CN116575235A - 一种生物基防螨抗菌整理剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物基防螨抗菌整理剂，按照重量份数，所述生物基防螨抗菌整理剂包括如下组分：植物防螨精油5％‑15％、生物基乳化剂5％‑15％、多元醇5％‑15％、聚氨酯1％‑5％、广谱抗菌剂1％‑5％、去离子水65％‑75％。其中，所述植物防螨精油为除虫菊酯、柠檬桉叶油和香叶天竺葵提取液的混合物。本发明生物基防螨抗菌整理剂安全有效，使用本发明生物基防螨抗菌整理剂经浸渍或浸轧后整理制得的织物，对各种螨虫有良好的趋避性能，织物与皮肤表面长期接触，安全无刺激。同时本发明生物基防螨抗菌整理剂具有良好的广谱抗菌性，应用范围广，对环境无危害；且无细胞毒性，对皮肤无刺激；无耐药性，适合广泛使用。
Description
技术领域
本发明属于纺织助剂技术领域，具体涉及一种生物基防螨抗菌整理剂及其制备方法和应用。
背景技术
螨虫是一种肉眼不易看见的微型害虫，种类很多，通常分为尘螨、粉螨、革螨、恙螨等几大类。螨虫广泛分布于居室的阴暗角落、地毯、床垫、枕头、沙发、空调、凉席等处，其中尘螨的分布最广、影响最大，它普遍存在于家居环境中，如卧具、地毯、坐垫、衣物中，螨虫的尸体、分泌物和排泄物都是过敏源，会使人出现过敏性皮炎、哮喘病、支气管炎、肾炎、过敏性鼻炎等疾病，严重危害人体健康，全世界有许多人遭受尘螨过敏之苦。
在生活中，人们不可避免的接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件下，会迅速繁殖，并通过接触等方式传播疾病，影响人们的身体健康和正常的工作、学习和生活。纤维属于多孔性材料，叠加编织后又会形成无数空隙的多层体，因此织物较容易吸附菌类。
随着生活水平的提高，人们越来越重视生活的质量，希望能获得有舒适感的衣着以及卫生健康的居住环境，所以人们对于各种各样的纺织品要求越来越高，特别是安全、安心、舒适、健康、卫生、清洁等“绿色”观念的形成，使纺织品的抗菌、防螨等后整理加工更加受到人们的重视。
防螨抗菌整理剂用于织物后整理工序中，从而使织物获得防螨、抗菌、防霉、防臭、保持纺织品清洁卫生的加工工艺。经过该助剂及工艺处理后，不仅使织物具有抑制菌类生长的功能，维持卫生的衣着生活环境，保证人体健康；同时也降低公共环境的交叉感染，使织物获得卫生保健的新功能，提高纺织品的附加价值，具有重大的社会效益。
纺织品大多直接接触人体皮肤，理想的防螨抗菌整理剂必须是安全、低毒的，能有效趋避螨虫，具有广谱抗菌性，抗菌作用大，用量小，不引起皮肤过敏反应或损伤，不能影响织物的服用性能，对纺织品性能和外观影响小，不影响通常的纺织品染整加工。
现阶段，在纺织品防螨抗菌剂的选用中，仍以有机抗菌剂为主导、季铵盐类等有机抗菌剂，其效果优良，但毒副作用比较大，耐用性较弱，而且非常容易造成微生物的抗药性等，限制了其在直接接触人体皮肤的纺织品上的应用。
发明内容
本发明目的是提供一种生物基防螨抗菌整理剂及其制备方法和应用，以解决上述问题，将该生物基防螨抗菌整理剂按照设定的整理工艺作用在织物上，可达到良好的广谱抗菌性和防螨性，且不影响织物的颜色和状态；同时该生物基防螨抗菌整理剂来源天然，整理后的织物可直接接触人体，无细胞毒性，对皮肤无刺激；无耐药性，适合广泛使用。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种生物基防螨抗菌整理剂，按照重量份数，所述生物基防螨抗菌整理剂包括如下组分：植物防螨精油5％-15％、生物基乳化剂5％-15％、多元醇5％-15％、聚氨酯1％-5％、广谱抗菌剂1％-5％、去离子水65％-75％。
所述的植物防螨精油为除虫菊花油、柠檬桉叶油、香叶天竺葵精油、迷迭香精油中的至少一种；
