcej, w takich przypadkach szybkość degradacji niepoddanej obróbce próbki determinuje długość okresu zakopania.

W złożonej dziedzinie tekstyliów, gdzie włókna naturalne są narażone na trudne warunki środowiskowe, norma ISO 11721-1 staje się fundamentalnym standardem trwałości. Norma ta zapewnia rygorystyczną metodologię oceny skuteczności chemicznej obróbki tkanin przed drobnoustrojami bytującymi w glebie. W obliczu wyzwań związanych z zastosowaniami zewnętrznymi i globalnymi łańcuchami dostaw, norma ta gwarantuje, że produkty tekstylne, takie jak namioty, plandeki i siatki rolnicze, będą odporne na rozkład.

Włókna celulozowe, takie jak bawełna, len i wiskoza, dominują na rynku tekstylnym ze względu na swoją miękkość, chłonność i przystępną cenę. Jednak ich organiczna natura sprawia, że ​​są one głównym celem biodegradacji. W środowiskach bogatych w glebę (wilgotnych, bogatych w składniki odżywcze i pełnych grzybów i bakterii) włókna te mogą szybko się rozkładać, prowadząc do utraty wytrzymałości, przebarwień i degradacji strukturalnej. Niezabezpieczone tkaniny zakopane w glebie mogą stracić nawet 80% swojej wytrzymałości na rozciąganie w ciągu zaledwie dwóch tygodni w optymalnych warunkach mikrobiologicznych.

Norma ISO 11721-1 rozwiązuje ten problem, ustanawiając test porównawczy zakopywania w glebie, umożliwiający porównanie tekstyliów poddanych działaniu środka z materiałami kontrolnymi niepoddanymi działaniu środka. W przeciwieństwie do pomiarów bezwzględnych, norma kładzie nacisk na względną skuteczność, uwzględniając biologiczną nieprzewidywalność ekosystemów glebowych.

Podstawowe kroki metody badawczej zgodnej z normą ISO 11721-1 są następujące:

• Przygotowanie próbek: Próbki testowe są cięte na standardowe paski zarówno z tkanin poddanych obróbce, jak i niepoddanych obróbce (np. 25 mm x 300 mm do badań wytrzymałości na rozciąganie). Aby wyrównać wilgotność, próbki są kondycjonowane w temperaturze 20 stopni Celsjusza i wilgotności względnej 65%. Dla każdego zestawu przygotowuje się co najmniej pięć powtórzeń, aby uwzględnić zmienność.
• Zanurzenie (opcjonalne, ale zalecane): Próbki zanurza się w wodzie lub łagodnym roztworze detergentu, aby symulować mycie w środowisku naturalnym. Usuwa to niezwiązane substancje chemiczne, umożliwiając testowi pomiar naturalnej trwałości powierzchni, a nie jej pozostałości.
• Ocena i przygotowanie gleby: Żywotność mikrobiologiczna gleby jest weryfikowana za pomocą kontrolnego paska tkaniny; gleba powinna być znacznie zdegradowana (np. utracić ponad 50% wytrzymałości), aby potwierdzić aktywność. Używa się gliniastej gleby ogrodowej zawierającej 20-30% materii organicznej i o pojemności wodnej 50-60%. Pojemniki, takie jak plastikowe tacki, zapobiegają zanieczyszczeniu krzyżowemu.
• Zakopywanie i inkubacja: Próbki umieszcza się poziomo w glebie na głębokość 5-10 cm, unikając ich nakładania się. Inkubuje się je w temperaturze 28 stopni Celsjusza plus/minus 2 stopnie Celsjusza przez 2-4 tygodnie, utrzymując wilgotność sprzyjającą rozwojowi mikroorganizmów i zapobiegającą zaleganiu wody.
• Odzysk i ocena: Próbki delikatnie zeskrobuje się, płucze wodą i suszy na powietrzu. Stopień degradacji ocenia się w następujący sposób:
• Wytrzymałość na rozciąganie: Za pomocą uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej mierzy się obciążenie zrywające i oblicza procent zatrzymania (po obróbce i bez obróbki).
• Utrata masy ciała: Ważenie przed i po w celu pomiaru zmniejszenia masy.
• Kontrola wizualna: Wygląd ocenia się w skali od braku zmian do znacznego rozkładu.
• Raportowanie wyników: Wyniki wyrażono jako retencję względną (np. „próbki poddane działaniu substancji zachowują 80% retencji, próbki kontrolne 20% retencji”). Podano szczegółowe informacje dotyczące rodzaju gleby, okresu inkubacji i możliwych odchyleń.
• Norma „ISO 11721-2 Część 2: Oznaczanie długotrwałej odporności powłoki antygnilnej” opisuje procedurę badawczą służącą do określania długotrwałej odporności powłoki antygnilnej na atak mikroorganizmów w glebie. Umożliwia ona rozróżnienie powłok antygnilnych bez długotrwałej odporności, o normalnej długotrwałej odporności i o podwyższonej długotrwałej odporności, w celu oceny ich przydatności do stosowania w regionach tropikalnych.

