CN102535176A - 抗菌吸湿快干复合整理剂与制备方法及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了抗菌吸湿快干复合整理剂与制备方法及使用方法，抗菌吸湿快干复合整理剂包括下述以重量百分比计算的组分：吸湿快干功能聚合物0.5-2.0％，纳米抗菌粉0.5-1.0％，偶联剂0.3-1.0％，超分散剂0.2-1.0％，溶剂95.5-98.0％。本发明采用偶联剂和超分散剂对纳米抗菌粉进行化学修饰和分散，制备出一端为化学键结合，另一端具有活泼氢基团或反应性基团化学结构的纳米抗菌剂，化学修饰后的纳米抗菌粉，利用其分子链上的活泼氢基团或反应性基团与改性的聚醚基有机硅进行反应，从而实现纳米抗菌剂与吸湿快干功能聚合物的接枝。该整理剂与渗透剂、柔软剂和软水制成复合整理液，应用于织物的后整理，可制得兼具抗菌性、吸湿性、快干性的功能型织物。

Description

抗菌吸湿快干复合整理剂与制备方法及使用方法

(一)技术领域

本发明涉及一种功能纺织品应用领域，具体涉及一种具有抗菌吸湿快干复合功能的整理剂与制备方法及使用方法。

(二)背景技术

随着人们生活水平的提高，服装也越来越讲究，而且人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高。面料的舒适性，尤其是在大量出汗的情况下，面料需要具备吸汗快、传输快、蒸发快的特性，人体才能感觉到内在和外在干爽、瞬间快干的舒适性，即面料需具有吸湿快干的功能，若处于湿度大、温度高的环境中，在大量出汗的情况下，织物最容易孳生出细菌，从而影响人们的健康。因此，一种吸湿快干和抗菌复合功能整理剂及其功能织物的开发迫在眉睫。

目前，单一功能的吸湿快干整理剂及其织物，已经有了许多专利和产品。单一功能的抗菌整理剂及其织物，也已经有了坚实的理论基础和产品应用。但吸湿快干和抗菌复合整理剂的制备及其应用，还未见专利报道。北京洁而爽高科技有限公司曾将吸湿排汗整理剂SW和有机抗菌剂SCJ-891进行物理复配，对涤棉或涤纶织物进行整理，制得吸湿排汗和抗菌复合功能的织物。但由于其选用的有机抗菌剂，使用时效短、易受环境的影响(温度、酸碱度等)而失去抗菌活性；此外，这种复合整理剂是两种单一功能整理剂的简单混合，不利于各功能整理剂间协同效应的发挥。

(三)发明内容

本发明提供了一种抗菌吸湿快干复合整理剂与制备方法及使用方法，它所能解决的技术问题为克服上述现有技术的不足，具有时效长、耐高温、耐酸碱性之抗菌吸湿快干的特点。

本发明的技术方案：抗菌吸湿快干复合整理剂与制备方法及使用方法，其特征在于它是由吸湿快干功能聚合物、纳米抗菌粉、超分散剂、偶联剂和溶剂所构成，各组分的重量百分比为：吸湿快干功能聚合物0.5-2.0％、纳米抗菌粉0.5-1.0％、超分散剂0.2-1.0％、偶联剂0.3-1.0％、溶剂95.5-98.0％。

上述所述的吸湿快干功能聚合物为改性聚醚基有机硅聚合物，包括HMW8871、JLSUN-SW、NEODRY TM-1、DY-ETE301、BD-10077、DH-8600A中的一种或两种组合。

上述所述的纳米抗菌粉选取银锌复合物、氧化锌氧化钛复合物、氧化钛氧化硅复合物、二氧化钛载银复合抗菌剂、PAG-40D、STK、MFS350或MFS200中的至少一种，要求其平均粒径小于100nm。