所述的生物基乳化剂为腰果酚聚氧乙烯醚、磺化菜籽油中的至少一种；
所述的多元醇为1，3-丁二醇、乙二醇、丙二醇中的至少一种；
所述的聚氨酯为乙烯基聚氨酯乳液、多异氰酸酯乳液、封闭型聚氨酯乳液中的至少一种；
所述广谱抗菌剂为聚六亚甲基双胍盐酸盐、银离子抗菌剂中的至少一种。
一种生物基防螨抗菌整理剂的制备方法，包括以下步骤：
将植物防螨精油、生物基乳化剂、多元醇加入混合容器中，搅拌至乳化均匀，然后加入去离子水、广谱抗菌剂、聚氨酯，搅拌至混合均匀，得到生物基防螨抗菌整理剂。
一种生物基防螨抗菌整理剂的应用，包括浸轧、烘干和焙烘步骤，所述的浸轧步骤包括：
(1)配制工作液：将本发明生物基防螨抗菌整理剂溶解于水中，配制成防螨抗菌整理液，控制防螨虫整理剂的质量浓度30-50g/L；
(2)将织物通过步骤(1)配制的工作液浸轧，轧余率70-80％。
所述烘干温度为80-100℃，所述焙烘温度为100-120℃。
一种生物基防螨抗菌整理剂的应用，包括浸渍、脱水和焙烘步骤。所述的浸渍步骤为：将织物常温浸渍15-20分钟，本发明生物基防螨抗菌整理剂用量为3.0-5.0％o.w.f，浴比为1∶15-1∶30。
所述焙烘温度为100-120℃。
有益效果
本发明所使用的主要原料均来自天然植物提取，符合环保和法规的要求，对环境和人员没有危害，且完全顺应国家“双碳”政策的要求，真正做到环保绿色生产。
本发明生物基防螨抗菌整理剂创新性地将天然原料作用于织物整理中，效果优良，具有良好的广谱抗菌性，经过本发明所述的生物基防螨抗菌整理剂的抗菌处理后，对各类常见菌种的抗菌率均能达95％以上，有效抑制细菌的繁殖。同时，本发明生物基防螨抗菌整理剂对各种螨虫有良好的趋避性能，使织物内部无螨虫，有效防止与尘螨等有关皮肤病的发生，织物与皮肤表面长期接触，安全无刺激，明显改善人们生活品质。
本发明纺织抗菌整理剂采用的广谱抗菌剂PHMB，是一种被公认为21世纪最安全高效的广谱抗菌剂，无色无味，抑菌浓度低，作用速度快，泡沫量低，并且能够在物品表面形成一层阳离子持续长时间的抑菌，并且不会致生成抗菌细菌特性，因而被广泛应用于各领域中。
本发明纺织抗菌整理剂采用水性聚氨酯，通过其与纤维发生反应，生成共价键结合，使抗菌织物具有较好的耐洗性，保持其持久的防螨和抗菌效果，具有广泛的使用性。
具体实施方式
在一个优选的实施方式中，本发明的生物基防螨抗菌整理剂，按照重量份数，包括如下组分：
植物防螨精油5％-15％
生物基乳化剂5％-15％
多元醇5％-15％
聚氨酯1％-5％
广谱抗菌剂1％-5％
去离子水65％-75％。
所述植物防螨精油为除虫菊花油、柠檬桉叶油、香叶天竺葵精油、迷迭香精油中的至少一种，优选为除虫菊花油、柠檬桉叶油、香叶天竺葵精油的混合物。
所述的生物基乳化剂为腰果酚聚氧乙烯醚、磺化菜籽油中的至少一种，优选为腰果酚聚氧乙烯醚NSS 1308。
所述的多元醇为1，3-丁二醇、乙二醇、丙二醇中的至少一种，优选为1，3-丁二醇或丙二醇。
所述的聚氨酯为乙烯基聚氨酯乳液、多异氰酸酯乳液、封闭型聚氨酯乳液中的至少一种，优选为封闭型聚氨酯乳液S-90。
在一个优选的实施方式中，所述除虫菊花油为质量百分含量50％的油溶性液体除虫菊酯。
在一个优选的实施方式中，所述柠檬桉叶油为澄清液体，柠檬桉叶油中含有的含有香茅醛、香茅醇、牻牛儿醇、异胡薄荷醇、1，8-桉油素和愈创木醇成分中，香茅醛的质量百分含量为65％-80％。
在一个优选的实施方式中，所述香叶天竺葵精油为质量百分含量10％的天竺葵提取液。
在一个优选的实施方式中，所述生物基防螨抗菌整理剂的制备方法，包括以下步骤：
将植物防螨精油、生物基乳化剂、多元醇加入混合容器中，搅拌至乳化均匀，然后加入去离子水和聚氨酯，搅拌至混合均匀，得到生物基防螨抗菌整理剂。
所述的搅拌的速度为30-50r/min。
