ISO 11721 含纖維素紡織品微生物抗性的測定－土壤掩埋試驗

國際標準化組織 (ISO) 發布的「ISO 11721 紡織品 - 含纖維素紡織品抗微生物性能的測定 - 土壤掩埋試驗」標準由以下幾個同名子章節組成：

• 標準「ISO 11721-1 第 1 部分：防腐整理劑的評估」描述了一種測定經化學預處理的紡織品抵抗土壤微生物侵蝕能力的方法，並與未經處理的紡織品進行比​​較。此方法適用於由含纖維素紗線製成的平紋紡織品（例如帳篷、防水布、機織物和織帶），這些紡織品在使用過程中通常會與土壤接觸。

由於大多數合成纖維天然具有抗微生物侵蝕的能力，因此只能使用上述方法評估高比例合成纖維織物的結構和外觀變化。雖然該方法能夠確保結果的良好重複性，但其目的是展示相對性能，而不是提供絕對值。

厚重的防水布織物和編織物可能具有某種結構，使得未經處理的樣品能夠抵抗掩埋長達14天。此外，在這種情況下，未經處理樣品的降解速度決定了掩埋時間的長短。

在紡織科學這一複雜領域，天然纖維面臨嚴峻的環境考驗，而ISO 11721-1標準則成為耐久性方面的一項基礎性標準。該標準提供了一套嚴謹的方法，用於評估化學處理對織物抵抗土壤微生物侵蝕的保護效果。隨著各行業努力應對戶外應用和全球供應鏈的需求，該標準確保了帳篷、防水布和農用網等紡織品能夠經得起腐蝕。

棉、麻、粘膠纖維等纖維素纖維因其柔軟、吸水性好且價格實惠，在紡織品市場中佔據主導地位。然而，它們的有機特性也使它們極易發生生物降解。在土壤豐富的環境中（潮濕、富含養分且真菌和細菌眾多），這些纖維會迅速分解，導致強度下降、褪色和結構性損壞。未經處理的織物埋入土壤中，在最佳微生物條件下，短短兩週內即可損失高達80%的拉伸強度。

ISO 11721-1 標準透過建立對比土壤掩埋試驗來解決此問題，從而可以將處理過的紡織品與未處理的對照組進行比較。與絕對測量不同，該標準強調相對性能，因為它考慮了土壤生態系統的生物學不可預測性。

ISO 11721-1 標準測試方法的基本步驟如下：

• 樣品製備：將處理過和未處理的織物分別裁剪成標準條狀樣品（例如，拉伸試驗用25 mm x 300 mm）。為使樣品水分均衡，將其置於攝氏20度、相對濕度65%的條件下進行調濕處理。每組樣品至少製備五個重複，以考慮實驗誤差。
• 浸泡（可選但建議）：將樣品浸入水中或溫和的清潔劑溶液中，以模擬環境清潔。這可以去除未結合的化學物質，使測試能夠測量天然表面耐久性，而不是表面殘留物。
• 土壤評估與設定：使用對照織物條驗證土壤的微生物活性；織物條應顯著降解（例如，強度損失超過50%）以確認其活性。使用有機質含量為20-30%、持水能力調整至50-60%的壤質園土。使用塑膠托盤等容器可防止交叉污染。
• 掩埋和培養：將樣本水平放置在土壤中，深度為5-10厘米，避免重疊。在攝氏28度±2度的條件下培養2-4週，保持土壤濕潤以促進微生物生長，但不要積水。
• 回收與評估：輕輕刮取樣品，用水沖洗，然後風乾。降解情形依下列方式評估：
• 抗拉強度：使用萬能試驗機測量斷裂負荷，並計算保持率（加工和未加工）。
• 體重減輕：測量減重前後的體重變化，以評估體重減輕。
• 目視檢查：其外觀以無變化到嚴重腐爛的等級進行評級。
• 結果報告：結果以相對保留率表示（例如，「處理組樣本保留 80%，對照組保留 20%」）。報告中包含土壤類型、培養時間和可能偏差的詳細資訊。
• 標準「ISO 11721-2 第 2 部分：防腐塗層長期耐腐蝕性的測定」描述了一種測定防腐塗層抵抗土壤微生物侵蝕的長期耐腐蝕性的測試程序。該標準能夠區分不具備長期耐腐蝕性、具備正常長期耐腐蝕性和具備增強長期耐腐蝕性的防腐塗層，從而評估其在熱帶地區的適用性。

由於土壤掩埋試驗是一個生物過程，且試驗土壤沒有被精確定義，因此該標準僅涵蓋成品和未成品樣本的比較。

在紡織工程領域，耐用性和環境適應性至關重要，而這項標準正是在此背景下發揮舉足輕重的作用。它著重關注織物性能中一個關鍵但常被忽視的方面：抗微生物降解性。具體而言，ISO 11721-2 標準著重於土壤掩埋試驗，以評估含纖維素紡織品中防腐整理劑的長期有效性。隨著全球貿易的擴張，紡織品的應用範圍也日益廣泛，從戶外裝備到熱帶服裝，無所不包。這項標準確保產品能夠承受土壤微生物的持續侵蝕，同時保持其完整性。

ISO 11721-2 標準測試方法的基本步驟如下：

• 樣品製備：選取代表性的含纖維素紡織品樣品，包括經過防腐處理和未經防腐處理的樣品。將樣品裁剪成標準尺寸（例如，用於拉伸試驗的條狀樣品），並根據平衡含水率進行調整。
• 土壤準備：準備天然的、微生物活性強的土壤，通常是添加有機質的園土，以促進真菌和細菌的生長。土壤應呈中性，含水量充足（約為其持水量的50-60%），但不能積水。
• 包埋與培養：將樣本水平包埋至約 5-10 公分深，確保無氣泡殘留。根據所需的長期評估，將樣本在攝氏 28-30 度（該溫度有利於微生物活性）下培養 2 至 16 週。
• 採集與評估：為避免機械性損傷，樣本需小心刮取、沖洗、乾燥，並檢查是否有腐爛跡象（例如脆化、黴斑）。腐爛程度採用以下指標進行評估：
• 抗拉強度保持率：保持的原始斷裂負荷的百分比。
• 體重減輕：由於纖維分解導致的體重減輕。
• 視覺評估：表面變化的定性等級。
• 分類：根據測試結果，表面處理性能分類如下：
• 沒有長期抗藥性：處理過的樣本與對照組的惡化情況相似。
• 正常長期防護：中等防護，適合在溫帶氣候下使用。
• 增強的長期耐受性：卓越的耐用性，是熱帶或高暴露環境應用的理想選擇。

多年來，憑藉我們經驗豐富的專業團隊，我們始終專注於客戶需求，提供先進的測試服務，並協助客戶建立、實施和改進管理系統。在此框架下，我們也提供符合 ISO 11721-1 和 ISO 11721-2 標準的測試服務。