CN1730804A - 一种抗菌织物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抗菌织物及其制备方法领域。本发明所述的抗菌织物,包括织物和无机抗菌剂,其中无机抗菌剂粘附在织物的纤维表面和纤维之间。其制备方法如下:将无机抗菌剂分散在水和分散剂的混合溶液中,搅拌均质,制成抗菌整理浓缩液;将上述浓缩液加水稀释,再加入粘合剂,搅拌均匀,制得抗菌整理液;在织物上喷淋上述抗菌整理液,然后依次浸轧、干燥、烘焙即可。本发明提供的这种抗菌织物通过将银离子负载在超细无机材料的表面和孔结构中,使银离子更稳定、更缓释、更均匀,使其具有高效、广谱、长效、耐洗涤、工艺简便等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗菌织物及其制备方法领域,特别涉及抗菌防霉车内装饰面料及其制备方法领域。
背景技术
早在50~60年代美国的卫生整理纺织品就已实现工业化生产,至70年代后期,日本的抗菌防臭纺织品也进入高速发展阶段,而我国开展这方面的研究还只是近十年的事。但目前,国内外针对汽车内饰件而开发专用抗菌面料的报道并不多见。织物的抗菌功能改性方法主要分为两类:原丝处理法和成品纤维后处理法两大类,其中的成品纤维后处理法是开发最早,也是目前使用最为广泛的一种抗菌功能改性法。抗菌后整理方法中,抗菌剂主要通过物理吸附或粘结剂粘合附着在纤维表面,其工艺简单,抗菌剂选择范围广,适用性强。但是抗菌后整理法也有其明显的缺点,由于抗菌剂只存在于纤维表层中,脱落后不能补充,所以抗菌效果的耐久性不理想,而且经过抗菌后整理方法制得的抗菌织物,其抗菌方式多为溶出型,这样使得织物的抗菌效果不能很好保持,同时由于某些抗菌金属、抗菌剂溶出对环境容易造成二次污染。
日本专利昭54-151669中公开了一种含有用铜、银(平均粒径6um)的化合物单独或混合物的树脂溶液处理纱线,使该溶液均匀涂布在纱线表面,再纺织成抗菌布。日本专利平3-136649中公开了一种预防奶牛乳房炎的抗菌布,是将银离子与聚丙烯腈以配位键形式结合,制成抗菌布。中国专利CN 1291667A中公开了一种纳米银抗菌布,以硝酸银为原料,通过氧化还原反应制成纳米银溶液,再将该溶液喷淋在布表面上,使布的表面纤维之间附着纳米银粒子(1~100nm),制成抗菌布。中国专利CN 1349016A中公开了一种以金属络合型广谱抗菌纤维的制备方法,先将聚丙烯腈纤维用水合肼溶液浸渍制备含多官能团聚丙烯腈功能纤维,再浸泡在含有银离子的溶液中,制得金属银络合型抗菌功能纤维。中国专利CN 1442518A中公开了一种含纳米粒子抗菌纤维的制造方法,其中以纳米粒子为抗菌剂,将纳米粒子加入到聚合物中制备纺丝液,用溶液纺丝的方法制备抗菌纤维。
上述发明产品均具有一定的抗菌效果,但大部分生产过程较为复杂,工艺简单些的方法制备出的银粒子与纤维或载体的附着又不牢固,耐洗涤性差,易造成二次污染。
采用纳米技术生产的抗菌防霉车内装饰面料,将综合运用材料科学、化学工程、纺织工程、生物工程等多门类技术,是高科技产品的完美体现和运用,把舒适、休闲、保健结合在一起,必将成为车内装饰材料发展的一种趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以超细无机抗菌剂为抗菌材料的抗菌织物。
本发明的另一个目的是提供这种抗菌织物的制备方法。
无机抗菌剂主要利用金属离子(主要为Ag+、Cu2+、Zn+)的抗菌作用,通过物理吸附或离子交换等方法,将抗菌金属离子固定在高比表面积的无机多孔材料上,制成抗菌材料。
