Tiêu chuẩn ISO 11721 Xác định khả năng kháng khuẩn của các sản phẩm dệt chứa cellulose - Thử nghiệm chôn trong đất

Tiêu chuẩn “ISO 11721 Dệt may - Xác định khả năng kháng vi sinh vật của vải dệt chứa cellulose - Thử nghiệm chôn trong đất”, do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) ban hành, bao gồm các tiểu mục sau được công bố cùng tên:

• Tiêu chuẩn “ISO 11721-1 Phần 1: Đánh giá các lớp phủ chống mục” mô tả phương pháp xác định khả năng chống chịu của các loại vải được xử lý hóa học trước đối với tác động của vi sinh vật trong đất, so với các loại vải chưa được xử lý. Phương pháp này áp dụng cho các loại vải trơn được làm từ sợi chứa cellulose (vải bạt, vải dệt thoi và băng) thường xuyên tiếp xúc với đất trong quá trình sử dụng.

Do tính chất kháng khuẩn tự nhiên của hầu hết các sợi tổng hợp, các loại vải chứa tỷ lệ sợi tổng hợp cao chỉ có thể được đánh giá dựa trên sự thay đổi về cấu trúc và hình thức bằng các phương pháp này. Mặc dù phương pháp này đảm bảo tính khả reproducible tốt của kết quả, nhưng mục đích của nó là thể hiện hiệu suất so sánh hơn là cung cấp các giá trị tuyệt đối.

Các loại vải bạt dày và có cấu trúc dệt chắc chắn có thể khiến các mẫu chưa qua xử lý chịu được việc chôn vùi trong 14 ngày. Hơn nữa, trong những trường hợp như vậy, tốc độ phân hủy của mẫu chưa qua xử lý sẽ quyết định thời gian chôn vùi.

Trong lĩnh vực khoa học dệt may phức tạp, nơi các sợi tự nhiên phải đối mặt với những điều kiện khắc nghiệt của môi trường, tiêu chuẩn ISO 11721-1 nổi lên như một tiêu chuẩn cơ bản về độ bền. Tiêu chuẩn này cung cấp một phương pháp luận nghiêm ngặt để đánh giá mức độ bảo vệ của các phương pháp xử lý hóa học đối với vải khỏi vi sinh vật sống trong đất. Khi các ngành công nghiệp đang vật lộn với những yêu cầu của các ứng dụng ngoài trời và chuỗi cung ứng toàn cầu, tiêu chuẩn này đảm bảo rằng các sản phẩm dệt may như lều, bạt và lưới nông nghiệp có thể chống lại sự phân hủy.

Các loại sợi xenluloza như bông, lanh và viscose chiếm lĩnh thị trường dệt may nhờ độ mềm mại, khả năng thấm hút và giá cả phải chăng. Tuy nhiên, bản chất hữu cơ của chúng khiến chúng trở thành mục tiêu chính của quá trình phân hủy sinh học. Trong môi trường giàu đất (ẩm ướt, giàu chất dinh dưỡng và chứa nhiều nấm và vi khuẩn), các sợi này có thể phân hủy nhanh chóng, dẫn đến mất độ bền, đổi màu và suy giảm cấu trúc. Vải chưa qua xử lý khi chôn trong đất có thể mất tới 80% độ bền kéo chỉ trong hai tuần trong điều kiện vi sinh vật tối ưu.

Tiêu chuẩn ISO 11721-1 giải quyết vấn đề này bằng cách thiết lập một thử nghiệm chôn vùi trong đất mang tính so sánh, cho phép so sánh các loại vải đã qua xử lý với các mẫu đối chứng chưa qua xử lý. Không giống như các phép đo tuyệt đối, tiêu chuẩn này nhấn mạnh hiệu suất tương đối bằng cách thừa nhận tính không thể dự đoán được về mặt sinh học của hệ sinh thái đất.

Các bước cơ bản của phương pháp thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 11721-1 như sau:

