CN105088748A - 一种棉纺织品的抗菌整理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉纺织品的抗菌整理剂，其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；所述含羧基聚醚化合物为至少一个端基为羧基的聚乙二醇(PEG)，聚乙二醇的平均分子量为300～600，通式为HOOC-PEG-R，其中R为羧基、羟基或甲氧基，所述的含胺基聚醚化合物为聚醚胺D230、聚醚胺D2000、聚醚胺T403、聚醚胺D400、聚醚胺T5000。本发明棉纺织品的抗菌整理剂具有良好的透气性、抗起球性和高效抗菌性，应用于棉织物后整理时，可改善棉纺织品的抗菌性、手感和透气性，且与其他助剂的配伍性好，成本低廉，制备方法简单。

Description

一种棉纺织品的抗菌整理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织品添加剂领域，尤其涉及一种棉纺织品的抗菌整理剂及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展和生活水平的提高，人们对于纺织品的要求不断提高，特别是对卫生方面提出了更高的要求。因此近些年来，对于抗菌织物的研究日益广泛。时至今日，人们已经研制开发了一些用于纺织品的抗菌整理剂，其中大多数是天然或有机抗菌剂，其抗菌效果差强人意，但这类抗菌剂的最大缺陷在于与微生物作用以后不可再生，且抗菌持久性较差。无机抗菌整理剂具有良好的抗菌性、广谱性、长效性、耐候性、耐药性、安全性等性能，目前已得到广泛应用。

银系抗菌剂为无机抗菌整理剂的代表，银及其化合物在与水接触后，只要释放出50ppb的Ag⁺即对大肠杆菌有明显的杀伤力。但是在使用过程中，银系抗菌剂中的银离子极不稳定，在空气和光照下极易被氧化为单质银或氧化银，导致银系抗菌剂变色，不仅造成纺织品的抗菌性能降低，而且影响纺织品的颜色和美观。因此，如何保证银离子的稳定性是银系抗菌剂需解决的一个首要问题。

CN103334296B公开了一种棉纺织品的抗菌整理剂，其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；所述含羧基聚醚化合物为至少一个端基为羧基的聚乙二醇，所述聚乙二醇的平均分子量为200～20000，通式为HOOC-PEG-R，其中R为羧基、羟基或甲氧基，PEG为聚乙二醇，所述的含胺基聚醚化合物为聚醚胺D230、聚醚胺D2000、聚醚胺T403、聚醚胺D400、聚醚胺T5000。该发明的棉纺织品的抗菌整理剂具有高效抗菌性，应用于棉织物后整理时，可改善棉纺织品的抗菌性和手感；但当该纺织品不断受到各种外力的作用，很容易起毛起球，恶化织物的外观，降低其服用性能；此外，该纺织品在使用过程中抵抗起皱和折皱复原的性能也很差，不适宜做外衣面料，尤其是西服和风衣类面料。外衣属于不易经常水洗和打理的衣物类型，因此，良好的抗菌性能、透气性能、防起球起毛和抗皱性是其必需的性质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使织物具有良好抗菌性和透气性，且不起毛起球的棉纺织品的抗菌整理剂及其步骤简单的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

第一方面，本发明提供一种棉纺织品的抗菌整理剂，其重量百分比组成包括：

所述的含羧基聚醚化合物为至少一个端基为羧基的聚乙二醇，所述的聚乙二醇的平均分子量为300～600，通式为HOOC-PEG-R，其中R为羧基、羟基或甲氧基，PEG为聚乙二醇。

其中，可溶性银盐的重量百分比可以是20ppm、22ppm、24ppm、26ppm、28ppm、30ppm、32ppm、34ppm、36ppm、38ppm、40ppm、42ppm、44ppm、46ppm、48ppm或50ppm；

紫外线稳定剂的重量百分比可以是0.05wt％、0.06wt％、0.07wt％、0.08wt％、0.09wt％、0.10wt％、0.11wt％、0.12wt％、0.13wt％、0.14wt％或0.15；

含羧基聚醚化合物的重量百分比可以是0.5wt％、0.55wt％、0.6wt％、0.65wt％、0.7wt％、0.75wt％、0.8wt％、0.85wt％、0.9wt％、0.95wt％或1wt％；

含胺基聚醚化合物的重量百分比可以是0.5wt％、0.55wt％、0.6wt％、0.65wt％、0.7wt％、0.75wt％、0.8wt％、0.85wt％、0.9wt％、0.95wt％或1wt％；

