CN106758180A - 抗菌织物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抗菌织物及其制备方法。所述抗菌织物采用由纳米锌复合抗菌剂、封闭型异氰酸酯类粘合剂、胍盐和水组成的浸轧液进行处理来制备。本发明的抗菌织物不仅对细菌具有很好的抑制作用，而且对真菌也能够起到有效的抑制作用，并且无毒副作用，而且工艺简单，成本低，无论是天然纤维还是合成纤维以及混纺纤维都可以操作，能够实现短效和长效的抑菌性能，抗菌面料的用途十分广泛。

Description

抗菌织物及其制备方法

技术领域

本发明涉及抗菌织物及其制备方法。

背景技术

当基本的条件如营养、水份、氧气以及合适的温度都具备时，纺织品是微生物生长的极好媒介物，其硕大的表面积有助于微生物的生长。为了减少有害微生物对人的危害，防止在人与人、人与动物、动物与动物之间的传播，我们必须人为地控制纺织品中微生物的生长繁殖。纤维或纺织品经抗菌防霉处理后可以发挥两方面的作用：一是保护使用纺织品的人，如果抗菌纺织品能杀灭金黄色葡萄球菌、指间白癣菌、大肠杆菌、尿素分解菌等细菌和真菌，则能预防传染性疾病的传播；防止内衣裤和袜子产生恶臭；防止袜子上脚癣菌繁殖；防止婴儿因尿布发生红斑；提高老人和病人的免疫能力；而且可以在医院内预防交叉感染（即MRSA感染）。二是防止纤维受损，由于具有杀灭黑曲霉菌、球毛壳菌、结核杆菌和柠檬色青霉菌等各种霉菌，可以防止纤维材料变色、脆损以及纺织品贮藏时发生霉变。

家居尘螨、微生物及霉菌一般都潜藏在床上用品中，特别在温暖及潮湿的气候及睡眠的时候。尘螨的分泌物可引致人类皮肤敏感。当微生物加倍地繁殖下，会产生异味及引致细菌感染。霉菌能形成有颜色的污点，使床褥外观难看，有破旧感。有些霉菌亦可引致皮肤敏感。在经过卫生保护处理过后，微生物、霉菌以及相关带来的敏感症便无法产生，床褥保持清洁卫生，无异味，保护良好的外观；尘螨在很短时内少了一半，4星期后再没有了。人体不断地以汗渍、油脂、皮肤的脱落物的形式产生流体分泌物，在皮肤上为有机微生物提供了最佳滋生场所。在织物与皮肤间有微生物繁殖的理想环境——潮湿和温暖。细菌能在不注意的情况下繁殖成千上万，每20分钟增加1倍，繁殖成指数曲线上升，结果是降低了卫生感，产生了因微生物新陈代谢而来的不良气味，甚至会产生皮肤感染。另外织物产生弹性降低、缩绒、褪色等问题。与人体皮肤接触的织物中发现了多种多样的微生物，变形杆菌和伪异构菌是损伤织物的主要对象。另外导致皮肤感染的功类也在其中。纺织品一般都在60℃下进行水洗，即使是细致地洗涤，看上去很清洁，但在这一温度下病菌仍存活。经过抗菌处理，使人服用环境和居住环境处于一个清新整理过的体系中，减少细菌的繁殖，大大提高了人们生活质量。

在人体皮肤的表面，正常的细菌和真菌的个数是每平方厘米100～1000个。在这个数量范围内，它们不会危害人类健康，也不会产生异味。但是当环境温度较高时，细菌和真菌会迅速繁殖。细菌和真菌的大量繁殖就会带来异味、污染和传染病。细菌容易繁殖，也容易洗掉，用一般的洗涤方法就可洗掉99％的细菌。真菌的大量繁殖造成香港脚、浴室发霉和床褥真菌感染等。真菌要比细菌繁殖慢，但不易洗掉，因为它们能耐普通洗涤。

