CN103741486A - 一种金属基聚季铵盐硅胶涂层抗菌整理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属基聚季铵盐硅胶涂层抗菌整理工艺，将双封端乙烯基硅油，二甲基硅油，含氢硅油，EP-DC5700，PETA，纳米银，在室温下高效剪切混合，制得抗菌涂层硅胶；将制得的抗菌涂层硅胶用涂刀刮覆在基材上，涂层胶的涂覆量10～50g/m2；将涂覆有抗菌涂层硅胶的基材经涂层机前后的传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化。本发明采用电子束辐照固化技术，高效短流程，功能持久；采用聚季铵盐硅胶在辐照下能很好地与纤维分子结合，杀菌性能持久，且不会渗透入皮肤引起二次感染等不良反应，安全性好，能有效抑菌，还赋予织物良好的良好的热稳定性、耐候性、耐紫外线、吸湿性和柔软性；可用于各种织物，还可作表面涂料，功能持久，无毒，无污染。
Description
技术领域
本发明属纺织后整理技术领域，具体涉及一种金属基聚季铵盐硅胶涂层抗菌整理工艺。
背景技术
目前市面上广泛采用的无机抗菌剂耐热性虽好，但用于纺织品后整理难以获得耐久效果，并且大多存在重金属毒性危害，同时金属离子中重金属大都含有杀菌功效，从安全性来衡量，依次是Ag>Co>Ni>Al>Zn>Cu=Fe>Mn>Sn>Ba>Mg>Ca，目前广泛倾向利用纳米银离子作为杀菌剂，可破坏细菌主体结构，使细菌繁殖的酶失活；而一些天然抗菌剂虽具备良好的安全性，但存在应用面窄，影响织物色光等缺陷。
抗菌纺织品生产方法一种是将抗菌剂添加到成纤聚合物中共混纺丝制成抗菌纤维，但对于棉织物的抗菌整理则是采用后整理方式，如浸轧、喷淋、涂层，而涂层的整理方式，可通过添加反应型树脂做载体，在织物上形成含抗菌剂的结实薄膜，
《一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法》（中国专利申请号200810042766）,整理液Ａ或整理液Ｂ通过二浸二轧工艺整理到织物上；整理液Ｃ和整理液Ｄ分别通过浸泡、浸轧或浸轧堆置工艺分布整理到上述织物上；整理液Ａ是水玻璃与饱和铵盐混合液；整理液Ｂ是水玻璃，饱和的铵盐及聚乙二醇三者混合液；整理液Ｃ是银盐的水溶液，或是银盐与水锌盐混合液，或是银盐与铜盐混合液；整理液Ｄ是水溶性硫代硫酸盐、或水溶性硫氰酸盐、或水溶性磷酸盐的水溶液。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，旨在提供一种抗菌剂强，杀菌性能持久，且不会渗透入皮肤引起二次感染等不良反应，安全性好；赋予织物良好的吸湿性和柔软性，热稳定性、耐候、耐紫外、化学稳定性好的金属基聚季铵盐硅胶涂层抗菌整理工艺。
本发明目的的实现方式为，一种金属基聚季铵盐硅胶涂层抗菌整理工艺，具体步骤如下：
1）按重量比取双封端乙烯基硅油40～60%，二甲基硅油15～25%，含氢硅油5～15%，EP-DC57005～8%，PETA5～10%，纳米银2～4%，在室温下剪切混合，制得粘度10000～30000cp的抗菌涂层硅胶；
所述双封端乙烯基硅油是在分子链的两末端各带有一个乙烯基的聚二硅氧烷，即端乙烯基聚二甲基硅氧烷（Vi-PDMS），分子量在10000～100000之间，乙烯基含量为4～10%，粘度30000cp；
2）将步骤1）制得的抗菌涂层硅胶用涂刀刮覆在基材上，涂层机前后传动辊车速5～40m/min，调节涂刀角度100°～140°，涂层胶的涂覆量10～50g/m2；
3）将步骤2）中涂覆有抗菌涂层硅胶的基材经涂层机前后的传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，电子加速器传动车速5～40m/min，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10-5Pa，辐射电压90～150KeV，束流50～80mA。
本发明采用聚季铵盐硅胶属非溶出型有机类抗菌整理剂，带有活性反应基团，在辐照下能很好地与纤维分子结合，杀菌性能持久，且不会渗透入皮肤引起二次感染等不良反应，安全性好，能有效抑制格兰氏阳性菌、格兰氏阴性菌、酵母菌和真菌；聚季铵盐硅胶配以纳米银使抗菌效果协同增倍；在对织物抗菌整理的同时还赋予织物良好的吸湿性和柔软性。
本发明不含水以外的其他溶剂，可降低固化能耗，减少污染；可采用以涂层整理的施加方式，摒弃传统热固化的加工方式，结合电子束辐照固化技术，高效短流程，功能持久，不仅抗菌功效安全无毒，同时赋予基材良好的热稳定性（耐高低温，-50℃～200℃）、耐候、耐紫外、化学稳定性好、手感柔软等特性；在实现对织物的抗菌整理同时，能降低能耗，减少污染，绿色环保；可广泛用于纯棉、混纺、化纤、无纺布、皮革等各类织物，并且还可作为表面涂料用在纸张、木材、橡胶起到抗菌防霉效果，适应面广，功能持久，无毒，无污染。
