CN101798749A - 采用溶胶凝胶法对导电布进行的抗菌整理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用溶胶凝胶法对导电布进行的抗菌整理工艺。本发明所要解决的技术问题是提供一种使导电布保持原有电磁屏蔽性能的同时，还具有优异的抗菌功能的抗菌整理工艺。解决该问题的技术方案是：先对织物进行活化，将活化后的织物放入化学镀液中，在电磁搅拌下于60℃反应30分钟，水洗并烘干，制得导电布；再制备氧化锌水溶胶；最后将所述导电布经水洗后，二浸二轧上所述氧化锌水溶胶，轧余率为80％；将导电布在80-100℃下烘干，再以110-160℃焙烘10-30min，即得到抗菌整理后的导电布。本发明适用于导电布生产行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用溶胶凝胶法对导电布进行的抗菌整理工艺。适用于导电布生产行业，尤其是抗菌导电布的生产行业。
背景技术
随着现代科技的发展和人民生活水平的不断提高，高科技的电器产品得到人们普遍的青睐。而大多数电子产品都会不同程度地产生电磁波。因此导电布的研制成为了研究热点。
目前市场上服用电磁屏蔽织物的缺点是只具有电磁屏蔽的功能，这严重制约了该类纺织品在民用防护方面的发展。因此，赋予织物电磁屏蔽功能的同时，再使其具有抗菌、抗紫外、可自清洁等多功能性，已成为未来防辐射织物的发展方向。
在生活中，人们不可避免地接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件下，会迅速繁殖，并通过接触等方式传播疾病，影响人们的身体健康和正常的工作、学习和生活，所以出现了抗菌整理。抗菌整理就是使织物具有抑制菌类生长的功能，维持卫生的衣着生活环境，保证人体健康。上世纪60年代，人们大多采用有机抗菌剂生产抗菌纺织品；随着1984年无机抗菌剂开发成功后，抗菌整理得到快速发展，无机抗菌剂主要有银沸石、银硅胶、银、活性炭等；随着科技的进步，生活水平的提高，人们开始寻找天然抗菌整理剂，甲壳素、壳聚糖、桧柏、艾蒿、芦荟等。目前生产中，应用得最多是无机和有机类抗菌剂，天然抗菌剂的研究尚处于起步阶段。
近年来，纳米抗菌剂成为了新型无机抗菌剂的开发热点。纳米ZnO对人体无毒无害，并且有较强的抗菌活性，引起了人们的关注。ZnO纳米粒子与纤维织物结合有2种方法，一种是将纳米粉体溶于化学纤维的纺丝液中，制成具有功能性的纤维；另一种是将纳米粉体制备成整理液，整理到织物上，此法在天然纤维上应用较多。后一种方法很难避免纳米粒子自身氧化和团聚。
溶胶凝胶技术是一种条件温和的材料制备方法该法在材料制备初期就可进行控制，使材料均匀性达到纳米级甚至分子级水平。近年来，溶胶凝胶技术在玻璃、氧化物涂层和功能陶瓷材料、高临界温度氧化物超导材料的合成中均得到了成功的应用，目前也逐渐拓展到纺织领域。溶胶凝胶法(Sol-Gel法，简称S-G法)就是以无机物或金属醇盐作前驱体，在液相将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化，胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。
根据杀菌机理的不同，纳米抗菌剂主要分为两类：一是以元素及元素的离子及其官能团的接触性抗菌剂，如：银、铜、锌、等。二是光催化抗菌剂，如：纳米氧化锌、二氧化钛、纳米硅基氧化物等。