耐久性抗菌整理是一种很有效的方法。它可减少微生物降解织物产生的气味，可以杀死或抑制细菌，减少对人体的危害，起到卫生保健作用。但理想的抗菌整理及其工艺应该满足以下条件：无毒，不引起皮肤过敏或不适；不影响纺织品性能或外观；能与常规加工工艺相容和耐多次水洗。整理工艺必须对环境友好，整理后仍保持整理剂的内在功能，整理过的产品具有耐久性并保留织物所需要的功能及服用性能。

现有的抗菌整理剂很多，主要可分为无机类、有机类和天然抗菌剂。

无机抗菌剂中，目前应用最为广泛的是金属离子类，最为常见的是纳米银抗菌剂，但银系抗菌剂存在诸多问题，主要是银离子为强氧化剂，在空气中久置，会和空气中的硫反应，颜色由浅棕色往棕色、深棕色、褐色、黑色等变化，使其应用受到很大局限；另外，银离子对细菌抗菌最为有效，但对真菌和霉菌的抗菌效果不是很好。

有机系列多为传统抗菌剂，以有机酸、酚、醇为主要成分，并以破坏细胞膜、使蛋白质变性代谢受阻等为抗菌机理，其优点是杀菌力强、效果持久、来源丰富；缺点是毒性大，会产生微生物耐药性，耐热性较差，易于迁移等。季铵盐化合物是最常用的抗菌剂，但由于其与纤维的结合力差，常与反应性树脂并用以提高其耐久性，但反应性树脂存在手感差等缺陷。

发明内容

为解决如上所述的问题，本发明提出一种抗菌织物，以及制备其的方法。

锌是人体必须的微量元素之一，仅次于铁。锌的秒杀性能仅次于银，持久抗菌性能则可与银比肩。锌的储量远大于银，价格远低于银。采用纳米锌复合抗菌剂对织物进行处理，能够对真菌和细菌起到有效的抑制作用，且无毒副作用，不会引起皮肤过敏或不适；不影响纺织品性能或外观；能够实现短效和长效抑菌的性能，与常规加工工艺相容和耐多次水洗；并且抗菌面料的适用性十分广泛，如接触性纺织品，像内衣、外套、工作服、袜子、运动服、户外服装，可用于棉，毛及其混纺织物；家纺制品，像家具、窗帘、浴室纺织品、毛圈布、茶巾、餐布、抹布；床品，像床垫、枕头和被子、被单、四边有松紧可包住床垫的床单、枕头套和羽绒被套、床垫保护套；等等；整理工艺对环境友好，整理后仍保持整理剂的内在功能，整理过的产品具有耐久性并保留织物所需要的功能及服用性能。经抗菌剂处理后的织物，抗菌防霉性可保持三年以上。经检测，洗涤超过50次仍能达到很高的抗菌能力，达到AAA级标准。

