CN104878589A - 一种纺织品的整理剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种纺织品的整理剂的制备方法，本发明具有优良的抗菌性能，对于常见的金色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌等具有明显的抑制作用；具有优越的防紫外线功能，具有比较强的耐水性功能，水洗50次后检测对大肠杆菌抑菌率大于99.98％，水洗50次后对金黄色葡萄球菌的杀菌活性值在3.1以上，静菌活性值在5.9以上；能耗低，节约成本；过程无剧烈化学反应，不带入其他杂质及造成产品的分解变形；整理过程中不会出现难分散、易团聚等现象；操作简便，可实现自动化作业，稳定性好，维护方便；应用范围广泛，适用于所有布料；家兔经皮肤刺激性试验，无刺激性；避免直接使用重金属，不含甲醛和有害重金属。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺织品的整理剂的制备方法，主要应用于纺织品领域。
背景技术
紫外线是一种电磁波，是伤害性光线的一种，经由皮肤的吸收，会伤害DNA，当DNA遭受破坏、细胞会因而死亡或是发展成不能控制的癌细胞，这就是瘤形成的初期。大部分地球表面的紫外线来自太阳，但由于有臭氧层的保护，地球上的动植物可免遭紫外线的危害。然而随着社会的发展，氟利昂的大量排放导致臭氧层逐渐变薄甚至出现空洞，人们在户外时很容易遭受紫外线的伤害。因此，在日常生活中，抗紫外线纺织品，越来越受到人们的关注。目前较为理想的紫外线吸收剂多为复配型的，特别是以水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配而成，除了上述有机整理剂，其他还有无机氧化物、金属离子螯合物等无机化合物。
纺织品属于有机物，很容易成为致病微生物生存的温床，当附着有各种细菌及真菌的纺织品接触人体或食物时，会对人体造成重大隐患，尤其对于儿童、老人等免疫力较差的人群伤害甚重。可用于纺织品的抗菌剂主要有无机类、有机类和天然抗菌剂三大种类。无机类抗菌剂多为金属离子、光催化抗菌剂和复合整理抗菌剂，如金属、金属盐和一些光催化型抗菌剂；有机类多为传统抗菌剂，以有机酸、酚、醇为主要成分，以破坏细胞膜、使蛋白质变性代谢受阻等为抗菌机理，如季铵盐类、有机硅季铵盐类、胍类(PHMB)、卤胺化合物等；天然类抗菌剂主要是甲壳素及其衍生物一组，甲壳素结构与纤维素类似，如甲壳素、壳聚糖、植物类提取物、微生物发酵产物和昆虫抗菌性蛋白质等。
纳米技术在抗紫外线、抗菌领域的应用较少，然而将纳米氧化锌制成纳米级时，由于微粒的尺寸与光波相当或更小时，尺寸效应导致导带及价带的间隔增加，故而光吸收显著增强，对于紫外线的遮蔽效率明显增强，因而具有抗紫外线功能。在光的照射下，以激发空气中的氧变为活性氧，有极强的化学活性，能与多种微生物发生氧化反应，同时锌离子会逐渐的游离出来，当它和细菌体相接触时，就会和细菌体内活性蛋白酶相结合使其失去活性，从而将细菌杀死，从而起到抗菌的作用。
目前现有技术中，王庆淼等的中国专利申请公开了一种棉纺织品的抗菌整理剂及其制备方法(CN103334296B)。该整理剂重量百分比组成包括：可溶性银盐20-1000ppm，紫外线稳定剂0.05-1.5wt％，含羧基聚醚化合物0.5-1wt％，含胺基聚醚化合物0.5-1wt％，交联剂1-2wt％，余量为去离子水。
郑敏等的中国专利申请公开了一种纳米材料功能性纺织品的制备方法(CN101550657B)。该发明以可溶性无机金属盐为基材，通过沉淀剂和络合剂的选择以及工艺条件的控制，是构晶粒子在纺织品的微孔中原位沉积，从而直接在纺织品上合成纳米材料，最终赋予纺织品各种纳米功能包括抗紫外线、抗菌、除臭等功效。
姜开明等的中国专利申请公开了一种含有艾绒水提取物的防紫外线的纺织品的制造方法(CN102162187B)。该发明方法包括以下步骤：(1)提取配置整理液；(2)用整理液处理纺织品；(3)纺织品烘干；(4)成品。其中的整理液是按照1000份水加7-15份干的艾叶纤维的比例，在90℃下不断搅动浸泡60分钟，过滤，得到的提取液用缓冲剂调整pH值在3.7-4.2之间，得到整理液。
