CN103726295B - 具有抗菌、疏水和防污功能的涤棉混纺织物整理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、将涤棉混纺织物浸泡于氢氧化钠溶液中预处理，再依次用无水乙醇溶液浸泡、去离子水漂洗干净，最后烘干，得到洁净的涤棉混纺织物；步骤2、制备出含有钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷的复合改性整理液，并利用复合改性整理液对经步骤1得到的洁净的涤棉混纺织物进行功能整理；步骤3、将经过步骤2得到的涤棉混纺织物进行清洗和烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物。本发明的整理方法使得整理后的涤棉混纺织物不仅获得了抗菌性能，而且具备了疏水和防污功能，同时保留了涤棉织物原有的性能。

Description

具有抗菌、疏水和防污功能的涤棉混纺织物整理方法

技术领域

本发明属于功能纺织材料整理方法技术领域，涉及一种具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，具体涉及一种使用钛酸异丙酯、壳聚糖和辛基三甲氧基硅烷对涤棉混纺织物进行功能性整理的方法。

背景技术

人类为了保持身体健康，采取各种手段来控制细菌中致病菌的生长和繁殖，以达到预防疾病的目的。因此，抑制致病菌生长的纺织产品就应运而生，比如：具有抗菌功能的内衣、内裤、袜子和各种卫生用品等。特别是近年来，利用甲壳素、壳聚糖及其衍生物制备出的抗菌产品更是得到大家喜爱。

众所周知，壳聚糖不仅具有良好的生物相容性、可降解性和成膜性，而且具有透气、透湿和吸附能力强的优点，符合新世纪绿色纺织品的发展趋势，非常适合用作抗菌剂来制造抗菌产品。研究表明：经过壳聚糖处理的织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等细菌均具有极强的抗菌能力。壳聚糖在纺织工业中的应用主要分为两类：一是直接将壳聚糖作为原料纺织成为纤维，或把甲壳素纤维与其他纤维进行混纺；二是把壳聚糖配制成整理剂然后再对织物进行浸渍或浸压整理，从而获得抗菌、防皱和防缩性能。疏水性织物由于具有防水、防污和自清洁特性，越来越受到消费者的欢迎，成为当前功能性纺织品的研究热点之一。因此，制备具有疏水、自清洁功能的纺织品具有广阔的市场前景。然而，目前疏水表面制备的研究大多是在一些刚性材料表面进行，而这些材料因其自身性质的缺陷限制了应用，而以柔性纤维材料为基质制备的疏水性表面，因方法可控从而吸引了越来越多的学者，具有疏水功能的纤维基材料不仅在工业生产、医疗、军事用途方面具有重要的应用，而且在日常生活中应用广泛，如：伞具、蓬盖布、帐篷、广告旗帜和布料等。

涤棉混纺织物穿着挺括、滑爽，洗涤后快干，穿着耐久，深受消费者的喜爱，而目前市场上集抗菌、疏水和防污多功能于一体的涤棉织物还没有，采用钛酸异丙酯、壳聚糖和辛基三甲氧基硅烷对涤棉混纺织物进行水热整理的方法未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，整理后的涤棉混纺织物不仅获得了抗菌性能，而且具备了疏水和防污功能，同时保留了涤棉织物原有的性能。

本发明所采用的技术方案是，具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将涤棉混纺织物浸泡于氢氧化钠溶液中预处理，再依次用无水乙醇溶液浸泡、去离子水漂洗干净，最后烘干，得到洁净的涤棉混纺织物；

步骤2、制备出含有钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷的复合改性整理液，并利用复合改性整理液对经步骤1得到的洁净的涤棉混纺织物进行功能整理；

步骤3、将经过步骤2得到的涤棉混纺织物进行清洗和烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物。

本发明的特点还在于，

步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1、按质量比为4～1：1分别称取涤棉混纺织物和氢氧化钠，将称取的氢氧化钠溶于去离子水中，配制质量-体积浓度为5g/L～10g/L的氢氧化钠溶液；

步骤1.2、按照浴比1：50～80，将步骤1.1中称取的涤棉混纺织物浸泡于配制的氢氧化钠溶液中，于80℃～100℃条件下预处理30min～50min，得到预处理后的涤棉混纺织物；

步骤1.3、将经步骤1.2预处理后的涤棉混纺织物用去离子水漂洗1次～3次，再按照浴比为1：10～30，将漂洗后的涤棉混纺织物浸泡于质量百分比浓度为95%的乙醇溶液中，于35℃～45℃条件下浸泡处理30min～50min，将浸泡后的涤棉混纺织物捞取出来，用去离子水反复清洗涤棉混纺织物1次～3次；

