CN111304907B - 毛巾专用抗菌整理液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种毛巾专用抗菌整理液及其制备方法，其先将活性无机金属氧化物和分散剂及去离子水经砂磨机研磨成具有特定晶型的纳米抗菌成分，形成抗菌分散母液，然后再向抗菌分散母液中添加纺织品后整理剂如柔顺剂、渗透剂等，并以去离子水调整浓度后得到抗菌整理液，该抗菌整理液经常规浸轧工艺添加到毛巾中，烘干后得到抗菌毛巾。经该整理液处理的毛巾具有柔软、抗皱、吸水性好、手感好，且抗菌效率高、耐水洗性优异的特点，且使用该整理液不改变毛巾前期制备工艺和后期的后整理工艺，操作简便，成本较低。除毛巾以外，本发明申请技术方案还适用于以棉纤维为主(棉纤维含量≥75％)的纺织品。
Description
技术领域
本发明涉及一种毛巾整理液及其制备方法，尤其涉及毛巾专用抗菌整理液及其制备方法，属于纺织品后整理剂技术领域。
背景技术
一般而言，多孔性毛巾易吸收人体汗腺和皮脂腺分泌的汗水、新陈代谢产物和皮脂等排泄物，从而形成微生物的营养源，极易导致微生物的滋生和繁殖，特别是在潮湿、营养及合适的温度下，微生物繁殖迅速，并在织物上生成菌斑，使毛巾产生霉变、脆化甚至变质，以致使用过程中人体接触病菌，可能对人体造成伤害，尤其是天然纤维织物制备形成的毛巾，虽然舒适性非常高，但在上述环境下更易滋生细菌，从而诱发各种皮肤疾病。
随着科技水平的高度发展，功能性、环保型毛巾已经成为当今毛巾市场主流，其中具有抗菌功能的毛巾成为能够解决前述问题的方法之一。
目前具有抗菌功能的毛巾有使用天然抗菌纤维进行织造的，也有对普通多孔毛巾在后整理时采用抗菌整理剂的。其中使用天然抗菌纤维的一般成本价格较高，且毛巾的牢固度等均难以达到普通毛巾的程度，因此使用范围较窄；而采用抗菌整理剂的抗菌毛巾，抗菌剂的合理选用，对于增加毛巾的功能，变化毛巾的风格，改善毛巾的质量和提高毛巾的附加值具有关键的作用，现有技术中采用的抗菌剂多为有机抗菌剂，但使用有机抗菌剂进行后整理，往往存在改变毛巾其他性能、改变后整理工艺等问题。此外不论采用天然抗菌纤维还是采用有机抗菌剂进行后整理的方式，均存在抗菌性能不稳定、不耐水洗、不耐温等缺点，限制了抗菌毛巾的推广。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种毛巾专用抗菌整理液及其制备方法，该整理液的抗菌分散母液中有特定晶型结构的无机抗菌成分，经该整理液以常规浸轧方式处理后的毛巾，具有柔软、抗皱、吸水性好、手感好，且抗菌效率高、耐水洗性优异的特点，且使用该整理液不改变毛巾前期制备工艺和后期的后整理工艺，操作简便，成本较低。
本发明的技术方案是：
本发明公开了一种毛巾专用抗菌分散母液，该抗菌分散母液由主要包括下述步骤的制备方法制备得到：将初始状态的活性无机金属氧化物和去离子水混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂，研磨6-24h(优选12-18h)后得到含有纳米抗菌成分的抗菌分散母液；所述初始状态的活性无机金属氧化物占该抗菌分散母液的质量百分比为25-35wt.％，所述分散剂占初始状态的活性无机金属氧化物总质量的8-12wt.％，余量为去离子水。
其中所述初始状态的活性无机金属氧化物为活性氧化锌，该活性氧化锌的粒径D90不小于150nm，且该活性氧化锌的晶型结构呈花状。
其中所述纳米抗菌成分为粒径D90不大于90nm的纳米活性氧化锌，且该纳米活性氧化锌的晶型结构为花状、棒状、针状和球状中的至少一种；优选粒径D90不大于90nm、晶型结构为棒状结构且该棒状结构长径比为(3-5):1的纳米活性氧化锌。
其中所述分散剂为碱金属磷酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸系阴离子表面活性剂和羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物中的至少一种，所述碱金属磷酸盐为六偏磷酸盐；所述分散剂优选非离子型的脂肪醇聚氧乙烯醚。
本发明还公开了一种含上述抗菌分散母液的毛巾专用抗菌整理液，该抗菌整理液包括抗菌分散母液、纺织品后整理剂和去离子水，其中所述抗菌分散母液中的纳米抗菌成分占该抗菌整理液总质量的0.5-1.5wt.％，且所述纺织品后整理剂占该抗菌整理液总质量的2-3wt.％。
