CN104294583B - 抗菌抗紫外消臭自洁复合功能面料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌抗紫外消臭自洁复合功能面料的制备方法，包括配制活化改性处理液、配制纳米二氧化钛分散液、活化改性处理液对织物的处理、纳米二氧化钛分散液对织物的处理等步骤。本发明整理后织物的UPF值为100+，10次家庭洗涤后为50+。整理后织物的消臭率大于95%，10次家庭洗涤后消臭率（包括氨气，甲醛、乙醛、硫化氢、尼古丁、三甲胺）大于90%。整理后的织物对辣椒油的光催化自洁褪色率为96.7%，10次家庭洗涤后为93.9%。抑菌率（金葡萄球菌）98.6%，10次家庭洗涤后为95.8%。

Description

抗菌抗紫外消臭自洁复合功能面料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合功能面料的制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们越来越关心健康和清洁问题，对于纺织品的要求也不再仅仅局限于穿着装饰，对卫生清洁保健等功能的需求不断提高。
一般抗菌防臭产品主要是通过抗菌剂抑制细菌生长来达到防止臭味产生的目的。但日常生活中已经存在的不愉快汗味、体臭、烟臭味、新房装修中产生的挥发性有机物异味，严重污染了清新的空气，影响了人们的生活环境和身心健康，特别是伴随老龄化社会的到来，卧床的老龄者增多，对防止恶臭措施的要求也随之增高，这些都促进了消臭整理的迅速发展。另外，纺织品在穿着、使用过程中，会不小心沾污渍，这些污物不仅影响人们的使用，也是微生物繁殖的良好环境。随着人们生活节奏的加快，以及追求高质量生活的要求，具有抗菌消臭自清洁能力的纺织品应运而生。
目前，主要有两种途径可以开发具有除臭功能的纺织品，一是直接发出具有除臭功能的纤维；二是对纺织品进行除臭整理。纺织品的除臭整理是指将除臭剂通过浸渍吸附、化学反应、树脂固着、涂层等方式整理到纺织品上。除臭功能纤维研发和生产成本较高，工业化应用受到限制。纺织品除臭整理的方法和机理主要有:感觉除臭法(掩盖法)、物理除臭法(吸附法)、化学除臭法、生物除臭法等。目前市场上活性炭等吸附性消臭剂，在吸附臭气中不能分解破坏臭气，必须及时脱附，否则易解析造成对环境的多次重复污染。许多除臭整理存在着除臭剂着色、除臭能力持续性差、影响纺织品的物理性能和染色性能等问题。
最新的发展技术是纳米材料光催化技术，采用纳米Ti02进行光催化，直接利用包括太阳光在内的各种光源，在常温下对各种污染物进行降解，优点是能耗低、操作简单、无二次污染。纳米二氧化钛是一种N型半导体，粒子尺寸小，比表面积大，表面能和表面张力随粒径的下降急剧增大。纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等不同于常规固体的新特性。由于表面原子处晶体场环境及结合能与内部原子不同，纳米TiO2颗粒存在许多悬空键，具有不饱和性，有很高的反应活性；其无毒无味、不燃烧，同时还具有很强的光催化作用、抗菌和紫外线屏蔽性能。一般纺织品的纳米二氧化钛后整理是通过其物理吸附在纤维的表面，结合力较小，容易脱落；若使用粘合剂将纳米二氧化钛粘合在棉织物表面，则整理后织物透气性较差，且影响手感。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌抗紫外消臭性能好、手感柔软透气，方法简便的抗菌抗紫外消臭自洁复合功能面料的制备方法。
本发明的技术解决方案是：
一种抗菌抗紫外消臭自洁复合功能面料的制备方法，其特征是：包括下列步骤：
（1）配制活化改性处理液：
将下列组分混合制成活化改性处理液：
多元羧酸用量20-60g/L
环糊精20-80 g/L
催化剂5-50 g/L
多氨基封端聚合物2-20 g/L
水 余量；
（2）配制纳米二氧化钛分散液：
称取纳米二氧化钛加去离子水，机械搅拌15分钟，超声振荡10分钟，加分散剂0.1-1 g/L超声振荡10分钟，再机械搅拌5分钟，得到稳定的纳米二氧化钛分散液，纳米二氧化钛用量1-10g/L；分散剂为SDS、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠或乙二醇；