纳米氧化锌通常表现出超过传统抗菌剂(即仅能杀灭细菌本身)的性能。当氧化锌粒子细化到纳米尺度时，产生电子和空穴的氧化还原能力增强，受阳光和紫外线的照射时，纳米氧化锌在有水分和空气存在的体系中能自行分解并释放出自由电子，同时留下带正电的空穴。生成的带羟基的自由基和超氧化物阴离子自由基都非常活泼，化学活泼性很强，能与多种有机物发生反应(包括细菌内的有机物及其分泌的毒素)从而将细菌、残骸和毒素一起杀灭，并且可以将周围环境中的臭味彻底除掉，此类臭味物质主要是硫基化合物类(含硫化氢、甲硫醇和乙硫醇等)和氮基化合物(含氮和胺类化合物)从而达到消除之目的。
而氧化锌本身没有可与织物结合的基团，单靠其比表面不能实现对织物的牢固结合。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：以溶胶凝胶技术为基础，结合氧化锌的杀菌性能，而提供一种采用溶胶凝胶法对导电布进行的抗菌整理工艺，使该导电布保持原有电磁屏蔽性能的同时，还具有优异的抗菌功能。
本发明所采用的技术方案是：一种采用溶胶凝胶法对导电布进行的抗菌整理工艺，其特征在于包括以下工序：
1、制备导电布，
先对织物进行活化，将活化后的织物放入化学镀液中，在电磁搅拌下于60℃反应30分钟，水洗并烘干，制得导电布；
2、制备氧化锌水溶胶，
在每100ml无水乙醇中加入3-10g二水合乙酸锌，80℃下回流至溶解，在剧烈搅拌下，将2-6g草酸和0.5-4g聚乙二醇6000加入到上述溶液中，80℃回流1.5-2.5小时，得到氧化锌水溶胶；
3、将所述导电布经水洗后，二浸二轧上所述氧化锌水溶胶，轧余率为80％；将导电布在80-100℃下烘干，再以110-160℃焙烘10-30min，即得到抗菌整理后的导电布。
所述织物为尼龙布、涤纶布和网格布。
所述化学镀液的成分为：六水硫酸镍20克/升，柠檬酸三钠10克/升，次亚磷酸钠25克/升，醋酸钠20克/升，其余为水，pH为7。
本发明的有益效果是：采用溶胶凝胶法制得的氧化锌水溶胶化学均匀性好，化合物在分子级水平上混合，而且与基材结合牢度高，使导电布在保持器原有电磁屏蔽性能的同时，还具有优异的抗菌性能。
附图说明
图1是本发明抗菌导电布单根纤维的结构示意图。
图2是化学镀镍磷合金后得到的导电布的扫描电镜照片。
图3是实施例一中氧化锌水溶胶在玻璃上涂膜后的扫描电镜照片。
图4是实施例一制得的抗菌导电布的扫描电镜照片。
图5是本发明的工艺流程图。。
具体实施方式
本发明制得的抗菌导电布成品的单根纤维结构如图1所示，其中，1为尼龙或涤纶，2为镍磷合金镀层，3为抗菌凝胶层。下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一、
本实施例采用尼龙布为基材，步骤如下(参见图5)：
1、制备导电布，
先对尼龙布进行活化处理，后将活化后的尼龙布放入化学镀液中，在电磁搅拌下于60℃反应30分钟，水洗并烘干，即得到导电布。所述化学镀液的成分为：六水硫酸镍20克/升，柠檬酸三钠10克/升，次亚磷酸钠25克/升，醋酸钠20克/升，其余为水，调pH为7。
2、制备氧化锌水溶胶，
称取4.4g二水合乙酸锌加入100ml无水乙醇中，80℃下回流至溶解。在剧烈搅拌下，将3g草酸、1g聚乙二醇6000加入到上述溶液中，80℃下回流1.5小时，即得到氧化锌水溶胶。
3、将导电布经水洗后，二浸二轧上上述氧化锌水溶胶，轧余率为80％。在80℃下将导电布烘干，再以120℃焙烘30min，即制得抗菌整理后的导电布。
图2是化学镀镍磷合金后得到的导电布的扫描电镜照片；经步骤2得到的氧化锌水溶胶在玻璃上涂膜后的扫描电镜照片如图3所示；经过步骤3后得到的抗菌导电布成品的扫描电镜照片如图4所示。
实施例二：