步骤1.4、将经步骤1.3得到的涤棉混纺织物于80℃～100℃条件下烘干，得到洁净的涤棉混纺织物。

步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、按步骤1.1中涤棉混纺织物的质量分别称取钛酸异丙酯和壳聚糖，涤棉混纺织物、钛酸异丙酯、壳聚糖的质量比为1.67～2.5：0.5～0.8：0.5～1.5；

按照体积比80～90：19～9：1分别量取质量百分比浓度为95%的乙醇溶液、去离子水和辛基三甲氧基硅烷；

步骤2.2、先将步骤2.1中称取的钛酸异丙酯溶解在质量百分比浓度为95%的乙醇溶液中，以100rpm～200rpm机械搅拌，配制成质量体积百分比浓度为5g/L～8g/L钛酸异丙酯乙醇溶液A，然后加入步骤2.1中量取的去离子水进行稀释，制备出钛酸异丙酯乙醇溶液B，将钛酸异丙酯乙醇溶液B的温度控制在10℃～30℃；

步骤2.3、先将步骤2.1中称取的壳聚糖加入到步骤2.2得到的钛酸异丙酯乙醇溶液B中，然后以200rpm～400rpm机械搅拌，待壳聚糖完全溶解，得到混合溶液，最后将步骤2.1中量取的辛基三甲氧基硅烷以5mL/min～10mL/min速率逐滴添加到混合溶液中，边加入边机械搅拌，制备出含有钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷的复合改性整理液，将制备出的复合改性整理液的温度控制在10℃～30℃；

步骤2.4、称取经步骤1得到的洁净的涤棉混纺织物，按照浴比为1：40～60，将洁净的涤棉混纺织物浸渍在经步骤2.3配制好的复合改性整理液中5min～10min，然后将涤棉混纺织物连同复合改性整理液一起转移至染缸中密封，其中复合改性整理液体积占染缸体积的60%～80%，于120℃～150℃条件下反应2h～4h，待反应结束后，取出涤棉混纺织物。

步骤2中采用的壳聚糖为脱乙酰度大于85%、分子量小于2000的可溶性壳聚糖。

步骤3具体按照以下步骤实施：

按照浴比1：30～50，将步骤2得到涤棉混纺织物于80℃～100℃条件下，用洗涤液洗涤20min～40min，然后用30℃冷水、80℃热水反复洗涤1～3次，最后将涤棉混纺织物在80℃～100℃条件下烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物。

步骤3中的洗涤液采用以下的方法配制：

按质量比为1：1分别称取皂片和碳酸钠，将皂片和碳酸钠倒入去离子水中，每升去离子水中加入2g的皂片和2g的碳酸钠，配制成洗涤液。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明的具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法采用水热合成技术，在制备壳聚糖掺杂纳米二氧化钛颗粒的同时，直接在涤棉混纺织物表面形成纳米颗粒薄膜，与此同时辛基三甲氧基硅烷对纳米颗粒进行表面疏水性修饰，降低了涤棉混纺织物的表面能，赋予了涤棉混纺织物良好的抗菌、疏水和防污功能，与其他整理方法相比，本发明的整理方法能够实现涤棉混纺织物抗菌、疏水和防污功能一步法完成，具有工艺简单、生产成本低、纳米颗粒与涤、棉纤维结合牢度高、抗菌能力强、疏水效果好、防污能力强等优点。

（2）采用本发明的整理方法对涤棉混纺织物进行抗菌、疏水和防污功能整理过程中，通过调整钛酸异丙酯和壳聚糖的用量，控制反应温度和时间，以及调节无水乙醇、去离子水和辛基三甲氧基硅烷的比例，优化出最佳整理工艺和配方。

（3）测试结果表明，涤棉混纺织物经过钛酸异丙酯、壳聚糖、无水乙醇、去离子水和辛基三甲氧基硅烷水热一步法处理之后，获得了抗菌、疏水和防污功能，而且经久耐洗涤，织物服用性能变化不明显；较其他整理方法，本发明的整理方法简化了生产工艺，节约了原料成本，提高了生产效率，产品附加值得到大幅提高。