在一个方面中，本发明涉及抗菌织物的制备方法，包括如下步骤：

配制浸轧液，所述浸轧液由纳米锌复合抗菌剂、封闭型异氰酸酯类粘合剂、胍盐和水组成；

将浸轧液注入浸轧机的轧车工作槽中，然后将织物置入轧车工作槽中，调节轧车压力在0.1-0.3 MPa，进行织物浸轧工艺处理；

对浸轧后的织物进行烘干处理，烘干温度为80-180℃，得到抗菌织物。

在优选的实施方式中，浸轧液配制过程如下：

称取一定质量的胍盐溶于50-100倍的水中，形成A溶液；

称取纳米锌复合抗菌剂，边搅拌边加入A溶液中，搅拌3-10min至混合均匀，形成B溶液；

称取粘合剂，边搅拌边加入B溶液中，搅拌3-10min至混合均匀，形成C溶液；

加入余量的水，混合均匀后配制成浸轧液；

所述浸轧液中，纳米锌复合抗菌剂为20-100g/L，封闭型异氰酸酯类粘合剂为10-100g/L，胍盐为5-20g/L。

在优选的实施方式中，纳米锌复合抗菌剂为80-100 g/L。

在优选的实施方式中，胍盐为7-10 g/L。

在优选的实施方式中，粘合剂为10-30 g/L。

在更优选的实施方式中，浸轧液配制过程如下：

称取0.72g胍盐溶于64.8g水中，形成A溶液；

称取8g纳米锌复合抗菌剂，边搅拌边加入A溶液中，搅拌5min至混合均匀，形成B溶液；

称取1g粘合剂，边搅拌边加入B溶液中，搅拌5min至混合均匀，形成C溶液；

加入25.48g水，混合均匀后配制成浸轧液。

在优选的实施方式中，浸轧处理后的织物带液率为60%-100%。

在优选的实施方式中，100kg浸轧液能够处理100-160kg织物。

在另一个方面中，本发明涉及采用所述方法制备的抗菌织物。

由于银离子会不断释放出来，国外规定，其水体中银的PPM不能超过0.5PPM，否则会造成重金属的污染，对水体造成巨大的破坏，虽然古代用银器来鉴别毒性，但纳米银抗菌剂如果被人体内脏吸收，会累积而发生病变，危害人体健康。有机抗菌剂则存在容易产生耐药性以及价格比较昂贵等缺点。所以联合使用纳米锌复合抗菌剂和胍盐来替代单独使用的纳米银和有机抗菌剂是很有价值的，对保护人类健康和环境都具有积极的意义。

此外，纳米锌复合抗菌剂作为无机类抗菌剂，对于白色念珠菌类真菌有特效，而胍盐属于有机类抗菌剂，对细菌抑制的效力高，将这两种抗菌剂相互搭配使用，能够起到互相补足增强的作用。

这种协同作用如下：

单独使用纳米锌复合抗菌剂时的抗菌效果如下：

序号	浸轧液中纳米锌复合抗菌剂含量	金黄色葡萄球菌	大肠杆菌	白色念珠菌
					1	5g/L	72.2%	73.5%	85%
2	20g/L	80.5%	82.6%	90%
					3	40 g/L	87.2%	85.8%	92%
4	80 g/L	93.5%	87.5%	95%

单独使用胍盐抗菌剂时的抗菌效果如下：

序号	浸轧液中胍盐抗菌剂含量	金黄色葡萄球菌	大肠杆菌	白色念珠菌
					1	5 g/L	70.5%	78.5%	65%
2	10 g/L	85.5%	84.6%	72%
					3	20 g/L	87.2%	88.8%	80%
4	30 g/L	93.5%	89.5%	85%

纳米锌复合抗菌剂和胍盐抗菌剂联合使用时的抗菌效果如下：

对于胍盐的使用量，其浓度在由5 g/L增加到10 g/L的过程中，抗菌能力是显著提升的，低于5 g/L的含量无法达到抗菌90%的要求，但是在20 g/L提升到30 g/L以后抗菌效果提高不大，而且在纳米锌复合抗菌剂和胍盐联合使用时，约7g/L的含量可以达到很好的抗菌效果，所以对于胍盐这类属于化学合成的有机抗菌剂来说，在效果提升不大的情况下，选择低剂量使用是非常安全的，提高用量不仅增加使用成本，而且安全性无法保障。

关于胍盐，例如可以使用1980年ICI公司开发的双胍类抗菌剂，1,1-六甲撑双胍的醋酸盐或者葡萄糖酸盐，商品名为Reputex 20，毒性低，LD50=4000mg/kg，该产品含有20%聚六亚甲基双胍盐酸盐PHMB作为活性物的水溶液。另外还例如可以使用美国Skchemicals公司开发的商品名为Skybill 125的单胍类抗菌剂，其活性物为聚六亚甲基单挂磷酸盐PHMG。