纺织品后整理剂包括柔软剂和渗透剂中的至少一种。其中柔软剂选择市售常见的纺织品用柔软剂即可，优选非离子型柔软剂；其中渗透剂为阴离子型渗透剂、非离子型渗透剂和复配型渗透剂中的一种，可以为氨基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚、磷酸酯类化合物、醇类化合物、酮类化合物和醚类化合物中的一种，优选非离子型渗透剂，特别优选脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。
本发明还公开了一种使用上述抗菌整理液制备所得的抗菌毛巾，该抗菌毛巾是由包括下述制备步骤的制备方法得到的：将毛巾浸没于装有所述抗菌整理液的后整理液槽内，经浸轧工艺处理后，再经烘干得到所述抗菌毛巾。
本发明的有益技术效果是：本发明的整理液先将活性无机金属氧化物和分散剂及去离子水经砂磨机研磨成具有特定晶型的纳米抗菌成分，形成抗菌分散母液，然后再向抗菌分散母液中添加纺织品后整理剂如柔顺剂、渗透剂等，并以去离子水调整浓度后得到抗菌整理液，该抗菌整理液经常规浸轧工艺添加到毛巾中，烘干后得到抗菌毛巾。经该整理液处理的毛巾具有柔软、抗皱、吸水性好、手感好，且抗菌效率高、耐水洗性优异的特点，且使用该整理液不改变毛巾前期制备工艺和后期的后整理工艺，操作简便，成本较低。除毛巾以外，本发明申请技术方案还适用于以棉纤维为主(棉纤维含量≥75％)的纺织品。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
抗菌分散母液的制备：
抗菌分散母液A：
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为150nm，晶型为花状)3kg和去离子水6.7kg混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3kg，研磨6h后得到含有纳米活性氧化锌(粒径D90为90nm，晶型为花状)的抗菌分散母液，该抗菌分散母液中纳米活性氧化锌含量为30wt.％。
抗菌分散母液B：
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为150nm，晶型为花状)3kg和去离子水6.7kg混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3kg，研磨12h后得到含有纳米活性氧化锌(粒径D90为90nm，晶型为棒状，长径比为5:1)的抗菌分散母液，该抗菌分散母液中纳米活性氧化锌含量为30wt.％。
抗菌分散母液C：
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为150nm，晶型为花状)3kg和去离子6.7kg水混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3kg，研磨24h后得到含有纳米活性氧化锌(粒径D90为90nm，晶型为球状)的抗菌分散母液，该抗菌分散母液中纳米活性氧化锌含量为30wt.％。
抗菌分散母液D：
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为200nm，晶型为花状)3kg和去离子水6.7kg混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂(六偏磷酸钠)0.3kg，研磨18h后得到含有纳米活性氧化锌(粒径D90为90nm，晶型为棒状，长径比为3:1)的抗菌分散母液，该抗菌分散母液中纳米活性氧化锌含量为30wt.％。
抗菌分散母液E：
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为200nm，晶型为花状)3kg和去离子水6.7kg混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂(羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物)0.3kg，研磨14h后得到含有纳米活性氧化锌(粒径D90为70nm，晶型为棒状，长径比为5:1)的抗菌分散母液，该抗菌分散母液中纳米活性氧化锌含量为30wt.％。
抗菌分散母液F：
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为150nm，晶型为花状)2.5kg和去离子水7.1kg混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.2kg，研磨12h后得到含有纳米活性氧化锌(粒径D90为90nm，晶型为棒状，长径比为5:1)的抗菌分散母液,该抗菌分散母液中纳米活性氧化锌含量为25wt.％。