高比表面积的无机多孔材料,如超细磷酸锆,具有Nasicon型晶体结构或离子交换性能良好的层状晶体结构,具有较强的离子交换能力。通过离子交换和吸附得到的载银(或铜、锌等)磷酸锆抗菌剂通过缓释Ag+(或Cu2+、Zn+)或产生活性氧而具有很强抗菌作用。这种抗菌材料对Ag+(或Cu2+、Zn+)的交换和吸附能力很强,Ag+(或Cu2+、Zn+)的溶出速度和溶出量都很小,特别是Ag+,在很低的浓度就具有很强的杀菌效果。
本发明所述的抗菌织物,包括织物和无机抗菌剂,其中无机抗菌剂粘附在织物的纤维表面和纤维之间。
本发明所述的抗菌织物,考虑到生产成本和抗菌效果,无机抗菌剂的附着量优选为1~5g/Kg布料,特别优选1.5~3g/Kg布料。
本发明所述的抗菌织物,其中无机抗菌剂所用的无机多孔材料平均粒径小于500nm,如纳米氧化钛、磷酸锆、羟基磷酸钙、沸石等,可以是其中的一种或几种,优选超细磷酸锆;其中的抗菌金属离子是指Ag+、Cu2+、Zn+中的一种或几种,优选Ag+;其中抗菌金属离子的含量是无机抗菌剂质量的3~5%。
本发明所述的抗菌织物,对织物类别没有特别要求。
本发明所述抗菌织物的制备方法如下:
a、将无机抗菌剂分散在水和分散剂的混合溶液中,搅拌均质,制成抗菌整理浓缩液;
b、将上述浓缩液加水稀释,再加入粘合剂,搅拌均匀,制得抗菌整理液;
c、在织物上喷淋上述抗菌整理液,然后依次浸轧、干燥、烘焙即可。
本发明所述抗菌织物的制备方法,其中步骤a所述的无机抗菌剂所用的无机多孔材料平均粒径小于500nm,如纳米氧化钛、磷酸锆、羟基磷酸钙、沸石等,可以是其中的一种或几种,优选超细磷酸锆;其中的抗菌金属离子是指Ag+、Cu2+、Zn+中的一种或几种,优选Ag+;其中抗菌金属离子的含量是无机抗菌剂质量的3~5%。
本发明所述抗菌织物的制备方法,其中步骤a所述的分散剂为聚丙烯酸钠、脂肪酸聚氧乙烯醚或十二烷基硫酸钠等,优选为脂肪酸聚氧乙烯醚;质量百分比浓度为0.5~2%。
本发明所述抗菌织物的制备方法,其中步骤a中所述的无机抗菌剂质量百分比浓度为10~30%,优选为25~30%。
本发明所述抗菌织物的制备方法,其中步骤b所述的粘合剂为聚羧酸纤维素交联剂或硅烷交联剂等,添加量为使质量百分比浓度达到1%~5%,稀释后抗菌剂质量百分比浓度为1.0%~2.0%。
本发明所述抗菌织物的制备方法,其中步骤c的喷淋量为50~150ml/Kg布料,喷淋次数为2~3次;浸轧率为60~90%,至少二浸二轧;干燥温度为60~100℃,干燥时间为2~10min;烘焙温度为100~120℃,烘焙时间5~30min。
本发明的有益效果:将银离子负载在超细无机材料的表面和孔结构中,会使银离子更稳定、更缓释、更均匀。本发明提供了一种以这种超细无机抗菌剂为抗菌材料的抗菌织物,并利用粘合剂使这种超细无机抗菌剂粘附在织物的纤维之间或表面,使这种抗菌织物具有高效、广谱、长效、耐洗涤等特点,同时制备方法非常简单。
具体实施方式
实施例1
在70g去离子水中加入1.5g脂肪酸聚氧乙烯醚,在1000rpm高速搅拌的条件下逐步加入30g载银羟基磷酸钙,1000r/min的速度恒速搅拌10min。将上述浓缩液用去离子水稀释至3Kg,然后在得到的水分散液中加入45g聚羧酸纤维素交联剂,充分搅拌均匀,制得抗菌整理液。在面料上喷淋上述抗菌整理液3次,喷淋量为50ml/Kg布料。然后二浸二轧,浸轧率为80%,80℃干燥3min,120℃烘焙5min,得到抗菌面料。此抗菌面料无机抗菌剂附着量为1.5g/Kg。
按AATCC100-1999对上述抗菌面料进行抗菌测试,测试结果如下:
实验菌株 | 对照菌数 | 作用6小时(cfu/mol) | 作用24小时(cfu/mol) | ||
