CN105821659B - 一种抗菌整理剂及制备方法和抗菌应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗菌整理剂及制备方法和抗菌应用。该抗菌整理剂为负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,由负载硫化银纳米颗粒的杂化材料和水组成,所述杂化材料由载体分子A、稳定剂分子B和硫化银纳米颗粒构成,包括步骤:将A的水溶液与B的水溶液搅拌混合,调节混合溶液的pH,向混合液中依次滴加银离子盐溶液、金属硫化物硫源水溶液,搅拌,即得到该杂化材料水溶液。负载硫化银纳米颗粒杂化材料中硫化银纳米颗粒以离子键和配位键的形式稳定有效的连接到载体分子的分子链上。制备的水溶性抗菌整理液十分稳定,分散性好,具有很好的广谱抗菌效果;通过所述使用方法处理的棉纺织品经标准皂洗20次后对多种菌仍具有很高的抑菌率。
Description
技术领域
本发明属抗菌整理剂技术领域,涉及一种抗菌整理剂及制备方法和抗菌应用,特别是涉及一种稳定的水溶性的抗菌整理剂的制备方法及其抗菌应用。
背景技术
长期以来,人类的健康一直受到环境污染、细菌传染的威胁。1995年,全世界因细菌传染造成死亡的人数为1700万人,约占死亡人口的三分之一;2003年春季,SARS病毒在中国等地爆发;过去几年“禽流感”曾一度引起全世界的恐慌。这些传染病归根结底都源于病原微生物,因此,世界各国对抗菌剂的研究更加重视,抗菌材料的生产已成为一个新兴的产业。
银系抗菌材料因其具有高效、广谱、低毒、无味、不污染环境、安全环保等特点,正成为首选抗菌剂之一。目前,市场上应用的比较多的抗菌性含银物质主要是以银离子和纳米银的形式存在。但由于银的化学性质活泼,易氧化成棕色的Ag2O,从而降低了抗菌效果和影响产品外观。硫元素是一种具有生物活性的元素,有研究认为,单质硫和硫化合物都表现出不同的生物活性,如去重金属毒性、清除自由基、抗氧化活性、抗菌性、抗肿瘤活性。在抗菌领域,硫对细菌和真菌都具有良好的杀灭作用,具有独特的抗菌活性。
因此,同时利用纳米银与硫都具有良好的抗菌性能,能够大大提高银系纳米材料的抗菌能力,扩大材料的抗菌范围,比单一的纳米银抗菌剂或硫抗菌剂的抗菌效果更好。中国专利CN 103737014A制备了一种纳米硫银复合溶胶,并发现该复合溶胶对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、青霉、黑曲霉菌等细菌和真菌具有良好的抗菌能力。金盈等将纳米硫化银负载在由聚丙烯腈纤维改性制得的含有偕胺肟基团的螯合纤维上,制得纳米硫化银/偕胺肟复合纤维,研究了纤维对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌性能,发现其对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有很好的抑菌效果。从现有研究来看,硫化银纳米材料具有更好的广谱抗菌性。但是,目前制备硫化银纳米颗粒的方法主要还是参照制备纳米银的化学制备方法。现有的化学法制备方法复杂,制得的硫化银纳米颗粒的粒径分布不均、稳定性较差,制备的抗菌用的纳米硫化银材料大都水溶性低、在水中的分散性差,这就为纳米硫化银的进一步使用带来了不便。
在本领域中,将银系抗菌材料用于制备整理剂,应用到织物的后整理中,可使织物具有一定的抗菌效果。但是现有的提高织物抗菌性的后整理方法,存在抗菌性不理想、耐洗牢度较差、降低织物纤维强度等问题。中国专利申请CN1948606A公开了一种纺织品抗菌整理剂及其制备方法和应用,其整理剂以有机无机复合抗菌活性组分为主材,复配一定的渗透剂、黏合剂、柔软剂、助悬剂和水,经其整理的织物具有抗菌性能,但是过多的反应助剂的加入,必定会影响整理剂的抗菌性能,且其与织物的结合牢度不强,经洗涤20次的织物的抗菌率就会明显下降。中国专利申请CN101307563A公开了银系纳米颗粒抗菌纺织品的整理方法,其方法是将纺织品在银系纳米颗粒水溶液中浸渍处理,或将载有端氨基超支化合物及其季铵盐的纺织品,在硝酸银溶液中浸渍,然后取出水洗,晾干,即得银系纳米颗粒抗菌纺织品;所制得的纺织品有抗菌性能,但是整理剂的耐洗牢度不强,这是由于银系纳米颗粒主要是依靠物理附着,抗菌的银系纳米颗粒容易从纺织品表面掉落。
发明内容
本发明的目的是提出一种抗菌整理液及制备方法和抗菌应用,以克服现有技术中制备的硫化银纳米材料水溶性差,制备方法复杂,制得的硫化银纳米颗粒的稳定性较差的缺点,并且现有技术中抗菌整理剂与织物的结合牢度不强,存在多次水洗后织物的抗菌率就会明显下降的问题。本发明的抗菌整理液十分稳定,且分散性好,具有很好的广谱抗菌效果;通过本发明的使用方法处理的棉纺织品经标准皂洗20次后对多种菌仍具有很高的抑菌率。
本发明的一种抗菌整理剂,为负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液由负载硫化银纳米颗粒的杂化材料和水组成;所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料包括载体分子A、稳定剂分子B和硫化银纳米颗粒,其中载体分子A和稳定剂分子B分别包含羧基和/或氨基,羧基和氨基分属分子A和分子B的分子链,羧基、氨基和硫化银纳米颗粒间通过离子键和配位键键接;
所述分子A和所述分子B中,羧基含量、氨基含量和羟基含量之和大于等于所述分子A和所述分子B的摩尔量之和的160%,A、B复合络合物中的羧基、氨基和羟基亲水性基团是保证复合络合物水溶性的主要因素,160%这个数值是保证复合络合物能够有水溶性的最低数值。
所述通过离子键和配位键键接的羧基和所述通过离子键和配位键键接的氨基含量之和大于等于所述分子A和所述分子B中羧基含量和氨基摩尔量之和的30%;
所述分子A的相对分子量≥10000,除了羧基的O或氨基的N之外,分子主链主要由C和H组成;
所述分子B的相对分子量≤5000,除了羧基的O或氨基的N之外,分子主链主要由C和H组成;
所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料的结构通式为:
或者
其中,分子链重复单元个数m≥0,n>0;
结构通式示意图中稳定的三角形键合形式形成的机理如下:分子A、B中的-COO-和-NH3 +因为正负电荷的吸引,产生静电引力,即形成离子键;-COO-中的羟基氧上有孤对电子,因此孤对电子进入银离子的空轨道与银离子发生共价配位结合,形成配位键;-NH3 +中的N原子也存在孤对电子,同样能够提供孤对电子与银离子形成配位键结合。银离子在稳定的三角形键合下加入硫源后变成硫化银纳米颗粒,在此过程中,结构通式示意图中的三角形键合形式依旧能够稳定存在。
在此过程中,反应体系的PH值对体系中-COO-、-NH3 +和Ag+键合结构的形成有很大的影响。分子A或分子B中的-NH2在PH值<7的情况下,能与溶液中过量的H质子结合形成-NH3 +;随着PH值的升高,至中性或碱性条件下,溶液中游离的H质子减少,不能再形成-NH3 +的结构。对于分子A和分子B中的-COOH而言,在强酸条件PH值<2时,-COOH的离解受到抑制,体系中-COO-的含量较少,因此对银离子的络合能力大大减弱;随着PH值增大,与银离子的络合能力逐渐增大,当溶液PH值达到5~7时,-COO-与银离子结合程度趋于最大;但是当体系的PH值再提高时,又会破坏-NH3 +的结构,从而破坏使体系稳定的三角结构关系。因此,为了形成稳定的如示意图中所示的稳定的三角形键合形式,所以必须有效的调控体系的PH值,并保证PH值的范围为4~6。
R1、R2和R3官能团分别为以下官能团中的一种:阳离子基团、阴离子基团或极性非离子基团;所述阳离子基团为叔铵基或季铵基;所述阴离子基团为羧酸基;所述极性非离子基团为羟基、醚基、氨基、酰胺基、巯基或卤基;
作为优选的技术方案:
如上所述的一种抗菌整理剂,带氨基的分子B还包含羟基或羧基,带羧基的分子B还包含羟基或氨基;所述羧基位于分子主链或支链,所述氨基位于分子主链或支链;所述分子A的分子主链还包括元素O、N或S;所述分子B的分子主链还包括元素O、N或S。
如上所述的一种抗菌整理液,所述分子A和分子B中R1、R2和R3官能团分别为以下官能团中的一种:阳离子基团、阴离子基团或极性非离子基团;所述阳离子基团为叔铵基或季铵基;所述阴离子基团为羧酸基;所述极性非离子基团为羟基、醚基、氨基、酰胺基、巯基或卤基。优选的是:阴离子基团,羧酸基(-COO-);极性非离子基团,羟基(-OH)、氨基(-NH2)。
本发明还提供了一种抗菌整理剂的制备方法,将含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合,伴以搅拌,调节反应体系的PH值至4~6,然后向混合液中滴加银离子盐溶液,滴加完毕后持续搅拌;逐滴加入金属硫化物硫源水溶液,滴加完毕后继续搅拌,即得到所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液;
