CN111809393A - 具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其制造方法包括：将一具天然纤维的纺织品进行一树脂浸渍程序，其将纺织品泡制于一浸渍液中，并于浸渍液中添加一甲壳质物质（如：甲壳素或甲聚醣）及一具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N‑halamine）；再将完成树脂浸渍程序的纺织品依序进行压挤、烘焙程序，以完成具有过滤及杀菌功效的天然纤维纺织品，进而可应用于空气清净机或净水生饮机等设备的滤材；借此，利用杀菌元素（具有杂环的卤素胺化合）以化学共价键方式，永久性的结合至天然高分子纤维素，达到具有强效、安全、耐久及杀菌防臭的天然纤维纺织品。

Description

具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法
技术领域
本发明涉及一种具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，特别是指通过一树脂浸渍程序（湿式加工），将具天然纤维的纺织品浸制于一浸渍液中，使天然纤维纺织品具有强效、安全、耐久及杀菌防臭的功效。
背景技术
近年来，随着科学技术发达，生活品质不断往上提升，消费者逐渐懂得追求日常生活环境清洁与舒适性；遂而开始对布料、纺织品的品质、机能有所要求，而业界亦随消费者的需求，积极开发各种具机能性、差别性产品，如：防火加工、抗菌防臭加工、防虫加工、ＵＶ抗紫外线、 抗MRSA加工等，借以来提高产品的附加价值，其中差别性产品的典型范例，就是抗菌、防臭机能的加工制造。
抗菌、防臭加工的运用，在一般布料或纺织品产业，已有十年多的历史，起初多因战祸而衍生，欧美国家将其利用于医疗用途与军用衣料品上；其次，日本可以说是研发抗菌防臭加工最积极与最有成就的国家，也开发出不少抗菌防霉纤维，用于各式抗菌衬衫、内衣、裤袜、童装等产品。
然而，所谓达到抗菌，指的是抑制微生物生长，其内容包括：灭菌、杀菌、除菌、卫生加工等，积极消灭的方法当属“杀菌法”；相对地，本发明就是采以积极式的“杀菌法”，在短时间内具有积极性的杀菌效果，不让细菌有机会产生抗药性与衍生新菌肿、突变菌种或体质更强的细菌。
反观微生物与纤维间的关系，不论是动物性纤维、植物性纤维或是合成纤维，都会因微生物的产生，而有劣化现象；微生物在纤维上繁殖，破坏纤维制品，造成纤维品着色、变色、破损、甚至发出恶臭。且纤维一旦受到污染，其劣化程度的深浅则受纤维素材、加工材料、温湿度、PH值、菌类所需的营养源氧气等因素所影响，但大致说来，纤维劣化的微生物不外乎细菌、真菌与放射菌类；相对地，纤维构造也是影响微生物繁殖因素之一，因为不同的纤维构造，创造了微生物不同的生存环境。
然而，纤维制品因微生物所受到的损害，对人体产生的影响亦然不小；例如：微生物直接、间接地，以衣物为媒介侵入人体，其增殖所引发的疾病，使得衣物丧失保护人体功能（人体分泌及代谢污物污染纤维品发出臭味）；此外，衣物在保管期间，也易繁殖霉菌，穿着后所引发过敏与皮肤障碍问题，均不得不重视；虽然，衣物会吸附污物并保持皮肤表面清洁，但仍然不难发现，贴身性的衣物仍易引起病原及微生物滋生；其中：袜子及紧身衣的恶臭与黄色球菌有关，尿布与尿素分解菌及大肠菌有关，最具代表性的香港脚，则是袜子上所依附的白癣菌所引起。
现有的抗菌加工主要，是以药剂来抑制纤维制品微生物的繁殖，同时消灭微生物进行分解所生的恶臭发源，以维持卫生、清洁及舒适，其制品主要是要保护纤维性材料，不受微生物的侵害与保护使用；目前，市面上所见的抗菌防臭加工制品，则是以保护使用者或穿着者居多。以抗菌的作用而言，一般分为：抑制微生物增殖静菌作用与消灭微生物的杀菌作用，而一般化学药剂的抗菌活性，指的是阻止或消灭微生物在繁殖、发育时，所需最小药剂浓度，该最小药剂浓度，依其对象微生物的种类及抑制方法，分别是以MLC、MIC、MBC、MFC(最小抑制浓度、最小致死浓度)来表现；而抗菌剂因使用条件、环境不同而影响其杀菌、静菌作用能力；如：污染微生物数、污染程度、温度、PH值、不活性化物质的存在作用、药剂浓度等。
发明内容
为了解决上述现有技术的问题与缺陷，本发明公开一种具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其制造方法包括：