残余菌数/空白对照 | 减少率 | 残余菌数/空白对照 | 减少率 | ||
大肠杆菌 | 2.58×105 | 2.12×104/4.92×107 | 91.8% | 1.43×104/6.66×108 | 99.3% |
金黄色葡萄球菌 | 1.96×104 | 2.31×103/3.29×105 | 88.2% | 2.35×102/1.43×107 | 98.8% |
实施例2
在70g去离子水中加入0.5g聚丙烯酸钠,在1000rpm高速搅拌的条件下逐步加入30g超细载银磷酸锆,1000r/min的速度恒速搅拌20min。将上述浓缩液用去离子水稀释至2Kg,然后在得到的水分散液中加入60g硅烷交联剂,充分搅拌均匀,制得抗菌整理液。在面料上喷淋上述抗菌整理液2次,喷淋量为100ml/Kg布料。然后二浸二轧,浸轧率为90%,60℃干燥9min,100℃烘焙10min,得到抗菌面料。此抗菌面料无机抗菌剂附着量是1.0g/Kg。
按AATCC100-1999对上述抗菌面料进行抗菌测试,测试结果如下:
实验菌株 | 对照菌数 | 作用6小时(cfu/mol) | 作用24小时(cfu/mol) | ||
残余菌数/空白对照 | 减少率 | 残余菌数/空白对照 | 减少率 | ||
大肠杆菌 | 1.77×104 | 3.01×102/4.53×106 | 98.3% | 17.7/5.29×107 | 99.9% |
金黄色葡萄球菌 | 1.42×104 | 4.83×102/5.31×105 | 96.6% | 28.4/9.78×106 | 99.8% |
实施例3
在70g去离子水中加入1.0g十二烷基硫酸钠,在1000rpm高速搅拌的条件下逐步加入30g超细载银磷酸锆,1000r/min的速度恒速搅拌20min。将上述浓缩液用去离子水稀释至2.5Kg,然后在得到的水分散液中加入50g聚羧酸纤维素交联剂,充分搅拌均匀,制得抗菌整理液。在面料上喷淋上述抗菌整理液3次,喷淋量为150ml/Kg布料。然后二浸二轧,浸轧率为90%,90℃干燥2min,120℃烘焙5min,得到抗菌面料。此抗菌面料无机抗菌剂附着量是5.0g/Kg。
按AATCC100-1999对上述抗菌面料进行抗菌测试,测试结果如下:
实验菌株 | 对照菌数 | 作用6小时(cfu/mol) | 作用24小时(cfu/mol) | ||
残余菌数/空白对照 | 减少率 | 残余菌数/空白对照 | 减少率 | ||
大肠杆菌 | 6.14×104 | 1.41×103/1.59×107 | 97.7% | 61.4/3.21×108 | 99.9% |
金黄色葡萄球菌 | 1.83×104 | 5.12×102/6.95×105 | 97.2% | 18.3/8.02×106 | 99.9% |
实施例4
在70g去离子水中加入1.0g脂肪酸聚氧乙烯醚,在1000rpm高速搅拌的条件下逐步加入30g纳米载银二氧化钛,1000r/min的速度恒速搅拌20min。将上述浓缩液用去离子水稀释至2.0Kg,然后在得到的水分散液中加入40g硅烷交联剂,充分搅拌均匀,制得抗菌整理液。在面料上喷淋上述抗菌整理液4次,喷淋量为50ml/Kg布料。然后三浸三轧,浸轧率为60%,90℃干燥2min,120℃烘焙5min,得到抗菌面料。此抗菌面料无机抗菌剂附着量是3.0g/Kg。
按AATCC100-1999对上述抗菌面料进行抗菌测试,测试结果如下:
实验菌株 | 对照菌数 | 作用6小时(cfu/mol) | 作用24小时(cfu/mol) | ||