附图说明

图1是未经本发明的具有抗菌、疏水和防污功能整理方法处理的扫描电镜照片；

图2是采用本发明的具有抗菌、疏水和防污功能整理方法处理的涤棉混纺织物的扫描电镜照片；

图3是未经本发明的具有抗菌、疏水和防污功能整理方法处理的涤棉混纺织物的X射线能谱图；

图4是采用本发明的具有抗菌、疏水和防污功能整理方法处理的涤棉混纺织物的X射线能谱图；

图5是采用本发明的具有抗菌、疏水和防污功能整理方法处理的涤棉混纺织物后残留粉体的X射线衍射谱图；

图6是采用本发明的具有抗菌、疏水和防污功能整理方法处理的涤棉混纺织物后残留粉体的扫描电镜照片；

图7是未经本发明的具有抗菌、疏水和防污功能整理方法处理的涤棉混纺织物的接触角测试结果；

图8是采用本发明的具有抗菌、疏水和防污功能整理方法处理的涤棉混纺织物的接触角测试结果。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将涤棉混纺织物浸泡于氢氧化钠溶液中预处理，再依次用无水乙醇溶液浸泡、去离子水漂洗干净，最后烘干，得到洁净的涤棉混纺织物：

步骤1.1、按质量比为4～1：1分别称取棉织物和氢氧化钠，将称取的氢氧化钠溶于去离子水中，配制质量-体积浓度为5g/L～10g/L的氢氧化钠溶液；

步骤1.2、按照浴比1：50～80，将步骤1.1中称取的涤棉混纺织物浸泡于配制的氢氧化钠溶液中（即涤棉混纺织物与氢氧化钠溶液的质量比为1：50～80），于80℃～100℃条件下预处理30min～50min，得到预处理后的涤棉混纺织物；

步骤1.3、将经步骤1.2预处理后的涤棉混纺织物用去离子水漂洗1次～3次，再按照浴比为1：10～30，将漂洗后的涤棉混纺织物浸泡于质量百分比浓度为95%的乙醇溶液中，于35℃～45℃条件下浸泡处理30min～50min，将浸泡后的涤棉混纺织物捞取出来，用去离子水反复清洗涤棉混纺织物1次～3次；

步骤1.4、将经步骤1.3得到的涤棉混纺织物于80℃～100℃条件下烘干，得到洁净的涤棉混纺织物。

步骤2、制备出含有钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷的复合改性整理液，并利用复合改性整理液对经步骤1得到的洁净的涤棉混纺织物进行功能整理：

步骤2.1、按步骤1.1中涤棉混纺织物的质量分别称取钛酸异丙酯和壳聚糖，涤棉混纺织物、钛酸异丙酯、壳聚糖的质量比为1.67～2.5：0.5～0.8：0.5～1.5；

按照体积比80～90：19～9：1分别量取质量百分比浓度为95%的乙醇溶液、去离子水和辛基三甲氧基硅烷；

其中壳聚糖为脱乙酰度大于85%、分子量小于2000的可溶性壳聚糖；

步骤2.2、先将步骤2.1中称取的钛酸异丙酯溶解在质量百分比浓度为95%的乙醇溶液中，以100rpm～200rpm机械搅拌，配制成质量体积百分比浓度为5g/L～8g/L钛酸异丙酯乙醇溶液A，然后加入步骤2.1中量取的去离子水进行稀释，制备出钛酸异丙酯乙醇溶液B，将钛酸异丙酯乙醇溶液B的温度控制在10℃～30℃；

步骤2.3、先将步骤2.1中称取的壳聚糖加入到步骤2.2得到的钛酸异丙酯乙醇溶液B中，然后以200rpm～400rpm机械搅拌，待壳聚糖完全溶解，得到混合溶液，最后将步骤2.1中量取的辛基三甲氧基硅烷以5mL/min～10mL/min速率逐滴添加到混合溶液中，边加入边机械搅拌，制备出含有钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷的复合改性整理液，将制备出的复合改性整理液的温度控制在10℃～30℃；

步骤2.4、称取经步骤1得到的洁净的涤棉混纺织物，按照浴比为1：40～60，将洁净的涤棉混纺织物浸渍在经步骤2.3配制好的复合改性整理液中5min～10min，然后将涤棉混纺织物连同复合改性整理液一起转移至染缸中密封，其中复合改性整理液体积占染缸体积的60%～80%，于120℃～150℃条件下反应2h～4h，待反应结束后，取出涤棉混纺织物。

步骤3、将经过步骤2得到的涤棉混纺织物进行清洗和烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物：

按照浴比1：30～50，将步骤2得到涤棉混纺织物于80℃～100℃条件下，用洗涤液洗涤20min～40min，然后用30℃冷水、80℃热水反复洗涤1～3次，最后将涤棉混纺织物在80℃～100℃条件下烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物。

