天然彩色棉是带有天然色泽的棉花品种。其产品色泽柔和,手感柔软,穿着舒适,且具有天然的抗菌、抗氧化、抗紫外线等性能,适合开发内衣、睡衣、婴幼儿服饰、床上用品等。研究报道,天然彩色棉的抗菌性能主要来源于纤维中的色素物质。但是这些物质的结构不是很稳定,在各种加工过程及使用过程中容易发生褪色、变色等现象,可能导致其抗菌性能发生改变。另外,由于天然彩色棉(包括棕色棉)的纤维品质较普通白棉低,其产品往往是混纺产品。明确棕色棉混纺产品的抗菌特性及其随加工和日常使用等因素变化的规律十分必要,可为天然棕色棉抗菌产品的开发和日常维护提供借鉴。本课题以天然棕色棉及其混纺产品为研究对象,对其抗菌性能、抗菌机理和混纺比、精练加工、水洗及日晒对抗菌性能的影响进行了研究。具体研究结论如下:(1)采用平板菌落计数法和浊度测定法对棕色棉纤维的抗菌性能进行定量测试,发现棕色棉纤维具有良好的抗菌性,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为87.9%和79.5%,并且发现,经过碱处理和果胶酶处理后,抗菌性能在一定程度上得到提升。采用晕圈法和FITC/PI双色荧光法对棕色棉色素的抗菌活性进行定性表征,结果显示色素的浓度越高,其抑菌能力越强,说明棕色棉的抗菌性来源于纤维中的色素物质。利用扫描电镜图对细菌细胞表面的形态进行了观察,SEM图表明棕色棉色素可能与细菌的细胞膜结构发生结合,通过破坏细胞膜的转运能力,达到破坏细菌正常的生长和繁殖过程、最终杀死细菌的效果。(2)制备了一系列棕色棉/白棉混纺产品,并对混纺比与混纺产品抗菌性之间的关系及碱、果胶酶精练、水洗和日晒后棕色棉产品抗菌性能的变化进行了研究。研究表明,混纺样品的抗菌性能随棕色棉混纺比例的增加,呈现开始以线性上升,然后缓慢上升,最后趋于稳定的规律。含棕色棉70%左右的混纺样品的抗菌性能已接近纯棕色棉样品的抗菌性能(抗菌效率最佳),其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为91.2%和86.1%。精练后,棕色棉混纺样品的抗菌性在一定程度上有所提高,尤其是棕色棉含量较低的混纺样品。水洗和日晒不利于棕色棉样品抗菌性的保持,但抑菌率下降不大:水洗15次,对两种细菌仍然具有68.1%和60.4%的抑菌率;加强日晒15 h,其抑菌率仍然有81.5%和70.9%。总体来说,棕色棉/白棉混纺产品具有优良且较稳定的抗菌性能。(3)按30/70、70/30混纺比制备棕色棉与不同纤维(白棉、羊毛、蚕丝、黏胶和涤纶)的混纺产品,对其洗涤前后的抗菌性能进行研究,并以各混纺样品抑菌率的方差和均值进行检验,发现在相同棕色棉纤维含量下,不同种类的棕色棉混纺产品的抗菌性相差不大,含70%棕色棉的各混纺样品的抗菌性均接近纯棕色棉样品。水洗处理对不同的棕色棉混纺产品均有不利影响。水洗后,棕色棉/白棉、棕色棉/羊毛、棕色棉/蚕丝、棕色棉/黏胶、棕色棉/涤纶混纺样品的抗菌性均随洗涤次数的增加而下降,且在相同洗涤次数下,各混纺样品的抑菌率基本一致。这表明,棕色棉与不同纤维混纺的产品的抗菌性能仅与产品中棕色棉的含量有关,其他纤维对其影响可忽略。