CN1986952A

CN1986952A - 一种多元改性壳聚糖抗菌保湿整理剂的制备方法

Info

Publication number: CN1986952A
Application number: CN 200510045400
Authority: CN
Inventors: 李群
Original assignee: TONGLIDA SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd QINGDAO; Qingdao University
Current assignee: TONGLIDA SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd QINGDAO; Qingdao University
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: CN100529246C

Abstract

本发明涉及一种应用于纺织品功能后整理的多元改性壳聚糖抗菌保湿整理剂的制备方法，同时涉及应用工艺，其主要成分包括壳聚糖及其衍生物、银盐、吡咯烷酮羧酸盐，先将壳聚糖制成酸性溶液，加入银盐反应后再加入吡咯烷酮羧酸盐继续反应得母液，最后加入柔软剂搅拌并加水稀释得到整理剂，用于制备具有抗菌保湿功能的纺织品。其整理剂抗菌性优于壳聚糖，因含有天然保湿因子的主要成分而有良好的保湿作用，经其整理的纺织品具有抗菌保湿等功能。该产品可用于护肤用品。也可生物降解，属于环境友好型功能整理剂，有利于预防疾病的交叉传染，不仅产生良好的经济效益，也具有较大的社会效益。

Description

一种多元改性壳聚糖抗菌保湿整理剂的制备方法

技术领域：

本发明涉及一种用于生产抗菌、抗菌防臭、抗菌保湿或抗菌护肤功能纺织品的主含多元改性壳聚糖的纺织品后整理剂的配方和制备工艺，即一种多元改性壳聚糖抗菌保湿剂的制备方法，其国际专利分类号为D06M13/000。

技术背景：

绿色消费推动了绿色功能纺织品的研制与开发。利用海洋天然生物材料壳聚糖、改性壳聚糖、海藻酸及盐类制备环境友好助剂，为研制绿色功能纺织品开辟了一条新的途径。

日常生活中，各类纺织品是微生物的良好生存繁殖之地，是疾病的重要传播源，同时，人们对家纺产品和服装舒适性的要求越来越高，所以纺织品的抗菌、保湿研究有着极其重要的意义。近几年“非典”和禽流感的爆发，进一步催熟了抗菌防病用品的消费市场。由于抗菌纺织品受到消费者的普遍欢迎，绿色消费也已成为公众消费的最响亮口号，同时环境保护意识的加强，人们迫切希望能开发一种对人体无害、对环境友好的抗菌整理剂能够应用于纺织品抗菌保湿护肤整理。本发明正是适应这种市场需求而开发的一种新型多功能纺织品整理剂。

张文征在《稀有金属材料与工程》(1998年第一期)公开了一种“载银抗菌无纺布的制备”的方法。该法是将银负载在硼硅玻璃粉上，再将其喷洒在无纺布上，虽有抗菌性，但制备工艺复杂，因为非水溶性而使用不便，仅使用在无纺布上，而不能使用到其他纺织品上。王蔚等人在《浙江丝绸工学院学报》(1996年，第6期)公开了“壳聚糖在纺织品抗菌整理中的应用研究”的方法。本研究以壳聚糖为抗菌成份，采用乙二醛为交联剂，赋予棉织物以抗菌性。该方法的缺点是：一是有醛类污染，不是绿色纺织品，二是壳聚糖抗菌性受酸碱度影响很大，在中性条件下基本无抗菌性，三是无保湿性，功能单一推广实用价值低。

中国专利申请CN00121287.7公开了一种“纳米银抗菌布及其工业化生产工艺”，而CN20041001633 15.9则公开了一种“载银抗菌性织物的制备方法”。这两种方法虽然利用了银的抗菌性，但存在银变色、耐久性差、功能单一的缺陷。

发明内容：

本发明的目的旨在提供一种能改进上述技术缺陷，用海洋天然生物材料、天然保湿材料等制备一种对人体无害、对环境友好，具有抗菌、保湿多重功能的整理剂的方法。本发明可以赋予包括毛巾、手帕、床上用品、内衣、外衣、袜子、鞋用织物、装饰织物、空气过滤材料等在内的各类纺织品以抗菌、抗菌防臭、抗菌保湿或抗菌护肤功能，亦可用于护肤杀菌日常用品。

银离子具有优良的抗菌性能，其杀菌机理是络合细菌蛋白中的-SH基而触杀细菌；壳聚糖及其衍生物因带有阳电荷或阴电荷，可通过吸附细菌而抑制细菌繁殖，对真菌的抑杀作用较强；天然保湿因子的主要成分是吡咯烷酮羧酸盐，其吸湿性与甘油相当，但保湿性能优于甘油；褐藻酸盐也有一定的抗菌与吸湿保湿作用。所以，将银离子、壳聚糖、天然保湿因子和褐藻酸盐四者混合，反应所得产物多元改性壳聚糖作为整理剂的主成分，具有比单一成份更强的抗菌作用，且具有保湿润肤作用。