抗菌分散母液G：
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为150nm，晶型为花状)3.5kg和去离子水6.08kg混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.42kg，研磨12h后得到含有纳米活性氧化锌(粒径D90为90nm，晶型为棒状，长径比为5:1)的抗菌分散母液，该抗菌分散母液中纳米活性氧化锌含量为35wt.％。
抗菌分散母液A’
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为150nm，晶型为花状)3kg、分散剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3kg和去离子水6.7kg混合后并搅拌均匀，得到抗菌分散母液，该抗菌分散母液中活性氧化锌含量为30wt.％。
抗菌分散母液B’：
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为150nm，晶型为花状)3kg和去离子水6.7kg混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3kg，研磨20h后得到含有纳米活性氧化锌(粒径D90为90nm，晶型为棒状，长径比为2:1)的抗菌分散母液，该抗菌分散母液中纳米活性氧化锌含量为30wt.％。
抗菌分散母液C’：
将初始状态的活性无机金属氧化物(活性氧化锌，粒径D90为150nm，晶型为花状)3kg和去离子水6.7kg混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)0.3kg，研磨10h后得到含有纳米活性氧化锌(粒径D90为90nm，晶型为棒状，长径比为6:1)的抗菌分散母液，该抗菌分散母液中纳米活性氧化锌含量为30wt.％。
抗菌整理液的制备：
按照表1和表2所示，在上述制备得到的抗菌分散母液或现有常规技术中使用的有机抗菌整理剂中按照一定比例加入纺织品后整理剂，然后再加入去离子水进行稀释，得到抗菌整理液。
其中所述纺织品后整理剂包括柔软剂和渗透剂，其中柔软剂选择市售常见的纺织品用柔软剂即可，下述具体实施例和对比例中优选非离子型柔软剂；其中渗透剂为氨基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚、磷酸酯类化合物、醇类化合物、酮类化合物和醚类化合物中的一种，优选非离子型渗透剂，特别优选脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。
表1具体实施例抗菌整理液配方组成(单位：wt.％)
表2对比例抗菌整理液配方组成(单位：wt.％)
抗菌毛巾的制备：
将毛巾浸没于装有上述抗菌整理液的后整理液槽内，经浸轧工艺处理后，再经烘干得到抗菌毛巾。对制备得到的抗菌毛巾参考FZ/T73023-2006(附录D8振荡法、附录E晕圈法)进行抗菌性能和抑菌圈宽度测试。其中
抗菌性能测试判定标准为：
A级：表示水洗10次后满足抗菌要求；
AA级：表示水洗20次后满足抗菌要求；
AAA级：表示水洗50次后满足抗菌要求。
抑菌圈宽度测试判定标准为：
标准值要求≤5满足溶出安全性指标。
各具体实施例的抗菌性能测试结果如下表3所示，抑菌圈宽度测试结果如下表4所示。
表3具体实施例和对比例的抗菌性能测试结果
表4具体实施例和对比例抑菌圈测试结果(单位：mm)
从以上具体实施例和对比例可以看出，使用含有本申请所述抗菌分散母液的抗菌整理液，比使用含有现有技术的有机抗菌整理剂的抗菌整理液处理所得毛巾的抗菌效果、耐水洗性能优异。
从具体实施例1-12和对比例1-4可以看出，使用含有本申请所述抗菌分散母液的抗菌整理液处理所得毛巾，比使用含有或不含有现有技术的有机抗菌整理剂的抗菌整理液处理所得毛巾的抗菌效果、耐水性性能更优优异。
其中，从具体实施例1-3的数据对比可以看出，经研磨后得到的纳米活性氧化锌处于花状、棒状和球状时均具有非常好的抗菌效果和耐水性能，但当其研磨后的晶型结构为棒状时，综合效果最佳，尤其是抗菌的耐水洗性，对测试用三种菌种均能达到AAA级别。上述纳米活性氧化锌的晶型结构可以通过调整研磨时间来控制，本申请中控制研磨时间在12-18h来获得以棒状晶型为主的活性氧化锌，当研磨时间过短时，初始状态的活性氧化锌花状结构未打开；研磨时间过长，则会造成棒状结构的破坏，使其长径比缩小，晶型更趋向于球形。