再者，对于纳米锌复合抗菌剂，含量过低则抗菌效果达不到要求，含量过高则溶解度问题导致无法均匀分散在体系中，另外还增加成本。对于粘合剂，含量过低会导致耐洗性不好，含量过高会影响织物手感以及抗菌剂溶出性，进而影响抗菌效果。对于胍盐，含量过低达不到抗菌要求，含量过高则导致溶解度问题，无法均匀分散在体系中，另外还增加成本。

采用本发明包括纳米锌复合抗菌剂的浸轧液处理后的织物不仅对细菌具有很好的抑制作用，而且对真菌也能够起到有效的抑制作用，并且无毒副作用，而且工艺简单，成本低，无论是天然纤维还是合成纤维以及混纺纤维都可以操作，能够实现短效和长效的抑菌性能，抗菌面料的用途十分广泛。

本发明能够实现如下的技术效果：

（1）浸轧液配方简单，配制容易；

（2）开发用于替代纳米银和有机抗菌剂的抗菌剂是很有价值的，对保护人类健康和环境都具有积极的意义。

（3）成本低，不会像纳米银那么昂贵；

（4）保护环境；

（5）保护人类健康，使人类免受有害细菌的伤害；

（6）对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单细胞菌、白色念珠菌都有很高的抑菌性；

（7）安全性高，锌无毒，是人体需要微量元素中的第二大类。

本发明的纳米锌复合抗菌剂及其制备方法例如可以参见中国专利申请CN201510532442.5，在这里通过参考将其全部内容并入本文。

具体实施方式

下文将对本发明的实施例进行进一步的描述，其中，各实施例仅为本发明示例性的实施方式，并不意图构成对本发明范围的限定。本领域技术人员可以根据上文的说明以及下文对实施例的描述作出多种不同的改进和变形，其均不会背离本发明的精神和实质。据此，本发明的范围仅意图通过各项权利要求所要求保护的范围来进行限定。