含分子A物质与含分子B物质交叉含有羧基和氨基,即分子A物质含羧基时,含分子B物质含有氨基;反之,含分子A物质含氨基时,含分子B物质含有羧基;
如上所述的一种抗菌整理剂的制备方法,将含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合,是在20~60℃条件下,混合时伴以搅拌;调节反应体系的PH值采用0.1~0.3mol/L的HCl溶液、0.05~0.15mol/L的H2SO4溶液或0.1~0.3mol/L的HNO3溶液调节;银离子盐溶液滴加完毕后搅拌,持续时间为0.5~1h;金属硫化物硫源水溶液滴加完毕后搅拌,持续时间为1~2h。
所述含分子A物质为分子A含羧基的含分子A物质或分子A含氨基的含分子A物质;所述分子A含氨基的含分子A物质为壳聚糖、羧甲基壳聚糖或聚丙烯酰胺;
所述分子A含羧基的含分子A物质选自海藻酸钠、海藻酸钾、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钾、羧乙基纤维素钠、羧乙基纤维素钾、羧甲基壳聚糖钠、羧甲基壳聚糖钾、羧乙基壳聚糖钠、羧乙基壳聚糖钾、2,3-二羧甲基纤维素钠、2,3-二羧甲基纤维素钾、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钾中的一种;
所述含分子B物质为分子B含羧基的含分子B物质或分子B含氨基的含分子B物质;
所述分子B含氨基的含分子B物质选自链长小于6个碳的烷基链氨、聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、聚醚胺D4000、聚醚胺T403、聚醚胺T3000、聚醚胺T5000、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1810、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1812、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1815、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1205、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1210和脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1215中的一种;所述链长小于6个碳的烷基链氨为正丙胺、正丁胺、正戊胺或正己胺;
所述分子B含羧基的含分子B物质选自链长小于6个碳的烷基链酸,具体为正丁酸、正戊酸或正己酸;
所述含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合时,含分子A物质与含分子B物质的摩尔比为1:0.3~1;
所述含分子A物质的水溶液的质量百分比浓度为0.5%~3%;
所述含分子B物质的水溶液的质量百分比浓度为3%~10%;
所述银离子盐溶液的浓度为0.005~2g/mL;
所述银离子盐与含分子A物质的摩尔比为0.1~10:1;
所述银离子盐与金属硫化物硫源的摩尔比为1:0.5~3;
所述金属硫化物硫源的浓度为0.01~0.1g/mL;
所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液的质量百分比浓度为0.6%~24%。
所述金属硫化物硫源为硫化钠、硫化钾或硫化铵的一种以上;
所述银离子盐为醋酸银、硝酸银、硫酸银或柠檬酸银的一种以上。
本发明提出的一种抗菌整理剂的抗菌应用,所述抗菌整理剂在后整理棉纺织品中的后整理步骤如下:将未经后整理的棉纺织品浸入所述抗菌整理液中进行浸轧,所述抗菌整理液中添加了交联剂,交联剂的添加量为负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液的1wt%~5wt%;然后将棉纺织品进行预烘、烘焙、水洗、烘干;所述浸轧为二浸二轧,浸轧的车速为20-60米/分钟,轧余率为70-90%;所述棉纺织品包括纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物中的一种或多种;所述交联剂为封闭型水性异氰酸酯交联剂、聚碳化二亚酰胺交联剂或F-AP服丝平树脂;所述预烘温度为100-120℃,预烘时间为3-4分钟;所述烘焙温度为130-140℃,烘焙时间为2-3分钟;所述水洗为将棉纺织品在20-25℃下,水洗10-15分钟,再将棉纺织品在60-80℃下,水洗10-15分钟;水洗还包括皂洗,所述皂洗温度为80-100℃,皂洗时间为10-20分钟;所述烘干为将棉纺织品在60-80℃下,烘30-50分钟;所述抗菌整理剂和所述后整理步骤处理过的棉纺织品经标准皂洗20次后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率仍然超过96%、99%和97%。
有益效果:
本发明提供了一种工艺简单,易操作的制备稳定的抗菌整理液制备方法,该方法制备得到的抗菌整理液中,纳米硫化银颗粒在载体分子上的负载量可调。
本发明制备的抗菌整理液,具有良好稳定性,即该杂化材料稳定的分散在水溶液中,该水溶液是没有明显的颗粒物悬浮或沉淀的透明体系。与不添加分子B类物质稳定剂的水溶液相比,其水溶液具有良好的稳定性,通过调节体系的PH值,形成银离子与分子A和分子B之间的离子键和配位键键合,纳米硫化银颗粒会稳定的负载在载体分子A类物质上,并分散在水溶液中,而不添加分子B类物质稳定剂时水溶液中的纳米硫化银颗粒稳定性差,易团聚;可以通过调控添加的分子B类物质稳定剂的量来调控载体分子A类物质上能负载的纳米硫化银颗粒的量;该水溶液可以和其它水体系溶液直接复配使用。该反应过程中采用水作为反应溶剂,无毒无害,绿色环保;制备工艺本身采用的仪器设备投入较少,操作过程简单易于实施,实验条件温和,便于实现大规模工业生产。
本发明制备的抗菌整理液,在棉纺织物的抗菌应用上有良好的效果,其处理过的棉纺织品经标准皂洗20次后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率仍然超过96%、99%和97%。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的一种抗菌整理剂,为负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液由负载硫化银纳米颗粒的杂化材料和水组成;所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料包括载体分子A、稳定剂分子B和硫化银纳米颗粒,其中载体分子A和稳定剂分子B分别包含羧基和/或氨基,羧基和氨基分属分子A和分子B的分子链,羧基、氨基和硫化银纳米颗粒间通过离子键和配位键键接;
所述分子A和所述分子B中,羧基含量、氨基含量和羟基含量之和大于等于所述分子A和所述分子B的摩尔量之和的160%;
所述通过离子键和配位键键接的羧基和所述通过离子键和配位键键接的氨基含量之和大于等于所述分子A和所述分子B中羧基含量和氨基摩尔量之和的30%;
所述分子A的相对分子量≥10000,除了羧基的O或氨基的N之外,分子主链主要由C和H组成;
所述分子B的相对分子量≤5000,除了羧基的O或氨基的N之外,分子主链主要由C和H组成;
所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料的结构通式为:
或者,
其中,分子链重复单元个数m≥0,n>0;
R1、R2和R3官能团分别为以下官能团中的一种:阳离子基团、阴离子基团或极性非离子基团;所述阳离子基团为叔铵基或季铵基;所述阴离子基团为羧酸基;所述极性非离子基团为羟基、醚基、氨基、酰胺基、巯基或卤基。
如上所述的一种抗菌整理剂,带氨基的分子B还包含羟基或羧基,带羧基的分子B还包含羟基或氨基;所述羧基位于分子主链或支链,所述氨基位于分子主链或支链;所述分子A的分子主链还包括元素O、N或S;所述分子B的分子主链还包括元素O、N或S。
如上所述的一种抗菌整理剂的制备方法,其特征是步骤如下:将含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合,伴以搅拌,调节反应体系的PH值至4~6,然后向混合液中滴加银离子盐溶液,滴加完毕后持续搅拌;逐滴加入金属硫化物硫源水溶液,滴加完毕后继续搅拌,即得到所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液;