交联剂的重量百分比可以是1wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％或2wt％；

所述聚乙二醇的平均分子量可以是300、32、340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580或600。所述聚乙二醇有助于银盐缓释Ag⁺，保证抗菌效果持久，还保证了整理后的棉纺织品具有良好的舒适性和手感；还有助于银盐缓释Ag⁺，保证抗菌效果持久，还保证了整理后的棉纺织品具有良好的舒适性和手感。棉纤维是由β-2D葡萄糖剩基通过1,4甙键联接起来的纤维素大分子组成的。在纤维素分子中每个葡萄糖环上都保留有3个可以形成氢键的自由羟基。当纤维受到外力时,在规整度高的结晶区，分子链排列整齐,形成的氢键较多，而且能共同承受外力的作用。所以，在不超过弹性极限的外力作用下，一般只发生较小的可逆形变，即普弹形变。在规整度较低的无定形区，羟基大多处于游离状态，形成的氢键较少，在洗涤或穿着过程中经受外力作用时，纤维素分子沿着外力的方向发生一定的形变，基本结构单元相对滑移，羟基在新的位置又会产生新的氢键重新排列。当外力去除后，系统发生蠕变回复，若新形成的氢键产生的阻力大于回复力，使系统形变不能恢复，便出现了永久形变。由于氢键排列的多样性而产生多种形态变化，这种不均一而且不可逆形变的宏观表现就是织物的折皱。本发明选择平均分子量为300～600的聚乙二醇，能聚集在棉纤维分子之间或包覆在其周围，从而限制棉纤维分子之间的相对滑移；因此，当体系受到外力作用时，由于这种固定，不仅可以减少棉纤维分子的形变，更能稳定棉纤维分子的位置，使其彼此保持一定的距离，形成稳定而微小的孔隙，使面料具有良好的透气性；当织物不断受到外力作用时，使棉织物的表面绒毛和拉丝不易被拉出，毛茸不易纠缠成球并凸起在织物表面，达到不易起球的效果。而聚乙二醇的分子量小于300则会从棉纤维的孔隙间通过，不能包覆在其周围而起不到减小棉分子形变的作用；若大于600则会阻塞棉纤维分子之间的孔隙而影响其透气性。

优选地，所述的可溶性银盐为硝酸银、醋酸银、柠檬酸银或苯甲酸银中的任意一种或至少两种的混合物，例如可以是硝酸银，醋酸银，柠檬酸银，硝酸银和醋酸银的混合物，或柠檬酸银、醋酸银和苯甲酸银的混合物；可溶性银盐提供的Ag⁺起到对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的杀灭作用。

优选地，所述的紫外线稳定剂为25℃下在水中的溶解度为0.01～10wt％的具有紫外线吸收性的水溶性紫外线吸收剂。

优选地，所述的水溶性紫外线吸收剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮-5,5’-双磺酸钠、2,4-二羟基二苯甲酮或2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮中的任意一种或至少两种的混合物。上述水溶性紫外线吸收剂能够将有害的紫外线吸收，间接保护Ag⁺，提高其稳定性。

优选地，所述的含胺基聚醚化合物为聚醚胺D230、聚醚胺D2000、聚醚胺T403、聚醚胺D400、聚醚胺T5000。这些含胺基聚醚化合物同样有助于银盐缓释Ag+，保证抗菌效果持久，还保证了整理后的棉纺织品具有良好的舒适性和手感。

优选地，所述的交联剂为封闭型水性异氰酸酯交联剂。所述的封闭型水性异氰酸酯交联剂为吴江市金峰化工有限公司提供的商品型号为YY-8035、YY-8235或YY-8240的产品，其主成分为封闭多异氰酸酯。20℃的密度为1.1g/mL，25℃的粘度均为300±50mPa.s，固含量均为35±1％，pH值均为8±1，理论NCO含量分别为5.5±0.2％、4.5±0.2％和5.5±0.2％，解封闭温度分别为95℃以上、120℃以上和120℃以上。

紫外线稳定剂能在一定程度上保护银离子不受光的影响，避免了银离子的氧化，从而本发明抗菌整理剂用于棉纺织品的后整理时不会引起棉织物变色；含羧基聚醚化合物端羧基具有弱酸性，可与整理剂中游离的银离子形成羧酸银，使银离子能够缓释，抗菌效果持久，而含胺基聚醚化合物上的胺基与羧酸银中的银离子相互作用，使整理剂的稳定性进一步增强；含羧基聚醚化合物和含胺基聚醚化合物上的官能团可与交联剂反应，在棉纺织品后整理过程中将含羧基聚醚化合物和含胺基聚醚化合物化学反应到棉纺织品上，使棉纺织品具有较高的耐洗牢度；含羧基聚醚化合物和含胺基聚醚化合物具有水溶性和亲水特性，可保持本发明抗菌整理剂的溶液特性，并降低交联剂对整理后棉纺织品舒适性(即毛效)的不利影响，改善棉纺织品手感。

