CN101476240A - 一种具有保暖、抗菌、保湿功能的纺织整理剂、及应用该纺织整理剂的保健袜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及功能纺织品技术领域。本发明提供了一种具有发射远红外线和产生空气负离子、抗菌保湿等功能的纺织整理剂，它对人体健康有积极作用。本发明还提供了应用这种纺织整理剂的袜子，它具有保暖、杀菌抑菌、保持皮肤水分，防止皮肤干裂、促进血液循环、促进新陈代谢、缓解疲劳、疼痛等症状等效果。

Description

一种具有保暖、抗菌、保湿功能的纺织整理剂、及应用该纺织整理剂的保健袜

本申请要求申请日为2008年1月3日的中国发明申请200810000020.3为优先权。

【技术领域】

本发明涉及功能性纺织品领域，具体涉及一种多功能纺织整理剂，以及应用了这种纺织整理剂的多功能保健袜。

【背景技术】

功能性纺织品涉及例如具有阻燃、抗菌、抗静电、抗紫外线、远红外、医用、保健、智能等功能的纤维和纺织品。功能性纺织品的制造、加工方法主要包括混纺法和后整理法两类，混纺法是把功能纤维、粉体或浆体以一定比例与合成纤维混合，获得功能性合成纤维，然后织纱、制成面料；后整理法是用功能整理剂(例如抗菌剂)对成品(例如纱线或面料)进行整理(例如浸渍)。

这两类加工方法有其各自的缺陷。混纺法的缺陷主要体现在三方面，首先是纺织工艺难度高，纤维均匀性差；其次，这种功能性合成纤维的可纺性较差，这是由功能纤维、粉体或浆体的刚性决定的，它会大幅影响合成纤维德韧性，甚至损坏设备；然后，受到混纺技术、成品性能的限制，功能纤维、粉体或浆体的含量必须限制在一定水平以下，这肯定会降低成品的功能，甚至无法达到想要的水平。后整理法的最大缺陷是其耐洗涤性差，甚至无法达到生产商和用户的要求。

远红外纺织品是可在很宽的波长范围内吸收环境或人体发射出的电磁波，并辐射出波长范围在2.5-30μm的远红外线的纺织品。其中，4-14μm波长范围内的远红外线与人体细胞中水分子的振动频率相同，当人体表面受到辐射时，会引起细胞的分子共振，产生热效应，达到保暖、保健、促进新陈代谢等功效。

负离子主要指以水合离子状态存在的负羟离子(H₃O₂ ^-)、负氢氧离子(OH^-)和负氧离子(O₂ ^-)，其中对人体健康最有益的是水合羟基离子。而负离子技术在纺织领域上的应用主要通过两种方式，后整理方式和共混纺丝制得负离子纤维。

中国专利申请CN 200510027503.9公开了一种具有负离子远红外抗菌保健纤维，该纤维是以重量比1:0.1-4.8混合组份A(纳米银坡缕石复合体)和组份B(电气石)，然后与粘胶纤维原浆或高聚物充分混合后纺成纳米银坡缕石复合体/电气石有色粘胶纤维。

中国专利申请CN 02131137.4公开了一种保健织物，其特征在于至少在织物的一侧上附着突起物，该突起物包括以重量份计发泡合成树脂5-80份、无机材料20-95份，其中无机材料包括合成树脂5-80份、陶瓷粉10-47.5份和电气石粉10-47.5份(陶瓷粉与电气石粉重量比为1:1)，其中陶瓷粉的组成为SiO₂ 21-23％、Al₂O₃ 53.3-59.9％、ZrO₂18.5-23％、Fe₂O₃ 0.12-15％、TiO₂ 0.9-1.2％、Na₂O 0.05-0.3％，而电气石为铁电气石、苦土电气石、锂电气石或国产电气石。

