抗菌整理劑、抗菌紗線及其製備方法和應用與流程

2023-09-18 04:38:50 3

本發明涉及紡織
技術領域：
，特別是涉及一種抗菌整理劑、抗菌紗線及其製備方法和應用。
背景技術：
：目前的紗線或紡織品在水、氧及營養物充分時會導致細菌迅速繁殖，使人體皮膚感染。尤其是在人體分泌汗液時，溫溼度非常適合微生物繁殖，而許多細菌和真菌的繁殖將產生纖維素酶，纖維素酶又會促使纖維素降解，進而導致紗線或紡織品產生黴斑及色變。技術實現要素：基於此，有必要提供一種能夠防止黴斑及色變的抗菌整理劑、抗菌紗線及其製備方法和應用。一種抗菌整理劑，按重量份數計，包括抗菌劑5～20份、陽離子固色劑5～25份、陽離子柔軟劑10～30份及水性樹脂10～30份，所述抗菌劑選自n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物、3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨、殼聚糖雙胍鹽酸鹽、聚六亞甲基雙胍及磷酸二氫銨中的至少一種，所述水性樹脂選自醋酸乙烯乳液樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚甲基丙烯酸及聚環氧乙烷中的至少一種。上述抗菌整理劑，不僅可對紗線進行抗菌整理，使得紗線具有抗菌作用，能夠防止紗線產生黴斑及色變，而且添加陽離子固色劑、陽離子柔軟劑及水性樹脂，可同時對紗線進行固色和柔軟整理。且採用上述組分的水性樹脂能改善紗線的手感和舒適度，採用上述比例陽離子固色劑、陽離子柔軟劑、水性樹脂及上述組分和比例的抗菌劑共同作用，不僅使得紗線具有良好的抗菌性能，而且協調了色牢度及手感舒適度等性能需求，避免了採用抗菌劑、陽離子柔軟劑及陽離子固色劑同浴整理時陽離子柔軟劑、陽離子固色劑及抗菌劑之間的吸附相互影響導致抗菌性能、色牢度或舒適度不佳的問題，進而同時保證了紗線的抗菌性能、色牢度和舒適度。在其中一個實施例中，所述抗菌劑為所述n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物10～20份、所述殼聚糖雙胍鹽酸鹽5～15份及所述聚六亞甲基雙胍1～5份的混合物。在其中一個實施例中，所述抗菌劑為10～20份，所述陽離子固色劑為15～25份，所述陽離子柔軟劑為10～20份及所述水性樹脂為20～30份。在其中一個實施例中，所述抗菌劑還具有所述3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨10～20份及所述磷酸二氫銨1～5份。在其中一個實施例中，所述抗菌劑為10～15份，所述陽離子固色劑為15～20份，所述陽離子柔軟劑為10～15份及所述水性樹脂為20～25份。在其中一個實施例中，所述陽離子固色劑為氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷基吡啶及酚磺酸甲醛縮合物中的至少一種；所述陽離子柔軟劑為單烷基雙甲基叔胺、雙烷基甲基叔胺、三烷基叔胺及雙十八烷基二甲基氯化銨中的至少一種。在其中一個實施例中，當所述水性樹脂選自醋酸乙烯乳液樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚甲基丙烯酸及聚環氧乙烷中的至少兩種時，所述抗菌整理劑還包括澱粉及相容劑。一種抗菌紗線的製備方法，包括以下步驟：將水和上述抗菌整理劑的各組分混合，得到抗菌整理劑水溶液；將紗線浸漬於所述抗菌整理劑水溶液，然後烘乾得到所述抗菌紗線。上述抗菌紗線的製備方法製備得到的抗菌紗線。上述在製備織物中的應用。具體實施方式為了便於理解本發明，下面將參照對本發明進行更全面的描述。並給出了本發明的較佳實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的
技術領域：