现有的纺织用整理剂中，使纺织品拥有抗紫外线功能的紫外线吸收剂都属于有机物，在接受长时间紫外线照射时容易导致分子分解。在接触人体或食物的纺织品种中，必须进行皮肤过敏试验，急性毒性试验和致畸试验等一系列测试。近年来逐渐流行的纳米金属氧化物，在应用到该领域时，若单独使用则容易出现难分散，易团聚的现象，耐水洗性能差。抗菌剂中，目前使用最广泛的有机类抗菌剂效果好，但不耐高温以及紫外线照射。安全性良好的天然类抗菌剂应用范围窄，影响织物的色光度。无机抗菌剂耐热，但用于纺织品中时不耐水洗且存在重金属的毒性隐患，如银系抗菌剂还存在易被氧化，变色影响美观等影响。总体来说具有以下缺陷：(1)不能同时具有抗紫外线和抗菌功能；(2)只能应用于化纤产品不能用于天然纤维，应用范围小；(3)接受长时间紫外线照射时容易导致分子分解；(4)安全性能差，具有毒性隐患；(5)影响织物色光度，易变色，美观度差；(6)纳米氧化锌作的纳米效应，直接添加纳米氧化锌极易容易出现难分散、易团聚等现象，且用于后整理时不耐水洗，严重变色，抗菌抗紫外线效果差，严重影响其在化工领域的广泛应用。
发明内容
为了解决现有但技术存在的(1)不能同时具有抗紫外线和抗菌功能；(2)只能应用于化纤产品不能用于天然纤维，应用范围小；(3)接受长时间紫外线照射时容易导致分子分解；(4)安全性能差，具有毒性隐患；(5)影响织物色光度，易变色，美观度差；(6)纳米氧化锌作的纳米效应，直接添加纳米氧化锌极易容易出现难分散、易团聚等现象，且用于后整理时不耐水洗，严重变色，抗菌抗紫外线效果差，严重影响其在化工领域的广泛应用的上述缺陷。本发明提供以下技术方案：
一种纺织品的整理剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将30-40份纳米氧化锌粉与40-50份纯水混合搅拌，并加入5-10分散助剂，得到纳米氧化锌悬浊液；(2)将纳米氧化锌悬浊液用研磨介质球磨2-6小时，得到研磨液；(3)将研磨液放入恒温高压均质乳化机中，同时加入3-15份乳化剂，处理得到纳米氧化锌分散液；(4)将纳米氧化锌分散液加入2-8份柔软剂，调节纳米氧化锌分散液浓度，使其纳米氧化锌质量百分含量为3％，得到纺织品的整理剂。
步骤(1)中所述纳米氧化锌粉与纯水混合搅拌比例为1:1或2:3。步骤(1)中分散助剂占体系的质量分数为5％-10％，其种类是苯乙烯三聚氰胺类、聚丙烯酸类分散剂或低分子量的改性醇酸树脂其中的一种。步骤(3)中，乳化剂占体系质量分数为3-15％，其种类是硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙、双乙酰酒石酸单甘油酯、蔗糖脂肪酯或蒸馏单甘酯其中的一种或两种混合。步骤(4)柔软剂占体系质量分数为2-8％，其种类可以是氨基硅烷偶联剂、多元共聚嵌段改性有机硅或脂肪酸酰胺化合物其中的一种。
本发明在国家纺织品质量监督检验中心，对防紫外线性能进行评定，送样日期2013年8月2日，签发日期2013年8月8日，报告编号AB13003386-1，检测结果为紫外线防护系数(UPF)＞50；本发明在上海爱丽纺织技术检验有限公司，进行紫外线遮蔽率检验紫外线遮蔽率，检测日期2015年1月19日，签发日期2015年1月30日，报告编号614008018-1，水洗50次后，检测结果紫外线遮蔽率为98.6％；本发明在广东省微生物分析检测中心，检测抗(抑)菌试验，报告编号：2014FM3306-1，送样日期2014年7月29日，签发日期2014年8月6日，水洗50次以后，对大肠杆菌抑菌率大于99.98％；本发明在上海爱丽纺织技术检验有限公司，进行抗菌性试验，检测期2015年1月19日，签发日期2015年1月30日，报告编号614008009，检测结果水洗50次后对金黄色葡萄球菌的杀菌活性值在3.1以上，静菌活性值在5.9以上(标准值为≥2.0)。
本发明的有益效果：
(1)具有优良的抗菌性能，对于常见的金色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌等具有明显的抑制作用；(2)具有优越的防紫外线功能，紫外线防护系数(UPF)＞50，高于标准值防护系数40；(3)具有比较强的耐水性功能，水洗50次后检测对大肠杆菌抑菌率大于99.98％，水洗50次后对金黄色葡萄球菌的杀菌活性值在3.1以上，静菌活性值在5.9以上(标准值为≥2.0)；(4)能耗低，节约成本；(5)过程无剧烈化学反应，不带入其他杂质及造成产品的分解变形；(6)耐水洗，不变色，抗菌率高，整理过程中不会出现难分散、易团聚等现象；(7)操作简便，可实现自动化作业，稳定性好，维护方便；(8)应用范围广泛，适用于所有布料；(9)家兔经皮肤刺激性试验，无刺激性；(10)避免直接使用重金属，不含甲醛和有害重金属。
具体实施方式