• Chuẩn bị mẫu: Các mẫu thử được cắt thành các dải tiêu chuẩn từ cả vải đã xử lý và chưa xử lý (ví dụ: 25 mm x 300 mm cho thử nghiệm độ bền kéo). Để cân bằng độ ẩm, các mẫu được ổn định ở nhiệt độ 20 độ C và độ ẩm tương đối 65%. Ít nhất năm mẫu lặp lại được chuẩn bị cho mỗi bộ để tính đến sự biến động.
• Ngâm mẫu (tùy chọn nhưng được khuyến nghị): Mẫu được ngâm trong nước hoặc dung dịch chất tẩy rửa nhẹ để mô phỏng quá trình rửa trôi trong môi trường. Điều này giúp loại bỏ các hóa chất không liên kết, cho phép thử nghiệm đo độ bền bề mặt tự nhiên thay vì cặn bám trên bề mặt.
• Đánh giá và chuẩn bị đất: Khả năng sống của vi sinh vật trong đất được kiểm chứng bằng cách sử dụng một dải vải đối chứng; dải vải này phải bị phân hủy đáng kể (ví dụ: mất hơn 50% độ bền) để xác nhận hoạt động của vi sinh vật. Đất vườn tơi xốp chứa 20-30% chất hữu cơ và được điều chỉnh đến khả năng giữ nước 50-60% được sử dụng. Các vật chứa như khay nhựa giúp ngăn ngừa lây nhiễm chéo.
• Chôn và ủ: Các mẫu được đặt nằm ngang trong đất ở độ sâu 5-10 cm, tránh chồng chéo lên nhau. Chúng được ủ ở nhiệt độ 28 độ C cộng/trừ 2 độ C trong 2-4 tuần, duy trì độ ẩm để thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật mà không gây úng nước.
• Thu hồi và đánh giá: Các mẫu được cạo nhẹ nhàng, rửa sạch bằng nước và làm khô bằng không khí. Quá trình phân hủy được đánh giá như sau:
• Độ bền kéo: Sử dụng máy thử nghiệm vạn năng, tải trọng phá vỡ được đo và tỷ lệ giữ lại được tính toán (đối với vật liệu đã gia công và chưa gia công).
• Giảm cân: Cân trước và sau để đo lường sự giảm khối lượng cơ thể.
• Kiểm tra bằng mắt thường: Tình trạng bên ngoài được đánh giá theo thang điểm từ không thay đổi đến hư hỏng nghiêm trọng.
• Báo cáo kết quả: Kết quả được thể hiện dưới dạng tỷ lệ giữ lại tương đối (ví dụ: “mẫu được xử lý giữ lại 80%, mẫu đối chứng giữ lại 20%”). Thông tin chi tiết về loại đất, thời gian ủ và các sai lệch có thể xảy ra cũng được bao gồm.
• Tiêu chuẩn “ISO 11721-2 Phần 2: Xác định khả năng chống mục nát lâu dài của lớp phủ chống mục” mô tả quy trình thử nghiệm để xác định khả năng chống mục nát lâu dài của lớp phủ chống mục trước sự tấn công của vi sinh vật trong đất. Tiêu chuẩn này cho phép phân biệt giữa các lớp phủ chống mục không có khả năng chống mục nát lâu dài, khả năng chống mục nát lâu dài bình thường và khả năng chống mục nát lâu dài được tăng cường, nhằm mục đích đánh giá sự phù hợp của chúng để sử dụng trong các vùng nhiệt đới.

Vì thử nghiệm chôn mẫu trong đất là một quá trình sinh học và loại đất thử nghiệm không được định nghĩa chính xác, tiêu chuẩn này chỉ bao gồm việc so sánh các mẫu đã hoàn thiện và chưa hoàn thiện.

Trong lĩnh vực kỹ thuật dệt may, nơi độ bền gặp gỡ khả năng chống chịu với môi trường, tiêu chuẩn này đóng vai trò vô cùng quan trọng. Nó đề cập đến một khía cạnh quan trọng nhưng thường bị bỏ qua về hiệu suất của vải: khả năng chống lại sự phân hủy của vi sinh vật. Cụ thể, tiêu chuẩn ISO 11721-2 tập trung vào thử nghiệm chôn trong đất để đánh giá hiệu quả lâu dài của các lớp phủ chống phân hủy trong vải dệt chứa cellulose. Khi thương mại toàn cầu mở rộng và hàng dệt may được ứng dụng rộng rãi từ thiết bị ngoài trời đến quần áo nhiệt đới, tiêu chuẩn này đảm bảo rằng các sản phẩm có thể chịu được sự tấn công không ngừng của vi sinh vật trong đất mà không làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của chúng.

Các bước cơ bản của phương pháp thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 11721-2 như sau:

• Chuẩn bị mẫu: Chọn các mẫu vải dệt có chứa cellulose tiêu biểu, cả loại có và không xử lý chất chống phân hủy. Các mẫu được cắt theo kích thước tiêu chuẩn (ví dụ: các dải để thử độ bền kéo) và điều chỉnh theo độ ẩm cân bằng.
• Chuẩn bị đất: Chuẩn bị một loại đất tự nhiên, giàu vi sinh vật: thường là đất vườn được làm giàu bằng chất hữu cơ để thúc đẩy sự phát triển của nấm và vi khuẩn. Đất cần có độ pH trung tính, độ ẩm vừa đủ (khoảng 50-60% khả năng giữ nước), nhưng không được ngập úng.
• Phương pháp nhúng và ủ: Các mẫu được nhúng theo chiều ngang với độ sâu khoảng 5-10 cm, đảm bảo không còn khoảng trống không khí. Chúng được ủ ở nhiệt độ 28-30 độ C (nhiệt độ hỗ trợ hoạt động của vi sinh vật) trong khoảng thời gian từ 2 đến 16 tuần, tùy thuộc vào đánh giá dài hạn mong muốn.
• Thu thập và đánh giá: Để tránh hư hại cơ học, các mẫu được cạo, rửa sạch, làm khô cẩn thận và kiểm tra các dấu hiệu phân hủy (ví dụ: độ giòn, vết mốc). Mức độ xuống cấp được đo bằng các chỉ số sau:
• Khả năng duy trì độ bền kéo: Tỷ lệ phần trăm tải trọng phá vỡ ban đầu được giữ lại.
• Giảm cân: Khối lượng cơ thể giảm do sự phân giải chất xơ.
• Đánh giá trực quan: Thang đo định tính cho các thay đổi bề mặt.
• Phân loại: Dựa trên kết quả, hiệu suất của lớp hoàn thiện được phân loại như sau:
• Không có khả năng kháng thuốc lâu dài: Các mẫu được xử lý bị hư hỏng tương tự như các mẫu đối chứng.
• Khả năng kháng khuẩn lâu dài thông thường: Bảo vệ vừa phải, thích hợp sử dụng ở vùng khí hậu ôn hòa.
• Khả năng chống chịu lâu dài được tăng cường: Độ bền vượt trội, lý tưởng cho các ứng dụng ở vùng nhiệt đới hoặc những nơi tiếp xúc nhiều với điều kiện khắc nghiệt.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử tuân thủ các tiêu chuẩn ISO 11721-1 và ISO 11721-2.