所述棉纺织品包括纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物、棉与涤纶交织物等各种棉纺织品及其制品，如衬衫成衣、T恤、西服、风衣或棉毛衫裤等。

第二方面，本发明提供一种制备如第一方面所述的抗菌整理剂的方法，在常温常压下，将以下重量百分比的物质搅拌混合：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。所述的含羧基聚醚化合物为至少一个端基为羧基的聚乙二醇，所述的聚乙二醇的平均分子量为300～600，通式为HOOC-PEG-R，其中R为羧基、羟基或甲氧基，PEG为聚乙二醇。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的整理剂处理后的棉织物具有良好的透气性；当织物不断受到外力作用时，棉织物的表面绒毛和拉丝不易被拉出，毛茸不易纠缠成球并凸起在织物表面，不易起球起毛，更适宜作为外衣面料进行大规模生产和应用。

(2)本发明抗菌整理剂与其他助剂的配伍性能好，例如，可与免烫整理一浴进行。

(3)本发明棉纺织品的抗菌整理剂具有高效抗菌性，应用于棉织物后整理时，可改善棉纺织品的抗菌性和手感，且与其他助剂的配伍性好，成本低廉，制备方法简单。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例的抗菌整理剂采用如下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为20ppm的硝酸银溶液，将0.15wt％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠、0.2wt％的HOOC-PEG-OH(PEG的平均分子量为300)、0.5wt％的聚醚胺D400和2wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8035，加入到上述硝酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

实施例2

本实施例的抗菌整理剂采用如下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为35ppm的硝酸银溶液，将0.1wt％的2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、0.9wt％的HOOC-PEG-OH(PEG的平均分子量为400)、1wt％的聚醚胺D2000和1.8wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8240，加入到上述硝酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

实施例3

本实施例的抗菌整理剂采用如下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为50ppm的醋酸银溶液，将0.05wt％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠、0.4wt％的HOOC-PEG-COOH(PEG的平均分子量为400)、1.1wt％的聚醚胺D230和1.8wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8240，加入到上述醋酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

实施例4

本实施例的抗菌整理剂采用如下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为30ppm的醋酸银溶液，将0.12wt％的2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、1.0wt％的HOOC-PEG-COOH(PEG的平均分子量为450)、0.6wt％的聚醚胺D230和1.5wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8235，加入到上述醋酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

实施例5

本实施例的抗菌整理剂采用如下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为25ppm的柠檬酸银溶液，将0.07wt％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠、0.8wt％的HOOC-PEG-OCH3(PEG的平均分子量为500)、1.3wt％的聚醚胺T5000和1.5wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8235，加入到上述柠檬酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

实施例6

本实施例的抗菌整理剂采用如下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为40ppm的柠檬酸银溶液，将0.10wt％的2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、0.1wt％的HOOC-PEG-COOH(PEG的平均分子量为600)、0.3wt％的聚醚胺T403和1.5wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8035，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

对比例1

本对比例的抗菌整理剂采用以下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为600ppm的硝酸银溶液，将1.5wt％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠、0.2wt％的HOOC-PEG-OH(PEG的平均分子量为200)、0.5wt％的聚醚胺D400和2wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8035，加入到上述硝酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

对比例2

本对比例的抗菌整理剂采用以下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为10ppm的硝酸银溶液，将1wt％的2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、0.9wt％的HOOC-PEG-OH(PEG的平均分子量为1000)、1wt％的聚醚胺D2000和1.8wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8240，加入到上述硝酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

对比例3

本对比例的抗菌整理剂采用以下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为60ppm的醋酸银溶液，将0.02wt％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠、0.4wt％的HOOC-PEG-COOH(PEG的平均分子量为2000)、1.1wt％的聚醚胺D230和1.8wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8240，加入到上述醋酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

对比例4

本对比例的抗菌整理剂采用以下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为50ppm的醋酸银溶液，将0.1wt％的2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、1.0wt％的HOOC-PEG-COOH(PEG的平均分子量为20000)、0.6wt％的聚醚胺D230和1.5wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8235，加入到上述醋酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

对比例5

本对比例的抗菌整理剂采用以下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为40ppm的柠檬酸银溶液，将0.15wt％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠、0.8wt％的HOOC-PEG-OCH3(PEG的平均分子量为4000)、1.3wt％的聚醚胺T5000和1.5wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8235，加入到上述柠檬酸银溶液中，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