实施例1

浸轧液配制过程如下：

称取0.72g胍盐溶于64.8g水中，形成A溶液；

称取8g纳米锌复合抗菌剂，边搅拌边加入A溶液中，搅拌5min至混合均匀，形成B溶液；

称取1g封闭型异氰酸酯类粘合剂，边搅拌边加入B溶液中，搅拌5min至混合均匀，形成C溶液；

加入25.48g水，混合均匀后配制成浸轧液。

抗菌织物的制备过程如下：

将浸轧液注入浸轧机的轧车工作槽中，然后将织物置入轧车工作槽中，调节轧车压力在0.1MPa，进行织物浸轧工艺处理；浸轧处理后的织物带液率为80%；

对浸轧后的织物进行烘干处理，烘干温度为160℃，得到抗菌织物。

所获得的抗菌织物在水洗不同次数之后的抑菌率见下表。

实施例2

浸轧液配制过程如下：

称取1 g胍盐溶于90g水中，形成A溶液；

称取10g纳米锌复合抗菌剂，边搅拌边加入A溶液中，搅拌8min至混合均匀，形成B溶液；

称取3g封闭型异氰酸酯类粘合剂，边搅拌边加入B溶液中，搅拌7min至混合均匀，形成C溶液；

加入10g水，混合均匀后配制成浸轧液。

抗菌织物的制备过程如下：

将浸轧液注入浸轧机的轧车工作槽中，然后将织物置入轧车工作槽中，调节轧车压力在0.3MPa，进行织物浸轧工艺处理；浸轧处理后的织物带液率为100%；

对浸轧后的织物进行烘干处理，烘干温度为140℃，得到抗菌织物。

实施例3

浸轧液配制过程如下：

称取0.9 g胍盐溶于75g水中，形成A溶液；

称取9.2g纳米锌复合抗菌剂，边搅拌边加入A溶液中，搅拌7.5min至混合均匀，形成B溶液；

称取2.3g封闭型异氰酸酯类粘合剂，边搅拌边加入B溶液中，搅拌8min至混合均匀，形成C溶液；

加入25g水，混合均匀后配制成浸轧液。

抗菌织物的制备过程如下：

将浸轧液注入浸轧机的轧车工作槽中，然后将织物置入轧车工作槽中，调节轧车压力在0.25MPa，进行织物浸轧工艺处理；浸轧处理后的织物带液率为90%；

对浸轧后的织物进行烘干处理，烘干温度为180℃，得到抗菌织物。

实施例4

浸轧液配制过程如下：

称取0.5 g胍盐溶于45g水中，形成A溶液；

称取2g纳米锌复合抗菌剂，边搅拌边加入A溶液中，搅拌3min至混合均匀，形成B溶液；

称取10g封闭型异氰酸酯类粘合剂，边搅拌边加入B溶液中，搅拌10min至混合均匀，形成C溶液；

加入32.5g水，混合均匀后配制成浸轧液。

抗菌织物的制备过程如下：

将浸轧液注入浸轧机的轧车工作槽中，然后将织物置入轧车工作槽中，调节轧车压力在0.3MPa，进行织物浸轧工艺处理；浸轧处理后的织物带液率为90%；

对浸轧后的织物进行烘干处理，烘干温度为180℃，得到抗菌织物。

实施例5

浸轧液配制过程如下：

称取2 g胍盐溶于180g水中，形成A溶液；

称取10g纳米锌复合抗菌剂，边搅拌边加入A溶液中，搅拌10min至混合均匀，形成B溶液；

称取2g封闭型异氰酸酯类粘合剂，边搅拌边加入B溶液中，搅拌4min至混合均匀，形成C溶液；

加入45g水，混合均匀后配制成浸轧液。

抗菌织物的制备过程如下：

将浸轧液注入浸轧机的轧车工作槽中，然后将织物置入轧车工作槽中，调节轧车压力在0.1MPa，进行织物浸轧工艺处理；浸轧处理后的织物带液率为60%；

对浸轧后的织物进行烘干处理，烘干温度为80℃，得到抗菌织物。

Claims (10)

1.一种抗菌织物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

配制浸轧液，所述浸轧液由纳米锌复合抗菌剂、封闭型异氰酸酯类粘合剂、胍盐和水组成；

将浸轧液注入浸轧机的轧车工作槽中，然后将织物置入轧车工作槽中，调节轧车压力在0.1-0.3 MPa，进行织物浸轧工艺处理；

对浸轧后的织物进行烘干处理，烘干温度为80-180℃，得到抗菌织物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于浸轧液配制过程如下：

称取一定质量的胍盐溶于50-100倍的水中，形成A溶液；

称取纳米锌复合抗菌剂，边搅拌边加入A溶液中，搅拌3-10min至混合均匀，形成B溶液；

称取粘合剂，边搅拌边加入B溶液中，搅拌3-10min至混合均匀，形成C溶液；

加入余量的水，混合均匀后配制成浸轧液；

所述浸轧液中，纳米锌复合抗菌剂为20-100g/L，封闭型异氰酸酯类粘合剂为10-100g/L，胍盐为5-20g/L。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：纳米锌复合抗菌剂为80-100 g/L。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：胍盐为7-10 g/L。

5.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于：粘合剂为10-30 g/L。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于浸轧液配制过程如下：

称取0.72g胍盐溶于64.8g水中，形成A溶液；

称取8g纳米锌复合抗菌剂，边搅拌边加入A溶液中，搅拌5min至混合均匀，形成B溶液；

称取1g粘合剂，边搅拌边加入B溶液中，搅拌5min至混合均匀，形成C溶液；

加入25.48g水，混合均匀后配制成浸轧液。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于：浸轧处理后的织物带液率为60%-100%。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：浸轧处理后的织物带液率为80%。

9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于：100kg浸轧液处理100-160kg织物。

10.一种抗菌织物，其特征在于：采用根据权利要求1至9任一项所述的方法来制备。