CN101319460A - 一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，通过将具有非溶出型高效抗菌作用的非水溶性银微粒鳌合体系与溶出型的氯系季铵盐进行有效的组合，配置成一定浓度的抗菌剂溶液，采用该抗菌剂对化学纤维非织造布进行浸轧整理，即可获得综合了主动抗菌和被动抗菌作用的非织造布，所述的非溶出型银的鳌合物为碳酸银或溴化银的纳米微粒鳌合物；所述的季铵盐为十六烷基三甲基氯化铵或双十八烷基二甲基氯化铵，具有良好的表面处理性能和抗菌性能；两者的配比按前者10％－60％，后者90％－40％的比例，最佳配比为前者25％，后者75％，后整理工艺是指用浸渍、喷洒等方法将配制得的抗菌剂施加到已成型非织造布卷材上，并烘干定型即可，无需进行其它的表面预处理工序。

Description

一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法

技术领域：

本发明属于纺织行业，涉及一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法。

背景技术：

自上世纪90年代后期起，非织造布材料在中国逐步得到发展，经过近20年的不断研究和提高，目前，国内的非织造布产品开发和应用已经逐步渗透到各个领域，人们对这种年轻的材料的功能需求也越来越多。仅在制鞋材料中一项，每双鞋内的中底板、内衬、脚尖衬、后跟衬等，都会有非织造布的身影，其汇集的类型包括缝编类、针刺类、纺粘类及化学粘合类，在制鞋材料中，全国每年消耗的非织造布就超过了4万吨。

在逐渐的接纳非织造布的品质和性能的同时，各个应用领域也同时提出了更多的功能需求，在健康环保日益受重视的今天，抗菌、防臭、防霉等元素已逐渐融入人们的生活中，抗菌冰箱、抗菌洗衣机、抗菌彩电……同样，作为与人体接触最多的服装材料、鞋材的抗菌需求也随着健康时尚越来越多的融入到我们的生活当中。

对合成纤维的非织造布材料的抗菌处理，主要包括四种手段：a)是将具有的抗菌作用的无机粉体共混纺丝，如将纳米银等材料添加到树脂中熔融纺丝，得到的丝条具有高效、永久的抗菌性，然而由于该类技术所涉及的成本很高、工艺控制复杂、纤维性能收到较大的损伤、适应的纤维规格少，在绝大多情况下无法为各厂商接受；b)是对纤维或布的表面进行接化学枝抗菌改性，首先对布或纤维的表面进行预处理，使纤维表面产生可与大分子抗菌基团化合物进行接枝的作用点，然后将带有抗菌基团的化合物与经过处理后的纤维结合，得到抗菌纤维。这种抗菌处理得到的产品抗菌效果持久、耐洗涤、耐摩擦，然而该处理工艺条件要求较高，适应的合成纤维只有聚丙烯腈纤维材料。c)是采用后整理法制备抗菌非织造布材料，即将各类抗菌材料与水性树脂、填料等配置成整理液，对经过表面预处理或未经过处理的非织造布进行后处理。该类处理方法适用的抗菌剂纤维材料多，抗菌整理工艺灵活，成本经济，然而该处理方法所得产品的抗菌持久性往往较差、不耐水洗和摩擦。d)采用具有抗菌作用的天然纤维与普通纤维进行混纺，该处理方法得到的产品对抗菌纤维的分布均匀性要求较高，若要达到相应的效果，其成本也会限制产品的适用。

目前，市场上抗菌非织造布以卫生材料为主，如湿面巾、卫生护垫、手术服、伤口敷料等，这些材料的抗菌以一次性抗菌为主，以一般的抗菌剂和后处理抗菌方法即可制得，成本也较高。在鞋材、服装材料上，一方面对抗菌的效果有较高的要求，另一方面，必须面对多次洗涤或高强度的摩擦，以共混纺丝、混纺或表面接枝的方法能满足要求，但是成本不为大众所接受。以后处理方式，其效果不能满足广大消费者的需求。

鉴于非织造布选用材料以合成纤维为主，材料的配合极为灵活，工艺变化也较多，只有通过灵活的后整理的方法制取耐久型抗菌材料，才能满足各类用户对抗菌产品的需求。因此，众多的厂商开始对具有复合抗菌功能的抗菌剂进行了积极的研究和探索，如张志稳等的申请的一种含银抗菌剂(公开号为CN 101015300A)，所涉及的配方为硝酸银溶液与氯系或溴系季铵盐复合，制备成融合银系抗菌和季铵盐抗菌作用的抗菌剂，具有良好的抗菌性能。然而在非织造布后整理方面，仍有一定的操作不便之处，首先是硝酸银具有较高的反应活性，易与铁质设备部件发生置换反应，失去抗菌效果，其次是硝酸银具有较高的水溶性，在洗涤过程中易流失。