具体实施方式
本发明是将双封端乙烯基硅油、二甲基硅油、含氢硅油、EP-DC5700、PETA、纳米银在室温下高效剪切混合制得抗菌涂层硅胶，并涂覆在基材上，经传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，赋予基材持久抗菌功效。
本发明采用的聚季铵盐硅胶属非溶出型有机类抗菌整理剂，带有活性反应基团，在辐照下能很好地与纤维分子结合，抗菌性能比一般小分子抗菌剂强，杀菌性能持久，且不会渗透入皮肤引起二次感染等不良反应，安全性好，不存在抗药性菌出现和抗菌失效等问题，能有效抑制格兰氏阳性菌、格兰氏阴性菌、酵母菌和真菌，且配以纳米银使抗菌效果协同增倍。
所述二甲基硅油别名二甲聚硅氧烷，具有生理惰性、良好的化学稳定性、电绝缘性、耐候性以及较高抗剪切能力，一种无色透明液体，粘度2000cp。
所述含氢硅油具有特别优良的疏水性能，防水又可保持织物的透气性并能提高织物的撕裂强度、磨擦强度和防污性，改善织物的手感和缝合性能，一种无色透明液体，含氢量≧1.55%，粘度50cp。
所述EP-DC5700，十八烷基二甲基(3-甲氧基甲硅烷基丙基)氯化铵是一种有机硅季铵盐抗菌防霉剂，是一种淡琥珀色至深琥珀色液体，具有光谱抗菌、抑菌、杀菌作用。
所述PETA，季戊四醇三丙烯酸酯，是一种含有侧羟基、低挥发、固化快的单体，主要用于自由基聚合，透明至淡黄色液体。
所述纳米银对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性，是一种粉末状银单质，粒径25nm。
所述基材是纯棉、混纺、化纤、无纺布、皮革、纸张、木材或橡胶。
所述200KeV低能电子加速器是一台带空分自循环及前后隔离室，可实现氮气循环保护的共辐照的电子加速器，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10-5Pa。
下面采用藏青涤卡面料（T65/C35，21*21，108*58，199g/m2）做实验案例，其他工艺参数的基材亦能通过本发明实现，在此不一一操作。具体实施例详述如下：
实施例1：
1）按重量比取双封端乙烯基硅油40%，二甲基硅油25%，含氢硅油15%，EP-DC57008%，PETA10%，纳米银2%，在室温下高效剪切混合，制得粘度在10000cp范围内的抗菌涂层硅胶；
2）将步骤1）制得的抗菌涂层硅胶用涂刀刮覆在基材上，涂层机前后传动辊车速5m/min，调节涂刀角度100°，涂层胶的涂覆量10g/m2；
3）将步骤2）中涂覆有抗菌涂层硅胶的基材经涂层机前后的传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，电子加速器传动车速5m/min，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10-5Pa，辐射电压90KeV，束流50mA。
实施例2：
1）按重量比取双封端乙烯基硅油50%，二甲基硅油15%，含氢硅油15%，EP-DC57006%，PETA10%，纳米银4%，在室温下高效剪切混合，制得粘度在20000cp范围内的抗菌涂层硅胶；
2）将步骤1）制得的抗菌涂层硅胶用涂刀刮覆在基材上，涂层机前后传动辊车速10m/min，调节涂刀角度110°，涂层胶的涂覆量20g/m2；
3）将步骤2）中涂覆有抗菌涂层硅胶的基材经涂层机前后的传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，电子加速器传动车速10m/min，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10-5Pa，辐射电压110KeV，束流60mA。
实施例3：
1）抗菌涂层硅胶的制备：各组分按重量比：双封端乙烯基硅油60%，二甲基硅油15%，含氢硅油10%，EP-DC57008%，PETA5%，纳米银2%，在室温下高效剪切混合，制得粘度在30000cp范围内的抗菌涂层硅胶；
2）将步骤1）制得的抗菌涂层硅胶用涂刀刮覆在基材上，涂层机前后传动辊车速20m/min，调节涂刀角度120°，涂层胶的涂覆量30g/m2；
3）将步骤2）中涂覆有抗菌涂层硅胶的基材经涂层机前后的传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，电子加速器传动车速20m/min，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10-5Pa，辐射电压120KeV，束流80mA。
实施例4：
1）抗菌涂层硅胶的制备：各组分按重量比：双封端乙烯基硅油45%，二甲基硅油20%，含氢硅油15%，EP-DC57008%，PETA10%，纳米银2%，在室温下高效剪切混合，制得粘度在15000cp范围内的抗菌涂层硅胶；