（3）活化改性处理液对织物的处理：
处理工艺采用浸渍法或浸轧法：
a: 浸渍法：浴比50:1-20:1，40-80℃处理30-90min, 脱水，烘干机80℃烘干处理5min，压烫机150℃-180℃下焙烘1-5min；
b: 浸轧法：二浸二轧，带液率70%-100%, 80℃烘干5min，150℃-180℃焙烘1-5min；
（4）纳米二氧化钛分散液对织物的处理：
a: 浸渍法：浴比50:1-20:1，40-80℃ 处理30-90min, 脱水，烘干机80℃烘干处理5min，压烫机150℃-180℃下焙烘1-5min，超声波水洗5min→80℃烘干5min。
b: 浸轧法：二浸二轧，轧余率70%-100%→80℃预烘5min→150-180℃焙烘1-5min→超声波水洗5min→80℃烘干5min。
所述多元酸为柠檬酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、苹果酸、马来酸、聚马来酸酐、2,4-二甲基-戊烷-1,2,3,3,4,5-六羧酸。
所述环糊精为β-环糊精或羟丙基β-环糊精。
所述催化剂为次亚磷酸钠、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅或纳米氧化锌。
所述织物为棉、麻、粘胶、真丝、羊毛、锦纶及涤纶的织物，或是上述纤维的混纺纤维、纱线制成的针织物或机织物。
整理后织物的UPF值为100+，10次家庭洗涤后为50+。整理后织物的消臭率（包括氨气，甲醛、乙醛、硫化氢、尼古丁、三甲胺）大于95%，10次家庭洗涤后消臭率（包括氨气，甲醛、乙醛、硫化氢、尼古丁、三甲胺）大于90%。整理后的织物对辣椒油的光催化自洁褪色率为96.7%，10次家庭洗涤后为93.9%。抑菌率（金葡萄球菌）99.6%，10次家庭洗涤后为95.8%。
测试标准
抗紫外：GB/T 18830-2002 《纺织品防紫外性能的评定》
消臭性：日本（1社）纤维评价技术协会SEK标志纤维制品认证基准21.消臭性试验（气体检知管法），试验时间2h，臭气初始浓度：臭气100ppm。
抗菌性：GB/T 20944.3 – 2008 《纺织品抗菌性能的评价 第三部分：振荡法》。
耐洗性：根据《AATCC 61-2003 家用和商用洗涤色牢度》测定。洗涤温度为40℃，标准洗涤剂浓度为0.37%，钢珠数10个，洗涤时间45min。
由于纳米二氧化钛中Ti-O键的极性较大，表面吸附的水因极化发生解离，容易形成-OH。本发明使用多元羧酸对织物进行活化改性前处理，使得多元羧酸中部分COOH与纤维上-OH发生交联改性，多元羧酸改性织物上的剩余自由羧基再与纳米二氧化钛的-OH发生酯化反应，三者之间以共价键相连，形成交错的网状结构，增强并提高纳米二氧化钛与织物的结合力与负载量，通过纳米二氧化钛的光催化作用分解臭气；另外在多元羧酸改性中加入具有吸附性消臭功能的环糊精，使多元羧酸中的部分-COOH也能与环糊精-OH发生酯化反应，将具有空腔结构的环糊精锚固在纤维上，利用环糊精的包合作用吸附臭气；并且纤维上锚固的环糊精能够提高纳米二氧化钛的光催化效果。
本发明是采用多元羧酸为交联剂，将环糊精和纳米二氧化钛锚固在纤维表面，通过环糊精的包合和纳米二氧化钛的光催化分解的复合作用，对织物进行抗菌抗紫外消臭自洁复合功能整理，制备抗菌抗紫外消臭自洁复合功能面料，并且织物的抗皱性也有提高，手感柔软，耐洗涤，不影响透气性能，无环境污染。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一种抗菌抗紫外消臭自洁复合功能面料的制备方法，其特征是：包括下列步骤：
（1）配制活化改性处理液：
将下列组分混合制成活化改性处理液：
多元羧酸用量20-60g/L （例20 g/L、40 g/L、60 g/L）
环糊精20-80 g/L（例20 g/L、50 g/L、80 g/L）
催化剂5-50 g/L（例5 g/L、30 g/L、50 g/L）
多氨基封端聚合物2-20 g/L（例2g/L、10 g/L、20 g/L）
水 余量；
（2）配制纳米二氧化钛分散液：
