CN115125732A - 一种抗菌醋酯纤维面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗菌醋酯纤维面料及其制备方法，其特征是该抗菌醋酯纤维面料采用如下方法制得：首先，将氯化锌和水杨醛吖嗪反应制得锌配合物；其次，将锌配合物与聚羧酸系分散剂溶于自来水配制为整理液；最后，将醋酯纤维面料在整理液中进行抗菌整理，制得抗菌醋酯纤维面料。本发明制备的抗菌醋酯纤维面料对大肠杆菌的初始抑菌率达到98.0％以上，经过10次的洗涤后，其仍对大肠杆菌表现很强的抗菌性能，抑菌率达94.0％以上；抗菌醋酯纤维面料对金黄色葡萄球菌的初始抑菌率达到97.5％以上，经过10次的洗涤后，其仍对金黄色葡萄球菌表现很强的抗菌性能，抑菌率达92.5％以上。
Description
技术领域
本发明属于面料的制备技术领域，具体涉及一种抗菌醋酯纤维面料及其制备方法。
背景技术
醋酯纤维是由纤维素与醋酐发生反应，生成纤维素醋酸酯，经纺丝而成的纤维，是一种半合成纤维材料。醋酯纤维断裂延伸率高、弹性回复强、在水中膨胀性低，制成品易于洗涤、不易收缩，耐日晒能力好。因此，醋酯纤维在服用纺织品领域的应用和发展，越来越多的醋酯纤维面料被应用到女装、儿童服装、内衣、床上用品等品类中。
醋酯面料是由醋酯纤维制备而成的，其与其他化学纤维一样，长时间的放置容易受潮受霉，滋生细菌微生物，危害人体的身体健康。因此，具有抗菌性的醋酯纤维面料有一定的市场需求。
目前，具有抗菌性的醋酯纤维制备方法是将抗菌剂与纺丝液共混纺丝而获得具有抗菌性的醋酯纤维。但是，该方法的抗菌性主要在体现在抗菌粉末与细菌直接接触而发挥作用，抗菌粉末主要分布在纤维内部，而在纤维表面分布较少，由于抗菌剂难以在醋酯纤维内部迁移，其有效利用率较低，抗菌性能较差。
经文献调查研究表明，中国发明专利申请号201710105692.X公布了一种抗菌醋酯长丝的制备方法：利用工业氮气的携带作用，将抗菌粉体粘附至醋酯长丝纺丝原液的表面，在与表层醋酯溶液的共混下，使抗菌粉体均匀分布在醋酯长丝纺丝原液的表层。上述方法制备得到的抗菌醋酯纤维面料仍有许多不足之处，如：抗菌分布在表面，使得抗菌效果持久性较差，经多次洗涤摩擦后，抗菌性能会显著下降。因此，研制一种具有优越抗菌性能的醋酯纤维面料是面料开发人员坚持不懈的努力目标。
发明内容
针对现有技术中存在的上述弊端，本发明的目的在于提供一种抗菌醋酯纤维面料及其制备方法。
本发明的目的在于提供一种抗菌醋酯纤维面料，该抗菌醋酯纤维面料具有环保、对人体友好等特点；该面料可采用如下方法制得：首先，将氯化锌和水杨醛吖嗪反应制得锌配合物；其次，将锌配合物与聚羧酸系分散剂溶于自来水配制为整理液；最后，将醋酯纤维面料在整理液中进行抗菌整理，制得抗菌醋酯纤维面料。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，包含以下步骤：
(1)锌配合物的制备：将氯化锌和水杨醛吖嗪在水中溶解，搅拌反应，制得含锌配合物的水溶液。
优选地，所述反应温度为50～60℃，反应时间为30～60分钟。
优选地，所述水为自来水；所述氯化锌、水杨醛吖嗪和水的用量比为 1g∶(0.2～0.4)g∶(100～200)mL。
所述水杨醛吖嗪的分子结构式如下：
(2)整理液的配制：将含锌配合物的水溶液和聚羧酸系分散剂溶于水，搅拌均匀，制得整理液。
优选地，所述水为自来水；含锌配合物的水溶液、聚羧酸系分散剂与水的用量比为1mL∶(0.1～0.2)g∶(1000～2000)mL。
(3)抗菌整理：将醋酯纤维面料浸入整理液，进行反应，调控整理液的温度，将醋酯纤维面料取出，然后进行水洗和干燥，制得抗菌醋酯纤维面料。
优选地，所述醋酯纤维面料与整理液用量比为1g∶(60～80)mL。
优选地，所述反应温度为130～140℃。
优选地，所述反应时间为30～50分钟。
本发明的主要反应机理分析：
水杨醛吖嗪的氮原子和氧原子可以鳌合锌原子，其与锌原子形成共价键的配合物，其可能的分子结构如下式所示。鳌合银原子的水杨醛吖嗪配合物通过染色工艺将其附着于醋酯纤维面料，二者结合力很强，多次水洗，水杨醛吖嗪配合物仍不脱落。锌离子和水杨醛吖嗪具有很好的抗菌性能，本申请的发明人意外地发现，经过水杨醛吖嗪配合物整理后的醋酯纤维面料也具有很好的抗菌性能。
