CN109778339A - 一种具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其工艺方法包括：先制成含有氧化锌及氧化硒的塑料纱线；将塑料纱线于染整程序的水浴中添加至少一种分散性染料，使分散性染料与塑料纱线所含的氧化硒产生反应，使其于分散性染料的表面形成亚硒酸结晶；于染整程序的水浴中再添加硝酸锌，使硝酸锌于水浴中解离成锌离子，使锌离子与亚硒酸结晶产生反应，以形成具有锌离子的反应物；完成具有锌离子的反应物，可露出于塑料纱线及分散性染料的表面；如此，即可避免锌离子受到染料遮盖而丧失抗菌效果，达到具有高度抗菌功效的塑料纱线。

Description

一种具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，具体涉及一种方法：先将氧化锌及氧化硒共混于塑料母粒中，并将塑料母粒以抽丝方式形成预设的塑料纱线；向塑料纱线染整程序的水浴中添加至少一种分散性染料，使分散性染料与塑料纱线所含的氧化硒产生反应，使其于分散性染料表面形成亚硒酸结晶；于染整程序的水浴中再添加硝酸锌，使硝酸锌于水浴中解离成锌离子，使锌离子与亚硒酸结晶产生反应，以形成具有锌离子的反应物；完成具有锌离子的反应物，可露出于塑料纱线及分散性染料的表面；如此，避免锌离子受到染料遮盖而丧失抗菌效果，而可通过外露于塑料纱线表面的锌离子用以抑制细菌，达到塑料纱线具有高度抗菌的功效。

背景技术

锌是一种强力的抗菌营养剂，它是一种微量的营养物质。其主要抗菌机理为：锌是人体抗氧化的成分，包括四个锌原子，可保护细胞膜与组织，不受氢氧游离基的破坏，而其解毒功能和抗菌效果，完全是因为锌的关系。而且锌可改变细菌源的代谢，使菌量复活的机会减少了许多；因此，通过锌元素可以阻止许多细菌的生成。

因此，锌元素已经被证实，可以促进菌细胞凋亡，所以本领域技术人员已研发将锌元素结合于物品中，借此达到结合锌元素物品，具有抗菌及抑菌的功能。

以锌元素与塑料结合为例，多数是将氧化锌粉体添加于塑料（polyethyleneterephthalate；简称PET），使得塑料母粒高温熔合氧化锌，本发明使锌元素添加于塑料溶液中进行混合，并进行塑料抽纱程序，最后制成具有锌元素的塑料纱线，使得塑料纱线具有抗菌功能。

以此方式，再将具有锌元素的塑料纱线制成各式纺织物品，达到由具有锌元素纺织而成的物品，产生具有抗菌、抑菌功能。

然而，现有抗菌塑料纱线在实际与实验上，会受到染料遮避，例如：塑料纱线多半是使用分散染料，而传统分散性染料是一种类分子小、结构简单、不含有可电离的水溶性基团的疏水性染料，使得传统分散性染料主要依靠分散剂的分散作用，在水溶液中呈分散状态而进行染色；因此，现有的抗菌塑料纱线于染整过程中，染料随着染液流动逐渐靠近抗菌塑料纱线，当染料进入边界层靠近塑料纱线界面后，即会扩散接近塑料纱线表面内部，彼此分子作用力达到足够大后，迅速被塑料纱线表面吸附，最后染料被吸附到塑料纱线表面后，染料将向塑料纱线内部扩散，此时染料会覆盖在塑料纱线表面，因塑料纱线内部所含有的锌元素被染料所覆盖，如此一来也使得塑料纱线抗菌力因遮蔽而消失。