其中，步骤3中采用的洗涤液采用以下的方法配制：

按质量比为1：1分别称取皂片和碳酸钠，将皂片和碳酸钠倒入去离子水中，每升去离子水中加入2g的皂片和2g的碳酸钠，配制成洗涤液。

图1和图2分别是采用本发明的整理方法整理涤棉混纺织物前、后的扫描电镜照片，可以看出：未经过整理的涤棉混纺织物中的涤纶纤维和棉纤维表面都十分洁净，没有其他附着物；而经过本发明的整理方法整理之后，涤纶纤维和棉纤维表面均匀地包覆了一层颗粒状薄膜物质，通过高倍扫描电镜照片显示，该包覆层是由平均粒径在100nm左右的纳米级颗粒构成。

图3和图4分别是采用本发明的整理方法整理涤棉混纺织物前、后的X射线能谱图，可以看出：未经过整理的涤棉混纺织物由碳、氧元素构成（X射线能谱无法探测出氢元素），与涤纶纤维和棉纤维的成分相一致；而经过本发明的整理方法整理之后的涤棉混纺织物中出现了硅元素和钛元素，这表明涤棉混纺织物表面包覆物应为硅烷修饰的纳米二氧化钛；因为壳聚糖本身氮元素含量偏小，涤棉混纺织物表面包覆的壳聚糖相对较少，因此没有发现氮元素。

图5是采用本发明的整理方法整理涤棉混纺织物后的残留粉体的X射线衍射谱图，测试结果表明：钛酸异丙酯、壳聚糖和辛基三甲氧基硅烷水热反应生成的粉体为非晶态。图6是本发明的整理方法整理涤棉混纺织物后的残留粉体的扫描电镜照片，可以看出：钛酸异丙酯、壳聚糖和辛基三甲氧基硅烷水热反应生成的颗粒大小在100nm左右，与涤棉混纺织物纤维表面高倍电镜照片观察的纳米颗粒尺寸接近。

图7和图8分别是采用本发明的整理方法整理涤棉混纺织物前、后的接触角照片，测试结果表明：当水滴滴落在未经过整理的涤棉混纺织物表面上时，织物很快会被润湿，浸润2s时测得接触角为63°；而经过整理后的涤棉混纺织物，当水滴滴落到织物表面时，织物不会被润湿，水滴呈球形，测得的接触角为129°，将织物倾斜以后，水珠沿织物表面滚落。

采用本发明的整理方法整理涤棉混纺织物前、后西瓜汁自清洁的光学照片显示：未经过整理的涤棉混纺织物上的西瓜汁很快浸润到了织物内部，表面留下明显的污渍；而经过整理的涤棉混纺织物上的西瓜汁不会渗入到织物内部，将织物轻轻抖动，西瓜汁就会滚落，避免了织物污染。

根据国家标准GB/T8629-2001《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》，对改性整理后的涤棉混纺织物进行洗涤和干燥，选用A型洗衣机，3A洗涤程序，F型干燥程序。根据国家标准GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》，测定整理后的涤棉混纺织物抗菌性能。根据国家标准GB/T4745-1997《纺织织物表面抗湿性测定沾水试验》，测定涤棉混纺织物的疏水性能。织物防污性能的评价目前还没有统一标准，采用测定织物的表面接触角来间接地表示织物的自清洁能力。参照国家标准GB/T24368-2009《玻璃表面疏水污染物检测接触角测量法》，测定涤棉混纺织物整理前、后的接触角。

从原理方面说明本发明的具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法的有益效果所在：

（1）二氧化钛作为一种新型无机抗菌材料，具有无毒、化学性质稳定、生物兼容性好以及吸收紫外线能力强的特点，是目前研究最为活跃的无机纳米材料之一；但是纳米级二氧化钛颗粒容易团聚，从而影响性能的发挥；壳聚糖是一种天然抗菌剂，可生物降解，具有良好的抗菌能力，且不受光照条件的影响，在黑暗条件下也能够起到杀菌的功效，以改善纳米二氧化钛在无光照射条件下的不足，增强涤棉织物的抗菌性能；辛基三甲氧基硅烷作为一种单节显性中间链烷基硅烷的表面偶联改性剂，对人体和环境没有生物毒性，可以改变无机材料的表面特性；此外，纳米二氧化钛表面大量的羟基，可与壳聚糖网状大分子上的氨基或羟基结合，从而改变二氧化钛的表面性质，同时也能够分散纳米二氧化钛；本发明通过优化反应温度和时间，调节钛酸异丙酯、无水乙醇、去离子水和辛基三甲氧基硅烷的用量比例，筛选出了最佳的整理工艺，一步法实现了涤棉织物抗菌、疏水和自清洁改性整理，简化了生产工艺，提高了生产效率。