2）将步骤1）制得的抗菌涂层硅胶用涂刀刮覆在基材上，涂层机前后传动辊车速30m/min，调节涂刀角度130°，涂层胶的涂覆量40g/m2；
3）将步骤2）中涂覆有抗菌涂层硅胶的基材经涂层机前后的传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，电子加速器传动车速30m/min，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10-5Pa，辐射电压130KeV，束流70mA。
实施例5：
1）抗菌涂层硅胶的制备：各组分按重量比：双封端乙烯基硅油55%，二甲基硅油25%，含氢硅油5%，EP-DC57005%，PETA7%，纳米银3%，在室温下高效剪切混合，制得粘度在25000cp范围内的抗菌涂层硅胶；
2）将步骤1）制得的抗菌涂层硅胶用涂刀刮覆在基材上，涂层机前后传动辊车速40m/min，调节涂刀角度140°，涂层胶的涂覆量50g/m2；
3）将步骤2）中涂覆有抗菌涂层硅胶的基材经涂层机前后的传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，电子加速器传动车速40m/min，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10-5Pa，辐射电压150KeV，束流70mA。
Claims (4)
1.一种金属基聚季铵盐硅胶涂层抗菌整理工艺，其特征在于具体步骤如下：
1）按重量比取双封端乙烯基硅油40～60%，二甲基硅油15～25%，含氢硅油5～15%，EP-DC57005～8%，PETA5～10%，纳米银2～4%，在室温下剪切混合，制得粘度10000～30000cp的抗菌涂层硅胶；
所述双封端乙烯基硅油是在分子链的两末端各带有一个乙烯基的聚二硅氧烷，即端乙烯基聚二甲基硅氧烷（Vi-PDMS），分子量在10000～100000之间，乙烯基含量为4～10%，粘度30000cp；
2）将步骤1）制得的抗菌涂层硅胶用涂刀刮覆在基材上，涂层机前后传动辊车速5～40m/min，调节涂刀角度100°～140°，涂层胶的涂覆量10～50g/m2；
3）将步骤2）中涂覆有抗菌涂层硅胶的基材经涂层机前后的传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，电子加速器传动车速5～40m/min，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10-5Pa，辐射电压90～150KeV，束流50～80mA。
2.根据权利要求1所述的一种金属基聚季铵盐硅胶涂层抗菌整理工艺，其特征在于纳米银是一种粉末状银单质，粒径25nm。
3.根据权利要求1所述的一种金属基聚季铵盐硅胶涂层抗菌整理工艺，其特征在于200KeV低能电子加速器是一台带空分自循环及前后隔离室，可实现氮气循环保护的共辐照的电子加速器。
4.根据权利要求1所述的一种金属基聚季铵盐硅胶涂层抗菌整理工艺，其特征在于所述基材是纯棉、混纺、化纤、无纺布、皮革、纸张、木材或橡胶。
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Inventor after: Qiu Jianxing Inventor before: Wu Haiyan Inventor before: Zhang Xiang Inventor before: Xia Zhixian Inventor before: Wu Hui Inventor before: Zhou Hongye |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210319 Address after: 237000 Jingliu Road, economic and Technological Development Zone, Lu'an City, Anhui Province Patentee after: Anhui Chuangyu New Material Technology Co.,Ltd. Address before: 237000 Jingliu Road, economic development zone, Lu'an City, Anhui Province Patentee before: ANHUI BENMA XIANDUAN SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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