CN105350293A - 一种抗菌纤维素类织物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抗菌纤维素类织物的制备方法，属于纺织材料技术领域。该制备方法将纤维类织物原样先后经Na₂CO₃溶液、苯胺、高氯酸和过硫酸铵水溶液、氨水、甲酸、邻苯二胺和磷酸的混合溶液、H₂O₂和硫酸的混合溶液、氧化铜的悬浮水溶液及酒花酸水溶液连续改性后取出,并经大量水洗涤，于40℃下烘干后，得抗菌纤维素类织物。该制备方法方便，所得抗菌涤纶织物具有广谱抗菌性，尤其对金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、铜氯杆菌的抗菌效果良好，持久性强，洗涤50次后，单菌种抑菌率可达95.5～99.4％(按FZ/T0102-92《织物抗菌性能试验方法》测试)，可用于衣物服饰领域以及台布、餐巾等其它纺织品行业。

Description

一种抗菌纤维素类织物的制备方法

技术领域：

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种抗菌纤维素类织物的制备方法。

背景技术：

菌群微生物一旦失调，少量致病菌就会大量繁殖，并通过人体皮肤、呼吸道、消化道、及生殖道粘膜等对人体健康造成危害(王建平，“抗菌纤维的最新进展”，《针织工业》，2004,2,50-55；中国专利CN103774265A“一种抗菌纤维及其制备方法”)。纤维素类织物易潮解，是菌群微生物繁殖和生长的良好媒介之一。因该类纺织产品使用时通常直接与人体接触，因此如何赋予其良好的抗菌性一直备受人们关注。

有机抗菌剂抗菌能力强，可以赋予纺织织物较强的抗菌能力(张葵花等，有机抗菌剂研究现状及发展趋势，涂料工业，2005,35，45-50)。目前，赋予纤维素类织物的抗菌性，主要是基于上述有机抗菌剂的后整理方法实现(李珍珍等，“有机抗菌剂的最新研究进展及其在纺织品上的应用”，抗菌科学与技术论坛，2014；)。这类方法简单、实用，可给予被整理纤维素织物一定程度的抗菌性。然而，在这些织物的后期实际使用过程中，由于有机抗菌剂多数仅是物理吸附于织物表面，致使其在织物基底上的牢固性不强，因此常导致该类织物抗菌持久性不甚理想。

发明内容：

本发明针对现有抗菌纤维素类织物存在的技术问题，提供了一种抗菌纤维素类织物的制备方法。本发明所提供的一种抗菌纤维素类织物的制备方法具体步骤如下:

(1)80℃下，将纤维素类织物原样完全浸渍于1wt％的Na₂CO₃溶液中，30min后取出经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性纤维素类织物A，所述纤维素类织物原样为棉类、麻类或其它种类的纤维素织物，所述纤维素织物原样与所述Na₂CO₃溶液的质量比为1:20。

(2)将苯胺单体溶解于高氯酸水溶液中，得到溶液B，所述苯胺单体在高氯酸水溶液的摩尔浓度为0.001～0.005mol·L^-1，所述高氯酸水溶液的摩尔浓度为1mol·L^-1。

(3)将步骤(1)得到的所述改性纤维素类织物A置于所述溶液B中，在0℃～5℃的冰水浴环境下，一次性倾倒与所述溶液B中苯胺单体等摩尔数的过硫酸铵，继续静置24h后取出，经大量水洗涤，于40℃下烘干得到改性纤维素类织物C，所述改性纤维素类织物A与所述溶液B的质量比为1:30。

(4)将所述改性纤维素类织物C完全浸渍于0.5wt％的氨水溶液中，30min后取出，经大量水洗涤后置于0.01mol·L^-1的甲酸水溶液中浸泡10min，然后经大量水洗涤，于40℃下烘干后，得到改性纤维素类织物D，所述改性纤维素类织物C与所述氨水溶液的质量比为1:30。