发明内容：

本发明的目的在于以非织造布鞋用材料的市场需求为契机，开发一种用后整理方法制取的非织造布材料，同时具备实施工艺简单、抗菌效果良好、耐汗渍、耐摩擦、使用寿命长等特点抗菌非织造布。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，通过将具有非溶出型高效抗菌作用的非水溶性银微粒鳌合体系与溶出型的氯系季铵盐进行有效的组合，配置成一定浓度的抗菌剂溶液，采用该抗菌剂对化学纤维非织造布进行浸轧整理，即可获得综合了主动抗菌和被动抗菌作用的非织造布。

其中所述的非溶出型银的鳌合物为碳酸银或溴化银的纳米微粒鳌合物；其中所述的季铵盐为十六烷基三甲基氯化铵或双十八烷基二甲基氯化铵，具有良好的表面处理性能和抗菌性能；两者的配比按前者10％-60％，后者90％-40％的比例。

所述的碳酸银或溴化银的纳米微粒鳌合物与十六烷基三甲基氯化铵或双十八烷基二甲基氯化铵的最佳配比为前者25％，后者75％。

其中的后整理工艺是指用浸渍、喷洒等方法将配制得的抗菌剂施加到已成型非织造布卷材上，并烘干定型即可，无需进行其它的表面预处理工序。

碳酸银、溴化银纳米微粒鳌合物抗菌组分：将这两种材料进行研磨，使其达到10nm以内，并通过乳化、鳌合等手段将其均匀稳定的分散到浓度极低的水性树脂中，制得碳酸银、溴化银的纳米鳌合物悬浮液，一般银的含量为20～1000ppm。其粒径被分解到10nm以下的碳酸银、溴化银，在施加到纤维表面后，人们的肉眼以无法观察到它们的存在，且在满足抗菌要求的条件下其发生变色，也不会影响纤维制品的外观。在该粒径下的抗菌微粒，已经几乎完全融入到纤维的表面的微小空隙中，在过鳌合物、表面活性剂的协同作用下，洗涤和摩擦带来的危害对其影响降低到了几乎可以忽略的程度。

十六烷基三甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵抗菌组分：在所选择的两种季铵盐中，都具有对合成纤维表面油剂较好的处理能力和纤维的附着能力，同时在水中的溶解度极小，一般1.3g/100g水，需要适当的减少其实际使用量，使其与化纤材料的配比达到平衡。

复合抗菌整理体系：针对碳酸银、溴化银纳米微粒鳌合物抗菌组分与季铵盐组份各自的优势和不足，特别选择将二者各自的活性组分进行保护并混合，发挥各自的优点并加强另一组分的性能，其配置工艺如下：将鳌合银微粒体系加入少量水性树脂并稀释；将季铵盐粉末加非极性溶剂溶解再放水中溶解得到季铵盐溶液；两者按比例混合体系；配置得到的复合抗菌体系清澈透明，内部抗菌剂分布均一。

选用150g/m²的100％废料纺聚酯纤维缝编非织造布作为基材，选用含银100ppm的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液100kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至400kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液，经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的缝编非织造材料：

放卷——饱和浸渍轧至150％带液率——烘筒预烘干至50％以下带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷。

选用经过化学粘合的180g/m²的100％聚酯废料纺纤维针刺非织造布为基材，选用含银100ppm的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液200kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至300kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液。经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的化学粘合针刺非织造材料：

放卷——单面喷洒至70％带液率——经烘筒预烘干至40％以下带液率——反面喷洒70％带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷。

选用70g/m²的聚酯纺粘非织造布为基材，选用含银100ppm的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液100kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至300kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液。经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的聚酯纺粘非织造材料：

放卷——两浸两轧至100％带液率——经烘筒预烘干至40％以下带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷。

具体实施方式：

以下结合实施例对本发明进一步详述。

实施例1

选用150g/m²的100％废料纺聚酯纤维缝编非织造布作为基材，选用含银100ppm(按质量计)的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液100kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至400kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液。经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的缝编非织造材料。

放卷——饱和浸渍轧至150％带液率——烘筒预烘干至50％以下带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷

实施例2

选用经过化学粘合的180g/m²的100％聚酯废料纺纤维针刺非织造布为基材，选用含银100ppm(按质量计)的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液200kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至300kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液。经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的化学粘合针刺非织造材料。

放卷——单面喷洒至70％带液率——经烘筒预烘干至40％以下带液率——反面喷洒70％带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷

实施例3

选用70g/m²的聚酯纺粘非织造布为基材，选用含银100ppm(按质量计)的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液100kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至300kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液。经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的聚酯纺粘非织造材料。

放卷——两浸两轧至100％带液率——经烘筒预烘干至40％以下带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷

实施例4

选用220g/m²的60％聚酯纤维、40％聚酰胺纤维的针刺非织造布为基材，选用含银100ppm(按质量计)的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液100kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至300kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液。经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的针刺非织造材料，广泛的应用于合成革工业。