下面结合本发明的优选实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种纺织品的整理剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将30-40份纳米氧化锌粉与40-50份纯水混合搅拌，并加入5-10分散助剂，得到纳米氧化锌悬浊液；(2)将纳米氧化锌悬浊液用研磨介质球磨2-6小时，得到研磨液；(3)将研磨液放入恒温高压均质乳化机中，同时加入3-15份乳化剂，处理得到纳米氧化锌分散液；(4)将纳米氧化锌分散液加入2-8份柔软剂，调节纳米氧化锌分散液浓度，使其纳米氧化锌质量百分含量为3％，得到纺织品的整理剂。
步骤(1)中所述纳米氧化锌粉与纯水混合搅拌比例为1:1或2:3。步骤(1)中分散助剂占体系的质量分数为5％-10％，其种类是苯乙烯三聚氰胺类、聚丙烯酸类分散剂或低分子量的改性醇酸树脂其中的一种。步骤(3)中，乳化剂占体系质量分数为3-15％，其种类是硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙、双乙酰酒石酸单甘油酯、蔗糖脂肪酯或蒸馏单甘酯其中的一种或两种混合。步骤(4)柔软剂占体系质量分数为2-8％，其种类可以是氨基硅烷偶联剂、多元共聚嵌段改性有机硅或脂肪酸酰胺化合物其中的一种。
实施例2
一种纺织品的整理剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将40份纳米氧化锌粉与40份纯水混合搅拌，并加入10份分散助剂，得到纳米氧化锌悬浊液；(2)将纳米氧化锌悬浊液用研磨介质球磨2-6小时，得到研磨液；(3)将研磨液放入恒温高压均质乳化机中，同时加入5份乳化剂，处理得到纳米氧化锌分散液；(4)将纳米氧化锌分散液加入5份柔软剂，调节纳米氧化锌分散液浓度，使其纳米氧化锌质量百分含量为3％，得到纺织品的整理剂。
步骤(1)中所述纳米氧化锌粉与纯水混合搅拌比例为1:1。步骤(1)中分散助剂占体系的质量分数为10％，其种类是苯乙烯三聚氰胺类、聚丙烯酸类分散剂或低分子量的改性醇酸树脂其中的一种。步骤(3)中，乳化剂占体系质量分数为5％，其种类是硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙、双乙酰酒石酸单甘油酯、蔗糖脂肪酯或蒸馏单甘酯其中的一种或两种混合。步骤(4)柔软剂占体系质量分数为5％，其种类可以是氨基硅烷偶联剂、多元共聚嵌段改性有机硅或脂肪酸酰胺化合物其中的一种。
实施例3
一种纺织品的整理剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将30份纳米氧化锌粉与45份纯水混合搅拌，并加入5份分散助剂，得到纳米氧化锌悬浊液；(2)将纳米氧化锌悬浊液用研磨介质球磨2-6小时，得到研磨液；(3)将研磨液放入恒温高压均质乳化机中，同时加入15份乳化剂，处理得到纳米氧化锌分散液；(4)将纳米氧化锌分散液加入5份柔软剂，调节纳米氧化锌分散液浓度，使其纳米氧化锌质量百分含量为3％，得到纺织品的整理剂。
步骤(1)中所述纳米氧化锌粉与纯水混合搅拌比例为2:3。步骤(1)中分散助剂占体系的质量分数为5％，其种类是苯乙烯三聚氰胺类、聚丙烯酸类分散剂或低分子量的改性醇酸树脂其中的一种。步骤(3)中，乳化剂占体系质量分数为15％，其种类是硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙、双乙酰酒石酸单甘油酯、蔗糖脂肪酯或蒸馏单甘酯其中的一种或两种混合。步骤(4)柔软剂占体系质量分数为5％，其种类可以是氨基硅烷偶联剂、多元共聚嵌段改性有机硅或脂肪酸酰胺化合物其中的一种。
实施例4
一种纺织品的整理剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将40份纳米氧化锌粉与40份纯水混合搅拌，并加入6分散助剂，得到纳米氧化锌悬浊液；(2)将纳米氧化锌悬浊液用研磨介质球磨2-6小时，得到研磨液；(3)将研磨液放入恒温高压均质乳化机中，同时加入10份乳化剂，处理得到纳米氧化锌分散液；(4)将纳米氧化锌分散液加入4份柔软剂，调节纳米氧化锌分散液浓度，使其纳米氧化锌质量百分含量为3％，得到纺织品的整理剂。
