硅膠鞋墊抗菌性能測試技術(shù)規(guī)范與耐久性評價研究  

一、檢測原理與標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)  

（一）抗菌機(jī)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(shí)現(xiàn)抑菌效果，其作用機(jī)制包括：  

1.物理接觸：抗菌劑破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)泄漏；  

2.持續(xù)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(xì)菌酶活性1。  

（二）核心標(biāo)準(zhǔn)  

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T31402-2015《鞋類抗菌性能評價》、QB/T2881-2013《鞋類幫面、襯里和內(nèi)墊試驗(yàn)方法抗菌性能》；  

國際標(biāo)準(zhǔn)：ASTME2149-20《材料抗菌活性測定標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》、JISL1902-2015《抗菌加工紡織品測試方法》2。  

二、試驗(yàn)流程與操作規(guī)范  

（一）樣品預(yù)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(qū)域）；  

?按GB/T3921-2008進(jìn)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(fù)50次循環(huán)（模擬6個月日常使用）1。  

2.滅菌處理  

?試樣經(jīng)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(shù)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(jī)物）1。  

2.接種與培養(yǎng)   

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(yǎng)24小時。  

活菌計(jì)數(shù)：   

加入10mL中和劑（0.1%卵lin脂+0.5%硫代liu酸鈉）洗脫細(xì)菌；  

梯度稀釋后傾注TSA培養(yǎng)基，37℃培養(yǎng)48小時，計(jì)數(shù)菌落數(shù)（CFU）2。  

（三）結(jié)果計(jì)算  

抑菌率（）  

符號說明：  

抗菌硅膠試樣的平均活菌數(shù)（CFU/試樣）；  

陰性對照樣的平均活菌數(shù)（CFU/試樣）。  

判定標(biāo)準(zhǔn)：抑菌率≥90%為抗菌合格，≥99%為優(yōu)級1。  

三、關(guān)鍵影響因素與優(yōu)化  

（一）材料特性影響  

抗菌劑類型：  

影響規(guī)律：納米銀＞氧化鋅＞季銨鹽；  

優(yōu)化建議：優(yōu)先選擇載銀沸石（緩釋性好）。  

添加量：  

影響規(guī)律：0.5%-1.0%時抑菌率達(dá)99%以上；  

優(yōu)化建議：控制在0.8%平衡效果與成本。  

表面粗糙度：  

影響規(guī)律：Ra＞1.6μm易藏菌，降低抗菌效果；  

優(yōu)化建議：表面光滑處理（Ra≤0.8μm）。  

（二）使用環(huán)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(jī)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(huán)測試：50次水洗后抑菌率下降幅度應(yīng)≤20%；  

熱老化測試：70℃放置7天，抗菌劑遷移量應(yīng)＜0.1mg/cm21。  

（二）典型案例  

樣品：某品牌抗菌硅膠鞋墊（標(biāo)稱抑菌率99%）  

檢測結(jié)果：    

大腸桿菌抑菌率：   

初始狀態(tài)：99.5%；  

50次水洗后：92.3%；  

標(biāo)準(zhǔn)要求：≥90%。    

金黃色葡tao球菌抑菌率：    

初始狀態(tài)：99.8%；  

50次水洗后：93.6%；  

標(biāo)準(zhǔn)要求：≥90%。  .  

抗菌劑遷移量：   

初始狀態(tài)：0.03mg/cm2；  

50次水洗后：0.05mg/cm2；  

標(biāo)準(zhǔn)要求：＜0.1mg/cm2。  

結(jié)論：符合GB/T31402-2015優(yōu)級要求2。  

五、質(zhì)量控制與應(yīng)用建議  

（一）質(zhì)控要點(diǎn)  

1.陽性對照：確保菌株活性（活菌數(shù)1×10?±0.5×10?CFU/mL）；  

2.平行試驗(yàn)：3次平行試樣抑菌率相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）應(yīng)≤5%1。  

（二）應(yīng)用場景建議  

運(yùn)動鞋墊：推薦納米銀抗菌硅膠（耐水洗性優(yōu)）；  

醫(yī)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(yōu)先）3。  

關(guān)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(xiàn)  

[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(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法[S].  

[3]抗菌高分子材料在footwear中的應(yīng)用研究[J].材料科學(xué)與工程學(xué)報,2025,43(2):1-8.