(5)将所述改性纤维素类织物D置于邻苯二胺和磷酸的混合水溶液，100℃回流8-10h后取出，经大量水洗涤，得到改性纤维素类织物E，所述改性纤维素类织物D与所述邻苯二胺和磷酸组成的混合水溶液的质量比为1:100，所述邻苯二胺在所述邻苯二胺和磷酸的混合水溶液中的摩尔浓度为0.02～0.05mol·L^-1，所述磷酸在所述邻苯二胺和磷酸的混合水溶液中的摩尔浓度为0.03～0.07mol·L^-1。

(6)将所述改性纤维素类织物E置于H₂O₂和硫酸的混合水溶液中，加热至95℃，并保温2h后取出，经大量水洗涤，得到改性纤维素类织物F，所述混合水溶液中H₂O₂的质量分数为30％，所述H₂O₂和硫酸的混合水溶液中硫酸的质量分数为20％，所述改性纤维素类织物E与所述H₂O₂和硫酸的混合水溶液的质量比为1:30。

(7)将所述改性纤维素类织物F置于氧化铜悬浮水溶液中，于95℃下加热2h取出，经大量水洗涤后浸渍于1mol·L^-1的酒花酸水溶液中30min，然后经大量水洗涤后，于40℃下烘干得到所述抗菌纤维素类织物，所述改性纤维素类织物F与所述氧化铜悬浮水溶液的质量比为1:30，所述改性纤维素类织物F与所述酒花酸水溶液的质量比为1:30。

本发明方法制备得到的抗菌纤维素类织物具有广谱抗菌性，尤其对金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、铜氯杆菌的抗菌效果良好，持久性强，洗涤50次后，单菌种抑菌率可达95.5～99.4％(按FZ/T0102-92《织物抗菌性能试验方法》测试)。本发明方法，首先在纤维素类织物表面生长一种聚苯胺类大分子，然后利用该类大分子的酸掺杂特性，借助原位化学反应手段，实现了有机抗菌剂在织物表面通过化学键的牢固结合，而非简单的物理附着，因此获得的织物抗菌持久性强。本发明所得产品抗菌纤维素类类织物具有广谱抗菌性，尤其对金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、铜氯杆菌的抗菌效果良好，适用于衣物服饰领域以及台布、餐巾等其它纺织品行业。

具体实施方式：

实施例1：本发明一种抗菌纤维素类织物的制备方法具体步骤如下:

(1)80℃下，将纤维素类织物原样完全浸渍于质量分数为1％的Na₂CO₃溶液中30min后取出，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性纤维素类织物A，所述纤维素类织物原样为棉类、麻类或其它种类的纤维素织物；所述纤维素织物原样与Na₂CO₃溶液的质量比为1:20；

(2)将苯胺单体溶解于高氯酸水溶液中，得到溶液B；所述苯胺单体在高氯酸水溶液的摩尔浓度为0.001mol·L^-1，所述高氯酸水溶液的摩尔浓度为1mol·L^-1；

(3)将改性纤维素类织物A置于溶液B中，在0℃～5℃的冰水浴环境下，一次性倾倒与溶液B中苯胺等摩尔数的过硫酸铵，继续静置24h后取出，经大量水洗涤，于40℃下烘干得改性纤维素类织物C；所述改性纤维素类织物A与所述溶液B的质量比为1:30；

(4)将改性纤维素类织物C完全浸渍于质量分数为0.5％的氨水溶液，30min后取出，经大量水洗涤，并置于甲酸(0.01mol·L^-1)水溶液中浸泡10min，产品经大量水重新洗涤，于40℃下烘干后，得改性纤维素类织物D；所述改性纤维素类织物C与所述氨水溶液质量比为1:30；

(5)将改性纤维素类织物D置于邻苯二胺和磷酸的混合水溶液，100℃回流8-10h后取出，经大量水洗涤，得改性纤维素类织物E，所述改性纤维素类织物D与所述邻苯二胺、磷酸组成的混合溶液的质量比为1:100；所述邻苯二胺的摩尔浓度为0.02mol·L^-1，磷酸的摩尔浓度为0.03mol·L^-1；