所述含分子A物质为分子A含羧基的含分子A物质或分子A含氨基的含分子A物质;
所述含分子B物质为分子B含羧基的含分子B物质或分子B含氨基的含分子B物质;
含分子A物质与含分子B物质交叉含有羧基和氨基,即分子A物质含羧基时,含分子B物质含有氨基;反之,含分子A物质含氨基时,含分子B物质含有羧基;
所述含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合时,含分子A物质与含分子B物质的摩尔比为1:0.3~1;
所述含分子A物质的水溶液的质量百分比浓度为0.5%~3%;
所述含分子B物质的水溶液的质量百分比浓度为3%~10%;
所述银离子盐溶液的浓度为0.005~2g/mL;
所述银离子盐与含分子A物质的摩尔比为0.1~10:1;
所述银离子盐与金属硫化物硫源的摩尔比为1:0.5~3;
所述金属硫化物硫源的浓度为0.01~0.1g/mL;
所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液的质量百分比浓度为0.6%~24%。
实施例1
一种抗菌整理剂的制备方法,在20℃条件下,将质量百分比浓度为0.5%的含氨基的壳聚糖水溶液与质量百分比浓度为3%的含羧基的正丁酸水溶液按混合,其中,壳聚糖的相对分子量为240000,正丁酸的分子量为88.1,壳聚糖和正丁酸的摩尔比为1:0.3,伴以搅拌;采用0.1mol/L的HCl溶液调节反应体系的pH值至4,然后向混合液中滴加浓度为0.005g/mL的醋酸银溶液,其中醋酸银与壳聚糖的摩尔比为0.1:1,滴加完毕后持续搅拌0.5h;逐滴加入浓度为0.01g/mL硫化钠水溶液,其中醋酸银与硫化钠的摩尔比为1:0.5,滴加完毕后继续搅拌1h,得到质量百分比浓度为0.6%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂添加封闭型水性异氰酸酯,封闭型水性异氰酸酯的添加量为抗菌整理剂的1wt%,即得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为20米/分钟,轧余率为70%;然后将纯棉纺织品进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在100℃下,预烘3分钟;在130℃下,焙烘2分钟;在20℃下,水洗10分钟,在80℃下,皂洗10分钟,再在60℃下,水洗10分钟;最后在60℃下,烘30分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得纯棉纺织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.2%、99.9%和99.4%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为97.2%、99.2%和98.6%。
实施例2
一种抗菌整理剂的制备方法,在60℃条件下,将质量百分比浓度为3%的含氨基的羧甲基壳聚糖水溶液与质量百分比浓度为10%的含羧基的正戊酸水溶液混合,其中,羧甲基壳聚糖的相对分子量为10000,正戊酸的分子量为102.13,羧甲基壳聚糖与正戊酸的摩尔比为1:1,伴以搅拌;采用0.3mol/L的HCl溶液调节反应体系的pH值至6,然后向混合液中滴加浓度为2g/mL的硝酸银溶液,其中硝酸银与羧甲基壳聚糖的摩尔比为10:1,滴加完毕后持续搅拌1h;逐滴加入浓度为0.1g/mL硫化钾水溶液,其中硝酸银与硫化钾的摩尔比为1:3,滴加完毕后继续搅拌2h,得到质量百分比浓度为24%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加聚碳化二亚酰胺,聚碳化二亚酰胺交联剂的添加量为抗菌整理剂的5wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的棉与涤纶混纺织物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为60米/分钟,轧余率为90%;然后将棉与涤纶混纺织物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在120℃下,预烘4分钟;在140℃下,焙烘3分钟;在25℃下,水洗15分钟,在100℃下,皂洗20分钟,再在80℃下,水洗10分钟;最后在80℃下,烘50分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得棉与涤纶混纺织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.3%、99.9%和99.4%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.5%、99.4%和97.3%。
实施例3
一种抗菌整理剂的制备方法,在30℃条件下,将质量百分比浓度为1%的含氨基的聚丙烯酰胺水溶液与质量百分比浓度为4%的含羧基的正己酸水溶液混合,其中,聚丙烯酰胺的相对分子量为1×106,正己酸的分子量为115.15,聚丙烯酰胺与正己酸的摩尔比为1:0.4,伴以搅拌;采用0.05mol/L的H2SO4溶液调节反应体系的pH值至5,然后向混合液中滴加浓度为0.008g/mL的硫酸银溶液,其中硫酸银与聚丙烯酰胺的摩尔比为0.5:1,滴加完毕后持续搅拌0.6h;逐滴加入浓度为0.02g/mL硫化铵水溶液,其中硫酸银与硫化铵的摩尔比为1:0.8,滴加完毕后继续搅拌1.1h,得到质量百分比浓度为0.9%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加F-AP服丝平树脂,F-AP服丝平树脂交联剂的添加量为抗菌整理剂的2wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的棉与涤纶交织物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为30米/分钟,轧余率为80%;然后将棉与涤纶交织物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在110℃下,预烘3.1分钟;在131℃下,焙烘2.5分钟;在21℃下,水洗11分钟,在90℃下,皂洗11分钟,再在65℃下,水洗11分钟;最后在70℃下,烘40分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得棉与涤纶交织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.2%、99.9%和99.6%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为98.5%、99.3%和99.0%。
实施例4
一种抗菌整理剂的制备方法,在40℃条件下,将质量百分比浓度为2%的含羧基的海藻酸钠水溶液与质量百分比浓度为5%的含氨基的正丙胺水溶液混合,其中,海藻酸钠的相对分子量为25000,正丙胺的分子量为59.11,海藻酸钠与正丙胺的摩尔比为1:0.5,伴以搅拌;采用0.15mol/L的H2SO4溶液调节反应体系的pH值至4.5,然后向混合液中滴加浓度为0.1g/mL的柠檬酸银溶液,其中柠檬酸银与海藻酸钠的摩尔比为0.9:1,滴加完毕后持续搅拌0.8h;逐滴加入浓度为0.03g/mL硫化钠和硫化钾的混合水溶液,其中硫化钠和硫化钾的质量比为3:2,柠檬酸银与硫化钠和硫化钾的摩尔比为1:1.2,滴加完毕后继续搅拌1.3h,得到质量百分比浓度为2.1%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加封闭型水性异氰酸酯交联剂,封闭型水性异氰酸酯交联剂的添加量为抗菌整理剂的3wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物的混合物,浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,其中纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物质量比为1:2,浸轧的车速为40米/分钟,轧余率为75%;然后进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在115℃下,预烘3.5分钟;在134℃下,焙烘2.6分钟;在22℃下,水洗12分钟,在94℃下,皂洗18分钟,再在66℃下,水洗14分钟;最后在74℃下,烘44分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.8%、99.9%和99.7%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.8%、99.4%和97.5%。