本发明具有如下显著特点：
(1)锌离子具有抗菌的效果，但是锌离子与醋酯纤维的结合力较弱。本申请的发明人意外地发现，锌配合物可以通过染色工艺将其附着于醋酯纤维面料，该醋酯纤维面料具有较好的抗菌性能；进一步发现：经过10次水洗，醋酯纤维面料的抗菌效果仍较强。
(2)本抗菌整理工艺简单，原料来源广泛，具有大规模生产的前景。
(3)本发明制备的抗菌醋酯纤维面料对大肠杆菌的初始抑菌率达到 98.0％以上，经过10次的洗涤后，其仍对大肠杆菌表现很强的抗菌性能，抑菌率达94.0％以上；抗菌醋酯纤维面料对金黄色葡萄球菌的初始抑菌率达到97.5％以上，经过10次的洗涤后，其仍对金黄色葡萄球菌表现很强的抗菌性能，抑菌率达92.5％以上。
具体实施方式
以下所述实施例和对比例详细说明了本发明。
实施例1
在本实施例中，一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，包含以下步骤：
(1)锌配合物的制备：将1g氯化锌和0.3g水杨醛吖嗪在150mL自来水中溶解，搅拌反应，反应温度为55℃，反应时间为45分钟，制得含锌配合物的水溶液。
(2)整理液的配制：将10mL含锌配合物的水溶液和1.5g聚羧酸系分散剂溶于15L自来水，搅拌均匀，制得整理液。
(3)抗菌整理：将100g醋酯纤维面料浸入7L整理液，进行反应，调控整理液的温度为135℃，反应时间为40分钟，将醋酯纤维面料取出，然后进行水洗和干燥，制得抗菌醋酯纤维面料。
实施例2
在本实施例中，一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，包含以下步骤：
(1)锌配合物的制备：将1g氯化锌和0.2g水杨醛吖嗪在100mL自来水中溶解，搅拌反应，反应温度为50℃，反应时间为30分钟，制得含锌配合物的水溶液。
(2)整理液的配制：将10mL含锌配合物的水溶液和1g聚羧酸系分散剂溶于10L自来水，搅拌均匀，制得整理液。
(3)抗菌整理：将100g醋酯纤维面料浸入6L整理液，进行反应，调控整理液的温度为130℃，反应时间为30分钟，将醋酯纤维面料取出，然后进行水洗和干燥，制得抗菌醋酯纤维面料。
实施例3
在本实施例中，一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，包含以下步骤：
(1)锌配合物的制备：将1g氯化锌和0.2g水杨醛吖嗪在100mL自来水中溶解，搅拌反应，反应温度为60℃，反应时间为60分钟，制得含锌配合物的水溶液。
(2)整理液的配制：将10mL含锌配合物的水溶液和2g聚羧酸系分散剂溶于20L自来水，搅拌均匀，制得整理液。
(3)抗菌整理：将100g醋酯纤维面料浸入8L整理液，进行反应，调控整理液的温度为140℃，反应时间为50分钟，将醋酯纤维面料取出，然后进行水洗和干燥，制得抗菌醋酯纤维面料。
对比例A
以实施例1作为对比，在本对比例中，在步骤(1)中将“1g氯化锌”调整为“1g氧化银”，其它制备方法按实施例1的制备方法实施。
对比例B
以实施例1作为对比，在本对比例中，在步骤(2)中将“1.5g聚羧酸系分散剂”调整为“0.15g聚羧酸系分散剂”，其它制备方法按实施例1的制备方法实施。
对比例C
以实施例1作为对比，在本对比例中，在步骤(3)中将“调控整理液的温度为135℃”调整为“调控整理液的温度为85℃”，其它制备方法按实施例1的制备方法实施。
抗菌性能测试：
将实施例1-3和对比例A-C制备的抗菌醋酯纤维面料分别做抗菌实验，具体抗菌实验方法为：按GB/T 20944.1-2007《纺织品抗菌性能的评价第1 部分：琼脂平皿扩散法》，以琼脂扩散法对织物进行定性检测，按GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：震荡法》测定织物定量抗菌性能，菌种为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。试样的定性检测结果以抑菌圈表示，定量抗菌活性以抑菌率表示，按公式计算：抑菌率＝(1-B/A)×100％，式中，A为未处理织物上的活菌数；B为处理织物上的活菌数。参照GB/T 20944.1-2007耐洗色牢度试验机洗涤方法对待测织物进行标准洗涤，测试初始样品和洗涤10次后样品的抗菌性能，测试结果如表 1和表2所示。