(6)将改性纤维素类织物E置于H₂O₂和硫酸的混合水溶液中，加热至95℃，并保温2h后取出，经大量水洗涤，得改性纤维素类织物F；所述混合水溶液中H₂O₂的质量分数为30％，硫酸的质量分数为20％；所述改性纤维素类织物E与所述H₂O₂和硫酸的混合水溶液的质量比为1:30；

(7)将改性纤维素类织物F置于氧化铜的悬浮水溶液中，于95℃下加热2h取出，并经大量水洗涤后浸渍于酒花酸(1mol·L^-1)水溶液中30min，经大量水洗涤后，于40℃下烘干可得抗菌纤维素类织物。所述改性纤维素类织物F与所述氧化铜的悬浮水溶液、酒花酸溶液的质量比皆为1:30。所述抗菌纤维素类织物具有广谱抗菌性，尤其对金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、铜氯杆菌的抗菌效果良好，持久性强，洗涤50次后，单菌种抑菌率可达95.5～96.2％(按FZ/T0102-92《织物抗菌性能试验方法》测试)。

实施例2：本发明一种抗菌纤维素类织物的制备方法具体步骤如下:

(1)80℃下，将纤维素类织物原样完全浸渍于质量分数为1％的Na₂CO₃溶液中30min后取出，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性纤维素类织物A，所述纤维素类织物原样为棉类、麻类或其它种类的纤维素织物；所述纤维素织物原样与Na₂CO₃溶液的质量比为1:20；

(2)将苯胺单体溶解于高氯酸水溶液中，得到溶液B；所述苯胺单体在高氯酸水溶液的摩尔浓度为0.005mol·L^-1，所述高氯酸水溶液的摩尔浓度为1mol·L^-1；

(3)将改性纤维素类织物A置于溶液B中，在0℃～5℃的冰水浴环境下，一次性倾倒与溶液B中苯胺等摩尔数的过硫酸铵，继续静置24h后取出，经大量水洗涤，于40℃下烘干得改性纤维素类织物C；所述改性纤维素类织物A与所述溶液B的质量比为1:30；

(4)将改性纤维素类织物C完全浸渍于质量分数为0.5％的氨水溶液，30min后取出，经大量水洗涤，并置于甲酸(0.01mol·L^-1)水溶液中浸泡10min，产品经大量水洗涤，于40℃下烘干后，得改性纤维素类织物D；所述改性纤维素类织物C与所述氨水溶液质量比为1:30；

(5)将改性纤维素类织物D置于邻苯二胺和磷酸的混合水溶液，100℃回流8-10h后取出，经大量水洗涤，得改性纤维素类织物E，所述改性纤维素类织物E与所述邻苯二胺、磷酸组成的混合溶液的质量比为1:100；所述邻苯二胺的摩尔浓度为0.05mol·L^-1，磷酸的摩尔浓度为0.07mol·L^-1；

(6)将改性纤维素类织物E置于H₂O₂和硫酸的混合水溶液中，加热至95℃，并保温2h后取出，经大量水洗涤，得改性纤维素类织物F；所述混合水溶液中H₂O₂的质量分数为30％，所述硫酸的质量分数为20％；所述改性纤维素类织物E与所述H₂O₂和硫酸的混合水溶液的质量比为1:30；

(7)将改性纤维素类织物F置于氧化铜的悬浮水溶液中，于95℃下加热2h取出，并经大量水洗涤后浸渍于酒花酸(1mol·L^-1)水溶液中30min，经大量水洗涤后，于40℃下烘干可得抗菌纤维素类织物。所述改性纤维素类织物F与所述氧化铜的悬浮水溶液、酒花酸溶液的质量比皆为1:30。所述抗菌纤维素类织物具有广谱抗菌性，尤其对金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、铜氯杆菌的抗菌效果良好，持久性强，洗涤50次后，单菌种抑菌率可达96.7～99.4％(按FZ/T0102-92《织物抗菌性能试验方法》测试)。