多元改性壳聚糖抗菌保湿整理剂的主要功能成分包括壳聚糖及其衍生物、银盐、吡咯烷酮羧酸盐和海藻酸盐，其中壳聚糖及其衍生物包括脱乙酰甲壳质、季铵盐壳聚糖、壳聚糖羧酸盐；而壳聚糖羧酸盐包括钠盐、钾盐、铵盐、镁盐；银盐包括硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐等羧酸盐；吡咯烷酮羧酸盐包括钠盐、钾盐、铵盐、镁盐；海藻酸盐包括钠盐、钾盐、铵盐、镁盐、钙盐、银盐。

这种多功能抗菌保湿整理剂的配方，除上述组分外，还可加入通用的其他纺织印染助剂以改善其柔软、牢度、芳香等性能，其纺织印染助剂包括各类柔软剂、粘合剂、芳香剂等。

本发明中，纺织品抗菌保湿整理剂中的抗菌有效成分为壳聚糖及其衍生物、银盐、吡咯烷酮羧酸盐、海藻酸盐的四元反应物；或壳聚糖及其衍生物、银盐、吡咯烷酮羧酸盐的三元反应物，其四元或三元反应物的固含量为0.0001％～100％。先将壳聚糖及其衍生物配制成2～20％酸性溶液，助溶剂为无机酸(包括盐酸、硫酸、硝酸、磷酸)或有机酸(包括甲酸、乙酸、丙酸、抗坏血酸、酒石酸、柠檬酸、氨基酸)；在搅拌条件下加入银盐反应30～90分钟，然后加入吡咯烷酮羧酸盐再反应50～90分钟得到整理剂母液，最后加入柔软剂继续搅拌10～60分钟，并加水稀释至配合含量，即得到抗菌保湿整理剂。

所采用的辅助成分柔软剂包括有机硅、改性有机硅类，包括氨基有机硅、双氨基有机硅、环氨基有机硅、亲水性有机硅、环氧基有机硅、羧甲基有机硅、聚醚有机硅等、非离子型柔软剂和阴离子型柔软剂，用量为抗菌保湿整理剂重量百分比一般为0.5％～75％，较好为5％～50％，最好为20％～30％(W/W)。

辅助成分粘合剂包括阴离子或非离子性的能交联成膜的高分子树脂及乳液；包括聚丙烯酸酯、聚氨酯、硅酮等，用量为抗菌保湿整理剂重量百分比一般为0％～45％，较好为5％～50％，最好为1％～5％(W/W)。

辅助成分水，用量为抗菌保湿整理剂重量百分比0％～92％(W/W)。

具体实施方式：

下面通过实例对本发明作做进一步的阐述：本发明制得的抗菌保湿整理剂用于生产抗菌、抗菌防臭、抗菌保湿或抗菌护肤功能的棉、麻、丝、毛、化纤及其混纺纤维或纺织品，其整理剂的用量为相对织物重量(owf)的0.001％～30％，其中的纺织品包括毛巾、手帕、床上用品、内衣、外衣、袜品、鞋用织物、装饰织物、空气过滤材料等等。在应用制备抗菌保湿功能纺织品时，制备工艺包括二浸二轧、热风烘干，或浸泡或喷涂等过程。

实例1：

配方：壳聚糖，用量5％；吡咯烷酮羧酸钠，用量7％；乙酸银(CH₃COOAg)，用量2.4％；柔软剂，5％；水，余量；均为重量比。

制备工艺：先将壳聚糖配成8％的酸性溶液，助溶剂为无机酸或有机酸。在搅拌下加入乙酸银(CH₃COOAg)，反应30～60分钟，然后加入吡咯烷酮羧酸钠再反应60分钟，得到整理剂母液；最后，加入非离子柔软剂(脂肪酸聚氧乙烯醚)25％，继续搅拌15分钟，并加水稀释至配方含量即得到用于纺织品的抗菌保湿整理剂。

应用工艺：试验织物，涤棉平纹布；抗菌保湿整理剂用量10％(owf)。

工艺流程：涤棉平纹布→二浸二轧(带液率100％)→热风烘干(温度90℃～100℃)→包装→出品。

实例2：

配方：壳聚糖，用量3.6％；吡咯烷酮羧酸铵，用量10.5％；硝酸银(AgNO₃)，用量2.8％；海藻酸钠7.2％；水，余量。

制备工艺：先将壳聚糖配成7％的酸性溶液，助溶剂为无机酸或有机酸。在搅拌下加入硝酸银(AgNO₃)，反应50分钟，尔后加入吡咯烷酮羧酸铵再反应70分钟，最后加入海藻酸钠反应30～60分钟得到整理剂母液。最后按需要加入或不加入柔软剂和粘合剂，并加水稀释至配方含量即得到用于纺织品的抗菌保湿整理剂。

