CN112252029A - 一种抗菌纺织纤维的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌纺织纤维的制备工艺，科学合理，简单易操作，可进行工业化生产；以棉纤维为基体，首先对棉纤维进行预处理，接着将预处理后的棉纤维浸渍于二氢硫辛酸接枝溶液中，在高温下发生酯化反应，二氢硫辛酸接枝到棉纤维上，最后，将接枝棉纤维浸渍于银抗菌液中，具有吸附性能的巯基可牢牢吸附银原子，将其固定在棉纤维表面，银原子以配位键的形式连接在棉纤维上，银和纤维表面的结合力增强，银不易析出纤维表面，具有良好的耐洗性，可持久的保持纤维的抗菌性能。
Description
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种抗菌纺织纤维的制备工艺。
背景技术
棉纤维具有透气性好、手感柔软、吸湿性优良、可再生和生物可降解等优点，是耗用量最大的天然纤维；然而，棉纺织纤维是一种亲水性的多孔纤维，吸湿后的潮湿环境为细菌的生长和繁殖提供了丰富的水分和适宜的温度。此外，人体皮肤上的代谢产物为棉织物上细菌提供了充足的营养物质，滋生的细菌通过饮食、伤口感染等途径给人体健康带来隐患。
现有常规的棉纺织品不具有抗菌性能，常采用浸渍等方式将无机抗菌剂如二氧化钛、氧化锌等吸附到棉纤维上，但是这种抗菌棉纤维只有在紫外光存在下才能表现出优异的抗菌性，若是阳光不充足，或者在室内，并不能发挥良好的抗菌性，相比上述光催化抗菌剂，银原子无需紫外光条件，但是现有的银抗菌棉纤维普遍存在银原子易析出，清洗后抗菌性能下降的缺陷，不能持久的维持棉纤维制品的抗菌性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌纺织纤维的制备工艺，科学合理，简单易操作，可进行工业化生产；以棉纤维为基体，引入官能吸附基团巯基，将银原子以配位键的形式连接在棉纤维上，银和纤维表面的结合力增强，银不易析出纤维表面，具有良好的耐洗性，可持久的保持纤维的抗菌性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗菌纺织纤维的制备工艺，包括以下步骤：
第一步、纺织棉纤维的预处理：将纺织棉纤维浸渍于溶剂中2-3h，接着超声40-60min，过滤，烘干即得到预处理的纺织棉纤维；
第二步、在烧杯中加入850-900mlDMF和100-150ml去离子水，称取二氢硫辛酸加入上述混合溶剂中，搅拌使其溶解混合均匀，即得到接枝溶液；
第三步、取第一步预处理的纺织棉纤维浸渍于接枝溶液中，加热升温至105-110℃，保温搅拌反应1.5-2h，反应结束后，抽滤，烘干，然后置于140-150℃下进行固化，放置1天后，采用50％的乙醇水溶液清洗3-5次，烘干后即得到接枝棉纤维；
第四步、在烧杯中依次加入8-10mg硝酸银、50-60mg草酸钠和200ml去离子水，搅拌使其溶解完全后，加入还原剂，然后用10-20mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH为11.5-13，继续搅拌20-30min混合均匀，陈化2h，最后经离心、水洗、干燥后即得到固体银抗菌剂，采用去离子水溶解，配制成银抗菌液；
第五步、将接枝棉纤维浸渍于100-120ml银抗菌液中，放入水浴震荡锅中，保温震荡1.5-2h，取出，用去离子水水洗后，烘干后，得到抗菌纺织纤维。
进一步，第一步中，所述的溶剂为丙酮。
进一步，第二步中，所述的二氢硫辛酸的加入量为20-25mmol。
进一步，第三步中，预处理的纺织棉纤维的加入量为1g。
进一步，第三步中，所述的固化时间为120-200s。
进一步，第四步中，所述的还原剂为硼氢化钠水溶液，硼氢化钠水溶液的质量分数为0.03-0.05％，硼氢化钠水溶液的加入量为4-5ml。
进一步，第五步中，所述的接枝棉纤维的加入量为1g。