残余菌数/空白对照 | 减少率 | 残余菌数/空白对照 | 减少率 | ||
大肠杆菌 | 1.25×105 | 1.38×103/3.30×107 | 98.9% | 125/7.71×108 | 99.9% |
金黄色葡萄球菌 | 3.77×104 | 5.65×102/1.84×106 | 98.5% | 18.3/2.43×107 | 99.9% |
上述实施例的耐洗性测试结果如下:
不同洗涤次数抗菌毛绒对大肠杆菌的抑菌率(%)
实验菌株 | 对照菌数 | 洗涤次数 | 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 实施例四 |
大肠杆菌 | 2.44×104 | 0 | 99.3% | 99.9% | 99.9% | 99.9% |
10 | 98.4% | 98.1% | 99.9% | 99.9% | ||
20 | 97.7% | 97.4% | 98.7% | 99.1% | ||
30 | 96.7% | 95.2% | 98.3% | 98.5% | ||
40 | 96.1% | 92.0% | 98.0% | 98.2% |
由以上实施例和检测结果可见,将银离子负载在超细无机材料的表面和孔结构中所得的无机抗菌剂,然后再黏附在织物的纤维之间或表面制得的抗菌织物,其银离子更稳定、更缓释、更均匀,并且具有高效、广谱、长效、耐洗涤等特点,制备方法也很简单。
Claims (12)
1、一种抗菌织物,包括织物和无机抗菌剂,其中无机抗菌剂附着在织物的纤维表面和纤维之间,无机抗菌剂是指将抗菌金属离子固定在无机多孔材料上制成的抗菌材料。
2、如权利要求1所述的抗菌织物,其特征在于,其中无机抗菌剂所用的无机多孔材料是如下的一种或几种:纳米氧化钛、磷酸锆、羟基磷酸钙或沸石;抗菌金属离子是指Ag+、Cu2+、Zn+中的一种或几种。
3、如权利要求2所述的抗菌织物,其特征在于,其中无机抗菌剂所用的无机多孔材料是超细磷酸锆,抗菌金属离子是Ag+。
4、如权利要求2所述的抗菌织物,其特征在于,其中无机抗菌剂所用的无机多孔材料平均粒径小于500nm,抗菌金属离子的含量是无机抗菌剂质量的3~5%。
5、如权利要求1~4任一所述的抗菌织物,其特征在于,无机抗菌剂的附着量为1~5g/Kg布料。
6、如权利要求5所述的抗菌织物,其特征在于,无机抗菌剂的附着量为1.5~3g/Kg布料。
7、如权利要求1所述的抗菌织物的制备方法,其步骤如下:
a、将无机抗菌剂分散在水和分散剂的混合溶液中,搅拌均质,制成抗菌整理浓缩液;
b、将上述浓缩液加水稀释,再加入粘合剂,搅拌均匀,制得抗菌整理液;
c、在织物上喷淋上述抗菌整理液,然后依次浸轧、干燥、烘焙。
8、如权利要求7所述的抗菌织物的制备方法,其特征在于,步骤a所说的分散剂为聚丙烯酸钠、脂肪酸聚氧乙烯醚或十二烷基硫酸钠。
9、如权利要求8所述的抗菌织物的制备方法,其特征在于,步骤a所说的分散剂质量百分比浓度为0.5~2%。
10、如权利要求7所述的抗菌织物的制备方法,其特征在于,步骤b所说的粘合剂为聚羧酸纤维素交联剂或硅烷交联剂。
11、如权利要求10所述的抗菌织物的制备方法,其特征在于,粘合剂质量百分比浓度为1%~5%。
12、如权利要求7所述的抗菌织物的制备方法,其特征在于,步骤c的喷淋量为50~150ml/Kg布料,喷淋次数为2~3次;浸轧率为60~90%,至少二浸二轧;干燥温度为60~100℃,干燥时间为2~10min;烘焙温度为100~120℃,烘焙时间5~30min。
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