因此，如何解决因染料的遮避，造成抗菌塑料纱线抗菌性消失，一直是所有抗菌纺织品所欲解决的课题，更是本发明所保护的重点。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题与缺陷，本发明公开一种具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其工艺方法包括：先将氧化锌及氧化硒以共混方式，混合于塑料母粒中，使塑料母粒具有这些氧化锌及这些氧化硒，并将这些塑料母粒以抽丝方式形成预设的塑料纱线，使塑料纱线含有这些氧化锌及这些氧化硒；将所制成的塑料纱线进行染整程序，于染整程序的水浴中添加至少一种的分散性染料，使所述的分散性染料，可与塑料纱线所含有的这些氧化硒产生反应，以形成亚硒酸结晶，使分散性染料吸附于塑料纱线的表面，并使这些亚硒酸结晶，形成在分散性染料的表面；于所述染整程序的水浴中，再添加硝酸锌，使所述硝酸锌于水浴中解离成锌离子，使锌离子可与亚硒酸结晶产生反应，以形成具有锌离子的反应物；即完成具有锌离子的反应物，可露出于塑料纱线及分散性染料的表面。

本发明的技术特征在于：使塑料纱线含有氧化硒元素，使塑料纱线于染整程序的水浴中，塑料纱线所含有的氧化硒会与分散性染料（如：偶氮、蒽醌、非偶氮杂环类、以及少量的喹酞酮类、硝基二苯胺类、次甲基类、氨基酮类等品种）产生反应，而可于分散性染料的表面形成亚硒酸结晶，再利用于染整程序的水浴中，再添加硝酸锌，使硝酸锌于水浴中解离成锌离子，使锌离子与亚硒酸结晶产生反应，以形成具有锌离子的反应物，如此使具有锌离子的反应物露出于塑料纱线及分散性染料的表面。可避免锌离子受到染料遮盖而丧失抗菌效果，而可通过外露于塑料纱线表面的锌离子用以抑制细菌，达到塑料纱线具有高度抗菌的功效。

一个优选的方案在于，该亚硒酸结晶是亚硒酸氢盐（含HSeO₃ ⁻）。

一个优选的方案在于，该亚硒酸结晶是亚硒酸盐（含SeO₃ ²⁻）。

一个优选的方案在于，该亚硒酸的浓度大于4mol/L时，该亚硒酸会发生二聚生成H₂Se₂O₅。

一个优选的方案在于，该硝酸锌介于0.1～0.3mol/L。

一个优选的方案在于，在该氧化硒与硝酸根作用下，会产生硒离子（Se^2-）、亚硒酸根离子（SeO₃ ^2-）或次亚硒酸根离子（SeO₄ ^2-）其中的一种产物。

一个优选的方案在于，该具有锌离子的反应物是硒氧锌（ZnSe）。

一个优选的方案在于，该具有锌离子的反应物是亚硒酸化锌（ZnSeO₃）。

一个优选的方案在于，该具有锌离子的反应物是次亚硒酸化锌（ZnSeO₄）。

本发明的有益效果如下：

本发明所制成的具有锌离子的塑料纱线其针对白色念珠菌的抑菌率可达99.99%。因此通过外露于塑料纱线表面的具有锌离子的反应物用以抑制细菌，达到塑料纱线具有高度抗菌功效。

本发明所制成的具有锌离子的塑料纱线其针对金黄色葡萄球菌的抑菌率可达99%。因此通过外露于塑料纱线表面的具有锌离子的反应物用以抑制细菌，达到塑料纱线具有高度抗菌功效。

本发明所制成的具有锌离子的塑料纱线其针对金黄色葡萄球菌的抑菌率可达99.69%；针对大肠杆菌的抑菌率可达84.29%；针对白色念珠菌的抑菌率可达76.76%。其中经过50次洗涤之后，仍有高抑菌的功效，因此透过外露于塑料纱线表面的具有锌离子的反应物用以抑制细菌，达到塑料纱线具有高度抗菌的功效。

附图说明

图1为本发明说明塑料纱线一抽纱过程实施例示意图。

图2为本发明说明塑料纱线进行染整程序的实施例示意图。

图3为本发明说明塑料纱线与分散性染料产生反应的实施例示意图。

图4为本发明说明塑料纱线与锌离子产生反应的实施例示意图。

图5为本发明说明塑料纱线表面露出具有锌离子的反应物的实施例示意图。

图6为本发明说明一第一抗菌测试的测试报告。

图7为本发明说明一第二抗菌测试的测试报告。

图8为本发明说明一第三抗菌测试的测试报告。

图9为本发明试举一流程图。

附图标记说明

1、塑料，2、氧化硒，3、塑料母粒，４、塑料纱线，５、分散性染料，６、亚硒酸结晶，７、锌离子，８、具有锌离子的反应物。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请结合图1至图5及图9所示，本发明公开一种具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其工艺方法包括：