实施例3：本发明一种抗菌纤维素类织物的制备方法具体步骤如下:

(1)80℃下，将纤维素类织物原样完全浸渍于质量分数为1％的Na₂CO₃溶液中30min后取出，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性纤维素类织物A，所述纤维素类织物原样为棉类、麻类或其它种类的纤维素织物；所述纤维素织物原样与Na₂CO₃溶液的质量比为1:20；

(2)将苯胺单体溶解于高氯酸水溶液中，得到溶液B；所述苯胺单体在高氯酸水溶液的摩尔浓度为0.002mol·L^-1，所述高氯酸水溶液的摩尔浓度为1mol·L^-1；

(3)将改性纤维素类织物A置于溶液B中，在0℃～5℃的冰水浴环境下，一次性倾倒与溶液B中苯胺等摩尔数的过硫酸铵，继续静置24h后取出，经大量水洗涤，于40℃下烘干得改性纤维素类织物C；所述改性纤维素类织物A与所述溶液B的质量比为1:30；

(4)将改性纤维素类织物C完全浸渍于质量分数为0.5％的氨水溶液，30min后取出，经大量水洗涤，并置于甲酸(0.01mol·L^-1)水溶液中浸泡10min，产品经大量水洗涤，于40℃下烘干后，得改性纤维素类织物D；所述改性纤维素类织物C与所述氨水溶液质量比为1:30；

(5)将改性纤维素类织物D置于邻苯二胺和磷酸的混合水溶液，100℃回流8-10h后取出，经大量水洗涤，得改性纤维素类织物E，所述改性纤维素类织物E与所述邻苯二胺、磷酸组成的混合溶液的质量比为1:100；所述邻苯二胺的摩尔浓度为0.03mol·L^-1，磷酸的摩尔浓度为0.04mol·L^-1；

(6)将改性纤维素类织物E置于H₂O₂和硫酸的混合水溶液中，加热至95℃，并保温2h后取出，经大量水洗涤，得改性纤维素类织物F；所述混合水溶液中H₂O₂的质量分数为30％，所述硫酸的质量分数为20％；所述改性纤维素类织物E与所述H₂O₂和硫酸的混合水溶液的质量比为1:30；

(7)将改性纤维素类织物F置于氧化铜的悬浮水溶液中，于95℃下加热2h取出，并经大量水洗涤后浸渍于酒花酸(1mol·L^-1)水溶液中30min，经大量水洗涤后，于40℃下烘干可得抗菌纤维素类织物。所述改性纤维素类织物F与所述氧化铜的悬浮水溶液、酒花酸溶液的质量比皆为1:30。所述抗菌纤维素类织物具有广谱抗菌性，尤其对金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、铜氯杆菌的抗菌效果良好，持久性强，洗涤50次后，单菌种抑菌率可达95.9～97.4％(按FZ/T0102-92《织物抗菌性能试验方法》测试)。

实施例4：本发明一种抗菌纤维素类织物的制备方法具体步骤如下:

(1)80℃下，将纤维素类织物原样完全浸渍于质量分数为1％的Na₂CO₃溶液中30min后取出，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性纤维素类织物A，所述纤维素类织物原样为棉类、麻类或其它种类的纤维素织物；所述纤维素织物原样与Na₂CO₃溶液的质量比为1:20；

(2)将苯胺单体溶解于高氯酸水溶液中，得到溶液B；所述苯胺单体在高氯酸水溶液的摩尔浓度为0.003mol·L^-1，所述高氯酸水溶液的摩尔浓度为1mol·L^-1；

(3)将改性纤维素类织物A置于溶液B中，在0℃～5℃的冰水浴环境下，一次性倾倒与溶液B中苯胺等摩尔数的过硫酸铵，继续静置24h后取出，经大量水洗涤，于40℃下烘干得改性纤维素类织物C；所述改性纤维素类织物A与所述溶液B的质量比为1:30；