上述所述的超分散剂选取TS-23000、PVP或ED-53250中的一种或两种组合。

上述所述的偶联剂为硅烷偶联剂，其为KH-B92、KH-550、KH-560、KH-791或KH-792中的一种或两种组合。

上述所述的溶剂选取软水或纯净水。

一种上述抗菌吸湿快干复合整理剂与制备方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)备料：由吸湿快干功能聚合物、纳米抗菌粉、超分散剂、偶联剂和溶剂所构成，各组分的重量百分比为：吸湿快干功能聚合物0.5-2.0％、纳米抗菌粉0.5-1.0％、超分散剂0.2-1.0％、偶联剂0.3-1.0％、溶剂95.5-98.0％。；

(2)将溶剂恒温在20-40摄氏度，搅拌的状态下加入偶联剂，搅拌5-10分钟；

(3)保持搅拌条件，加入酸度调节剂醋酸，调节PH值至纳米抗菌粉的等电点附近；

(4)向步骤(3)制得的溶液中加入纳米抗菌粉和超分散剂，继续搅拌1-2小时；

(5)向步骤(4)制得的溶液中加入吸湿快干功能聚合物，再继续搅拌1-2小时，制得抗菌吸湿快干复合功能整理剂。

一种上述抗菌吸湿快干复合整理剂的使用方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)备料：按照如下重量百分比备料，即取上述所制整理剂4-50％，渗透剂0.07-0.5％，柔软剂1-3％，软水48-93％并控制织物与整理液的浴液比为1∶8-30；

(2)制备整理液：将上述所制整理剂、渗透剂、柔软剂加入到软水中，磁力搅拌5-15分钟；

(3)浸泡：将纯棉或涤棉混纺织物浸透于步骤(2)制得的整理液中，整理液温度取30-60摄氏度，浸透时间取20-60分钟；

(4)烘干：步骤(3)处理后的织物取出后在130-170摄氏度下烘干。

上述步骤(1)中所述的渗透剂选用JFC、DY2001、1108、JFC-2、T或BX中的一种，其作用能够使得液体迅速而均匀地渗透到织物的内部。

上述步骤(1)中所述的柔软剂选用HA-soft80，HA-011、NS-TD或STD-801G中的至少一种，上述柔软剂能够富裕织物柔软、丰满和富于弹性的手感，以及优异的亲水性。

本发明的工作原理：

上述各组分中，偶联剂和超分散剂可对纳米抗菌粉进行化学修饰和分散，制备出一端为化学键结合、另一端具有活泼氢基团或反应性基团化学结构的纳米抗菌剂；同时，经化学修饰后的纳米抗菌粉，利用其分子链上的活泼氢基团或反应性基团与改性的聚醚基有机硅聚合物进行反应，从而实现纳米抗菌剂与吸湿快干功能聚合物的接枝。

硅烷偶联剂是一种双功能团有机小分子，分子链一段的烷氧基能与添加的水或纳米粉体表面残留的水反应，水解生成硅醇，然后这些硅醇进一步与纳米粉体表面的羟基反应，脱水生成醚键，与纳米抗菌粉形成化学键；分子链的另一端具有活泼氢或反应性基团，能与聚合物进行化学反应，形成牢固的化学键，从而实现了纳米抗菌粉与聚合物的接枝反应，提高了纳米粉体的分散性，并且增加了纳米粉体与聚合物间的相容性。

本发明具有下述技术效果：

(1)本发明制备的抗菌吸湿快干复合整理剂组分中选用具有耐热性好、光谱抗菌、有效期长的纳米无机抗菌剂作为整理剂的抗菌组分，同时，由于纳米无机抗菌剂具备强表面效应和小尺寸效应，使之与微生物的接触更加紧密，反应更加活泼，抗菌性能有极大的改善，将纳米技术应用于抗菌整理剂上，使整理剂的抗菌性能有质的提高。

(2)本发明复合整理剂采用纳米无机抗菌剂与聚醚基有机硅组合，使纳米无机抗菌剂通过化学反应接枝到改性的聚醚基有机硅聚合物上，是无机/有机杂化理论的应用，增强了无机粒子与有机分子的相容性，能够克服物理混溶时，无机粒子易于团聚的现象，良好地实现了吸湿快干功能和抗菌功能的协同效应，避免了复合整理剂各功能之间的此消彼长现象，从而达到对织物吸湿快干功能和抗菌功能的复合整理。