【发明内容】

〖要解决的技术问题〗

本发明的目的是要克服现有技术的不足，。

〖技术方案〗

本发明提供了一种纺织功能整理剂，它含有以下组份(以组合物总重量计)：天然无机矿物材料5-15％、抗菌剂1-5％、保湿剂1-5％、分散剂1-8％、交联剂2-5％、流变调节剂3-10％，余量为水。所述无机天然矿物材料选自电气石和/或六环石，其粉体粒径为300纳米-5微米；所述抗菌剂是一种或多种选自无机金属离子抗菌剂、与纤维配位的金属化合物、有机硅季铵盐类抗菌剂、双胍类抗菌剂或天然物质抗菌剂的抗菌剂；所述保湿剂是用微胶囊技术制备成乳液的芦荟提取物或甘油；所述的分散剂是一种或多种选自聚丙烯酸及聚丙烯酸盐类、聚酰胺类、聚酰胺盐类、聚氨酯类高分子聚合物的分散剂；所述的交联剂是聚丙烯酸酯类和/或聚氨酯类高分子聚合物交联剂；所述的流变调节剂是丙烯酸酯共聚物。

电气石(Tourmaline)俗称“碧玺”，是一种由Al、Na、Ca、Mg、B和Fe等元素组成的含水和氟等的环状硅酸盐晶体矿物，多产于伟晶岩及气成热液矿床中，在变质岩和变质矿床中亦有产出。电气石的通式可以表示为XY₃Z₆Si₆O₁₈(BO₃)₃W₄，其中X＝Na、Ca、K、空位，Y＝Mg²⁺、Fe²⁺、Al、Fe³⁺、Mn³⁺、Li，Z＝Al、Fe³⁺、Cr³⁺、Mg，W＝OH、F、O，其中X、Y、Z三位置的原子或离子种类不同会影响电气石的颜色。

电气石被证实具有较高的红外发射率(参考文献：李治，电气石/铝基红外功能复合材料制备工艺与性能研究，大连理工大学，博士学位论文，1998；T.Kubo.Water treatment method using tourmaline[P]，Patent US 5770089，June 23，1998)，这使得它在保健材料中具备应用价值。电气石的红外发射率见表1。

表1

此外，空气负离子浓度对人体健康有着积极作用，而电气石能诱发产生空气负离子。经静态法空气离子测定仪AIT-II测定，电气石样品附近的空气负离子浓度约500-800个/cm³。

在本发明中，六环石是指具李泽冈环的下奥陶统白云质灰岩，矿区位于华北地台山西台背斜与鄂尔多斯台向斜接壤处。经分析，所述六环石化学成分主要为SiO₂(12.58％)、CaO(24.72％)、MgO(17.21％)、烧矢量(主要为CO₂)(38.47％)、Al₂O₃(2.73％)、Fe₂O₃(1.39％)、K₂O(1.34％)，岩石中午有害元素及放射性元素(参考文献：刘董元，鄂尔多斯六环石成因及应用探讨，植物纤维及矿产资源综合利用，P75-78)。

在本发明的范围内，抗菌剂可以是一种或多种选自无机金属离子抗菌剂、与纤维配位的金属化合物、有机硅季铵盐类抗菌剂、双胍类抗菌剂或天然物质抗菌剂的抗菌剂。抗菌剂必须符合生态环保要求，并经过严格的毒理试验，如急性毒性LD50值、Ames试验、慢性毒性、致癌性和皮肤刺激性试验等，检测合格后方可使用。

其中，无机金属离子抗菌剂的主要组分有银、铜和锌等，载体为硅胶、泡沸石、二氧化钛和磷酸锆等，可制成纳米级或溶胶-凝胶型抗菌剂。它适用于在湿法纺丝或熔融纺丝时加入到原液或熔体中，也可放入涂层胶或浸轧液中进行后整理加工。例如，日本钟纺公司采用泡沸石作载体制成银离子抗菌剂，加入到纺丝液中制成Bactekiller抗菌纤维。其急性毒性LD50>5000mg/kg，Ames试验呈阴性，对皮肤无刺激。

与纤维配位的金属化合物例如把聚丙烯腈纤维浸在含氨和硫酸铜的溶液中，在100℃下加热，纤维中的氰基和还原的硫化铜配位络合，生成稳定的含铜配位高分子化合物。腈纶纤维上的铜离子会破坏微生物细胞膜、阻碍代谢，达到抗菌作用，并具有导电性，且耐洗性良好，毒性小(LD50＝1350mg/kg)、Ames试验呈阴性，安全性良好。

有机硅季铵盐类抗菌剂例如主要用于涤纶织物的聚烷氧基三烷基季铵盐类抗菌剂。如美国道康宁公司在1972年开发的DC-5700抗菌剂，其活性组分为3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵，急性毒性LD50＝12270mg/kg无毒性。国内也有很多这类抗菌剂商品，可提及的有抗菌整理剂SCJ-877、AV-900、AM101、FM-2000和SCJ-2000等。

