Quels sont les agents de finition antibactériens couramment utilisés pour les chaussettes de sol

En raison de leur ajustement près du corps et de l'environnement intérieur dans lequel ils sont portés, chaussettes de sol sont très sensibles à la croissance bactérienne et fongique, entraînant des problèmes d’odeurs et de peau. Par conséquent, la fonctionnalisation avec des finitions antimicrobiennes est une approche clé pour améliorer la valeur du produit et l’expérience du consommateur.

1. Sels d'ammonium quaternaire de silicone (Si-QAC)

Les composés de sel d'ammonium quaternaire de silicone, tels que le chlorure de 3-(triméthoxysilyl)propyldiméthyloctadécylammonium (AEM 5700), font partie des agents antimicrobiens non lessivants les plus largement utilisés dans l'industrie textile.

Mécanisme d'action

Les Si-QAC fonctionnent par perforation physique et destruction de charges.

Liaison covalente : La finition forme des liaisons covalentes avec la surface des fibres telles que la cellulose et les protéines via des groupes silane, les ancrant à la fibre et forment une couche protectrice antimicrobienne durable.

Effet « lance » : les groupes alkyle à longue chaîne (tels que le groupe octadécyle) à l'extrémité cationique du sel d'ammonium quaternaire ressemblent à d'innombrables « lances » minuscules. Lorsque des bactéries ou des champignons entrent en contact avec la surface des fibres traitées, les charges négatives de la membrane cellulaire sont fortement attirées par les charges positives du sel d'ammonium quaternaire.

Rupture et mort de la membrane : Cette forte adsorption perturbe l’intégrité de la membrane cellulaire, permettant au contenu cellulaire de s’échapper, rendant finalement le micro-organisme inactif et provoquant sa mort. Ce mécanisme étant physique, il est difficile pour les bactéries de développer une résistance ciblée par mutation génétique.

Avantages professionnels

Haute durabilité : grâce à leur liaison covalente à la fibre, les Si-QAC présentent une excellente résistance au lavage, résistent aux lavages domestiques fréquents et conservent leur efficacité antimicrobienne pendant des périodes prolongées.

Haute sécurité : la finition ne s'échappe pas de la fibre, ce qui la rend sans danger pour le contact avec la peau humaine.

II. Finition ionique métallique : Ion argent (Ag)

L'ion argent est l'un des agents antimicrobiens inorganiques les plus anciens et les plus efficaces, largement utilisé dans les chaussettes de sol fonctionnelles haut de gamme.

Mécanisme d'action

Le mécanisme antimicrobien de l’ion argent est une réaction chimique et une cytotoxicité multi-cibles à large spectre.

Libération active : l'agent de finition est généralement immobilisé à l'intérieur ou sur la surface de la fibre sous forme de nanoargent ou d'argent supporté par une zéolite. Dans un environnement humide, les atomes d’argent libèrent lentement des ions Ag hautement actifs.

Inactivation enzymatique : les ions Ag ont une forte affinité pour les groupes contenant du soufre sur les membranes cellulaires bactériennes (tels que les groupes sulfhydryle (SH) sur les protéines). Ils se lient aux enzymes clés impliquées dans le métabolisme et le transport respiratoire, les inactivant rapidement et bloquant la production d’énergie.

Interférence ADN/ARN : Les ions argent peuvent également pénétrer dans les noyaux des cellules bactériennes, se lier à l’ADN et à l’ARN et interférer avec la réplication et l’expression du matériel génétique, inhibant complètement la reproduction bactérienne.

Avantages professionnels

Large spectre et haute efficacité : il présente d'excellents effets inhibiteurs contre les agents pathogènes courants, les bactéries responsables des odeurs et les champignons.

Stabilité thermique : En tant que matériau inorganique, l'argent présente une excellente stabilité thermique, ce qui le rend adapté à divers traitements de fibres et au repassage à haute température.

Contrôle des odeurs : Ag inhibe efficacement la croissance de micro-organismes tels que Staphylococcus aureus, qui provoque des odeurs de pieds, résolvant directement le problème de contrôle des odeurs des chaussettes de sol.

III. Finitions Naturelles et Biosourcées : Chitine et ses dérivés

Pour répondre à la demande croissante de protection de l'environnement et de propriétés naturelles, des agents antimicrobiens dérivés de matériaux naturels sont également utilisés dans les chaussettes de sol. La chitine et son dérivé désacétylé, le chitosane, en sont des représentants importants.

Mécanisme d'action

Le chitosane est le deuxième plus grand polymère naturel après la cellulose, et son mécanisme antimicrobien repose principalement sur la polymérisation cationique.

Barrière polymère : les chaînes moléculaires du chitosane contiennent de nombreux groupes aminés (-NH2), qui portent une charge positive dans des conditions faiblement acides, ce qui en fait un polymère cationique.

Adsorption électrostatique : Cette propriété cationique lui permet d’adhérer fortement aux membranes cellulaires bactériennes chargées négativement.

Perméation et chélation des membranes : Après adsorption, les chaînes de polymères de chitosane peuvent pénétrer dans les membranes cellulaires, modifiant leur perméabilité. De plus, le chitosane possède un effet chélateur, adsorbant les oligo-éléments essentiels à la survie des bactéries, perturbant leurs fonctions physiologiques normales et inhibant leur croissance.

Avantages professionnels

Biocompatibilité : Le chitosane est hautement biodégradable et biocompatible, sans effets secondaires toxiques sur le corps humain, ce qui en fait une option antibactérienne verte et respectueuse de l'environnement.

Diversité fonctionnelle : le chitosane lui-même possède certaines propriétés hydratantes et cicatrisantes pour la peau, conférant aux chaussettes de sol des avantages supplémentaires en matière de soin de la peau.

IV. Zinc Pyrithione (ZPT) et Triclosan (TCS)

Bien que le triclosan (TCS) ait été restreint ou interdit dans de nombreux pays et produits en raison de problèmes environnementaux et de sécurité, il reste un agent antimicrobien textile historiquement important. La pyrithione de zinc (ZPT) est principalement utilisée pour des applications antifongiques et antipelliculaires et est parfois également appliquée aux textiles.

Mécanisme d'action

Ces composés fonctionnent généralement comme des finitions lessivables.

ZPT : Il agit en interférant avec le système de transport membranaire cellulaire et le métabolisme énergétique des champignons (comme la teigne qui cause le pied d'athlète), offrant une excellente inhibition fongique, en particulier contre les moisissures et les levures qui peuvent se fixer sur les chaussettes de sol.

TCS : Son mécanisme d'action consiste à inhiber l'énoyl réductase, une enzyme clé dans la synthèse des acides gras bactériens, empêchant ainsi la construction de la membrane cellulaire bactérienne.

Limites

Faible durabilité : ce type de finition s’élimine facilement des fibres et présente généralement une mauvaise résistance au lavage.

Risques environnementaux : le TCS, en particulier, est préoccupant en raison de ses résidus environnementaux et de son impact potentiel sur les écosystèmes aquatiques, ce qui en fait un facteur à éviter strictement dans la production professionnelle. L'utilisation du ZPT est également soumise à des réglementations environnementales strictes, exigeant généralement le respect de réglementations telles que le BPR de l'UE.