表1实施例1-3和对比例A-C制备的抗菌醋酯纤维面料对大肠杆菌的抑菌率
由表1可见，实施例1-3制备的抗菌醋酯纤维面料对大肠杆菌具有很强的抗菌性能。没有洗涤的抗菌醋酯纤维面料对大肠杆菌的抑菌率达到98.0％以上，经过10次的洗涤后，抗菌醋酯纤维面料仍对大肠杆菌表现很强的抗菌性能，抑菌率达94.0％以上。对比例A-C制备的抗菌醋酯纤维面料对大肠杆菌的抑菌率明显较差，这表明：氯化锌的用量、聚羧酸系分散剂的用量、整理液的温度均对醋酯纤维面料的抑菌性能有重要影响。
表2实施例1-3和对比例A-C制备的抗菌醋酯纤维面料对金黄色葡萄球菌的抑菌率
由表2可见，实施例1-3制备的抗菌醋酯纤维面料对金黄色葡萄球菌具有很强的抗菌性能。没有洗涤的抗菌醋酯纤维面料对金黄色葡萄球菌的抑菌率达到97.5％以上，经过10次的洗涤后，抗菌醋酯纤维面料仍对金黄色葡萄球菌表现很强的抗菌性能，抑菌率达92.5％以上。对比例A-C制备的抗菌醋酯纤维面料对金黄色葡萄球菌的抑菌率明显较差，这表明：氯化锌的用量、聚羧酸系分散剂的用量、整理液的温度均对醋酯纤维面料的抑菌性能有重要影响。
通过研究抗菌醋酯纤维面料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌率分析，可以认为，本发明制备的抗菌醋酯纤维面料具有很强的抗菌性能。
Claims (9)
1.一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)锌配合物的制备：将氯化锌和水杨醛吖嗪在水中溶解，搅拌反应，制得含锌配合物的水溶液；
(2)整理液的配制：将含锌配合物的水溶液和聚羧酸系分散剂溶于水，搅拌均匀，制得整理液；
(3)抗菌整理：将醋酯纤维面料浸入整理液，进行反应，调控整理液的温度，将醋酯纤维面料取出，然后进行水洗和干燥，制得抗菌醋酯纤维面料。
2.根据权利要求1所述一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应温度为50～60℃。
3.根据权利要求1所述一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应时间为30～60分钟。
4.根据权利要求1所述一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水为自来水；氯化锌、水杨醛吖嗪和水的用量比为1g∶(0.2～0.4)g∶(100～200)mL。
5.根据权利要求1所述一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中水为自来水；含锌配合物的水溶液、聚羧酸系分散剂与水的用量比为1mL∶(0.1～0.2)g∶(1000～2000)mL。
6.根据权利要求1所述一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中醋酯纤维面料与整理液用量比为1g∶(60～80)mL。
7.根据权利要求1所述一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中反应温度为130～140℃。
8.根据权利要求1所述一种抗菌醋酯纤维面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中反应时间为30～50分钟。
9.一种抗菌醋酯纤维面料，其特征在于，采用权利要求1～8中任一项所述方法制备而成。
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2022
- 2022-08-11 CN CN202210962812.9A patent/CN115125732A/zh active Pending
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