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語「和/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。一實施方式的抗菌整理劑，按重量份數計，包括抗菌劑5～20份、陽離子固色劑5～25份、陽離子柔軟劑10～30份及水性樹脂10～30份。其中，抗菌劑選自n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物、3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨、殼聚糖雙胍鹽酸鹽、聚六亞甲基雙胍及磷酸二氫銨中的至少一種。這些抗菌劑與紗線的吸附能力好，因此抗菌劑優先吸附於紗線的表面，陽離子固色劑可使抗菌劑進一步固著，陽離子柔軟劑吸附於紗線進行柔軟整理。其中，水性樹脂選自醋酸乙烯乳液樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚甲基丙烯酸及聚環氧乙烷中的至少一種。該水性樹脂能與紗線的內部結合，進而改善紗線的手感和舒適度。上述抗菌整理劑，不僅可對紗線進行抗菌整理，使得紗線具有抗菌作用，能夠防止紗線產生黴斑及色變，而且添加陽離子固色劑、陽離子柔軟劑及水性樹脂，可同時對紗線進行固色和柔軟整理。且採用上述組分的水性樹脂能改善紗線的手感和舒適度，採用上述比例陽離子固色劑、陽離子柔軟劑、水性樹脂及上述組分和比例的抗菌劑共同作用，不僅使得紗線具有良好的抗菌性能，而且協調了色牢度及手感舒適度等性能需求，避免了採用抗菌劑、陽離子柔軟劑及陽離子固色劑同浴整理時陽離子柔軟劑、陽離子固色劑及抗菌劑之間的吸附相互影響導致抗菌性能、色牢度或舒適度不佳的問題，進而同時保證了紗線的抗菌性能、色牢度和舒適度。此外，上述抗菌整理劑可用於天然纖維、人造纖維及合成纖維等紗線或紡織品。上述抗菌整理劑可用於無染色的紗線也可用於染色紗線。在其中一個實施例中，抗菌劑為n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物10～20份、殼聚糖雙胍鹽酸鹽5～15份及聚六亞甲基雙胍1～5份的混合物。該組分及配比的抗菌劑特別適用於羊毛紗線等天然纖維，n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物、殼聚糖雙胍鹽酸鹽及聚六亞甲基雙胍能與羊毛胱氨酸反應，生成不對稱的二硫鍵，通過這種共價鍵合，可使羊毛織物具有優良的抗菌性。進一步地，抗菌劑為10～20份，陽離子固色劑為15～25份，陽離子柔軟劑為10～20份及水性樹脂為20～30份。如此根據抗菌劑的組成控制抗菌劑、陽離子固色劑、陽離子柔軟劑及水性樹脂之間的比例，在保證紗線的色牢度和舒適度的基礎上，進一步提高了抗菌整理劑的抗菌性能。在其中一個實施例中，抗菌劑除了具有n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物10～20份，殼聚糖雙胍鹽酸鹽5～15份，聚六亞甲基雙胍1～5份，抗菌劑還具有3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨10～20份及磷酸二氫銨1～5份。該組分和配比的抗菌劑特別適用於合成纖維，通過加入3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨及磷酸二氫銨，提高了其與合成纖維的吸附能力。進一步地，抗菌劑為10～15份，陽離子固色劑為15～20份，陽離子柔軟劑為10～15份及水性樹脂為20～25份。如此根據抗菌劑的組成控制抗菌劑、陽離子固色劑、陽離子柔軟劑及水性樹脂之間的比例，在保證紗線的色牢度和舒適度的基礎上，進一步提高了抗菌整理劑的抗菌性能。