步骤(1)中所述纳米氧化锌粉与纯水混合搅拌比例为1:1。步骤(1)中分散助剂占体系的质量分数为6％，其种类是苯乙烯三聚氰胺类、聚丙烯酸类分散剂或低分子量的改性醇酸树脂其中的一种。步骤(3)中，乳化剂占体系质量分数为10％，其种类是硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙、双乙酰酒石酸单甘油酯、蔗糖脂肪酯或蒸馏单甘酯其中的一种或两种混合。步骤(4)柔软剂占体系质量分数为4％，其种类可以是氨基硅烷偶联剂、多元共聚嵌段改性有机硅或脂肪酸酰胺化合物其中的一种。
本发明在国家纺织品质量监督检验中心，对防紫外线性能进行评定，送样日期2013年8月2日，签发日期2013年8月8日，报告编号AB13003386-1，检测结果为紫外线防护系数(UPF)＞50；本发明在上海爱丽纺织技术检验有限公司，进行紫外线遮蔽率检验紫外线遮蔽率，检测日期2015年1月19日，签发日期2015年1月30日，报告编号614008018-1，水洗50次后，检测结果紫外线遮蔽率为98.6％；
本发明在广东省微生物分析检测中心，检测抗(抑)菌试验，报告编号：2014FM3306-1，送样日期2014年7月29日，签发日期2014年8月6日，水洗50次以后，对大肠杆菌抑菌率大于99.98％；本发明在上海爱丽纺织技术检验有限公司，进行抗菌性试验，检测期2015年1月19日，签发日期2015年1月30日，报告编号614008009，检测结果水洗50次后对金黄色葡萄球菌的杀菌活性值在3.1以上，静菌活性值在5.9以上(标准值为≥2.0)。
本发明(1)具有优良的抗菌性能，对于常见的金色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌等具有明显的抑制作用；(2)具有优越的防紫外线功能，紫外线防护系数(UPF)＞50，高于标准值防护系数40；(3)具有比较强的耐水性功能，水洗50次后检测对大肠杆菌抑菌率大于99.98％，水洗50次后对金黄色葡萄球菌的杀菌活性值在3.1以上，静菌活性值在5.9以上(标准值为≥2.0)；(4)能耗低，节约成本；(5)过程无剧烈化学反应，不带入其他杂质及造成产品的分解变形；(6)耐水洗，不变色，抗菌率高，整理过程中不会出现难分散、易团聚等现象；(7)操作简便，可实现自动化作业，稳定性好，维护方便；(8)应用范围广泛，适用于所有布料；(9)家兔经皮肤刺激性试验，无刺激性；(10)避免直接使用重金属，不含甲醛和有害重金属。
以上所述，仅为发明较佳实施例而已，故不能依此限定发明实施的范围，即依发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明覆盖的范围内。
Claims (5)
1.一种纺织品的整理剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将30-40份纳米氧化锌粉与40-50份纯水混合搅拌，并加入5-10分散助剂，得到纳米氧化锌悬浊液；
(2)将纳米氧化锌悬浊液用研磨介质球磨2-6小时，得到研磨液；
(3)将研磨液放入恒温高压均质乳化机中，同时加入3-15份乳化剂，处理得到纳米氧化锌分散液；
(4)将纳米氧化锌分散液加入2-8份柔软剂，调节纳米氧化锌分散液浓度，使其纳米氧化锌质量百分含量为3％，得到纺织品的整理剂。
2.根据权利要求1所述的纺织品的整理剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述纳米氧化锌粉与纯水混合搅拌比例为1:1或2:3。
3.根据权利要求1所述的纺织品的整理剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中分散助剂占体系的质量分数为5％-10％，其种类是苯乙烯三聚氰胺类、聚丙烯酸类分散剂或低分子量的改性醇酸树脂其中的一种。
4.根据权利要求1所述的纺织品的整理剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，乳化剂占体系质量分数为3-15％，其种类是硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙、双乙酰酒石酸单甘油酯、蔗糖脂肪酯或蒸馏单甘酯其中的一种或两种混合。
5.根据权利要求1所述的纺织品的整理剂的制备方法，其特征在于：步骤(4)柔软剂占体系质量分数为2-8％，其种类可以是氨基硅烷偶联剂、多元共聚嵌段改性有机硅或脂肪酸酰胺化合物其中的一种。
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