进一步，第五步中，所述的水浴震荡锅的水浴温度为55-60℃。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种抗菌纺织纤维的制备工艺，科学合理，简单易操作，可进行工业化生产；以棉纤维为基体，首先对棉纤维进行预处理，接着将预处理后的棉纤维浸渍于二氢硫辛酸接枝溶液中，在高温下发生酯化反应，二氢硫辛酸接枝到棉纤维上，最后，将接枝棉纤维浸渍于银抗菌液中，具有吸附性能的巯基可牢牢吸附银原子，将其固定在棉纤维表面，银原子以配位键的形式连接在棉纤维上，银和纤维表面的结合力增强，银不易析出纤维表面，具有良好的耐洗性，可持久的保持纤维的抗菌性能。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明抗菌棉纤维的制备流程图。
具体实施方式
下面将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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
在烧杯中依次加入10mg硝酸银、55mg草酸钠和200ml去离子水，搅拌使其溶解完全后，加入还原剂，5ml质量分数为0.03％的硼氢化钠水溶液，然后用15mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH为12.4，继续搅拌30min混合均匀，陈化2h，最后经离心、水洗、干燥后即得到固体银抗菌剂，采用去离子水溶解，配制成质量浓度为5-8％银抗菌液。
实施例2
请参阅图1所示，一种抗菌纺织纤维的制备工艺,包括以下步骤：
第一步、纺织棉纤维的预处理：将纺织棉纤维浸渍于丙酮中2h，接着超声40min，过滤，烘干即得到预处理的纺织棉纤维；
第二步、在烧杯中加入850mlDMF和100ml去离子水，称取22mmol二氢硫辛酸加入上述混合溶剂中，搅拌使其溶解混合均匀，即得到接枝溶液；
第三步、取1g第一步预处理的纺织棉纤维浸渍于接枝溶液中，加热升温至105℃，保温搅拌反应1.5h，反应结束后，抽滤，烘干，然后置于145℃下进行固化150s，放置1天后，采用50％的乙醇水溶液清洗3-5次，烘干后即得到接枝棉纤维；
第四步、称取1g接枝棉纤维浸渍于100ml银抗菌液(实施例1制备)中，放入水浴震荡锅中，水浴温度为55℃，保温震荡2h，取出，用去离子水水洗后，烘干后，得到抗菌纺织纤维。
实施例3
请参阅图1所示，一种抗菌纺织纤维的制备工艺,包括以下步骤：
第一步、纺织棉纤维的预处理：将纺织棉纤维浸渍于丙酮中2h，接着超声50min，过滤，烘干即得到预处理的纺织棉纤维；
第二步、在烧杯中加入900mlDMF和100ml去离子水，称取20mmol二氢硫辛酸加入上述混合溶剂中，搅拌使其溶解混合均匀，即得到接枝溶液；
第三步、取1g第一步预处理的纺织棉纤维浸渍于接枝溶液中，加热升温至110℃，保温搅拌反应1.5h，反应结束后，抽滤，烘干，然后置于150℃下进行固化200s，放置1天后，采用50％的乙醇水溶液清洗3-5次，烘干后即得到接枝棉纤维；
第四步、称取1g接枝棉纤维浸渍于120ml银抗菌液(实施例1制备)中，放入水浴震荡锅中，水浴温度为60℃，保温震荡2h，取出，用去离子水水洗后，烘干后，得到抗菌纺织纤维。
实施例4
请参阅图1所示，一种抗菌纺织纤维的制备工艺,包括以下步骤：
第一步、纺织棉纤维的预处理：将纺织棉纤维浸渍于丙酮中3h，接着超声40-60min，过滤，烘干即得到预处理的纺织棉纤维；
第二步、在烧杯中加入850mlDMF和150ml去离子水，称取25mmol二氢硫辛酸加入上述混合溶剂中，搅拌使其溶解混合均匀，即得到接枝溶液；
第三步、取1g第一步预处理的纺织棉纤维浸渍于接枝溶液中，加热升温至107℃，保温搅拌反应2h，反应结束后，抽滤，烘干，然后置于150℃下进行固化120s，放置1天后，采用50％的乙醇水溶液清洗3-5次，烘干后即得到接枝棉纤维；
第四步、称取1g接枝棉纤维浸渍于120ml银抗菌液(实施例1制备)中，放入水浴震荡锅中，水浴温度为60℃，保温震荡2h，取出，用去离子水水洗后，烘干后，得到抗菌纺织纤维。
对比例1
请参阅图1所示，不进行第四步，其与同实施例4.