在一个优选的实施方式中，所述生物基防螨抗菌整理剂的应用工艺，包括浸轧、烘干和焙烘步骤，所述的浸轧步骤包括：
(1)配制工作液：将本发明生物基防螨抗菌整理剂溶解于水中，配制成防螨抗菌整理液，控制防螨虫整理剂的质量浓度30-50g/L；
(2)将织物通过工作液浸轧，轧余率70-80％。
所述烘干温度为80-100℃，所述焙烘温度为100-120℃。
在一个优选的实施方式中，所述生物基防螨抗菌整理剂的应用工艺，包括浸渍、脱水和焙烘步骤。所述的浸渍步骤为：将织物常温浸渍15-20分钟，本发明生物基防螨抗菌整理剂用量为3.0-5.0％o.w.f，浴比为1∶15-1∶30。
所述焙烘温度为100-120℃。
下面结合具体实施例，进一步阐释本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明。
实施例1
将重量比为4％除虫菊酯、2％柠檬桉叶油、1％香叶天竺葵提取物、10％1，3-丁二醇、8％NSS 1308加入反应釜中，30-50rpm搅拌30-50min至混合均匀，然后加入70％去离子水、2％PHMB、3％S-90，搅拌30-50min至混合均匀，即得所述生物基防螨抗菌整理剂。
实施例2
将重量比为4％除虫菊酯、3％柠檬桉叶油、2.5％香叶天竺葵提取物、10％1，3-丁二醇、8％NSS 1308加入反应釜中，30-50rpm搅拌30-50min至混合均匀，然后加入69％去离子水、0.5％PHMB、3％S-90，搅拌30-50min至混合均匀，即得所述生物基防螨抗菌整理剂。
实施例3
将重量比为4％除虫菊酯、2％柠檬桉叶油、1％香叶天竺葵提取物、8％丙二醇、14％NSS 1308加入反应釜中，30-50rpm搅拌30-50min至混合均匀，然后加入67％去离子水、1％PHMB、3％S-90，搅拌30-50min至混合均匀，即得所述生物基防螨抗菌整理剂。
对比例1
市售防螨整理剂SCJ-197。
本发明的纺织抗菌整理剂的应用效果通过如下实验验证。
1.实验内容
1.1.纺织品：白色全棉针织布、绿色全棉针织布。
1.2.防螨抗菌整理剂：上述实施例1、实施例2、实施例3、对比例1。
1.3.应用工艺：
1.3.1.防螨抗菌整理工艺-浸轧法
(1)配制工作液：将防螨抗菌整理剂溶解于水中，配制成防螨抗菌工作液，控制防螨抗菌整理剂的质量浓度30-50g/L；
(2)将织物通过工作液浸轧，轧余率70-80％。
(3)将上述浸轧后的织物在90-100℃温度下烘干，再110℃焙烘2min。
1.3.2.防螨抗菌整理工艺-浸渍法
(1)将织物常温浸渍15-20分钟，防螨抗菌整理剂用量为3.0-5.0％o.w.f，浴比为1∶15-1∶30。
(2)将上述浸渍后的织物脱水，再110℃焙烘2min。
2.性能测试
2.1.产品防螨效果测试
将经过上述1.3.1.和1.3.2防螨抗菌整理工艺处理后的白色布样，按照GB/T24253-2009测试螨虫趋避率，检测结果见表1；按照GB/T 17596-1998进行水洗20次后，再测试螨虫趋避率。
表1产品防螨测试结果
2.2.产品抗菌效果测试
将经过上述1.3.2.防螨抗菌整理工艺处理后的白色布样，按照GB/T 17596-1998进行水洗20次后；按GB/T 20944.2-2007测试抑菌率结果，检测结果见表2。
表2产品抗菌效果测试结果
2.3.对处理后织物性能影响
将经过上述1.3.1.抗菌整理工艺处理后的白色全棉针织布样，按照AATCC110-2015方法，用Datacolor测色仪进行测试，与未处理布样进行白度对比，白度变化越小，即对织物颜色影响越小。
将经过上述1.3.1.抗菌整理工艺处理后的绿色全棉针织布，按照GB/T 250-2008，用评定变色用灰卡，与未处理布样进行色变对比，等级越高，则表示色变越小，即对织物影响越小，检测结果见表3。
表3防螨抗菌整理后织物性能测试结果
