CN110499643B - 一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法 - Google Patents

一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，包括(1)将阿魏酸、芥子酸和对香豆酸按一定比例混合，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；(2)将织物浸入抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧后进行负压闪爆，烘干；(3)将烘干织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，进行催化交联，再次烘干；(4)将再次烘干的织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，进行甲酯化反应，烘干。该整理方法适用于各种织物，整理后织物具有显著的抗紫外线、防水、抗菌的效果，可以作为医用材料、纺织服装材料、抗菌材料等广泛应用于纺织工业、医药保健、生物医学等领域。

Description

一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法
技术领域
本发明涉及纺织工程领域，具体涉及一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法。
背景技术
近几年来，大气中的臭氧层受到严重的破坏，到达地面的紫外线大大增加，紫外线不仅会降低人体的免疫力，也会造成人体皮肤病，更有甚者使人们患上皮肤癌。普通织物虽然有一定的防紫外线功能，但其还远远不能满足人们对防御紫外线的需要，因此，织物的防紫外线整理研究显得越来越重要。
现在市面上有很多种抗紫外线剂，但是其效果只是比较单一的抗紫外线性，不能经一定程度的水洗或干洗，并且经过抗紫外线处理后的纺织品的手感、外观受到的影响较大。甚至还有的一些抗紫外线有时还会分解破坏织物的纤维结构，降低织物的耐久性和耐洗性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，本发明的整理方法适用于各种织物，除了赋予织物抗紫外线功能，还能达到防水、抗菌的效果，同时对织物无损伤。
本发明采用的技术方案如下：
一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，包括如下步骤：
S1：将阿魏酸、芥子酸、对香豆酸与水按一定比例混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；
S2：将织物浸入所述抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧后进行负压闪爆，烘干；
S3：将经过步骤S2处理后的织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，催化交联，再次烘干；
S4：将经过步骤S3处理后的织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，进行甲酯化反应，清水漂洗后烘干。
优选的，步骤S1中，所述抗紫外线防水抗菌整理液各成分的用量为：阿魏酸1-5g/L，芥子酸2-10g/L，对香豆酸1-8g/L，余量为水。
优选的，步骤S2中，所述织物为天然棉麻丝毛织物、化纤织物和混纺织物中的一种。
优选的，步骤S2中，所述二浸二轧的浴比为1:100-1:300，轧余率为80-100％。
优选的，步骤S2中，所述负压闪爆的真空度为0.100-0.024mBar。
优选的，步骤S2中，所述烘干的温度为80-120℃。
优选的，其特征在于，步骤S3中，所述漆酶的酶活力为120-400U/g，漆酶的浓度为20-80g/L，所述催化交联的温度为30-40℃，所述烘干的温度为80-120℃。
优选的，步骤S4中，所述脂肪酶的浓度为10-50g/L，所述脂肪酶的酶活力为1000U/g，所述织物与所述含有脂肪酶的甲醇溶液的浴比为1:100-1:300。
优选的，步骤S4中，甲酯化反应的温度为30-40℃，反应时间12-48h。
优选的，步骤S4中，烘干的温度为80-120℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明制备方法与现有技术相比，采用阿魏酸、芥子酸、对香豆酸等基于木质素的单体聚合，在织物纤维外层形成一层木质素外壳，由于木质素有良好的的紫外线吸收特性，因此赋予织物优良的抗紫外线功能。而且木质素是天然高聚物，对织物的纤维没有任何损伤。
2)利用甲酯化反应对形成的木质素外层裸露的羧基进行封闭，使织物纤维外层的木质素层完全憎水。
3)阿魏酸、芥子酸、对香豆酸等木质素的单体均具有酚羟基，具有很好的抗菌活性。
4)基于木质素的功能整理，反应采用酶催化过程，避免带入不必要的有机溶剂，有效减低了整理过程中产生的污染。
附图说明
图1是本发明实施例与对比例提供的整理方法处理的织物的抑菌时间曲线。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明提供了一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，包括如下步骤：
S1：将阿魏酸、芥子酸、对香豆酸与水按一定比例混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；
S2：将织物浸入所述抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧后进行负压闪爆，烘干；
S3：将经过步骤S2处理后的织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，催化交联，再次烘干；
S4：将经过步骤S3处理后的织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，进行甲酯化反应，清水漂洗后烘干。