步骤100：将一具天然纤维的纺织品进行一树脂浸渍程序，将纺织品泡制于一浸渍液中，并于浸渍液中添加一甲壳质物质及一具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N-halamine），其中所述具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N-halamine）指包括：４～７个环原子的环状结构，其中至少３个环原子是碳原子、１～３个环原子是氮杂原子（NitrogenHeteroatom）、０～１个环原子是氧杂原子（Oxygen Heteroatom ）、其中０～２个碳原子包括一个羰基（Carbonyl group）、至少１～３个氮原子被氢基（Hydrogen Group）或基（HydroxyalkylGroup）取代，（例如：甲醇（CH2OH）或是烷氧基原子团（AlkoxyalkylGroup ），至少一个环氮原子卤素原子键结，其中环原子能够更进一步被甲烷、乙烷等或羰基的其中一种烷基所取代；
步骤110：将完成树脂浸渍程序的该纺织品，进行一压挤程序，以排除多余水分；
步骤120：将完成压挤程序的该纺织品，进行一烘焙程序，使其将该纺织品烘干，即完成具过滤及杀菌功效的天然纤维纺织品。
进一步的，该甲壳质物质可以是甲壳素（CHITIN）或甲聚醣（CHITOSAN）的其中一种。
进一步的，该纺织品是含天然纤维成分的纺织品，且该纺织品所含的天然纤维比例为３５％～１００％。
进一步的，该纺织品是含具氢氧基的天然纤维的纺织品，且该纺织品所含的天然纤维比例为３５％～１００％。
进一步的，该浸渍液所添加的甲壳质物质及具有杂环的卤素胺化合物的添加比例可各为３％～１０％。
进一步的，该浸渍液的酸碱值介于３～５PH值。
进一步的，该烘焙程序的烘干温度可介于１００～１８０度之间。
进一步的，该步骤120之后，可再进行一与氯离子反应程序，将已完成烘焙程序的纺织品，以浓度０﹒０１％～０﹒０３％的漂白水进行１～３分钟的漂洗，最后再施以脱水及烘干即完成。
进一步的，该步骤100之中，可通过一预设的树脂定型机对该纺织品进行浸渍加工处理，并于该浸渍液中添加该甲壳质物质及该具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N-halamine），其中：该纺织品于该浸渍液中的浸渍时间可介于１～３分钟，该甲壳质物质是甲聚醣（CHITOSAN），该浸渍液以该甲聚醣与一柠檬酸以１：１比例调合，另加入４８倍清水，合计为５０单位的甲聚醣／有机酸溶液，将该甲聚醣／有机酸溶液添入于该浸渍液中并占全部浸渍液的６％；添加一NT-2，其比例占全部浸渍液的６％；添加一催化剂，其比例占全部浸渍液的１％；添加一柔软剂，其比例占全部浸渍液的１％；添加一平滑剂，其比例占全部浸渍液的１﹒５％；其余以加入水至１００％。
进一步的，该NT-2指的是１，３－二甲醇基－５，５－甲乙内胺（1，3-dimethylol-5，5-dimethylhydantoin）。
本发明的技术特征在于，利用一树脂浸渍程序（湿式加工），将具天然纤维的纺织品浸制于一浸渍液中，其中在浸渍液中添加一甲壳质物质（如：甲壳素或甲聚醣）及一具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N-halamine），再将完成树脂浸渍程序的纺织品依序进行压挤、烘焙程序，以完成具有过滤及杀菌功效的天然纤维纺织品；借此，利用杀菌元素（具有杂环的卤素胺化合）以化学共价键方式，永久性地结合至天然高分子纤维素，达到天然纤维纺织品具有强效、安全、耐久及杀菌与防臭功效，进而可将具过滤及杀菌功效的纺织品应用于滤材（如：空气清净机或净水生饮机等其它设备达到滤材）产业使用。
附图说明
图1为本发明一天然纤维的分子式。
图2为本发明一甲聚醣（CHITOSAN）的分子式。
图3为本发明一天然纤维与甲聚醣（CHITOSAN）所产生化学交联分子结构示意图。
图4为本发明一杀菌纤维与氯离子反应的分子结构示意图。
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。
请配合参阅图1至图4所示，本发明公开一种具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其制造方法包括有：
步骤１００：将一具天然纤维的纺织品（如：布料或纺织制品）进行一树脂浸渍程序，其将纺织品泡制于一浸渍液中，并于浸渍液中添加一甲壳质物质（如：甲壳素或甲聚醣）及一具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N-halamine）；所述天然纤维的分子式，如图1所示；所述甲聚醣（CHITOSAN）的分子式，如图2所示；天然纤维与甲聚醣（CHITOSAN）所产生化学交联，如图3所示。