| 检测指标 | 白色针织布白度 | 绿色针织布色变 |
| 空白布样 | 79.1 | / |
| 实施例1 | 78.1 | 4级 |
| 实施例2 | 77.9 | 4级 |
| 实施例3 | 78.2 | 4级 |
| 对比例1 | 65.5 | 3级 |
产品防螨效果：由表1可知，实施例1-3所得生物基防螨抗菌整理剂具有优异的防螨效果，螨虫趋避率均在97％及以上，能有效驱除织物上的螨虫，维持织物干净清洁，保护人体免受螨虫侵害，并且耐水洗，能长效保护织物。
产品抗菌效果：由表2可知，实施例1-3所得生物基防螨抗菌整理剂具有优良的抗菌效果，且经20次水洗后，对金黄色葡萄菌、肺炎菌、大肠杆菌的抗菌率均能达到95％以上，有很好的广谱抗菌耐洗性。
对处理后织物性能影响：由表3可知，用实施例1-3经防螨抗菌整理工艺处理后的布样，白度变化和色变较小，说明其对织物性能影响小。
应该注意到并理解，在不脱离权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种生物基防螨抗菌整理剂，其特征在于：
该生物基防螨抗菌整理剂的组份包括植物防螨精、生物基乳化剂、多元醇、聚氨酯、广谱抗菌剂和去离子水；
以该生物基防螨抗菌整理剂的组份的总质量为100％计算，各组份的质量百分含量为：
2.根据权利要求1所述的一种生物基防螨抗菌整理剂，其特征在于：
所述的植物防螨精油为除虫菊花油、柠檬桉叶油、香叶天竺葵精油、迷迭香精油中的至少一种；
所述的生物基乳化剂为腰果酚聚氧乙烯醚、磺化菜籽油中的至少一种；
所述的多元醇为1，3-丁二醇、乙二醇、丙二醇中的至少一种；
所述的聚氨酯为乙烯基聚氨酯乳液、多异氰酸酯乳液、封闭型聚氨酯乳液中的至少一种；
所述广谱抗菌剂为聚六亚甲基双胍盐酸盐、银离子抗菌剂中的至少一种。
3.一种生物基防螨抗菌整理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
将植物防螨精油、生物基乳化剂、多元醇进行混合，搅拌至乳化均匀，然后加入去离子水、广谱抗菌剂、聚氨酯，搅拌至混合均匀，得到生物基防螨抗菌整理剂。
4.一种生物基防螨抗菌整理剂的应用，其特征在于：将权利要求1-2任一所述的生物基防螨抗菌整理剂应用到织物上，具体方法为：
第一步，将生物基防螨抗菌整理剂溶解于水中，配制成工作液；
第二步，将织物通过第一步配制的工作液进行浸轧；
第三步，对浸轧后的织物进行烘干处理。
5.根据权利要求4所述的一种生物基防螨抗菌整理剂的应用，其特征在于：
所述的第一步中，配制成的工作液中，生物基防螨抗菌整理剂的浓度为30-50g/L。
6.根据权利要求4或5所述的一种生物基防螨抗菌整理剂的应用，其特征在于：
所述的第二步中，进行浸轧时的轧余率为70％-80％；
所述的第三步中，烘干温度为80-110℃。
7.一种生物基防螨抗菌整理剂的应用，其特征在于：将权利要求1-2任一所述的生物基防螨抗菌整理剂应用到织物上，具体方法为：
步骤1，将生物基防螨抗菌整理剂溶解于水中，配制成浸渍液；
步骤2，将织物在步骤1的浸渍液中进行浸渍；
步骤3，浸渍完成后对织物进行脱水；
步骤4，脱水完成后对织物进行焙烘处理。
8.根据权利要求7所述的一种生物基防螨抗菌整理剂的应用，其特征在于：
所述的步骤1中，浸渍液中，生物基防螨抗菌整理剂用量为3.0-5.0％o.w.f。
9.根据权利要求7或8所述的一种生物基防螨抗菌整理剂的应用，其特征在于：
所述的步骤2中，进行浸渍时的浴比为1∶15-1∶30，浸渍时间为15-20min。
10.根据权利要求7或8所述的一种生物基防螨抗菌整理剂的应用，其特征在于：
所述的步骤4中，焙烘温度为100-120℃。
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