(4)将改性纤维素类织物C完全浸渍于质量分数为0.5％的氨水溶液，30min后取出，经大量水洗涤，并置于甲酸(0.01mol·L^-1)水溶液中浸泡10min，产品经大量水洗涤，于40℃下烘干后，得改性纤维素类织物D；所述改性纤维素类织物C与所述氨水溶液质量比为1:30；

(5)将改性纤维素类织物D置于邻苯二胺和磷酸的混合水溶液，100℃回流8-10h后取出，经大量水重新洗涤，得改性纤维素类织物E，所述改性纤维素类织物E与所述邻苯二胺、磷酸组成的混合溶液的质量比为1:100；所述邻苯二胺的摩尔浓度为0.04mol·L^-1，磷酸的摩尔浓度为0.05mol·L^-1；

(6)将改性纤维素类织物E置于H₂O₂和硫酸的混合水溶液中，加热至95℃，并保温2h后取出，经大量水洗涤，得改性纤维素类织物F；所述混合水溶液中H₂O₂的质量分数为30％，所述硫酸的质量分数为20％；所述改性纤维素类织物E与所述H₂O₂和硫酸的混合水溶液的质量比为1:30；

(7)将改性纤维素类织物F置于氧化铜的悬浮水溶液中，于95℃下加热2h取出，并经大量水洗涤后浸渍于酒花酸(1mol·L^-1)水溶液中30min，经大量水洗涤后，于40℃下烘干可得抗菌纤维素类织物。所述改性纤维素类织物F与所述氧化铜的悬浮水溶液、酒花酸溶液的质量比皆为1:30。所述抗菌纤维素类织物具有广谱抗菌性，尤其对金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、铜氯杆菌的抗菌效果良好，持久性强，洗涤50次后，单菌种抑菌率可达96.9～98.2％(按FZ/T0102-92《织物抗菌性能试验方法》测试)。

实施例5：本发明一种抗菌纤维素类织物的制备方法具体步骤如下:

(1)80℃下，将纤维素类织物原样完全浸渍于质量分数为1％的Na₂CO₃溶液中30min后取出，经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性纤维素类织物A，所述纤维素类织物原样为棉类、麻类或其它种类的纤维素织物；所述纤维素织物原样与Na₂CO₃溶液的质量比为1:20；

(2)将苯胺单体溶解于高氯酸水溶液中，得到溶液B；所述苯胺单体在高氯酸水溶液的摩尔浓度为0.004mol·L^-1，所述高氯酸水溶液的摩尔浓度为1mol·L^-1；

(3)将改性纤维素类织物A置于溶液B中，在0℃～5℃的冰水浴环境下，一次性倾倒与溶液B中苯胺等摩尔数的过硫酸铵，继续静置24h后取出，经大量水洗涤，于40℃下烘干得改性纤维素类织物C；所述改性纤维素类织物A与所述溶液B的质量比为1:30；

(4)将改性纤维素类织物C完全浸渍于质量分数为0.5％的氨水溶液，30min后取出，经大量水洗涤，并置于甲酸(0.01mol·L^-1)水溶液中浸泡10min，产品经大量水洗涤，于40℃下烘干后，得改性纤维素类织物D；所述改性纤维素类织物C与所述氨水溶液质量比为1:30；

(5)将改性纤维素类织物D置于邻苯二胺和磷酸的混合水溶液，100℃回流8-10h后取出，经大量水洗涤，得改性纤维素类织物E，所述改性纤维素类织物E与所述邻苯二胺、磷酸组成的混合溶液的质量比为1:100；所述邻苯二胺的摩尔浓度为0.04mol·L^-1，磷酸的摩尔浓度为0.06mol·L^-1；