双胍类抗菌剂例如广泛用于纤维抗菌防臭剂的1，1’-六亚甲基双[5-4(-氯苯基)双胍]葡萄糖酸盐，其杀菌效率很高，耐热性很好，耐光性较差，急性毒性LD50＝1260mg/kg毒性较低。如zeneca公司推出的商品Reputex20，含有20％聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)活性物，其毒性较低，LD50＝4000mg/kg，主要用于棉、粘胶及其混纺织物的抗菌整理，耐洗性很好，耐热性良好；也可加到涤纶、锦纶熔融纺丝液中制成抗菌纤维；韩国SK化学株式会社开发了抗菌剂SkyBiol125，活性组分为聚六亚甲基单胍磷酸盐(PHMB)。

天然物质抗菌剂的抗菌性强、毒性低，对环境和人体健康无害。抗菌天然物来源于两大类：动物类有甲壳质和甲壳糖(胺)；植物类有桧柏油、艾蒿和芦荟等植物提取物。使用较多的桧柏油，其主要组分为4-异丙基-2-羟基-2，4，6-环庚三烯-1-酮；而艾蒿的主要组分为桉油精、侧柏酮、乙酰胆碱、胆碱和叶绿素，它们都有抗菌、消炎、抗过敏和促进血液循环作用。日本许多公司(如尤尼契卡、东洋纺、富士纺公司等)均致力于开发这类抗菌剂和抗菌纺织品。

本发明所称的保湿剂例如用微胶囊技术制备成乳液的芦荟提取物和/或甘油。微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆起来形成微小粒子的技术。在微胶囊中，囊心与外界环境隔开，可免受外界的湿气、氧气、酸度、紫外线等因素的影响，能有效地保持其物理化学性质。而在适当条件下，破坏壁材又能将囊心物质释放出来，这样就给使用带来许多便利。

所述分散剂例如共聚体分散剂。

优选地，根据本发明的纺织功能整理剂含有如下组分：以组合物总重量计，天然无机矿物材料粉体5-10％、抗菌剂2-5％、保湿剂2-5％、分散剂3-5％、交联剂2-5％、流变调节剂5-8％，余量为水。

根据本发明的纺织功能整理剂的一种具体实施方式，它含有如下组分：以组合物总重量计，天然无机矿物材料浆液20-37.5％、抗菌剂2-5％、保湿剂2-5％、分散剂3-5％、交联剂2-5％、流变调节剂5-8％，余量为水。其中，天然无机矿物材料浆液的有效成分含量(电气石和/或六环石)为25-40％，该浆液平均粒径小于3微米。

根据本发明的纺织功能整理剂的一种具体实施方式，它还含有以组合物总重量计10-30％发泡剂，所述发泡剂选自......。

根据本发明的纺织功能整理剂的一种具体实施方式，它还含有锗化合物，所述锗化合物是纯金属锗粉、矿物锗粉或有机锗化合物。例如青岛新研有色金属有限公司销售的高纯锗粉或有机锗粉。

上述纺织功能整理剂的制备方法是把以组合物总重量计5-15％的天然无机矿物材料或20-37.5％天然无机矿物材料浆液、1-5％抗菌剂和1-5份％保湿剂混合均匀，再加入1-8％分散剂搅拌1-2小时，然后加入2-5％交联剂、3-10％流变调节剂，加入水为使组合物总重量补足至100％，混合均匀，得到所述的纺织功能整理剂。

本发明的另一个目的是提供一种应用上述纺织功能整理剂的袜子，所述袜子内侧局部或内侧全部涂敷了上述纺织功能整理剂。更优选地，所述纺织功能整理剂涂敷在袜子底部内侧或在袜子内侧相应于人体三阴交穴处。

三阴交穴位于人体下肢内踝尖直上三寸，胫骨后缘。经属：足太阳脾经，系足太阴、厥阴、少阴之会。击中后，下肢麻木，失灵，伤丹田气。黄龙祥《学术史大纲》记载，三阴交首见于《黄帝明堂经》，部位在“内踝上八寸”；其中“三阴”指足太阴——三阴交，在宋本《千金》中作足太阴交；自唐代，“三阴交”之“三阴”已被理解成太阴、少阴、厥阴之三阴，从而被视为三阴经交会穴，一直沿袭至今。