实施例5
一种抗菌整理剂的制备方法,在50℃条件下,将质量百分比浓度为1.6%的含羧基的海藻酸钾水溶液与质量百分比浓度为6%的含氨基的正丁胺水溶液混合,其中,海藻酸钾的相对分子量为15000,正丁胺的分子量为73.14,海藻酸钾与正丁胺的摩尔比为1:0.6,伴以搅拌;采用0.1mol/L的HNO3溶液调节反应体系的pH值至5.2,然后向混合液中滴加浓度为0.8g/mL的醋酸银和硝酸银的混合溶液,其中醋酸银和硝酸银的质量比为2:1,醋酸银和硝酸银与海藻酸钾的摩尔比为1.9:1,滴加完毕后持续搅拌0.8h;逐滴加入浓度为0.04g/mL硫化钠和硫化铵的混合水溶液,其中硫化钠和硫化铵的质量比为1:3,醋酸银和硝酸银与硫化钠和硫化铵的摩尔比为1:1.5,滴加完毕后继续搅拌1.5h,得到质量百分比浓度为4.5%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加聚碳化二亚酰胺交联剂,聚碳化二亚酰胺交联剂的添加量为抗菌整理剂的2wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,其中纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的质量比为2:3:1,浸轧的车速为50米/分钟,轧余率为85%;然后将纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在105℃下,预烘3.8分钟;在138℃下,焙烘2.3分钟;在24℃下,水洗14分钟,在88℃下,皂洗18分钟,再在68℃下,水洗13分钟;最后在74℃下,烘45分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.6%、99.9%和99.4%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为97.9%、99.6%和98.7%。
实施例6
一种抗菌整理剂的制备方法,在45℃条件下,将质量百分比浓度为1.8%的含羧基的羧甲基纤维素钠水溶液与质量百分比浓度为7%的含氨基的正戊胺水溶液混合,其中,羧甲基纤维素钠的相对分子量为19000,正戊胺的分子量为87.16,羧甲基纤维素钠与正戊胺的摩尔比为1:0.7,伴以搅拌;采用0.3mol/L的HNO3溶液调节反应体系的pH值至4.8,然后向混合液中滴加浓度为1.9g/mL的醋酸银和硫酸银的混合溶液,其中醋酸银和硫酸银的质量比为2:3,醋酸银和硫酸银与羧甲基纤维素钠的摩尔比为2.6:1,滴加完毕后持续搅拌0.9h;逐滴加入浓度为0.05g/mL硫化钠、硫化钾和硫化铵的混合水溶液,其中硫化钠、硫化钾和硫化铵的质量比为1:2:3,醋酸银和硫酸银与硫化钠、硫化钾和硫化铵的摩尔比为1:2,滴加完毕后继续搅拌1.9h,得到质量百分比浓度为9.6%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂添加封闭型水性异氰酸酯,封闭型水性异氰酸酯的添加量为抗菌整理剂的2wt%,即得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为20米/分钟,轧余率为70%;然后将纯棉纺织品进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在100℃下,预烘3分钟;在130℃下,焙烘2分钟;在20℃下,水洗10分钟,在80℃下,皂洗10分钟,再在60℃下,水洗10分钟;最后在60℃下,烘30分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得纯棉纺织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.5%、99.9%和99.1%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.9%、99.6%和98.2%。
实施例7
一种抗菌整理剂的制备方法,在56℃条件下,将质量百分比浓度为2%的含羧基的羧甲基纤维素钾水溶液与质量百分比浓度为8%的含氨基的正己胺水溶液混合,其中,羧甲基纤维素钾的相对分子量为26000,正己胺的分子量为101.19,羧甲基纤维素钾与正己胺的摩尔比为1:0.5,伴以搅拌;采用0.25mol/L的HNO3溶液调节反应体系的pH值至4.9,然后向混合液中滴加浓度为1.5g/mL的醋酸银、硫酸银和柠檬酸银的混合溶液,其中醋酸银、硫酸银和柠檬酸银的质量比为2:3:5,醋酸银、硫酸银和柠檬酸银与羧甲基纤维素钾的摩尔比为3.6:1,滴加完毕后持续搅拌0.78h;逐滴加入浓度为0.06g/mL硫化钠水溶液,其中醋酸银、硫酸银和柠檬酸银与硫化钠的摩尔比为1:2.5,滴加完毕后继续搅拌1.45h,得到质量百分比浓度为10%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加聚碳化二亚酰胺,聚碳化二亚酰胺交联剂的添加量为抗菌整理剂的3wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的棉与涤纶混纺织物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为60米/分钟,轧余率为90%;然后将棉与涤纶混纺织物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在120℃下,预烘4分钟;在140℃下,焙烘3分钟;在25℃下,水洗15分钟,在90℃下,皂洗20分钟,再在80℃下,水洗10分钟;最后在80℃下,烘40分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得棉与涤纶混纺织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.6%、99.9%和99.7%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为98.1%、99.6%和99.4%。
实施例8
一种抗菌整理剂的制备方法,在42℃条件下,将质量百分比浓度为2.3%的含羧基的羧乙基纤维素钠水溶液与质量百分比浓度为9%的含氨基的聚醚胺D230水溶液混合,其中,羧乙基纤维素钠的相对分子量为310000,聚醚胺D230的分子量为230,羧乙基纤维素钠与聚醚胺D230的摩尔比为1:0.8,伴以搅拌;采用0.19mol/L的HCl溶液调节反应体系的pH值至4.59,然后向混合液中滴加浓度为1.6g/mL的醋酸银的混合溶液,其中醋酸银与羧乙基纤维素钠的摩尔比为4.3:1,滴加完毕后持续搅拌0.8h;逐滴加入浓度为0.07g/mL硫化钾水溶液,其中醋酸银与硫化钾的摩尔比为1:2.8,滴加完毕后继续搅拌1.5h,得到质量百分比浓度为12%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加F-AP服丝平树脂,F-AP服丝平树脂交联剂的添加量为抗菌整理剂的4wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的棉与涤纶交织物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为30米/分钟,轧余率为85%;然后将棉与涤纶交织物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在115℃下,预烘3.1分钟;在135℃下,焙烘2.5分钟;在21℃下,水洗11分钟,在90℃下,皂洗11分钟,再在65℃下,水洗11分钟;最后在70℃下,烘40分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得棉与涤纶交织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.6%、99.9%和99.3%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.5%、99.6%和97.8%。
实施例9