称取纳米二氧化钛加去离子水，机械搅拌15分钟，超声振荡10分钟，加分散剂0.1-1 g/L（例0.1g/L、0.5g/L、1g/L）超声振荡10分钟，再机械搅拌5分钟，得到稳定的纳米二氧化钛分散液，纳米二氧化钛用量1-10g/L（例1 g/L、5 g/L、10 g/L）；分散剂为SDS、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠或乙二醇；
（3）活化改性处理液对织物的处理：
处理工艺采用浸渍法或浸轧法：
a: 浸渍法：浴比（g/ml）50:1-20:1（例50:1、35:1、20:1），40-80℃（例40℃、60℃、80℃）处理30-90min（例30分钟、60分钟、90分钟）, 脱水，烘干机80℃烘干处理5min，压烫机150℃-180℃（例150℃、165℃、180℃）下焙烘1-5min；
b: 浸轧法：二浸二轧，带液率70%-100%, 80℃烘干5min，150℃-180℃（例150℃、165℃、180℃）焙烘1-5min（例1分钟、3分钟、5分钟）；
（4）纳米二氧化钛分散液对织物的处理：采用浸渍法或浸轧法；
a: 浸渍法：浴比（g/ml）50:1-20:1（例50:1、35:1、20:1），40-80℃ （例40℃、60℃、80℃）处理30-90min（例30分钟、60分钟、90分钟）, 脱水，烘干机80℃烘干处理5min，压烫机150℃-180℃（例150℃、165℃、180℃）下焙烘1-5min，超声波水洗5min→80℃烘干5min。
b: 浸轧法：二浸二轧，轧余率70%-100%→80℃预烘5min→150-180℃焙烘1-5min→超声波水洗5min→80℃烘干5min。
所述多元酸为柠檬酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、苹果酸、马来酸、聚马来酸酐、2,4-二甲基-戊烷-1,2,3,3,4,5-六羧酸。
所述环糊精为β-环糊精或羟丙基β-环糊精。
所述催化剂为次亚磷酸钠、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅或纳米氧化锌。
所述织物为棉、麻、粘胶、真丝、羊毛、锦纶及涤纶的织物，或是上述纤维的混纺纤维、纱线制成的针织物或机织物。
多元羧酸作为交联剂的活化改性和纳米二氧化钛分散液两步法处理，也可以多元羧酸活化改性和纳米二氧化钛分散液一步法处理。

Claims (2)

1.一种抗菌抗紫外消臭自洁复合功能面料的制备方法，其特征是：包括下列步骤：
(1)配制活化改性处理液：
将下列组分混合制成活化改性处理液：
多元羧酸用量 20-60g/L
环糊精 20-80g/L
催化剂 5-50g/L
多氨基封端聚合物 2-20g/L
水 余量；
(2)配制纳米二氧化钛分散液：
称取纳米二氧化钛加去离子水，机械搅拌15分钟，超声振荡10分钟，加分散剂0.1-1g/L超声振荡10分钟，再机械搅拌5分钟，得到稳定的纳米二氧化钛分散液，纳米二氧化钛用量1-10g/L；分散剂为SDS、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠或乙二醇；
(3)活化改性处理液对织物的处理：
处理工艺采用浸渍法或浸轧法：
a:浸渍法：浴比50:1-20:1，40-80℃处理30-90min,脱水，烘干机80℃烘干处理5min，压烫机150℃-180℃下焙烘1-5min；
b:浸轧法：二浸二轧，带液率70％-100％,80℃烘干5min，150℃-180℃焙烘1-5min；
(4)纳米二氧化钛分散液对织物的处理：
a:浸渍法：浴比50:1-20:1，40-80℃处理30-90min,脱水，烘干机80℃烘干处理5min，压烫机150℃-180℃下焙烘1-5min，超声波水洗5min→80℃烘干5min；
b:浸轧法：二浸二轧，轧余率70％-100％→80℃预烘5min→150-180℃焙烘1-5min→超声波水洗5min→80℃烘干5min。
2.根据权利要求1所述的抗菌抗紫外消臭自洁复合功能面料的制备方法，其特征是：所述织物为棉、麻、粘胶、真丝、羊毛、锦纶及涤纶的织物。
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