（2）当涤棉混纺织物与复合改性整理液的浴比为1：40～60，钛酸异丙酯用量在5g/L～8g/L时，涤棉混纺织物表面可以均匀地包覆一定厚度的纳米二氧化钛颗粒薄膜，纳米颗粒与涤纶、棉纤维结合牢固，不会发生团聚现象，反应完毕后，溶液中也不会沉积太多的纳米颗粒；当浴比小于1：40时，钛酸异丙酯用量大于8g/L时，钛酸异丙酯用量大易造成原料浪费，涤棉纤维表面包覆的薄膜过厚，颗粒尺寸增加，产生团聚现象；当浴比大于1：60时，钛酸异丙酯用量小于4g/L时，钛酸异丙酯用量相对较少，单位体积中生成的纳米颗粒较少，包覆效果不好。

（3）当壳聚糖用量在0.5g/L～1.5g/L时，壳聚糖掺杂浓度适中，能够与纳米二氧化钛颗粒有效的掺合，二氧化钛晶体生长良好，光响应范围可以从紫外线波段拓展到可见光区，增加了二氧化钛的光活性，也增强了抗菌效果；当壳聚糖用量小于0.5g/L时，低质量浓度的壳聚糖不能使细菌产生絮凝并将其杀灭，而存活下来的细菌会继续繁殖反而会促进细菌的生长；当壳聚糖用量大于1.5g/L时，壳聚糖浓度过大使得整理液变得十分黏稠，导致涤棉织物手感变硬，颜色发黄，耐洗涤性能变差，影响织物的服装性能。

（4）涤棉混纺织物表面均匀包覆一层纳米二氧化钛颗粒薄膜之后，辛基三甲氧基硅烷能够对二氧化钛表面进行疏水修饰，降低纳米二氧化钛颗粒表面能，使涤棉混纺织物获得疏水性能；当辛基三甲氧基硅烷、去离子水和无水乙醇的体积比例为1：（19～9）：（80～90）时，可以较好地控制钛酸四丁酯的水解速度，使得生成的二氧化钛颗粒为纳米级，且涤棉混纺织物疏水效果良好；当去离子水的体积比小于9%，无水乙醇的体积比大于90%时，影响纳米二氧化钛颗粒的生长速率和织物的疏水效果；当去离子水的体积比大于19%，无水乙醇的体积比小于80%时，辛基三甲氧基硅烷水解速率加快，整理后的涤棉混纺织物手感发粘，严重影响涤棉混纺织物的服用性能。

（5）当溶液填充量为染缸体积的60～80%时，能够生成壳聚糖掺杂纳米二氧化钛颗粒；当溶液填充量小于60%时，染缸内压力偏低，影响纳米二氧化钛的生长；当溶液填充量大于80%时，不利于纳米二氧化钛的生成，染缸的安全性会受到影响。

（6）反应温度和时间主要影响纳米二氧化钛的形貌和颗粒大小，同时对辛基三甲氧基硅烷水解速度也有所影响；当反应温度控制在120℃～150℃时，可以生成粒度分布均匀的纳米级二氧化钛颗粒，颗粒具有疏水能力；当反应温度低于120℃时，会影响纳米二氧化钛的颗粒生长，与涤棉混纺织物结合牢度不好；当反应温度高于150℃时，涤棉混纺织物强度下降较大，手感发硬，辛基三甲氧基硅烷水解加快，涤棉混纺织物没有疏水性能；当反应时间小于2h时，会影响纳米二氧化钛与涤棉混纺织物的结合牢度；当反应时间大于4h时，生成的二氧化钛颗粒发生团聚，粒度明显增大，疏水性变差。

实施例1

分别称取2.5g的涤棉混纺织物、0.625g的氢氧化钠，将称取的氢氧化钠溶于去离子水中，配制125mL质量-体积浓度为5g/L的氢氧化钠溶液，按照浴比1：50，将称取的涤棉混纺织物浸泡于配制的氢氧化钠溶液中，于80℃条件下预处理30min，然后用去离子水漂洗预处理后的涤棉混纺织物1次，再将漂洗后的涤棉混纺织物浸泡于质量百分比浓度为95%的乙醇溶液中，于40℃条件下处理30min，将浸泡后的涤棉混纺织物捞取出来，用去离子水反复清洗涤棉混纺织物1次，最后将涤棉混纺织物于80℃条件下烘干，得到洁净的涤棉混纺织物；