一种抗菌整理剂的制备方法,在46℃条件下,将质量百分比浓度为2.56%的含羧基的羧乙基纤维素钾水溶液与质量百分比浓度为8.3%的含氨基的聚醚胺D400水溶液混合,其中,羧乙基纤维素钾的相对分子量为35200,聚醚胺D400的分子量为400,羧乙基纤维素钾与聚醚胺D400的摩尔比为1:0.68,伴以搅拌;采用0.11mol/L的H2SO4溶液调节反应体系的pH值至4.3,然后向混合液中滴加浓度为1.8g/mL的醋酸银的混合溶液,其中醋酸银与羧乙基纤维素钾的摩尔比为5.3:1,滴加完毕后持续搅拌0.9h;逐滴加入浓度为0.08g/mL硫化钾水溶液,其中醋酸银与硫化钾的摩尔比为1:2.2,滴加完毕后继续搅拌1.2h,得到质量百分比浓度为18%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加封闭型水性异氰酸酯交联剂,封闭型水性异氰酸酯交联剂的添加量为抗菌整理剂的3wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物的混合物,浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,其中纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物质量比为1:2,浸轧的车速为50米/分钟,轧余率为75%;然后进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在105℃下,预烘3.5分钟;在140℃下,焙烘2.6分钟;在22℃下,水洗12分钟,在94℃下,皂洗18分钟,再在66℃下,水洗14分钟;最后在74℃下,烘48分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.4%、99.9%和99.9%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为97.2%、99.6%和98.6%。
实施例10
一种抗菌整理剂的制备方法,在52℃条件下,将质量百分比浓度为2.4%的含羧基的羧甲基壳聚糖钠水溶液与质量百分比浓度为9.2%的含氨基的聚醚胺D2000水溶液混合,其中,羧甲基壳聚糖钠的相对分子量为340000,聚醚胺D2000的分子量为2000,羧甲基壳聚糖钠与聚醚胺D2000的摩尔比为1:0.7,伴以搅拌;采用0.14mol/L的HNO3溶液调节反应体系的pH值至5.1,然后向混合液中滴加浓度为0.6g/mL的硝酸银的溶液,其中硝酸银与羧甲基壳聚糖钠的摩尔比为5.3:1,滴加完毕后持续搅拌0.87h;逐滴加入浓度为0.09g/mL硫化铵水溶液,其中硝酸银与硫化铵的摩尔比为1:2.4,滴加完毕后继续搅拌1.62h,得到质量百分比浓度为17%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加聚碳化二亚酰胺交联剂,聚碳化二亚酰胺交联剂的添加量为抗菌整理剂的3.5wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,其中纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的质量比为2:3:1,浸轧的车速为50米/分钟,轧余率为85%;然后将纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在105℃下,预烘3.8分钟;在138℃下,焙烘2.3分钟;在24℃下,水洗14分钟,在98℃下,皂洗18分钟,再在78℃下,水洗13分钟;最后在74℃下,烘45分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.5%、99.9%和99.7%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.2%、99.3%和97.8%。
实施例11
一种抗菌整理剂的制备方法,在55℃条件下,将质量百分比浓度为1.3%的含羧基的羧甲基壳聚糖钾水溶液与质量百分比浓度为3.9%的含氨基的聚醚胺D4000水溶液混合,其中,羧甲基壳聚糖钾的相对分子量为200000,聚醚胺D4000的分子量为4000,羧甲基壳聚糖钾与聚醚胺D4000的摩尔比为1:0.36,伴以搅拌;采用0.19mol/L的HCl溶液调节反应体系的pH值至5.36,然后向混合液中滴加浓度为0.89g/mL的硝酸银的混合溶液,其中硝酸银与羧甲基壳聚糖钾的摩尔比为6.3:1,滴加完毕后持续搅拌0.8h;逐滴加入浓度为0.02g/mL硫化铵水溶液,其中硝酸银与硫化铵的摩尔比为1:2,滴加完毕后继续搅拌1.9h,得到质量百分比浓度为18%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂添加封闭型水性异氰酸酯,封闭型水性异氰酸酯的添加量为抗菌整理剂的2.5wt%,即得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为20米/分钟,轧余率为90%;然后将纯棉纺织品进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在110℃下,预烘3分钟;在130℃下,焙烘2分钟;在20℃下,水洗10分钟,在80℃下,皂洗10分钟,再在60℃下,水洗10分钟;最后在80℃下,烘35分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明经本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得纯棉纺织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.5%、99.9%和99.4%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为97.3%、99.7%和98.6%。
实施例12
一种抗菌整理剂的制备方法,在36℃条件下,将质量百分比浓度为2.34%的含羧基的羧乙基壳聚糖钠水溶液与质量百分比浓度为4.6%的含氨基的聚醚胺T403水溶液混合,其中,羧乙基壳聚糖钠的相对分子量为21000,聚醚胺T403的分子量为400,羧乙基壳聚糖钠与聚醚胺T403的摩尔比为1:0.58,伴以搅拌;采用0.08mol/L的H2SO4溶液调节反应体系的pH值至5.3,然后向混合液中滴加浓度为1.7g/mL的硫酸银的混合溶液,其中硫酸银与羧乙基壳聚糖钠的摩尔比为4.3:1,滴加完毕后持续搅拌0.84h;逐滴加入浓度为0.03g/mL硫化钾水溶液,其中硫酸银与硫化钾的摩尔比为1:0.9,滴加完毕后继续搅拌1.32h,得到质量百分比浓度为15%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加聚碳化二亚酰胺,聚碳化二亚酰胺交联剂的添加量为抗菌整理剂的5wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的棉与涤纶混纺织物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为60米/分钟,轧余率为90%;然后将棉与涤纶混纺织物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在120℃下,预烘4分钟;在140℃下,焙烘3分钟;在25℃下,水洗15分钟,在100℃下,皂洗20分钟,再在90℃下,水洗10分钟;最后在70℃下,烘40分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得棉与涤纶混纺织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.2%、99.9%和99.3%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.6%、99.7%和98.9%。
实施例13