步骤１１０：将完成树脂浸渍程序的纺织品，进行一压挤程序，以排除多余水分。
步骤１２０：将完成压挤程序的纺织品，进行一烘焙程序，使其将纺织品烘干，其烘干温度可介于１００～１８０度之间，即完成一具有杀菌效果的天然纤维的纺织品，即可运用于以布料或纺织品为主的产品。
所述甲壳素（CHITIN）又名机丁质、甲聚醣（CHITOSAN）又名几丁聚醣、壳胺醣，而甲壳质物质可由甲壳类动物或菇类植物中，所萃取的天然高分子物质。
所述具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N-halamine），指的是包括４－７个环原子的环状结构，其中至少３个环原子是碳原子，１－３个环原子是氮杂原子（NitrogenHeteroatom ），０－１个环原子是氧杂原子（Oxygen Heteroatom ），其中０－２个碳原子包括一个羰基（Carbonyl group），至少１－３个氮原子被氢基（Hydrogen Group）或基（Hydroxyalkyl Group）取代，例如：甲醇（CH2OH）或是烷氧基原子团（Alkoxyalkyl Group）；至少一个环氮原子卤素原子键结；另外，环原子还能够进一步被烷基，利如：甲烷、乙烷等或是羰基所取代；又，本发明所主要使用的是以两种化合物：单甲醇基－５，５－二甲乙内胺(1，3-dimethylol-5，5-dimethylhydantoin），其为具有杂环的卤素胺化合物。
所述天然纤维的纺织品可以是含天然纤维成分的布品或纺织品（如：棉、麻、嫘萦、羊毛、羽毛或蚕丝）；或者，天然纤维的纺织品可以是含具氢氧基的天然纤维的纺织品。而所述纺织品所含的天然纤维比例为３５％～１００％。
所述步骤１００之中，浸渍液所添加的甲壳质物质（如：甲壳素或甲聚醣）及另一种具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N-halamine ）或其母体（Precursors）的添加比例可各为３％～１０％。
本发明试举一第一实施例，所述步骤１００之中，可通过一预设的树脂定型机对纺织品（如：成品布料）进行浸渍加工处理，并于浸渍液中添加一甲壳质物质及一具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N-halamine），进而得到具有杀菌功能的布品，其中：纺织品于浸渍液中的浸渍时间可介于１～３分钟。而所述的浸渍液以甲聚醣与柠檬酸以１：１比例调合，另加入４８倍清水（合计为５０单位），成为甲聚醣／有机酸溶液，添入于浸渍液中（以全部的浸渍液计算为６％）；添加NT-2，其比例以浸渍液计算占６％；添加催化剂（可采以氯化镁MgCl），其比例以浸渍液计算占１％；添加柔软剂，其比例以浸渍液计算占１％；添加平滑剂，其比例以浸渍液计算占１﹒５％；其余以加入水至１００％。而所述浸渍液的酸碱值介于３～５PH。
所述步骤１１０，纺织品其被压挤后的含水率介于１３％～１６％之间。
所述步骤１２０之中，先以温度１００度对纺织品进行烘干作业，之后再以温度１７０度对纺织品进行１～３分钟烘培作业；所述NT-2指的是１，３－二甲醇基－５，５－甲乙内胺（1，3-dimethylol-5，
5-dimethylhydantoin）。
本发明在步骤１２０之后，可再进行一与氯离子反应程序，其中将已完成烘焙程序的纺织品，以浓度０﹒０１％～０﹒０３％的漂白水进行１～３分钟的漂洗，最后再施以脱水及烘干即完成；借此，使纺织品所具有的杀菌纤维的N-H杀菌键，经过氯漂方式结合氯离子，转变成更强效的N-CL杀菌键，其中CL就会附到细菌的细胞壁上将细菌快速杀死，而Hyramine (学名：环状亚胺酸 杂环缩胺酸Heterocyclic Peptide)有机化合物在作用后又变回N-H杀菌键（如图4所示），所以具备了可通过重复氯漂再增生杀菌的功能。