本例采用涤纶布为基材，步骤如下：
1、制备导电布，
先对涤纶布进行活化处理，后将活化后的涤纶布放入化学镀液中，在电磁搅拌下于60℃反应30分钟，水洗并烘干，即得到导电布。所述化学镀液的成分为：六水硫酸镍20克/升，柠檬酸三钠10克/升，次亚磷酸钠25克/升，醋酸钠20克/升，其余为水，调pH为7。
2、制备氧化锌水溶胶，
称6.6g二水合乙酸锌溶于100ml无水乙醇中，在80℃下回流至溶解。在剧烈搅拌下，将4g草酸、2g聚乙二醇6000加入到上述溶液中，80℃下回流2小时，得到氧化锌水溶胶。
3、将导电布经水洗后，二浸二轧上上述氧化锌水溶胶，轧余率为80％。在90℃下将导电布烘干，再以130℃焙烘20min，即制得抗菌整理后的导电布。
实施例三、
本例采用网格布为基材，步骤如下：
1、制备导电布，
对网格布进行活化，将活化后的网格布放入化学镀液中，在电磁搅拌下于60℃反应30分钟，水洗并烘干，即得到导电布。所述化学镀液的成分为：六水硫酸镍20克/升，柠檬酸三钠10克/升，次亚磷酸钠25克/升，醋酸钠20克/升，其余为水，调pH至7。
2、制备氧化锌水溶胶，
称8.8g二水合乙酸锌溶于100ml无水乙醇中，在80℃回流至溶解。在剧烈搅拌下，将5g草酸、3g聚乙二醇6000加入到上述溶液中，80℃下回流2.5小时，得到氧化锌水溶胶。
3、将导电布经水洗后，二浸二轧上上述氧化锌水溶胶，轧余率为80％。在100℃下将导电布烘干，再以160℃焙烘10min，即制得抗菌整理后的导电布。
以上实施例中，织物均采用申请号200810040170.7的发明公开的活化方法进行活化。
对上述实施例中制得的抗菌导电布经过检测可知：产品表面方阻值达到0.1-0.2Ω/□，屏蔽效能超过30dB，耐摩擦性能4～5级，同时，整理后织物具有较好的抗菌性，细菌减少百分率可达到75％以上。
上述结果的检测方法是：方阻值采用DMR-1C型方阻仪测试；屏蔽效能根据公式SE＝R+A＝[50+10log(ρ·f)-1]+1.7d(f/ρ)1/2计算得出，式中ρ-屏蔽物体积电阻率(Ω·cm)；f-频率(MHz)；d-镀层厚度(cm)；摩擦牢度根据标准GB/T3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试；抗菌试验参照FZ/T01021-92织物抗菌性能测试方法进行。
Claims (3)
1.一种采用溶胶凝胶法对导电布进行的抗菌整理工艺，其特征在于包括以下工序：
1.1、制备导电布，
先对织物进行活化，将活化后的织物放入化学镀液中，在电磁搅拌下于60℃反应30分钟，水洗并烘干，制得导电布；
1.2、制备氧化锌水溶胶，
在每100ml无水乙醇中加入3-10g二水合乙酸锌，80℃下回流至溶解，在剧烈搅拌下，将2-6g草酸和0.5-4g聚乙二醇6000加入到上述溶液中，80℃回流1.5-2.5小时，得到氧化锌水溶胶；
1.3、将所述导电布经水洗后，二浸二轧上所述氧化锌水溶胶，轧余率为80％；将导电布在80-100℃下烘干，再以110-160℃焙烘10-30min，即得到抗菌整理后的导电布。
2.根据权利要求1所述的采用溶胶凝胶法对导电布进行的抗菌整理工艺，其特征在于：所述织物为尼龙布、涤纶布和网格布。
3.根据权利要求1所述的采用溶胶凝胶法对导电布进行的抗菌整理工艺，其特征在于：所述化学镀液的成分为：六水硫酸镍20克/升，柠檬酸三钠10克/升，次亚磷酸钠25克/升，醋酸钠20克/升，其余为水，pH为7。
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