一种抗菌整理剂的制备方法,在50℃条件下,将质量百分比浓度为2.3%的含羧基的羧乙基壳聚糖钾水溶液与质量百分比浓度为8.2%的含氨基的聚醚胺T3000水溶液混合,其中,羧乙基壳聚糖钾的相对分子量为165000,聚醚胺T3000的分子量为3000,羧乙基壳聚糖钾与聚醚胺T3000的摩尔比为1:0.4,伴以搅拌;采用0.19mol/L的HCl溶液调节反应体系的pH值至4.6,然后向混合液中滴加浓度为0.009g/mL的柠檬酸银的混合溶液,其中柠檬酸银与羧乙基壳聚糖钾的摩尔比为9.3:1,滴加完毕后持续搅拌0.7h;逐滴加入浓度为0.04g/mL硫化钾水溶液,其中柠檬酸银与硫化钾的摩尔比为1:1.9,滴加完毕后继续搅拌1.7h,得到质量百分比浓度为18%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加F-AP服丝平树脂,F-AP服丝平树脂交联剂的添加量为抗菌整理剂的3.8wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的棉与涤纶交织物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为30米/分钟,轧余率为80%;然后将棉与涤纶交织物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在110℃下,预烘3.1分钟;在135℃下,焙烘2.5分钟;在22℃下,水洗11分钟,在90℃下,皂洗11分钟,再在65℃下,水洗11分钟;最后在70℃下,烘40分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得棉与涤纶交织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.2%、99.8%和99.4%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为98.4%、99.6%和98.9%。
实施例14
一种抗菌整理剂的制备方法,在56℃条件下,将质量百分比浓度为1.3%的含羧基的2,3-二羧甲基纤维素钠水溶液与质量百分比浓度为5%的含氨基的聚醚胺T5000水溶液混合,其中,2,3-二羧甲基纤维素钠的相对分子量为40000,聚醚胺T5000的分子量为5000,2,3-二羧甲基纤维素钠与聚醚胺T5000的摩尔比为1:0.5,伴以搅拌;采用0.29mol/L的HNO3溶液调节反应体系的pH值至4.5,然后向混合液中滴加浓度为1g/mL的硝酸银的混合溶液,其中硝酸银与2,3-二羧甲基纤维素钠的摩尔比为6.3:1,滴加完毕后持续搅拌0.6h;逐滴加入浓度为0.05g/mL硫化铵水溶液,其中硝酸银与硫化铵的摩尔比为1:1.8,滴加完毕后继续搅拌1.4h,得到质量百分比浓度为17%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加封闭型水性异氰酸酯交联剂,封闭型水性异氰酸酯交联剂的添加量为抗菌整理剂的1.5wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物的混合物,浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,其中纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物质量比为1:2,浸轧的车速为49米/分钟,轧余率为75%;然后进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在115℃下,预烘3.5分钟;在134℃下,焙烘2.6分钟;在22℃下,水洗12分钟,在94℃下,皂洗18分钟,再在66℃下,水洗14分钟;最后在79℃下,烘34分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物的混合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.3%、99.9%和99.8%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.6%、99.7%和97.8%。
实施例15
一种抗菌整理剂的制备方法,在42℃条件下,将质量百分比浓度为2.3%的含羧基的2,3-二羧甲基纤维素钾水溶液与质量百分比浓度为6%的含氨基的脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1810水溶液混合,其中,2,3-二羧甲基纤维素钾的相对分子量为250000,脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1810的分子量为1800,2,3-二羧甲基纤维素钾与脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1810的摩尔比为1:0.5,伴以搅拌;采用0.13mol/L的H2SO4溶液调节反应体系的pH值至5,然后向混合液中滴加浓度为1.7g/mL的硫酸银的混合溶液,其中硫酸银与2,3-二羧甲基纤维素钾的摩尔比为7.3:1,滴加完毕后持续搅拌0.8h;逐滴加入浓度为0.06g/mL硫化钠水溶液,其中硫酸银与硫化钠的摩尔比为1:2.8,滴加完毕后继续搅拌1.5h,得到质量百分比浓度为20%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加聚碳化二亚酰胺交联剂,聚碳化二亚酰胺交联剂的添加量为抗菌整理剂的2.6wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,其中纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的质量比为2:3:1,浸轧的车速为50米/分钟,轧余率为85%;然后将纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在105℃下,预烘3.4分钟;在138℃下,焙烘3分钟;在24℃下,水洗14分钟,在88℃下,皂洗18分钟,再在68℃下,水洗13分钟;最后在74℃下,烘45分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.5%、99.9%和99.4%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为97.6%、99.3%和98.1%。
实施例16
一种抗菌整理剂的制备方法,在35℃条件下,将质量百分比浓度为2.3%的含羧基的聚丙烯酸钠水溶液与质量百分比浓度为9%的含氨基的脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1812水溶液混合,其中,聚丙烯酸钠的相对分子量为30000,脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1812的分子量为1900,聚丙烯酸钠与脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1812的摩尔比为1:0.9,伴以搅拌;采用0.13mol/L的H2SO4溶液调节反应体系的pH值至5.3,然后向混合液中滴加浓度为1.6g/mL的硫酸银的混合溶液,其中硫酸银与聚丙烯酸钠的摩尔比为4:1,滴加完毕后持续搅拌0.8h;逐滴加入浓度为0.07g/mL硫化钾水溶液,其中硫酸银与硫化钾的摩尔比为1:1.5,滴加完毕后继续搅拌1.3h,得到质量百分比浓度为2%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂添加封闭型水性异氰酸酯,封闭型水性异氰酸酯的添加量为抗菌整理剂的4.5wt%,即得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为20米/分钟,轧余率为70%;然后将纯棉纺织品进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在110℃下,预烘3分钟;在130℃下,焙烘2.3分钟;在20℃下,水洗10分钟,在80℃下,皂洗10分钟,再在60℃下,水洗10分钟;最后在70℃下,烘30分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得纯棉纺织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.8%、99.9%和99.3%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为98.3%、99.6%和98.9%。
实施例17