对比例6

本对比例的抗菌整理剂采用以下步骤进行制备：

在常温常压下，配制银离子浓度为50ppm的柠檬酸银溶液，将0.5wt％的2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、0.1wt％的HOOC-PEG-COOH(PEG的平均分子量为11000)、0.3wt％的聚醚胺T403和1.5wt％的封闭型水性异氰酸酯交联剂YY-8035，快速搅拌2h，即得到棉纺织品的抗菌整理剂。

性能测试：

将上述各实施例和对比例得到的整理液应用于纯棉衬衫成衣的DPgarmentdipping加工(即DP成衣免烫加工)，具体的后整理加工方法和步骤为：将未经后整理的纯棉衬衫成衣喷加复配液，使带液率65～100％；在95～120℃温度下，预烘至含潮率20～40％；再用模具对衬衫进行120～170℃高温压烫20～60秒，使衬衫的各部位平整；对压烫平整后的衬衫再在焗炉中进行120～160℃高温焙烘5～15分钟进行定型。高温焙烘后将成衣冷却回潮，再进行成衣后洗水、烘干和最后的整烫加工。

(1)透气性测试

对实施例1-6和对比例1-6处理后的成衣进行透气性测试，具体方法和测试结果分级标准参照GB/T5453-1997《纺织品、织物透气性的测定》，测试结果如表1所示。

表1透气性测试结果

测试对象	测试结果
		实施例1	≥5
实施例2	≥5
		实施例3	≥5
实施例4	≥6
		实施例5	≥5
实施例6	≥5
		对比例1	3
对比例2	3
		对比例3	3
对比例4	≤3
		对比例5	≤3
对比例6	3

(2)起毛起球性能测试

对实施例1-6和对比例1-6处理后的成衣进行起毛起球性能的测试，具体方法和标准参照GB/T4802.3-2008《纺织品、织物起毛起球性能的测定——起球箱法》，测试结果如表2所示。

表2起毛起球性能测试结果

测试对象	测试结果
		实施例1	6
实施例2	≥6
		实施例3	≥5
实施例4	≥6
		实施例5	≥5
实施例6	≥5
		对比例1	3
对比例2	3
		对比例3	3
对比例4	≤3
		对比例5	≤3
对比例6	3

从测试结果可以看出，与对比例1-6相比，本发明的整理剂处理后的棉织物具有更好的透气性和抗起毛起球的性质，实施例1-6的透气性均达到5级以上，抗起毛起球性能均达到5级以上；说明本发明的整理剂处理后的棉织物具有良好的透气性；当织物不断受到外力作用时，棉织物的表面绒毛和拉丝不易被拉出，毛茸不易纠缠成球并凸起在织物表面，不易起球起毛，更适宜作为外衣面料进行大规模生产和应用。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (6)

1.一种棉纺织品的抗菌整理剂，其特征在于，其重量百分比组成包括：

所述的含羧基聚醚化合物为至少一个端基为羧基的聚乙二醇，所述的聚乙二醇的平均分子量为300～600，通式为HOOC-PEG-R，其中R为羧基、羟基或甲氧基，PEG为聚乙二醇，所述的含胺基聚醚化合物为聚醚胺D230、聚醚胺D2000、聚醚胺T403、聚醚胺D400、聚醚胺T5000。

2.根据权利要求1所述的一种棉纺织品的抗菌整理剂，其特征在于所述的可溶性银盐为硝酸银、醋酸银、柠檬酸银或苯甲酸银中的任意一种或至少两种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种棉纺织品的抗菌整理剂，其特征在于所述的紫外线稳定剂为25℃下在水中的溶解度为0.01～10wt％的具有紫外线吸收性的水溶性紫外线吸收剂。

4.根据权利要求3所述的一种棉纺织品的抗菌整理剂，其特征在于所述的水溶性紫外线吸收剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮-5,5’-双磺酸钠、2,4-二羟基二苯甲酮或2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮中的任意一种或至少两种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种棉纺织品的抗菌整理剂，其特征在于所述的交联剂为封闭型水性异氰酸酯交联剂。

6.一种制备棉纺织品的抗菌整理剂的方法，其特征在于：在常温常压下，将以下重量百分比的物质搅拌混合：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；所述的含羧基聚醚化合物为至少一个端基为羧基的聚乙二醇，所述的聚乙二醇的平均分子量为300～600，通式为HOOC-PEG-R，其中R为羧基、羟基或甲氧基，PEG为聚乙二醇，所述的含胺基聚醚化合物为聚醚胺D230、聚醚胺D2000、聚醚胺T403、聚醚胺D400、聚醚胺T5000。