在其中一個實施例中，陽離子固色劑為氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷基吡啶及酚磺酸甲醛縮合物中的至少一種。該類陽離子固色劑與抗菌劑、陽離子柔軟劑、水性樹脂共同作用，能進一步提高紗線的抗菌性能、色牢度和舒適度。優選地，陽離子固色劑為酚磺酸甲醛縮合物。在其中一個實施例中，陽離子柔軟劑為單烷基雙甲基叔胺、雙烷基甲基叔胺、三烷基叔胺及雙十八烷基二甲基氯化銨中的至少一種。該類陽離子柔軟劑與抗菌劑、陽離子固色劑、水性樹脂共同作用，能進一步提高紗線的抗菌性能、色牢度和舒適度。優選地，陽離子柔軟劑為單烷基雙甲基叔胺、雙烷基甲基叔胺及三烷基叔胺中的三種，且單烷基雙甲基叔胺、雙烷基甲基叔胺及三烷基叔胺的質量比為1:2～5:3～7。在該體系中，採用該配比的三種組合的陽離子柔軟劑其效果優於單獨的雙十八烷基二甲基氯化銨。優選地，水性樹脂為醋酸乙烯乳液樹脂、聚乙烯醇樹脂及聚甲基丙烯酸中的至少一種。在其中一個實施例中，當水性樹脂選自醋酸乙烯乳液樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚甲基丙烯酸及聚環氧乙烷中的至少兩種時，抗菌整理劑還包括澱粉及相容劑。如此能使兩種或兩種以上的水性樹脂更好的互溶，進而提高其對紗線內部的結合力。優選地，澱粉為2～5份，相容劑為1～3份。優選地，相容劑為非反應型相容劑。可以理解，上述抗菌整理劑還可包括表面活性劑等組分。上述抗菌整理劑可通過將各組分按照配比混合得到。製備方法簡單。還提供了上述抗菌整理劑在製備抗菌紗線中的應用。具體地在使用時，將抗菌整理劑和水混合，得到抗菌整理劑水溶液。優選地，在抗菌整理劑水溶液中，抗菌整理劑的質量百分比為3％～15％。還提供了一種抗菌紗線的製備方法，包括以下步驟s1～s2。步驟s1：將上述抗菌整理劑的各組分和水混合，得到抗菌整理劑水溶液。具體地，步驟s1可以通過一步反應得到。在其他實施例中，也可先將上述抗菌整理劑的各組分混合，得到抗菌整理劑；然後將抗菌整理劑和水混合，得到抗菌整理劑水溶液。優選地，在抗菌整理劑水溶液中，抗菌整理劑的質量百分比為3％～15％。步驟s2：將紗線浸漬於上述抗菌整理劑水溶液，然後烘乾得到抗菌紗線。在其中一個實施例中，步驟s2浸漬的條件為於30～60℃下浸漬1～2h。優選地，步驟s2浸漬的條件為先於45～60℃處理0.5～1h，再於30～45℃處理0.5～1h。以使抗菌劑優先吸附於紗線的表面。在其中一個實施例中，步驟s2烘乾的條件為於90～110℃處理2～6min，再於160～200℃處理1～2min。優選地，步驟s2烘乾的條件為於100℃處理4min，再於180℃處理1.5～2min。可以理解，在其他實施例中，步驟s2在將紗線進行烘乾之前，還包括對浸漬後的紗線進行脫水處理。上述抗菌紗線的製備方法將抗菌劑、陽離子柔軟劑及陽離子固色劑同浴整理，步驟簡單，綠色環保；得到的抗菌紗線不僅具有良好的抗菌性能，而且協調了色牢度及手感舒適度等性能需求，避免了陽離子柔軟劑、陽離子固色劑及抗菌劑之間的吸附相互影響導致抗菌性能、色牢度或舒適度不佳的問題，進而同時保證了紗線的抗菌性能、色牢度和舒適度。此外還提供了上述抗菌紗線的製備方法製備得到的抗菌紗線。該抗菌紗線不僅具有良好的抗菌性能，而且協調了色牢度及手感舒適度等性能需求。此外還提供了上述抗菌紗線在製備織物中的應用。在其中一個實施例中，織物為襪子。可以理解，在其他實施例中，織物也可為圍巾、服裝等。以下為具體實施例。實施例1一種抗菌整理劑按重量份數計，包括抗菌劑15份、陽離子固色劑20份、陽離子柔軟劑15份、水性樹脂25份、澱粉3份及非反應型相容劑2份。其中，抗菌劑為n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物20份、3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨15份、殼聚糖雙胍鹽酸鹽10份、聚六亞甲基雙胍3份及磷酸二氫銨3份。