本发明还提供上述袜子的加工方法，包括涂敷工艺和浸渍工艺两种。其中，涂敷工艺包括以下步骤：

1)制版；

2)配置上述纺织功能整理剂；

3)把未经整理剂整理的袜子向外翻，使其内侧朝外；

4)把袜子套在衬板上，用衬板将袜底撑平；

5)对版；

6)通过筛网把步骤2)得到的纺织功能整理剂印刷到步骤4)的袜子上；

7)在室温下晾置0.5-24小时；

8)在100-150℃下焙烘3-240秒；

9)整烫包装。

而用于加工袜子的浸渍工艺包括以下步骤：

1)配置上述纺织功能整理剂；

2)取步骤1)的整理剂，配置成20-100g/l的工作液；

3)把未经整理剂整理的袜子浸渍在步骤2)所得的工作液中1-2小时；

4)对步骤3)得到的袜子进行离心脱水；

5)在60-100℃下烘干；

6)整烫包装。

〖有益效果〗

本发明的纺织功能整理剂具有以下优点：

使用负离子检测仪(日本制)在标准温度、湿度条件下测得负离子的释放量是2000-8000个/cm³；

远红外线(波长在2-14微米)辐射率达到0.85-89；

抑菌率(大肠杆菌、金黄葡萄球菌等)达到80％以上，配合抗菌剂使用达到90％以上；

各项色牢度指标与常规染色制品相同(参照国家相关纺织品标准)；

具有保持皮肤水分，防止皮肤干裂的作用。

因此，本发明的袜子具有保暖、促进血液循环、促进新陈代谢、缓解疲劳、疼痛等症状等效果。

【附图说明】

图1是本发明的袜子内侧底部涂敷纺织整理剂的位置示意图；

图2是本发明的袜子内侧相应于人体三阴交穴处涂敷纺织整理剂的位置示意图。

【具体实施方式】

下述实施例结合附图非限制性地说明本发明。本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明做出各种变化和修改，但所有等效的技术方案都属于本发明的范畴，本发明保护范围是由本申请权利要求书所限定的。

实施例1 制备纺织功能整理剂

准备以下组份(以重量份计)：

电气石粉体(粒径为300纳米-5微米)         10份

银离子抗菌剂(购自日本钟纺公司)          5份

甘油(微胶囊乳液)                        5份

分散剂                                  8份

交联剂                                  5份

流变调节剂                              9份

水                                      58份

把以上电气石粉体、银离子抗菌剂和甘油混合均匀，再加入分散剂在室温下搅拌2小时，再加入交联剂、流变调节剂和水，在室温下搅拌混合至均匀即可。

制备得到上述整理剂后，取样根据中国标准FZ/T 01021-92、参照AATCC 100-1999、用金黄色葡萄球菌和肺炎杆菌检验其抗菌效果，结果以直接报告细菌减少百分率表示，具体见表2。

表2

实施例2 制备袜子

将由实施例1得到整理剂稀释至50ml/l工作液。在室温下把纯棉袜子浸渍在工作液中2小时。离心脱水后在80℃下烘干，然后整烫包装。

样品送往中国化纤工业协会化纤产品检测中心进行检验，检验依据为IC-100型测试仪，其平均负离子浓度见表3。

表3

实施例3 制备具有发泡性质的纺织功能整理剂

准备以下组份(以重量份计)：

六环石浆液(平均粒径为3微米)                       30份

1，1’-六亚甲基双[5-4(-氯苯基)双胍]葡萄糖酸盐     4份

芦荟提取物(微胶囊乳液)                            5份

分散剂                                            5份

交联剂                                            3份

发泡剂                                            25份

流变调节剂                                        10份

水                                                18份

其中，六环石浆液的中，六环石粉体含量为35％。

把以上六环石浆液、双胍类抗菌剂和保湿剂混合均匀，再加入分散剂在室温下搅拌2小时，再加入交联剂、发泡剂、流变调节剂和水，在室温下搅拌混合至均匀即可。

实施例4 制备具有足部按摩功能的袜子

把纯棉袜子向外翻，使袜子内侧朝外，将袜子套在衬板上，袜底朝上，在衬板上将袜子撑平。衬板的形状应该与袜底的形状相匹配。

通过筛网，把由实施例3得到整理剂涂敷在袜子底部和相应于人体三阴交穴处。在80℃下烘干半小时，然后在室温下自然晾干整夜。然后整烫包装。

由于发泡剂的加入，使得整理剂在烘干过程中自动膨胀鼓起，鼓起高度约1mm，起到按摩足底和下肢穴位的作用。

Claims (10)