因此，本发明的技术特征在于，利用一树脂浸渍程序（湿式加工）将具天然纤维的纺织品浸制于一浸渍液中，其中于浸渍液中添加一甲壳质物质（如：甲壳素或甲聚醣）及一具有杂环的卤素胺化合物（Heterocyclic N-halamine），再将完成树脂浸渍程序的纺织品依序进行压挤、烘焙程序，以完成具有过滤及杀菌功效的天然纤维纺织品；借此，利用杀菌元素（具有杂环的卤素胺化合）以化学共价键方式，永久性的结合至天然高分子纤维素，达到天然纤维纺织品具有强效、安全、耐久及杀菌防臭达到功效，进而可将具过滤及杀菌功效的纺织品应用于滤材（如：空气清净机或净水生饮机等其它设备的滤材）的使用，亦可将具过滤及杀菌功效的纺织品应用于如：口罩、床单、被套、枕套、毛巾、浴巾、服饰、制服、军服、工作服、防寒衣、防护衣、内衣裤、袜子、婴儿衣物、手套、童装、窗帘、地毯等其它布制品。
除此之外，本发明所制成的杀菌纤维纺织品，在长时间使用后，可浸泡于漂白水中，以置换氯离子，使其重新恢复再生的杀菌功能，达到恢复其再生的杀菌功能是相当简单而方便，即为一重大的突破。
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 (10)

1.一种具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，其制造方法包括：
步骤100：将一具天然纤维的纺织品进行一树脂浸渍程序，将该纺织品泡制于一浸渍液中，并于该浸渍液中添加一甲壳质物质及一具有杂环的卤素胺化合物，其中该具有杂环的卤素胺化合物指包括：４～７个环原子的环状结构，其中至少３个环原子是碳原子、1～３个环原子是氮杂原子、０～1个环原子是氧杂原子、其中０～２个碳原子包括一个羰基、至少1～３个氮原子被氢基或基取代，或是烷氧基原子团，至少一个环氮原子卤素原子键结，其中环原子能够更进一步被甲烷、乙烷等或羰基的其中一种烷基所取代；
步骤110：将完成树脂浸渍程序的该纺织品，进行一压挤程序，以排除多余水分；
步骤120： 将完成压挤程序的该纺织品，进行一烘焙程序，使其将该纺织品烘干，即完成。
2.如权利要求1所述的具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，该甲壳质物质是甲壳素或甲聚醣的其中一种。
3.如权利要求1所述的具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，该纺织品是含天然纤维成分的纺织品，且该纺织品所含的天然纤维比例为３５％～1００％。
4.如权利要求1所述的具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，该纺织品是含具氢氧基的天然纤维的纺织品，且该纺织品所含的天然纤维比例为３５％～1００％。
5.如权利要求1所述的具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，该浸渍液所添加的甲壳质物质及具有杂环的卤素胺化合物的添加比例各为３％～1０％。
6.如权利要求1所述的具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，该浸渍液的酸碱值介于３～５PH值。
7.如权利要求1所述的具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，该烘焙程序的烘干温度可介于1００～1８０度之间。
8.如权利要求1所述的具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，该步骤120之后，可再进行一与氯离子反应程序，将已完成烘焙程序的纺织品，以浓度０﹒０1％～０﹒０３％的漂白水进行1～３分钟的漂洗，最后再施以脱水及烘干即完成。
9.如权利要求1所述的具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，该步骤100之中，可通过一预设的树脂定型机对该纺织品进行浸渍加工处理，并于该浸渍液中添加该甲壳质物质及该具有杂环的卤素胺化合物，其中：该纺织品于该浸渍液中的浸渍时间可介于1～３分钟，该甲壳质物质是甲聚醣，该浸渍液以该甲聚醣与一柠檬酸以1：1比例调合，另加入４８倍清水，合计为５０单位的甲聚醣／有机酸溶液，将该甲聚醣／有机酸溶液添入于该浸渍液中并占全部浸渍液的６％；添加一NT-2，其比例占全部浸渍液的６％；添加一催化剂，其比例占全部浸渍液的1％；添加一柔软剂，其比例占全部浸渍液的1％；添加一平滑剂，其比例占全部浸渍液的1﹒５％；其余以加入水至1００％。
10.如权利要求9所述的具过滤及杀菌功效的纤维制品制造方法，其特征在于，该NT-2指的是1，３－二甲醇基－５，５－甲乙内胺。
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