(3)应用本发明整理剂对织物进行后整理，可制得兼具吸湿性、快干性和抗菌性的功能性织物。制得的复合功能织物能够快速吸收人体产生的汗液并且对湿气有良好的透过性能(吸湿性)；织物吸收汗液后能尽快使之散发到外界环境中，织物本身并不长时间保留汗液(快干性)；织物处于湿度较大、温度较高、有利于孳生细菌的环境下，能够阻止细菌的生长和繁殖，并能够杀灭已经孳生的细菌(抗菌性)。

本发明的优越性：

(1)整理剂中含有改性聚醚基有机硅聚合物，整理后可使织物具有较好的平滑性、柔软性、回弹性，同时还具有良好的亲水性和抗静电性。

(2)纳米抗菌粉抗菌性能优异、广谱抗菌、安全无毒、与有机抗菌剂相比，具有耐高温、耐酸碱和效果持久等特性。

(3)采用TS-23000、PVP、ED-53250中的任意一种或两种复合的分散剂能够提高纳米粉体的分散均匀性、体系的稳定性以及将纳米粉体粘附于织物上的功效。

(4)采用软水或纯净水作为溶剂，可以避免自来水中的氯离子与整理剂中的银离子反应，并且有利于提高整理后织物的柔软性能。

(四)具体实施方式

实施例1

抗菌吸湿快干复合整理剂的制备：

(1)备料：1.5g环氧改性聚醚基有机硅聚合物DY-ETE301、0.5gSTK、0.2gPVP、0.5gKH-792、97.3g软水；

(2)将软水恒温在20摄氏度，搅拌下加入KH-792，搅拌5分钟；

(3)保持搅拌条件，滴加醋酸调节PH值为8.0(STK的等电点附近)；

(4)向步骤(3)制得的溶液中加入STK和PVP，搅拌1小时；

(5)向步骤(4)制得的溶液中加入DY-ETE301，继续搅拌1小时，制得抗菌吸湿快干复合整理剂。

抗菌吸湿快干复合整理剂的使用：

(1)备料：5.0g抗菌吸湿快干复合整理剂、0.01gJFC、1.0gNS、50g软水；被整理织物5g(浴液比为1∶10)

(2)制备整理液：将上述抗菌吸湿快干复合整理剂、渗透剂、柔软剂加入到软水中，搅拌5分钟

(3)浸泡：将织物浸透于步骤(2)制得的整理液中，在30摄氏度下浸泡40分钟

(4)烘干：将经过步骤(3)处理的织物取出，在130摄氏度下烘干，即可制得抗菌吸湿快干复合功能织物。

实施例2

抗菌吸湿快干复合整理剂的制备

(1)备料：2.0g氨基改性聚醚基有机硅聚合物BD-10077、1.0gMFS200、0.3g TS-23000、0.7gKH-560、96.0g纯净水；

(2)将纯净水恒温在40摄氏度，搅拌下加入KH-560，搅拌10分钟

(3)保持搅拌条件，滴加醋酸调节PH值为2(STK的等电点附近)

(4)向步骤(3)制得的溶液中加入MFS200和TS-23000，搅拌2小时，

(5)向步骤(4)制得的溶液中加入BD-10077，继续搅拌2小时，制得抗菌吸湿快干复合整理剂。

抗菌吸湿快干复合整理剂的使用：

(1)备料：65g抗菌吸湿快干复合整理剂、1.5gDY2001、6.0gHA-soft80、300g软水；被整理织物15g(浴液比为1∶20)

(2)制备整理液：将上述抗菌吸湿快干复合整理剂、渗透剂、柔软剂加入到软水中，搅拌15分钟

(3)浸泡：将织物浸透于步骤(2)制得的整理液中，在60摄氏度下浸泡20分钟

(4)烘干：将经过步骤(3)处理的织物取出，在170摄氏度下烘干，即可制得抗菌吸湿快干复合功能织物。

表1：整理和未整理织物的性能指标对比

测试性能	测试标准	未整理织物	整理后未洗涤织物	洗涤20次
					芯吸高度	FZ/T01071	＜1cm/10min	＞8cm/10min	＞7cm/10min
水分蒸发率	TTF0007	＜7％	＞30％	＞30％
					抗菌率	FZ/T73023	＜1％	＞99％	＞99％