一种抗菌纺织纤维的制备工艺,包括以下步骤：
第一步、纺织棉纤维的预处理：将纺织棉纤维浸渍于丙酮中3h，接着超声40-60min，过滤，烘干即得到预处理的纺织棉纤维；
第二步、在烧杯中加入850mlDMF和150ml去离子水，称取25mmol二氢硫辛酸加入上述混合溶剂中，搅拌使其溶解混合均匀，即得到接枝溶液；
第三步、取1g第一步预处理的纺织棉纤维浸渍于接枝溶液中，加热升温至107℃，保温搅拌反应2h，反应结束后，抽滤，烘干，然后置于150℃下进行固化120s，放置1天后，采用50％的乙醇水溶液清洗3-5次，烘干后即得到接枝棉纤维；即为对比抗菌纺织纤维。
对制备的抗菌纺织纤维进行性能测试
参照GB-T/20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价，分别对新制备的抗菌纺织纤维和经过50次标准水洗后的抗菌纺织纤维分别进行抗菌率的测试，结果如表1所示：
表1、抗菌纺织纤维的抗菌性能结果
由上表可知，本发明制备的抗菌纺织纤维具有良好的抗菌性能和良好的耐洗性，可持久的维护纺织棉纤维的抗菌性能，提供给人们一个健康的穿衣环境。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种抗菌纺织纤维的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步、纺织棉纤维的预处理：将纺织棉纤维浸渍于溶剂中2-3h，接着超声40-60min，过滤，烘干即得到预处理的纺织棉纤维；
第二步、在烧杯中加入850-900mlDMF和100-150ml去离子水，称取二氢硫辛酸加入上述混合溶剂中，搅拌使其溶解混合均匀，即得到接枝溶液；
第三步、取第一步预处理的纺织棉纤维浸渍于接枝溶液中，加热升温至105-110℃，保温搅拌反应1.5-2h，反应结束后，抽滤，烘干，然后置于140-150℃下进行固化，放置1天后，采用50％的乙醇水溶液清洗3-5次，烘干后即得到接枝棉纤维；
第四步、在烧杯中依次加入8-10mg硝酸银、50-60mg草酸钠和200ml去离子水，搅拌使其溶解完全后，加入还原剂，然后用10-20mol/L的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH为11.5-13，继续搅拌20-30min混合均匀，陈化2h，最后经离心、水洗、干燥后即得到固体银抗菌剂，采用去离子水溶解，配制成银抗菌液；
第五步、将接枝棉纤维浸渍于100-120ml银抗菌液中，放入水浴震荡锅中，保温震荡1.5-2h，取出，用去离子水水洗后，烘干后，得到抗菌纺织纤维。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌纺织纤维的制备工艺，其特征在于：第一步中，所述的溶剂为丙酮。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌纺织纤维的制备工艺，其特征在于：第二步中，所述的二氢硫辛酸的加入量为20-25mmol。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌纺织纤维的制备工艺，其特征在于：第三步中，预处理的纺织棉纤维的加入量为1g。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌纺织纤维的制备工艺，其特征在于：第三步中，所述的固化时间为120-200s。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌纺织纤维的制备工艺，其特征在于：第四步中，所述的还原剂为硼氢化钠水溶液，硼氢化钠水溶液的质量分数为0.03-0.05％，硼氢化钠水溶液的加入量为4-5ml。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌纺织纤维的制备工艺，其特征在于：第五步中，所述的接枝棉纤维的加入量为1g。
8.根据权利要求1所述的一种抗菌纺织纤维的制备工艺，其特征在于：第五步中，所述的水浴震荡锅的水浴温度为55-60℃。
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|---|---|---|---|---|
| CN114775273A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-07-22 | 安徽弋尚纺织科技有限公司 | 一种纯棉抗菌面料及其加工工艺 |
| CN115141377A (zh) * | 2021-03-30 | 2022-10-04 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种抗菌聚丙烯酰胺材料及其制备方法 |
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2020
- 2020-11-04 CN CN202011216452.5A patent/CN112252029A/zh not_active Withdrawn
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