(6)将改性纤维素类织物E置于H₂O₂和硫酸的混合水溶液中，加热至95℃，并保温2h后取出，经大量水洗涤，得改性纤维素类织物F；所述混合水溶液中H₂O₂的质量分数为30％，所述硫酸的质量分数为20％；所述改性纤维素类织物E与所述H₂O₂和硫酸的混合水溶液的质量比为1:30；

(7)将改性纤维素类织物F置于氧化铜的悬浮水溶液中，于95℃下加热2h取出，并经大量水洗涤后浸渍于酒花酸(1mol·L^-1)水溶液中30min，经大量水洗涤后，于40℃下烘干可得抗菌纤维素类织物。所述改性纤维素类织物F与所述氧化铜的悬浮水溶液、酒花酸溶液的质量比皆为1:30。所述抗菌纤维素类织物具有广谱抗菌性，尤其对金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、铜氯杆菌的抗菌效果良好，持久性强，洗涤50次后，单菌种抑菌率可达95.7～99.1％(按FZ/T0102-92《织物抗菌性能试验方法》测试)。

Claims (1)

1.一种抗菌纤维素类织物的制备方法，其特征在于该制备方法具体步骤如下：

(1)80℃下，将纤维素类织物原样完全浸渍于1wt％的Na₂CO₃溶液中，30min后取出经大量蒸馏水洗涤，于40℃下烘干，得到改性纤维素类织物A，所述纤维素类织物原样为棉类、麻类或其它种类的纤维素织物，所述纤维素织物原样与所述Na₂CO₃溶液的质量比为1:20；

(2)将苯胺单体溶解于高氯酸水溶液中，得到溶液B，所述苯胺单体在高氯酸水溶液的摩尔浓度为0.001～0.005mol·L^-1，所述高氯酸水溶液的摩尔浓度为1mol·L^-1；

(3)将步骤(1)得到的所述改性纤维素类织物A置于所述溶液B中，在0℃～5℃的冰水浴环境下，一次性倾倒与所述溶液B中苯胺单体等摩尔数的过硫酸铵，继续静置24h后取出，经大量水洗涤，于40℃下烘干得到改性纤维素类织物C，所述改性纤维素类织物A与所述溶液B的质量比为1:30；

(4)将所述改性纤维素类织物C完全浸渍于0.5wt％的氨水溶液中，30min后取出，经大量水洗涤后置于0.01mol·L^-1的甲酸水溶液中浸泡10min，然后经大量水洗涤，于40℃下烘干后，得到改性纤维素类织物D，所述改性纤维素类织物C与所述氨水溶液的质量比为1:30；

(5)将所述改性纤维素类织物D置于邻苯二胺和磷酸的混合水溶液，100℃回流8-10h后取出，经大量水洗涤，得到改性纤维素类织物E，所述改性纤维素类织物D与所述邻苯二胺和磷酸组成的混合水溶液的质量比为1:100，所述邻苯二胺在所述邻苯二胺和磷酸的混合水溶液中的摩尔浓度为0.02～0.05mol·L^-1，所述磷酸在所述邻苯二胺和磷酸的混合水溶液中的摩尔浓度为0.03～0.07mol·L^-1；

(6)将所述改性纤维素类织物E置于H₂O₂和硫酸的混合水溶液中，加热至95℃，并保温2h后取出，经大量水洗涤，得到改性纤维素类织物F，所述混合水溶液中H₂O₂的质量分数为30％，所述H₂O₂和硫酸的混合水溶液中硫酸的质量分数为20％，所述改性纤维素类织物E与所述H₂O₂和硫酸的混合水溶液的质量比为1:30；

(7)将所述改性纤维素类织物F置于氧化铜悬浮水溶液中，于95℃下加热2h取出，经大量水洗涤后浸渍于1mol·L^-1的酒花酸水溶液中30min，然后经大量水洗涤后，于40℃下烘干得到所述抗菌纤维素类织物，所述改性纤维素类织物F与所述氧化铜悬浮水溶液的质量比为1:30，所述改性纤维素类织物F与所述酒花酸水溶液的质量比为1:30。