表1可见，利用本发明制备的吸湿快干和抗菌符合功能整理剂，使用本发明的整理液配置和整理方法，对织物进行后整理，可制得耐久的，具有吸湿性、快干性和抗菌性的功能型织物，能够较好地实现本发明的目的

以上所述的仅是本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以所处其他若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.抗菌吸湿快干复合整理剂，其特征在于包括下述以重量百分比计算的组分

纳米抗菌粉：0.5-1.0％

吸湿快干功能聚合物：0.5-2.0％

偶联剂：0.3-1.0％

超分散剂：0.2-1.0％

溶剂：95.5-98.0％

2.根据权利要求1所述的抗菌吸湿快干复合整理剂，其特征在于：所述吸湿快干功能聚合物为改性聚醚基有机硅聚合物，包括NEODRY TM-1、DY-ETE301、HMW8871、JLSUN-SW、DH-8600A、BD-10077中的一种或两种组合。

3.根据权利要求1所述的抗菌吸湿快干复合整理剂，其特征在于：所述纳米抗菌粉为银锌复合物、氧化钛氧化硅复合物、二氧化钛载银复合抗菌剂、氧化锌氧化钛复合物、PAG-40D、MFS350、STK和MFS200中的至少一种，其平均粒径小于100nm。

4.根据权利要求1所述的抗菌吸湿快干复合整理剂，其特征在于：所述的超分散剂为PVP、ED-S3250、TS-23000中的一种或两种组合。

5.根据权利要求1所述的抗菌吸湿快干复合整理剂，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂，其为KH-B92、KH791、KH-550、KH560、KH792中的一种或两种组合。

6.根据权利要求1所述的抗菌吸湿快干复合整理剂，其特征在于：所述的溶剂为软水或纯净水。

7.抗菌吸湿快干复合整理剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)备料：由吸湿快干功能聚合物、纳米抗菌粉、超分散剂、偶联剂和溶剂所构成，各组分的重量百分比为：吸湿快干功能聚合物0.5-2.0％、纳米抗菌粉0.5-1.0％、超分散剂0.2-1.0％、偶联剂0.3-1.0％、溶剂95.5-98.0％。

(2)将溶剂恒温在20-40摄氏度，搅拌的状态下加入偶联剂，搅拌5-10分钟；

(3)保持搅拌条件，加入酸度调节剂醋酸，调节PH值至纳米抗菌粉的等电点附近；

(4)向步骤(3)制得的溶液中加入纳米抗菌粉和超分散剂，继续搅拌1-2小时；

(5)向步骤(4)制得的溶液中加入吸湿快干功能聚合物，再继续搅拌1-2小时，制得抗菌吸湿快干复合整理剂。

8.抗菌吸湿快干复合整理剂的使用方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)备料：按照如下重量百分比备料，即取上述所制整理剂4-50％，渗透剂0.07-0.5％，柔软剂1-3％，软水48-93％并控制织物与整理液的浴液比为1∶8-30；

(2)制备整理液：将上述所制整理剂、渗透剂、柔软剂加入到软水中，搅拌5-15分钟；

(3)浸泡：将纯棉或涤棉混纺织物浸透于步骤(2)制得的整理液中，整理液温度取30-60摄氏度，浸透时间取20-60分钟；

(4)烘干：步骤(3)处理后的织物取出后在130-170摄氏度下烘干。

9.根据权利要求8所述的抗菌吸湿快干复合整理剂的使用方法，其特征在于：步骤(1)中所述的整理液中的渗透剂选用JFC、1108、JFC-2、T、DY2001、BX中的一种。

10.根据权利要求8所述的抗菌吸湿快干复合整理剂的使用方法，其特征在于：步骤(1)中所述整理液中的柔软剂选用HA-soft80、NS、NS-18、NS-TD、HA-011、STD-801G中的至少一种。