一种抗菌整理剂的制备方法,在55℃条件下,将质量百分比浓度为1.6%的含羧基的聚丙烯酸钾水溶液与质量百分比浓度为8%的含氨基的脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1815水溶液混合,其中,聚丙烯酸钾的相对分子量为20000,脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1815的分子量为900,聚丙烯酸钾与脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1815的摩尔比为1:0.6,伴以搅拌;采用0.18mol/L的HNO3溶液调节反应体系的pH值至4.7,然后向混合液中滴加浓度为0.2g/mL的硝酸银的混合溶液,其中硝酸银与聚丙烯酸钾的摩尔比为5:1,滴加完毕后持续搅拌0.6h;逐滴加入浓度为0.08g/mL硫化铵水溶液,其中硝酸银与硫化铵的摩尔比为1:1,滴加完毕后继续搅拌1.8h,得到质量百分比浓度为22%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加聚碳化二亚酰胺,聚碳化二亚酰胺交联剂的添加量为抗菌整理剂的3.9wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的棉与涤纶混纺织物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为50米/分钟,轧余率为90%;然后将棉与涤纶混纺织物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在120℃下,预烘4分钟;在135℃下,焙烘3分钟;在25℃下,水洗15分钟,在90℃下,皂洗20分钟,再在80℃下,水洗10分钟;最后在80℃下,烘45分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得棉与涤纶混纺织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.8%、99.9%和99.5%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.3%、99.3%和97.4%。
实施例18
一种抗菌整理剂的制备方法,在40℃条件下,将质量百分比浓度为2%的含羧基的海藻酸钠水溶液与质量百分比浓度为5%的含氨基的脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1205水溶液混合,其中,海藻酸钠的相对分子量为25000,脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1205的分子量为1200,海藻酸钠与脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1205的摩尔比为1:0.5,伴以搅拌;采用0.25mol/L的HCl溶液调节反应体系的pH值至4.5,然后向混合液中滴加浓度为0.1g/mL的柠檬酸银溶液,其中柠檬酸银与海藻酸钠的摩尔比为0.9:1,滴加完毕后持续搅拌0.8h;逐滴加入浓度为0.09g/mL硫化钠的混合水溶液,其中柠檬酸银与硫化钠和硫化钠的摩尔比为1:1.2,滴加完毕后继续搅拌1.3h,得到质量百分比浓度为15%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加F-AP服丝平树脂,F-AP服丝平树脂交联剂的添加量为抗菌整理剂的2wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的棉与涤纶交织物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,浸轧的车速为30米/分钟,轧余率为85%;然后将棉与涤纶交织物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在110℃下,预烘3.1分钟;在130℃下,焙烘3.5分钟;在21℃下,水洗11分钟,在90℃下,皂洗11分钟,再在65℃下,水洗11分钟;最后在80℃下,烘40分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得棉与涤纶交织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.7%、99.8%和99.6%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.3%、99.5%和97.9%。
实施例19
一种抗菌整理剂的制备方法,在50℃条件下,将质量百分比浓度为1.6%的含羧基的海藻酸钾水溶液与质量百分比浓度为5%的含氨基的脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1210水溶液混合,其中,海藻酸钾的相对分子量为15000,脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1210的分子量为1200,海藻酸钾与脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1210的摩尔比为1:0.6,伴以搅拌;采用0.14mol/L的H2SO4溶液调节反应体系的pH值至5.2,然后向混合液中滴加浓度为0.8g/mL的硝酸银溶液,其中硝酸银与海藻酸钾的摩尔比为1.9:1,滴加完毕后持续搅拌0.8h;逐滴加入浓度为0.01g/mL硫化铵的混合水溶液,其中,硝酸银与硫化铵的摩尔比为1:1.5,滴加完毕后继续搅拌1.6h,得到质量百分比浓度为10%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加封闭型水性异氰酸酯交联剂,封闭型水性异氰酸酯交联剂的添加量为抗菌整理剂的3wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物的混合物,浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,其中纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物质量比为1:2,浸轧的车速为40米/分钟,轧余率为75%;然后进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在1150℃下,预烘3.5分钟;在134℃下,焙烘2.6分钟;在22℃下,水洗12分钟,在94℃下,皂洗18分钟,再在66℃下,水洗14分钟;最后在74℃下,烘44分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使得纯棉纺织品和棉与涤纶混纺织物的混合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.3%、99.9%和99.7%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为96.8%、99.5%和97.5%。
实施例20
一种抗菌整理剂的制备方法,在45℃条件下,将质量百分比浓度为1.8%的含羧基的羧甲基纤维素钠水溶液与质量百分比浓度为7%的含氨基的脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1215水溶液混合,其中,羧甲基纤维素钠的相对分子量为19000,脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1215的分子量为800,羧甲基纤维素钠与脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1215的摩尔比为1:0.7,伴以搅拌;采用0.11mol/L的H2SO4溶液调节反应体系的pH值至4.8,然后向混合液中滴加浓度为1.9g/mL的醋酸银溶液,其中醋酸银与羧甲基纤维素钠的摩尔比为2.6:1,滴加完毕后持续搅拌0.9h;逐滴加入浓度为0.05g/mL硫化铵水溶液,其中醋酸银与硫化铵的摩尔比为1:2,滴加完毕后继续搅拌1.9h,得到质量百分比浓度为9.6%的负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,即抗菌整理剂。
一种抗菌整理剂的抗菌应用,往抗菌整理剂中添加聚碳化二亚酰胺交联剂,聚碳化二亚酰胺交联剂的添加量为抗菌整理剂的2.8wt%,得到抗菌整理液;然后将未经后整理的纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物浸入抗菌整理剂的抗菌整理液中进行二浸二轧,其中纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的质量比为2:3:1,浸轧的车速为50米/分钟,轧余率为85%;然后将纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物进行预烘、烘焙、水洗、烘干过程;其中,在105℃下,预烘3.8分钟;在138℃下,焙烘2.3分钟;在24℃下,水洗14分钟,在88℃下,皂洗18分钟,再在68℃下,水洗13分钟;最后在74℃下,烘45分钟;参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的振荡法进行抗菌性能测试,结果表明本实施例中的抗菌整理剂经过所述后整理步骤后,使纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物的混合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌率的抑菌率分别为99.4%、99.9%和99.8%,经标准皂洗20次织品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率为98.4%、99.8%和99.3%。