应用工艺：试验织物，纯棉府绸；抗菌保湿整理剂用量10％(owf)。

工艺流程：纯棉府绸布→二浸二轧(带液率100％)→热风烘干(温度90℃～100℃)→包装→出品。

实例3：

配方：壳聚糖，用量3.6％；吡咯烷酮羧酸钠，用量10.5％；硝酸盐(AgNO₃)用量2.8％；海藻酸钠7.2％；水，余量；均为重量比。

制备工艺：先将壳聚糖配成2％的酸性溶液，助溶剂为无机酸或有机酸。在搅拌下加入硝酸盐(AgNO₃)，反应70分钟，尔后加入吡咯烷酮羧酸钠再反应55分钟，最后加入海藻酸钠反应40～60分钟得到整理剂母液。最后按需要加入或不加入柔软剂和粘合剂，并加水稀释至配方含量即得到用于纺织品抗菌保湿整理剂。

应用工艺：试验织物，亚麻织物；抗菌保湿整理剂用量5％(owf)。

工艺流程：亚麻织物→二浸二轧(带液率100％)→热风烘干(温度90℃～100℃)→包装→出品。

实例4：

配方：壳聚糖，用量15％；吡咯烷酮羧酸钾，用量7.5％；甲酸银(CHOOAg)，用量6.2％；海藻酸钠4.4％；柔软剂，8％；水，余量；均为重量比。

制备工艺：先将壳聚糖配成20％的酸性溶液，助溶剂为无机酸或有机酸。在搅拌下加入甲酸银(CHOOAg)，反应90分钟，尔后加入吡咯烷酮羧酸钾再反应85分钟，再加入海藻酸钠反应50～70分钟得到整理剂母液。最后，加入弱阳离子柔软剂继续搅拌20分钟，并加水稀释至配方含量即得到用于纺织品抗菌保湿整理剂。

应用工艺：试验织物，晴纶毛毯；抗菌护肤整理剂用量11％(owf)。

工艺流程：晴纶毛毯→堆积(24小时，带液率100％)→热风烘干(温度90℃～100℃)→包装→出品。

实例5：

配方：壳聚糖，用量11％；吡咯烷酮羧酸钾，用量7.5％；磷酸银，用量2.3％；海藻酸钙3.7％；柔软剂，5％；粘合剂，4.6％；水，余量；均为重量比。

制备工艺：先将壳聚糖配成6％的酸性溶液，助溶剂为无机酸或有机酸。在搅拌下加入磷酸银，反应90分钟，尔后加入吡咯烷酮羧酸钾再反应85分钟，再加入海藻酸钙反应50～70分钟得到整理剂母液。最后，加入氨基改性有机硅柔软剂和聚氨酯粘合剂继续搅拌60分钟，并加水稀释至配方含量即得到用于纺织品抗菌保湿整理剂。

应用工艺：试验织物，涤纶无纺布；抗菌护肤整理剂用量11％(owf)。

工艺流程：涤纶无纺布→喷涂(带液率80％)→热风烘干(温度90℃～100℃)→包装→出品。

Claims

1、一种多元改性壳聚糖抗菌保湿整理剂的制备方法，其特征在于成分包括壳聚糖及其衍生物、银盐、吡咯烷酮羧酸盐、海藻酸盐的四元反应物，或壳聚糖及其衍生物、银盐、吡咯烷酮羧酸盐的三元反应物；先将壳聚糖及其衍生物配制成2～20％酸性溶液，助溶剂为无机酸或有机酸；在搅拌条件下加入银盐反应30～90分钟，然后加入吡咯烷酮羧酸盐再反应50～90分钟得到整理剂母液，最后加入柔软剂继续搅拌10～60分钟，并加水稀释至配合含量，即得到抗菌保湿整理剂，固含量为0.0001％～100％。

2、根据权利要求1所述的多元改性壳聚糖抗菌保湿整理剂的制备方法，其特征在于壳聚糖及其衍生物包括脱乙酰甲壳质、季铵盐壳聚糖、壳聚糖羧酸盐；银盐包括硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐；吡咯烷酮羧酸盐包括钠盐、钾盐、铵盐、镁盐；海藻酸盐包括钠盐、钾盐、铵盐、镁盐、钙盐、银盐；壳聚糖羧酸盐包括钠盐、钾盐、铵盐、镁盐

3、根据权利要求1所述的多元改性壳聚糖抗菌保湿整理剂的制备方法，其特征在于辅助成分包括柔软剂、粘合剂、水，其中柔软剂包括有机硅、改性有机硅类，用量为整理剂重量百分比的0.5％～75％；粘合剂包括阴离子或非离子性的能交联成膜的高分子树脂及乳液，用量为整理剂重量百分比的0％～45％；余量为水。

4、根据权利要求1所述的多元改性壳聚糖抗菌保湿整理剂的制备方法，其特征在于用于生产抗菌、抗菌防臭、抗菌保湿或抗菌护肤功能的棉、麻、丝、毛、化纤及其混纺纤维或纺织品，整理剂的用量为相对织物重量(owf)的0.001％～30％。

5、根据权利要求4的要求的多元改性壳聚糖抗菌保湿功整理剂，其特征在于抗菌保湿功能纺织品的制备工艺包括二浸二轧、热风烘干，或浸泡或喷涂。