放卷——饱和浸渍轧至100％带液率——烘筒预烘干至50％以下带液率——经拉幅烘箱烘干定型——热辊整烫定型——切边——成卷

实施例5

选用25g/m²的聚丙烯纺粘非织造布为基材，选用含银100ppm(按质量计)的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液100kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至300kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液。经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的聚酯纺粘非织造材料。

放卷——两浸两轧至120％带液率——经烘筒预烘干至40％以下带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷

Claims (10)

1、一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：通过将具有非溶出型高效抗菌作用的非水溶性银微粒鳌合体系与溶出型的氯系季铵盐进行有效的组合，配置成一定浓度的抗菌剂溶液，采用该抗菌剂对化学纤维非织造布进行浸轧整理，即可获得综合了主动抗菌和被动抗菌作用的非织造布。

2、如权利要求1所述的一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：其中所述的非溶出型银的鳌合物为碳酸银或溴化银的纳米微粒鳌合物；其中所述的季铵盐为十六烷基三甲基氯化铵或双十八烷基二甲基氯化铵，具有良好的表面处理性能和抗菌性能；两者的配比按前者10％-60％，后者90％-40％的比例。

3、如权利要求2所述的一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：所述的碳酸银或溴化银的纳米微粒鳌合物与十六烷基三甲基氯化铵或双十八烷基二甲基氯化铵的最佳配比为前者25％，后者75％。

4、如权利要求1、2或3所述的一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：其中的后整理工艺是指用浸渍、喷洒等方法将配制得的抗菌剂施加到已成型非织造布卷材上，并烘干定型即可，无需进行其它的表面预处理工序。

5、如权利要求2所述的一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：碳酸银、溴化银纳米微粒鳌合物抗菌组分：将这两种材料进行研磨，使其达到10nm以内，并通过乳化、鳌合等手段将其均匀稳定的分散到浓度极低的水性树脂中，制得碳酸银、溴化银的纳米鳌合物悬浮液，一般银的含量为20～1000ppm。其粒径被分解到10nm以下的碳酸银、溴化银，在施加到纤维表面后，人们的肉眼以无法观察到它们的存在，且在满足抗菌要求的条件下其发生变色，也不会影响纤维制品的外观。在该粒径下的抗菌微粒，已经几乎完全融入到纤维的表面的微小空隙中，在过鳌合物、表面活性剂的协同作用下，洗涤和摩擦带来的危害对其影响降低到了几乎可以忽略的程度。

6、如权利要求2所述的一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：十六烷基三甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵抗菌组分：在所选择的两种季铵盐中，都具有对合成纤维表面油剂较好的处理能力和纤维的附着能力，同时在水中的溶解度极小，一般1.3g/100g水，需要适当的减少其实际使用量，使其与化纤材料的配比达到平衡。

7、如权利要求2所述的一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：复合抗菌整理体系：针对碳酸银、溴化银纳米微粒鳌合物抗菌组分与季铵盐组份各自的优势和不足，特别选择将二者各自的活性组分进行保护并混合，发挥各自的优点并加强另一组分的性能，其配置工艺如下：

将鳌合银微粒体系加入少量水性树脂并稀释；将季铵盐粉末加非极性溶剂溶解再放水中溶解得到季铵盐溶液；两者按比例混合体系；配置得到的复合抗菌体系清澈透明，内部抗菌剂分布均一。

8、如权利要求1、2、3、5、6或7任一一项所述的一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：选用150g/m²的100％废料纺聚酯纤维缝编非织造布作为基材，选用含银100ppm的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液100kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至400kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液，经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的缝编非织造材料：

放卷——饱和浸渍轧至150％带液率——烘筒预烘干至50％以下带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷。

9、如权利要求1、2、3、5、6或7任一一项所述的一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：选用经过化学粘合的180g/m²的100％聚酯废料纺纤维针刺非织造布为基材，选用含银100ppm的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液200kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至300kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液。经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的化学粘合针刺非织造材料：

放卷——单面喷洒至70％带液率——经烘筒预烘干至40％以下带液率——反面喷洒70％带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷。

10、如权利要求1-6任一一项所述的一种耐久型复合抗菌非织造布材料的制造方法，其特征在于：选用70g/m²的聚酯纺粘非织造布为基材，选用含银100ppm的碳酸银纳米微粒鳌合物溶液100kg作为抗菌剂A组分，用50g无水乙醇将50g的双十八烷基二甲基氯化铵润湿，逐步加入水溶解，至完全溶解后加水至300kg，作为抗菌剂B组分，将两种组分的抗菌剂混合制得抗菌整理液。经如下整理工艺流程后即可制得具有高效耐久抗菌的聚酯纺粘非织造材料：

放卷——两浸两轧至100％带液率——经烘筒预烘干至40％以下带液率——经拉幅烘箱烘干定型——切边——成卷。