Ponieważ badanie zakopywania gleby jest procesem biologicznym, a rodzaj badanej gleby nie jest dokładnie zdefiniowany, norma ta obejmuje wyłącznie porównanie próbek gotowych i niewykończonych.

W świecie inżynierii tekstylnej, gdzie trwałość łączy się z odpornością na czynniki środowiskowe, norma ta odgrywa kluczową rolę. Dotyczy ona kluczowego, ale często pomijanego aspektu właściwości tkanin: odporności na degradację mikrobiologiczną. Norma ISO 11721-2 koncentruje się w szczególności na testach odporności na zakopywanie w glebie, aby ocenić długoterminową skuteczność powłok przeciwgnilnych w tekstyliach zawierających celulozę. Wraz z rozwojem handlu międzynarodowego i znajdowaniem zastosowań tekstyliów w szerokim spektrum, od sprzętu outdoorowego po odzież do użytku w tropikach, norma ta gwarantuje, że produkty będą w stanie wytrzymać nieustanny atak mikroorganizmów przenoszonych przez glebę, nie naruszając swojej integralności.

Podstawowe kroki metody badawczej zgodnej z normą ISO 11721-2 są następujące:

• Przygotowanie próbki: Wybiera się reprezentatywne próbki tekstyliów zawierających celulozę, zarówno z impregnacją przeciwgnilną, jak i bez niej. Próbki są cięte na standardowe rozmiary (np. paski do prób rozciągania) i dostosowywane do wilgotności równowagowej.
• Przygotowanie gleby: Przygotowuje się naturalną, aktywną mikrobiologicznie glebę: zazwyczaj glebę ogrodową wzbogaconą materią organiczną, która sprzyja rozwojowi grzybów i bakterii. Gleba powinna mieć neutralne pH, odpowiednią wilgotność (około 50-60% jej pojemności wodnej), ale nie powinna być podmokła.
• Zatapianie i inkubacja: Próbki zatapia się poziomo na głębokość około 5-10 cm, aby uniknąć powstania kieszeni powietrznych. Inkubuje się je w temperaturze 28-30 stopni Celsjusza (temperaturze sprzyjającej aktywności mikrobiologicznej) przez okres od 2 do 16 tygodni, w zależności od pożądanej długoterminowej oceny.
• Pobieranie i ocena: Aby uniknąć uszkodzeń mechanicznych, próbki są starannie zeskrobywane, płukane, suszone i badane pod kątem oznak rozkładu (np. kruchości, plam pleśni). Degradację mierzy się za pomocą następujących wskaźników:
• Utrzymanie wytrzymałości na rozciąganie: Procent zachowanego pierwotnego obciążenia niszczącego.
• Utrata masy ciała: Zmniejszenie masy ciała na skutek rozpadu włókien.
• Ocena wizualna: jakościowa skala zmian powierzchni.
• Klasyfikacja: Na podstawie wyników, wydajność wykończenia klasyfikuje się następująco:
• Brak długotrwałej oporności: Poddane leczeniu próbki ulegają pogorszeniu w podobny sposób jak próbki kontrolne.
• Normalna odporność długoterminowa: Umiarkowana ochrona, nadaje się do stosowania w klimacie umiarkowanym.
• Zwiększona odporność długoterminowa: Doskonała trwałość, idealna do zastosowań w klimacie tropikalnym lub w warunkach dużego narażenia.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normami ISO 11721-1 i ISO 11721-2.