本发明中，首先将阿魏酸、芥子酸、对香豆酸与水按一定比例混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；本发明提供的抗紫外线防水抗菌整理液组成优选采用：阿魏酸1-5g/L，更优选为3g/L，芥子酸2-10g/L，更优选为5g/L，对香豆酸1-8g/L，更优选为5g/L，余量为水。
抗紫外线防水抗菌整理液配置完成后，将织物浸入抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧后进行负压闪爆，烘干；织物优选天然棉麻丝毛织物、化纤织物和混纺织物中的一种；二浸二轧的浴比优选为1:100-1:300，更优选为1:200，轧余率优选为80-100％，更优选为100％；负压闪爆的真空度优选为0.100-0.024mBar，更优选为0.024mBar；烘干温度80-120℃，更优选为100℃。本发明中，阿魏酸、芥子酸、对香豆酸均为基于木质素的单体，这些单体聚合，在织物纤维外层形成一层木质素外壳，由于木质素有良好的的紫外线吸收特性，因此赋予织物优良的抗紫外线功能。而且，木质素是天然高聚物，对织物的纤维没有任何损伤。另外，由于阿魏酸、芥子酸、对香豆酸制备的抗紫外线防水抗菌整理液会产生预交联产物使得液体粘度增大，造成整理液对织物的浸润和渗透下降，本发明中采用负压闪爆能够更好的将整理液渗透至纤维内部。
然后，将经过抗紫外线防水抗菌整理液处理后织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，催化交联，再次烘干；本发明中漆酶的酶活力为120-400U/g，漆酶浓度优选为20-80g/L，更优选为50g/L；交联温度优选为30-40℃，更优选为37℃；烘干温度80-120℃，更优选为100℃。
最后，再将织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，进行甲酯化反应，清水漂洗后烘干。本发明中，脂肪酶(酶活1000U/g)浓度优选为10-50g/L，更优选为30g/L；浴比优选为1:100-1:300，更优选为1:200；甲酯化温度优选为30-40℃，更优选为37℃；反应时间优选为12-48h，更优选为36h；烘干温度80-120℃，更优选为100℃。
实施例1：
一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，包括如下步骤：
1、将0.3Kg阿魏酸、0.5Kg芥子酸、0.5Kg对香豆酸与100L水混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；
2、将混纺织物浸入抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧，浴比为1:200，轧余率为100％；之后以0.024mBar真空度进行负压闪爆，再100℃烘干；
3、将烘干的混纺织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，漆酶的酶活力为120-400U/g，漆酶浓度为50g/L，37℃进行催化交联，再次100℃烘干；
4、将再次烘干的织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，脂肪酶(酶活力1000U/g)浓度为30g/L，37℃进行甲酯化反应36h，清水漂洗2遍，100℃烘干。
实施例2：
一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，包括如下步骤：
1、将0.1Kg阿魏酸、0.2Kg芥子酸、0.1Kg对香豆酸与100L水混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；
2、将丝纺织物浸入抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧，浴比为1:100，轧余率为80％；之后以0.100mBar真空度进行负压闪爆，再80℃烘干；
3、将烘干的丝织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，漆酶的酶活力为120-400U/g，漆酶浓度为20g/L，30℃进行催化交联，再次80℃烘干；
4、将再次烘干的织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，脂肪酶(酶活1000U/g)浓度为10g/L，30℃进行甲酯化反应12h，清水漂洗2遍，80℃烘干。
实施例3：
一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，包括如下步骤：
1、将0.5Kg阿魏酸、1.0Kg芥子酸、0.8Kg对香豆酸与100L水混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；
2、将混纺织物浸入抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧，浴比为1:300，轧余率为100％；之后以0.024mBar真空度进行负压闪爆，再120℃烘干；
3、将烘干的混纺织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，漆酶的酶活力为120-400U/g，漆酶浓度为80g/L，40℃进行催化交联，再次120℃烘干；
4、将再次烘干的织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，脂肪酶(酶活1000U/g)浓度为50g/L，40℃进行甲酯化反应48h，清水漂洗2遍，120℃烘干。
对比例1：
一种抗紫外线防水织物的整理方法，包括如下步骤：
1、将0.3Kg阿魏酸、0.5Kg芥子酸、0.5Kg对香豆酸与100L水混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；
2、将混纺织物浸入抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧，浴比为1:200，轧余率为100％，再100℃烘干；