步骤100：将氧化锌及氧化硒2与一预设的塑料1（如：聚对苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate；简称PET））以共混方式相混合，以制成塑料母粒3，使塑料母粒3具有这些氧化锌元素及这些氧化硒元素；并将塑料母粒3以抽丝方式，形成预设的塑料纱线4（如图1所示）。

步骤110：将所述塑料纱线4进行染整程序，于染整程序的水浴中添加至少一种的分散性染料5（如：偶氮、蒽醌、非偶氮杂环类、以及少量的喹酞酮类、硝基二苯胺类、次甲基类、氨基酮类等品种），使分散性染料5吸附于塑料纱线4的表面（如图2所示）；再由分散性染料5与塑料纱线4所含有的氧化硒产生反应以形成亚硒酸结晶6（H₂SeO₃或(HO)₂SeO），并使亚硒酸结晶6形成在分散性染料5的表面（如图3所示）。

步骤120：于上述步骤染整程序的水浴中再添加硝酸锌，使硝酸锌于水浴中解离成锌离子7，使锌离子7与亚硒酸结晶6产生反应以形成具有锌离子的反应物8（如：ZnSe、ZnSeO₃或ZnSeO₄）（如图4、图5所示）。

步骤130：完成具有锌离子的反应物8露出于塑料纱线4及分散性染料5的表面。

所述步骤110之中，利用塑料纱线4所含有的氧化硒于分散性染料5的中，氧化硒2会形成亚硒酸，而亚硒酸是硒的含氧酸的一种，其中硒的氧化态为+4。所述亚硒酸是白色正交晶晶体，极易溶于水，由二氧化硒溶于少量水缓慢蒸发结晶并用氢氧化钾干燥而得到亚硒酸结晶6，而亚硒酸结晶6的晶体中稍许畸变的SeO₃基团，由较强的氢键相互连接。此外，所述亚硒酸是二元中强酸，当中和程度不同时会分别得到亚硒酸氢盐（含HSeO³⁻）和亚硒酸盐（含SeO₃ ²⁻），所述亚硒酸氢盐的反应机制为：H₂SeO₃ ⇌ H+ + HSeO³⁻ pKa = 2.62；所述亚硒酸盐的反应机制为：HSeO³⁻ ⇌ H⁺ + SeO₃ ²⁻ pKa = 8.32。

值得注意的是，当浓度大于4mol/L的亚硒酸会发生二聚生成H₂Se₂O₅，并脱去一分子水，使其在溶液不游离出二氧化硒，并产生在纱线表面。

所述步骤120之中，所述硝酸锌可介于0.1～0.3mole/L。利用硝酸锌在水浴中解离成锌离子7，当锌离子7碰到塑料纱线4表面的亚硒酸结晶6时会产生反应，在硒与硝酸根作用下，过氧化氢反应氧化或亚硒酸脱水，则产生的产物可以是硒离子（Se^2-）、亚硒酸根离子（SeO₃ ^2-）或次亚硒酸根离子（SeO₄ ^2-）的其中一种。

所述具有锌离子的反应物8可以是由硒离子（Se^2-）与锌（Zn ²⁺）的反应过程为：Zn ^{2 +} + Se^2- à 硒氧锌（ZnSe）。所述具有锌离子的反应物8可以是由亚硒酸根离子（SeO₃ ^2-）与锌（Zn ²⁺）的反应过程为：Zn ²⁺ + SeO₃ ^2- à 亚硒酸化锌（ZnSeO₃）。所述具有锌离子的反应物8可以是由次亚硒酸根离子（SeO₄ ^2-）与锌（Zn ²⁺）的反应过程为：Zn ²⁺ + SeO₄ ^2- à次亚硒酸化锌（ZnSeO₄）。