1、一种纺织功能整理剂，其特征在于它含有如下组分：以组合物总重量计，天然无机矿物材料5-15％、抗菌剂1-5％、保湿剂1-5％、分散剂1-8％、交联剂2-5％、流变调节剂3-10％，余量为水，

所述的天然无机矿物材料是电气石和/或六环石，粒径为300纳米-5微米；

所述抗菌剂是一种或多种选自无机金属离子抗菌剂、与纤维配位的金属化合物、有机硅季铵盐类抗菌剂、双胍类抗菌剂或天然物质抗菌剂的抗菌剂；

所述的保湿剂是用微胶囊技术制备成乳液的芦荟提取物或甘油；

所述的分散剂是一种或多种选自聚丙烯酸及聚丙烯酸盐类、聚酰胺类、聚酰胺盐类、聚氨酯类高分子聚合物的分散剂；

所述的交联剂是聚丙烯酸酯类和/或聚氨酯类高分子聚合物交联剂；

所述的流变调节剂是丙烯酸酯共聚物。

2、根据权利要求1所述的纺织功能整理剂，其特征在于它含有如下组分：以组合物总重量计，天然无机矿物材料粉体5-10％、抗菌剂2-5％、保湿剂2-5％、分散剂3-5％、交联剂2-5％、流变调节剂5-8％，余量为水。

3、根据权利要求1所述的纺织功能整理剂，其特征在于它含有如下组分：以组合物总重量计，天然无机矿物材料浆液20-37.5％、抗菌剂2-5％、保湿剂2-5％、分散剂3-5％、交联剂2-5％、流变调节剂5-8％，余量为水。

4、根据权利要求1所述的纺织功能整理剂，其特征在于所述无机金属离子抗菌剂是含银或锌的无机抗菌剂；有机硅季铵盐类抗菌剂是聚烷氧基三烷基季铵盐类抗菌剂；胍类抗菌剂是单胍或双胍类，如聚六亚甲基单胍磷酸盐或1，1’-六亚甲基双[5-4(-氯苯基)双胍]葡萄糖酸盐，天然抗菌剂是将芦荟或艾蒿提取物微胶囊化制成的抗菌剂。

5、根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的纺织功能整理剂，其特征在于还含有以组合物总重量计10-30％发泡剂。

6、根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的纺织功能整理剂，其特征在于还含有锗化合物。

7、纺织功能整理剂的制备方法，其特征在于把以组合物总重量计5-15％的天然无机矿物材料或20-37.5％天然无机矿物材料浆液、1-5％抗菌剂和1-5份％保湿剂混合均匀，再加入1-8％分散剂搅拌1-2小时，然后加入2-5％交联剂、3-10％流变调节剂，加入水为使组合物总重量补足至100％，混合均匀，得到所述的纺织功能整理剂。

8、使用纺织功能整理剂处理的袜子，其特征在于所述袜子底部内侧或在袜子内侧相应于人体三阴交穴处涂敷了权利要求1所述纺织功能整理剂。

9、根据权利要求8所述的袜子的加工方法，其特征在于包括以下步骤：

1)制版；

2)制备权利要求1所述的纺织功能整理剂；

3)把未经整理剂整理的袜子向外翻，使其内侧朝外；

4)把袜子套在衬板上，用衬板将袜底撑平；

5)对版；

6)通过筛网把步骤2)得到的纺织功能整理剂印刷到步骤4)的袜子上；

7)在室温℃下晾置0.5-24小时；

8)在100-150℃下焙烘3-240秒；

9)整烫包装。

10、根据权利要求8所述的袜子的加工方法，其特征在于包括以下步骤：

1)配置根据权利要求1所述的纺织功能整理剂；

2)取步骤1)的整理剂，配置成20-100g/l的工作液；

3)把未经整理剂整理的袜子浸渍在步骤2)所得的工作液中1-2小时；

4)对步骤3)得到的袜子进行离心脱水；

5)在60-100℃下烘干；

6)整烫包装。

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