Claims (10)
1.一种抗菌整理剂,其特征是:所述抗菌整理剂为负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液,所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液由负载硫化银纳米颗粒的杂化材料和水组成;所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料包括载体分子A、稳定剂分子B和硫化银纳米颗粒,其中载体分子A和稳定剂分子B分别包含羧基和/或氨基,羧基和氨基分属分子A和分子B的分子链,羧基、氨基和硫化银纳米颗粒间通过离子键和配位键键接;
所述分子A和所述分子B中,羧基含量、氨基含量和羟基含量之和大于等于所述分子A和所述分子B的摩尔量之和的160%;
所述通过离子键和配位键键接的羧基和所述通过离子键和配位键键接的氨基含量之和大于等于所述分子A和所述分子B中羧基含量和氨基摩尔量之和的30%;
所述分子A的相对分子量≥10000,除了羧基的O或氨基的N之外,分子主链主要由C和H组成;
所述分子B的相对分子量≤5000,除了羧基的O或氨基的N之外,分子主链主要由C和H组成;
所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料的结构通式为:
或者,
其中,分子链重复单元个数m≥0,n>0;
R1、R2和R3官能团分别为以下官能团中的一种:阳离子基团、阴离子基团或极性非离子基团;所述阳离子基团为叔铵基或季铵基;所述阴离子基团为羧酸基;所述极性非离子基团为羟基、醚基、氨基、酰胺基、巯基或卤基。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌整理剂,其特征在于,带氨基的分子B还包含羟基或羧基,带羧基的分子B还包含羟基或氨基;所述羧基位于分子主链或支链,所述氨基位于分子主链或支链;所述分子A的分子主链还包括元素O、N或S;所述分子B的分子主链还包括元素O、N或S。
3.如权利要求1所述的一种抗菌整理剂的制备方法,其特征是步骤如下:将含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合,伴以搅拌,调节反应体系的pH值至4~6,然后向混合液中滴加银离子盐溶液,滴加完毕后持续搅拌;逐滴加入金属硫化物硫源水溶液,滴加完毕后继续搅拌,即得到所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液;
所述分子A物质为含羧基的分子A物质或含氨基的分子A物质;
所述分子B物质为含羧基的分子B物质或含氨基的分子B物质;
分子A物质与分子B物质交叉含有羧基和氨基,即分子A物质含羧基时,分子B物质含有氨基;反之,分子A物质含氨基时,分子B物质含有羧基;
所述含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合时,分子A物质与分子B物质的摩尔比为1:0.3~1;
所述含分子A物质的水溶液的质量百分比浓度为0.5%~3%;
所述含分子B物质的水溶液的质量百分比浓度为3%~10%;
所述银离子盐溶液的浓度为0.005~2g/mL;
所述银离子盐与分子A物质的摩尔比为0.1~10:1;
所述金属硫化物硫源的浓度为0.01~0.1g/mL;
所述银离子盐与金属硫化物硫源的摩尔比为1:0.5~3;
所述负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液的质量百分比浓度为0.6%~24%。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌整理剂的制备方法,其特征在于,所述含羧基的分子A物质选自海藻酸钠、海藻酸钾、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钾、羧乙基纤维素钠、羧乙基纤维素钾、羧甲基壳聚糖钠、羧甲基壳聚糖钾、羧乙基壳聚糖钠、羧乙基壳聚糖钾、2,3-二羧甲基纤维素钠、2,3-二羧甲基纤维素钾、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钾中的一种;
所述含氨基的分子B物质选自链长小于6个碳的烷基链胺、聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、聚醚胺D4000、聚醚胺T403、聚醚胺T3000、聚醚胺T5000、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1810、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1812、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1815、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1205、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1210和脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1215中的一种;所述链长小于6个碳的烷基链胺为正丙胺、正丁胺或正戊胺;
所述含氨基的分子A物质为壳聚糖、羧甲基壳聚糖或聚丙烯酰胺;
所述含羧基的分子B物质为链长小于6个碳的烷基链酸,具体为正丁酸或正戊酸;
所述金属硫化物硫源为硫化钠或硫化钾的一种以上;
所述银离子盐为醋酸银、硝酸银、硫酸银或柠檬酸银的一种以上。
5.根据权利要求3所述的一种抗菌整理剂的制备方法,其特征在于,采用0.1~0.3mol/L的HCl溶液、0.05~0.15mol/L的H2SO4溶液或0.1~0.3mol/L的HNO3溶液调节反应体系的pH值。
6.根据权利要求3所述的一种抗菌整理剂的制备方法,其特征在于,将含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合是在20~60℃条件下;所述持续搅拌时间为0.5~1h;所述继续搅拌时间为1~2h。
7.如权利要求1-2中任一项所述抗菌整理剂在后整理棉纺织品中应用。
8.如权利要求7所述应用,其特征在于,所述抗菌整理剂在后整理棉纺织品中的后整理步骤如下:
1)将未经后整理的棉纺织品浸入包含如权利要求1-2中任一项所述抗菌整理剂的抗菌整理液中进行浸轧;所述抗菌整理液中添加了交联剂,交联剂的添加量为负载硫化银纳米颗粒的杂化材料水溶液的1wt%~5wt%;
2)预烘;
3)焙烘;
4)水洗;
5)烘干。
9.如权利要求8所述应用,其特征在于,步骤1)中,所述浸轧为二浸二轧;所述浸轧的车速为20-60米/分钟;所述轧余率为70-90%;所述棉纺织品为纯棉纺织品、棉与涤纶混纺织物和棉与涤纶交织物中的一种或多种;所述交联剂为封闭型水性异氰酸酯交联剂、聚碳化二亚酰胺交联剂或F-AP服丝平树脂;
所述步骤2)中,将棉纺织品在100-120℃下,预烘3-4分钟;
所述步骤3)中,将棉纺织品在130-140℃下,焙烘2-3分钟;
所述步骤4)中,所述水洗为将棉纺织品在20-25℃下,水洗10-15分钟,再将棉纺织品在60-80℃下,水洗10-15分钟;
所述步骤5)中,所述烘干为将棉纺织品在60-80℃下,烘30-50分钟。
10.如权利要求8所述应用,其特征在于,所述步骤4)还包括皂洗,所述皂洗为将棉纺织品在80-100℃下,皂洗10-20分钟;所述皂洗是将棉纺织品在20-25℃下,水洗10-15分钟后进行;所述抗菌整理剂和所述后整理步骤处理过的棉纺织品经标准皂洗20次后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色连珠菌的抑菌率仍然超过96%、99%和97%。
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