因此，本发明的技术特征在于，预先在塑料纱线4工艺中混入氧化硒2，使塑料纱线4于染整程序的水浴中，塑料纱线4所含有的氧化硒2会与分散性染料5产生反应，而可于分散性染料5的表面形成亚硒酸结晶6，再利用于染整程序的水浴中再添加硝酸锌，使硝酸锌于水浴中解离成锌离子7，使锌离子7与亚硒酸结晶6产生反应，以形成具有锌离子的反应物8，如此使具有锌离子的反应物8露出于塑料纱线4及分散性染料5的表面。则可避免锌离子受到染料遮盖而丧失抗菌效果，而可通过外露于塑料纱线4表面的具有锌离子的反应物8用以抑制细菌，达到塑料纱线4具有高度抗菌功效。

本发明试举一第一检测说明（如图6所示），由检测结果得知，由本发明所制成的具有锌离子的塑料纱线4其针对白色念珠菌的抑菌率可达99.99%。因此通过外露于塑料纱线4表面的具有锌离子的反应物8用以抑制细菌，达到塑料纱线4具有高度抗菌功效。

本发明试举一第二检测说明（如图7所示），由检测结果得知，由本发明所制成的具有锌离子的塑料纱线4其针对金黄色葡萄球菌的抑菌率可达99%。因此通过外露于塑料纱线4表面的具有锌离子的反应物8用以抑制细菌，达到塑料纱线4具有高度抗菌功效。

本发明试举一第三检测说明（如图8所示），由检测结果得知，由本发明所制成的具有锌离子的塑料纱线4其针对金黄色葡萄球菌的抑菌率可达99.69%；针对大肠杆菌的抑菌率可达84.29%；针对白色念珠菌的抑菌率可达76.76%。其中经过50次洗涤之后，仍有高抑菌的功效，因此通过外露于塑料纱线4表面的具有锌离子的反应物8用以抑制细菌，达到塑料纱线4具有高度抗菌的功效。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其特征在于，其工艺方法包括：

a﹒将氧化锌及氧化硒以共混方式混合于塑料母粒中，使该塑料母粒具有这些氧化锌及这些氧化硒，并将这些塑料母粒以抽丝方式形成预设的塑料纱线；

b﹒将该塑料纱线进行染整程序，于该染整程序的水浴中添加至少一种的分散性染料，使该分散性染料与该塑料纱线所含有的这些氧化硒产生反应以形成亚硒酸结晶，使该分散性染料吸附于该塑料纱线的表面，并使这些亚硒酸结晶形成在该分散性染料的表面；

c﹒于该染整程序的水浴中再添加硝酸锌，使该硝酸锌于水浴中解离成锌离子，使该锌离子与该亚硒酸结晶产生反应以形成具有锌离子的反应物；

d﹒完成该具有锌离子的反应物露出于该塑料纱线及该分散性染料的表面。

2.根据权利要求1所述的具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其特征在于，该亚硒酸结晶是亚硒酸氢盐。

3.根据权利要求1所述的具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其特征在于，该亚硒酸结晶是亚硒酸盐。

4.根据权利要求1所述的具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其特征在于，该亚硒酸的浓度大于4mol/L时，该亚硒酸会发生二聚生成H₂Se₂O₅。

5.根据权利要求1所述的具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其特征在于，该硝酸锌介于0.1～0.3mol/L。

6.根据权利要求1所述的具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其特征在于，在该氧化硒与硝酸根作用下，会产生硒离子、亚硒酸根离子或次亚硒酸根离子其中一种的产物。

7.根据权利要求1所述的具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其特征在于，该具有锌离子的反应物是硒氧锌。

8.根据权利要求1所述的具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其特征在于，该具有锌离子的反应物是亚硒酸化锌。

9.根据权利要求1所述的具有抗菌及抗染料遮蔽的纱线制造方法，其特征在于，该具有锌离子的反应物是次亚硒酸化锌。