3、将烘干的混纺织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，漆酶浓度为50g/L，37℃进行催化交联，再次100℃烘干；
4、将再次烘干的织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，脂肪酶(酶活1000U/g)浓度为30g/L，37℃进行甲酯化反应36h，清水漂洗2遍，100℃烘干。
对比例2：
一种抗紫外线防水织物的整理方法，包括如下步骤：
1、将0.3Kg阿魏酸、0.5Kg芥子酸、0.5Kg对香豆酸与100L水混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；
2、将混纺织物浸入抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧，浴比为1:200，轧余率为100％；之后以0.024mBar真空度进行负压闪爆，再100℃烘干；
3、将烘干的织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，脂肪酶(酶活1000U/g)浓度为30g/L，37℃进行甲酯化反应36h，清水漂洗2遍，100℃烘干。
对比例3：
一种抗紫外线防水织物的整理方法，包括如下步骤：
1、将0.3Kg阿魏酸、0.5Kg芥子酸、0.5Kg对香豆酸与100L水混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；
2、将混纺织物浸入抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧，浴比为1:200，轧余率为100％；之后以0.024mBar真空度进行负压闪爆，再100℃烘干；
3、将烘干的混纺织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，漆酶浓度为50g/L，37℃进行催化交联，再次100℃烘干。
采用AATCC183-1998测试方法，用Camspec M350SPF分光光度仪测试实施例1-3和对比例1-3整理得到的织物的紫外线透射率，以紫外线防护因子UPF值评价织物抗紫外线效果。用YG065型电子强力机，参照GB/T3923.1-1997方法测试实施例1-3和对比例1-3整理得到的织物，以织物经向断裂强力表示织物断裂强力。采用接触角测定仪测定实施例1-3和对比例1-3整理得到的织物的接触角，评价其防水性能，各性能检测结果如表1。
表1实施例与对比例的抗紫外线防水整理的性能检测数据
Figure BDA0002162695890000031
Figure BDA0002162695890000041
如表1所示，经实施例整理后，UPF值均达到50+，显示具有优良的抗紫外线性能，同时织物的断裂强力也有所增加，接触角达到了90以上，说明经实施例整理的织物能够做到防水效果。但是对比例整理的织物，不具备以上性质。
抗菌测试：将1g实施例1-3和对比例1-3整理得到的织物放入透析袋中置于200ml1.2M磷酸钠缓冲液，磁力搅拌进行释放。经过一段时间后，取出织物利用AATCC100-2004标准检验织物对金黄色葡萄球菌的抑菌效果。测试结果如图1所示，根据图1可知：本发明提供的实施例与对比例比较，经本发明方法处理的各种织物对金黄色葡萄球菌的抑菌性能具有更持久的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将阿魏酸、芥子酸、对香豆酸与水按一定比例混合，充分搅拌，配制成抗紫外线防水抗菌整理液；所述抗紫外线防水抗菌整理液各成分的用量为：阿魏酸1-5g/L，芥子酸2-10g/L，对香豆酸1-8g/L，余量为水；
S2：将织物浸入所述抗紫外线防水抗菌整理液，二浸二轧后进行负压闪爆，烘干；
S3：将经过步骤S2处理后的织物浸入臭氧饱和的漆酶溶液，催化交联，再次烘干；
S4：将经过步骤S3处理后的织物浸入含有脂肪酶的甲醇溶液，进行甲酯化反应，清水漂洗后烘干。
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，其特征在于，步骤S2中，所述织物为天然棉麻丝毛织物、化纤织物和混纺织物中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，其特征在于，步骤S2中，所述二浸二轧的浴比为1:100-1:300，轧余率为80-100%。
4.根据权利要求1所述的一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，其特征在于，步骤S2中，所述负压闪爆的真空度为0.100-0.024mBar。
5.根据权利要求1所述的一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，其特征在于，步骤S2中，所述烘干的温度为80-120℃。
6.根据权利要求1所述的一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，其特征在于，步骤S3中，所述漆酶的酶活力为120-400U/g，漆酶的浓度为20-80g/L，所述催化交联的温度为30-40℃，所述烘干的温度为80-120℃。
7.根据权利要求1所述的一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，其特征在于，步骤S4中，所述脂肪酶的浓度为10-50g/L，所述脂肪酶的酶活力为1000U/g，所述织物与所述含有脂肪酶的甲醇溶液的浴比为1:100-1:300。
8.根据权利要求1所述的一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，其特征在于，步骤S4中，所述甲酯化反应的温度为30-40℃，反应时间12-48h。
9.根据权利要求1所述的一种抗紫外线防水抗菌织物的整理方法，其特征在于，步骤S4中，所述烘干的温度为80-120℃。
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