其中，从具体实施例2、4、9-12对比(尤其是2和9的对比)可以看出，纳米活性氧化锌含量一样且晶型结构均为棒状时，是否使用渗透剂对毛巾的耐水洗性能有一定的影响。当不使用渗透剂(具体实施例2)，仅使用棒状结构纳米活性氧化锌时，其抗菌性能能够达到AAA级别，但其耐水洗次数为刚满足AAA级别的50次，而使用渗透剂后(具体实施例4、9-12)所能达到的耐水洗次数可高达70次之后仍能满足抗菌性能，耐水洗性能远远优于标准所规定的性能。这是因为渗透剂的加入，有利于提高抗菌组分在纤维中的附着力，能够提高其耐洗涤性能。
其中，从具体实施例13和对比例5中可以看出，当均使用晶型结构为花状的氧化锌时，使用未经研磨处理的处于初始状态的活性无机金属氧化物(对比例5)和使用经研磨处理后得到的纳米活性氧化锌，其粒径不同，抑菌圈测试和抗菌性能明显为经研磨处理后的纳米活性氧化锌效果更好。而当进行结构为棒状时，棒状的粒径不同(具体实施例6和9)，抗菌效果和抑菌圈测试结果没有太大影响；但当棒状的长径比不同但在本申请所述范围内时(具体实施例4、9和5)，抗菌效果和抑菌圈测试结果没有太大影响，但当长径比过小(对比例8)和长径比多大(对比例9)时，虽然耐水洗性仍能达到AAA级别，满足纺织品的一般要求，但不能达到本申请(具体实施例4和9)的水洗70次仍具有抗菌性的效果。
其中，对比例1为不使用抗菌剂(现有有机抗菌剂)的情况，对比例2和3为不使用渗透剂而使用不同剂量有机抗菌剂的情况，对比例4为使用渗透剂的情况下使用有机抗菌剂的情况，可以看出抑菌圈测试结果和耐水洗抗菌效果不能同时均达到非常良好的效果。
本发明的整理液先将活性无机金属氧化物和分散剂及去离子水经砂磨机研磨成具有特定晶型的纳米抗菌成分，形成抗菌分散母液，然后再向抗菌分散母液中添加纺织品后整理剂如柔顺剂、渗透剂等，并以去离子水调整浓度后得到抗菌整理液，该抗菌整理液经常规浸轧工艺添加到毛巾中，烘干后得到抗菌毛巾。经该整理液处理的毛巾具有柔软、抗皱、吸水性好、手感好，且抗菌效率高、耐水洗性优异的特点，且使用该整理液不改变毛巾前期制备工艺和后期的后整理工艺，操作简便，成本较低。除毛巾以外，本发明申请技术方案还适用于以棉纤维为主(棉纤维含量≥75％)的纺织品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种毛巾专用抗菌分散母液，其特征在于：由主要包括下述步骤的制备方法制备得到：将初始状态的活性无机金属氧化物和去离子水混合后并搅拌均匀形成混合液，然后将该混合液倒入砂磨机进行研磨，且边研磨边缓慢加入分散剂，研磨12-18h后得到含有纳米抗菌成分的抗菌分散母液；所述初始状态的活性无机金属氧化物占该抗菌分散母液的质量百分比为25-35wt.％，所述分散剂占初始状态的活性无机金属氧化物总质量的8-12wt.％，余量为去离子水；
其中所述初始状态的活性无机金属氧化物为活性氧化锌，该活性氧化锌的粒径D90不小于150nm，且该活性氧化锌的晶型结构呈花状；
其中所述纳米抗菌成分为粒径D90不大于90nm、晶型结构为棒状结构且该棒状结构长径比为(3-5):1的纳米活性氧化锌；
其中所述分散剂为碱金属磷酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚，所述碱金属磷酸盐为六偏磷酸盐。
2.一种含权利要求1所述抗菌分散母液的毛巾专用抗菌整理液，其特征在于：该抗菌整理液包括抗菌分散母液、纺织品后整理剂和去离子水，其中所述抗菌分散母液中的纳米抗菌成分占该抗菌整理液总质量的0.5-1.5wt.％，且所述纺织品后整理剂占该抗菌整理液总质量的2-3wt.％，所述纺织品后整理剂包括柔软剂和渗透剂。
3.根据权利要求2所述的抗菌整理液，其特征在于：所述渗透剂为阴离子型渗透剂、非离子型渗透剂和复配型渗透剂中的一种。
4.根据权利要求3所述的抗菌整理液，其特征在于：所述渗透剂为氨基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚、磷酸酯类化合物、醇类化合物、酮类化合物和醚类化合物中的一种。
5.一种使用权利要求4所述抗菌整理液制备所得的抗菌毛巾，其特征在于：是由包括下述制备步骤的制备方法得到的：将毛巾浸没于装有所述抗菌整理液的后整理液槽内，经浸轧工艺处理后，再经烘干得到所述抗菌毛巾。
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