将0.5g的钛酸异丙酯溶解到80mL的乙醇溶液中，并以100rpm速率搅拌，配制成质量体积百分比浓度为6.25g/L钛酸异丙酯乙醇溶液A，接着加入19mL的去离子水稀释钛酸异丙酯乙醇溶液A，得到钛酸异丙酯乙醇溶液B，钛酸异丙酯乙醇溶液B的温度控制为10℃；然后将0.5g的壳聚糖添加到温度为10℃的钛酸异丙酯乙醇溶液B中，200rpm搅拌，使壳聚糖完全溶解，得到混合溶液，最后以5mL/min速率将1mL的辛基三甲氧基硅烷逐滴添加到混合溶液中，并不断搅拌，配制成100mL由钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷组成的复合改性整理液；将预处理好的涤棉混纺织物浸渍在100mL的复合改性整理液中5min，然后连同复合改性整理液一起转移到染缸中，复合改性整理液体积占染缸体积的60%，于120℃条件下反应4h，待反应完毕充分冷却后取出涤棉混纺织物；

按照浴比为1：30，将改性后的涤棉混纺织物于80℃条件下，用2g/L皂片和2g/L碳酸钠组成的洗涤液处理40min，然后分别用30℃的冷水、80℃的热水洗涤各1次，最后将涤棉混纺织物在80℃条件下烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物。

根据国家标准GB/T8629-2001选用A型洗衣机，3A洗涤程序，F型干燥程序，对整理后的涤棉混纺织物进行30次标准洗涤和干燥，并根据国家标准GB/T20944.3-2008测定涤棉混纺织物的抗菌性能。结果表明，整理后的涤棉混纺织物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率都在95%以上，具备抗菌性能。根据国家标准GB/T4745-1997测定整理后的涤棉混纺织物的疏水性能，沾水等级为5级，织物表面没有被润湿。参照国家标准GB/T24368-2009测定整理后的涤棉混纺织物的水接触角为123o，表明整理后的涤棉织物具有良好的防污能力。

实施例2

分别称取1.67g的涤棉混纺织物、1.34g的氢氧化钠，将称取的氢氧化钠溶于去离子水中，配制134mL质量-体积浓度为10g/L的氢氧化钠溶液，按照浴比1：80，将称取的涤棉混纺织物浸泡于配制的氢氧化钠溶液中，于100℃条件下预处理50min，然后用去离子水漂洗预处理后的涤棉混纺织物3次，再将漂洗后的涤棉混纺织物浸泡于质量百分比浓度为95%的乙醇溶液中，于35℃条件下处理50min，将浸泡后的涤棉混纺织物捞取出来，用去离子水反复清洗涤棉混纺织物3次，最后将涤棉混纺织物于100℃条件下烘干，得到洁净的涤棉混纺织物；

将0.8g的钛酸异丙酯溶解到90mL的乙醇溶液中，并以200rpm速率搅拌，配制成质量体积百分比浓度为8.9g/L钛酸异丙酯乙醇溶液A，接着加入9mL的去离子水稀释钛酸异丙酯乙醇溶液A，得到钛酸异丙酯乙醇溶液B，钛酸异丙酯乙醇溶液B的温度控制为30℃；然后将1.5g的壳聚糖添加到温度为30℃的钛酸异丙酯乙醇溶液B中，400rpm搅拌，使壳聚糖完全溶解，得到混合溶液，最后以10mL/min速率将1mL的辛基三甲氧基硅烷逐滴添加到混合溶液中，并不断搅拌，配制成100mL由钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷组成的复合改性整理液；将预处理好的涤棉混纺织物浸渍在100mL的复合改性整理液中10min，然后连同复合改性整理液一起转移到染缸中，复合改性整理液体积占染缸体积的80%，于150℃条件下反应2h，待反应完毕充分冷却后取出涤棉混纺织物；

按照浴比为1：50，将改性后的涤棉混纺织物于100℃条件下，用2g/L皂片和2g/L碳酸钠组成的洗涤液处理20min，然后分别用30℃的冷水、80℃的热水洗涤各3次，最后将涤棉混纺织物在100℃条件下烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物。

根据国家标准GB/T8629-2001选用A型洗衣机，3A洗涤程序，F型干燥程序，对整理后的涤棉混纺织物进行30次标准洗涤和干燥，并根据国家标准GB/T20944.3-2008测定涤棉混纺织物的抗菌性能；结果表明，整理后的涤棉混纺织物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率都在99%以上，具备抗菌性能。根据国家标准GB/T4745-1997测定整理后的涤棉混纺织物的疏水性能，沾水等级为5级，织物表面没有被润湿。参照国家标准GB/T24368-2009测定整理后的涤棉混纺织物的水接触角为132o，表明整理后的涤棉混纺织物具有良好的防污能力。

实施例3

分别称取2g的涤棉混纺织物、0.96g的氢氧化钠，将称取的氢氧化钠溶于去离子水中，配制120mL质量-体积浓度为8g/L的氢氧化钠溶液，按照浴比1：60，将称取的涤棉混纺织物浸泡于配制的氢氧化钠溶液中，于90℃条件下预处理40min，然后用去离子水漂洗预处理后的涤棉混纺织物2次，再将漂洗后的涤棉混纺织物浸泡于质量百分比浓度为95%的乙醇溶液中，于45℃条件下处理40min，将浸泡后的涤棉混纺织物捞取出来，用去离子水反复清洗涤棉混纺织物2次，最后将涤棉混纺织物于85℃条件下烘干，得到洁净的涤棉混纺织物；

将0.6g的钛酸异丙酯溶解到85mL的乙醇溶液中，并以150rpm速率搅拌，配制成质量体积百分比浓度为7.1g/L钛酸异丙酯乙醇溶液A，接着加入14mL的去离子水稀释钛酸异丙酯乙醇溶液A，得到钛酸异丙酯乙醇溶液B，钛酸异丙酯乙醇溶液B的温度控制为20℃；然后将1g的壳聚糖添加到温度为20℃的钛酸异丙酯乙醇溶液B中，300rpm搅拌，使壳聚糖完全溶解，得到混合溶液，最后以8mL/min速率将1mL的辛基三甲氧基硅烷逐滴添加到混合溶液中，并不断搅拌，配制成100mL由钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷组成的复合改性整理液；将预处理好的涤棉混纺织物浸渍在100mL的复合改性整理液中7min，然后连同复合改性整理液一起转移到染缸中，复合改性整理液体积占染缸体积的70%，于130℃条件下反应3h，待反应完毕充分冷却后取出涤棉混纺织物；

按照浴比为1：40，将改性后的涤棉混纺织物于90℃条件下，用2g/L皂片和2g/L碳酸钠组成的洗涤液处理30min，然后分别用30℃的冷水、80℃的热水洗涤各2次，最后将涤棉混纺织物在90℃条件下烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物。

根据国家标准GB/T8629-2001选用A型洗衣机，3A洗涤程序，F型干燥程序，对整理后的涤棉混纺织物进行30次标准洗涤和干燥，并根据国家标准GB/T20944.3-2008测定涤棉混纺织物的抗菌性能，结果表明，整理后的涤棉混纺织物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率都在97%以上，具备抗菌性能。根据国家标准GB/T4745-1997测定整理后的涤棉混纺织物的疏水性能，沾水等级为5级，织物表面没有被润湿。参照国家标准GB/T24368-2009测定整理后的涤棉混纺织物的水接触角为126o，表明整理后的涤棉混纺织物具有良好的防污能力。

本发明的整理方法中使用钛酸异丙酯、壳聚糖和辛基三甲氧基硅烷对涤棉混纺织物进行抗菌、疏水和防污功能整理的方法。整理后的涤棉织物，在涤纶和棉纤维表面均匀包覆了一层壳聚糖掺杂纳米二氧化钛薄膜，与此同时，辛基三甲氧基硅烷对壳聚糖掺杂二氧化钛表面进行疏水性修饰。测试结果表明，壳聚糖、纳米二氧化钛和辛基三甲氧基硅烷对涤棉织物进行整理之后，不仅获得了抗菌性能，而且具备了疏水和防污功能，同时保留了涤棉织物原有的手感风格、较高的强度和良好的透气、透湿性能，解决了涤棉织物不具备抗菌性能，防水性不好，防污能力差的缺点。与传统的织物浸渍或浸压整理工艺相比，本发明方法克服了涤纶织物不耐洗涤、织物强度下降较大、手感变差和透气性不好等问题。

本发明的整理方法具体是使用钛酸异丙酯、壳聚糖和辛基三甲氧基硅烷在水热环境中，在涤棉混纺织物表面包覆壳聚糖掺杂纳米二氧化钛颗粒薄膜，使涤棉混纺织物获得抗菌性能；负载在涤、棉织物表面的纳米二氧化钛晶粒发育完整，粒度分布均匀，晶相比较单一，颗粒之间团聚少，具有较大的比表面积，可以得到理想的化学计量组成。与此同时，辛基三甲氧基硅烷对纳米二氧化钛包覆的涤棉织物进行疏水性表面改性，在二氧化钛颗粒表面包覆一层低表面能的硅烷水解缩聚物，显著降低纳米颗粒的表面能，赋予涤棉织物良好的疏水和防污能力。

本发明方法中所采用的辛基三甲氧基硅烷与目前纺织品拒水整理所采用的氟碳化合物相比，成本有所下降，没有生物毒性，对人体和环境没有危害。以往疏水性织物的制备是先获得粗糙的表面，再使用聚合物或者小分子物质进行表面改性处理，从而得到疏水性表面。而本发明方法基于水热条件下一步法完成，对涤棉织物的服用性能影响较小，简化了加工工序，降低了生产成本，提高了生产效率。

Claims (6)

1.具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将涤棉混纺织物浸泡于氢氧化钠溶液中预处理，再依次用无水乙醇溶液浸泡、去离子水漂洗干净，最后烘干，得到洁净的涤棉混纺织物；

步骤2、制备出含有钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷的复合改性整理液，并利用复合改性整理液对经步骤1得到的洁净的涤棉混纺织物进行功能整理；

步骤3、将经过步骤2得到的涤棉混纺织物进行清洗和烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物。

2.根据权利要求1所述的具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1、按质量比为4～1：1分别称取涤棉混纺织物和氢氧化钠，将称取的氢氧化钠溶于去离子水中，配制质量-体积浓度为5g/L～10g/L的氢氧化钠溶液；

步骤1.2、按照浴比1：50～80，将步骤1.1中称取的涤棉混纺织物浸泡于配制的氢氧化钠溶液中，于80℃～100℃条件下预处理30min～50min，得到预处理后的涤棉混纺织物；

步骤1.3、将经步骤1.2预处理后的涤棉混纺织物用去离子水漂洗1次～3次，再按照浴比为1：10～30，将漂洗后的涤棉混纺织物浸泡于质量百分比浓度为95％的乙醇溶液中，于35℃～45℃条件下浸泡处理30min～50min，将浸泡后的涤棉混纺织物捞取出来，用去离子水反复清洗涤棉混纺织物1次～3次；

步骤1.4、将经步骤1.3得到的涤棉混纺织物于80℃～100℃条件下烘干，得到洁净的涤棉混纺织物。

3.根据权利要求1所述的具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、按步骤1中涤棉混纺织物的质量分别称取钛酸异丙酯和壳聚糖，涤棉混纺织物、钛酸异丙酯、壳聚糖的质量比为1.67～2.5：0.5～0.8：0.5～1.5；

按照体积比80～90：19～9：1分别量取质量百分比浓度为95％的乙醇溶液、去离子水和辛基三甲氧基硅烷；

步骤2.2、先将步骤2.1中称取的钛酸异丙酯溶解在质量百分比浓度为95％的乙醇溶液中，以100rpm～200rpm机械搅拌，配制成质量体积百分比浓度为5g/L～8g/L钛酸异丙酯乙醇溶液A，然后加入步骤2.1中量取的去离子水进行稀释，制备出钛酸异丙酯乙醇溶液B，将钛酸异丙酯乙醇溶液B的温度控制在10℃～30℃；

步骤2.3、先将步骤2.1中称取的壳聚糖加入到步骤2.2得到的钛酸异丙酯乙醇溶液B中，然后以200rpm～400rpm机械搅拌，待壳聚糖完全溶解，得到混合溶液，最后将步骤2.1中量取的辛基三甲氧基硅烷以5mL/min～10mL/min速率逐滴添加到混合溶液中，边加入边机械搅拌，制备出含有钛酸异丙酯、乙醇、壳聚糖、辛基三甲氧基硅烷的复合改性整理液，将制备出的复合改性整理液的温度控制在10℃～30℃；

步骤2.4、称取经步骤1得到的洁净的涤棉混纺织物，按照浴比为1：40～60，将洁净的涤棉混纺织物浸渍在经步骤2.3配制好的复合改性整理液中5min～10min，然后将涤棉混纺织物连同复合改性整理液一起转移至染缸中密封，其中复合改性整理液体积占染缸体积的60％～80％，于120℃～150℃条件下反应2h～4h，待反应结束后，取出涤棉混纺织物。

4.根据权利要求3所述的具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，其特征在于，所述步骤2中采用的壳聚糖为脱乙酰度大于85％、分子量小于2000的可溶性壳聚糖。

5.根据权利要求1所述的具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：

按照浴比1：30～50，将步骤2得到涤棉混纺织物于80℃～100℃条件下，用洗涤液洗涤20min～40min，然后用30℃冷水、80℃热水反复洗涤1～3次，最后将涤棉混纺织物在80℃～100℃条件下烘干，得到具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物。

6.根据权利要求1所述的具有抗菌、疏水和防污功能涤棉混纺织物的整理方法，其特征在于，所述步骤3中采用的洗涤液采用以下的方法配制：

按质量比为1：1分别称取皂片和碳酸钠，将皂片和碳酸钠倒入去离子水中，每升去离子水中加入2g的皂片和2g的碳酸钠，配制成洗涤液。