陽離子固色劑為氯化十六烷基吡啶。陽離子柔軟劑為質量比為1:4:3的單烷基雙甲基叔胺、雙烷基甲基叔胺及三烷基叔胺。水性樹脂為等體積的醋酸乙烯乳液樹脂及聚乙烯醇樹脂。上述抗菌整理劑通過將各組分按照配比混合得到。抗菌紗線的製備方法：將上述抗菌整理劑和水混合，得到質量白分比為10％的抗菌整理劑水溶液。將紗線浸漬於上述抗菌整理劑水溶液，浸漬的條件為先於45℃處理0.5h，再於35℃處理1h。然後先於100℃烘乾40min，再於180℃烘乾2min得到抗菌紗線。實施例2一種抗菌整理劑按重量份數計，包括抗菌劑15份、陽離子固色劑20份、陽離子柔軟劑15份及水性樹脂25份。其中，抗菌劑為n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物15份、3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨5份、殼聚糖雙胍鹽酸鹽15份、聚六亞甲基雙胍5份及磷酸二氫銨1份。陽離子固色劑為溴化十六烷基吡啶。陽離子柔軟劑為質量比為1:5:5的單烷基雙甲基叔胺、雙烷基甲基叔胺及三烷基叔胺。水性樹脂為聚乙烯醇樹脂。上述抗菌整理劑通過將各組分按照配比混合得到。抗菌紗線的製備方法：將上述抗菌整理劑和水混合，得到質量白分比為3％的抗菌整理劑水溶液。將紗線浸漬於上述抗菌整理劑水溶液，浸漬的條件為先於60℃處理1h，再於45℃處理0.5。然後先於110℃烘乾20min，再於160℃烘乾1.5min得到抗菌紗線。實施例3一種抗菌整理劑按重量份數計，包括抗菌劑10份、陽離子固色劑15份、陽離子柔軟劑20份及水性樹脂20份。其中，抗菌劑為n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物10份、3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨10份及聚六亞甲基雙胍1份。陽離子固色劑為等質量的氯化十六烷基吡啶及溴化十六烷基吡啶。陽離子柔軟劑為雙十八烷基二甲基氯化銨。水性樹脂為聚甲基丙烯酸。上述抗菌整理劑通過將各組分按照配比混合得到。抗菌紗線的製備方法：將上述抗菌整理劑和水混合，得到質量白分比為15％的抗菌整理劑水溶液。將紗線浸漬於上述抗菌整理劑水溶液，浸漬的條件為先於45℃處理1.5h。然後先於90℃烘乾60min，再於200℃烘乾1min得到抗菌紗線。實施例4一種抗菌整理劑按重量份數計，包括抗菌劑5份、陽離子固色劑25份、陽離子柔軟劑10份及水性樹脂20份。其中，抗菌劑為n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物15份、3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨5份及聚六亞甲基雙胍5份。陽離子固色劑為酚磺酸甲醛縮合物。陽離子柔軟劑為雙烷基甲基叔胺。水性樹脂為聚環氧乙烷。上述抗菌整理劑通過將各組分按照配比混合得到。實施例4的抗菌紗線的製備方法除原料不同，其他條件與實施例1基本相同。實施例5一種抗菌整理劑按重量份數計，包括抗菌劑15份、陽離子固色劑20份、陽離子柔軟劑15份及水性樹脂25份。其中，抗菌劑為n-十二烷基-氨基甜菜鹼-2-巰基乙胺氫氯化物20份、3-三甲氧基矽丙基二甲基十八烷基氯化銨15份及聚六亞甲基雙胍3份。陽離子固色劑為酚磺酸甲醛縮合物。陽離子柔軟劑為雙十八烷基二甲基氯化銨。水性樹脂為醋酸乙烯乳液樹脂。上述抗菌整理劑通過將各組分按照配比混合得到。實施例5的抗菌紗線的製備方法除原料不同，其他條件與實施例1基本相同。對比例1一種整理劑的組分與實施例1的組分基本相同，不同之處在於：不含有抗菌劑。該整理劑用於紗線的製備方法與實施例1也基本相同。對比例2一種抗菌整理劑的組分與實施例1的組分基本相同，不同之處在於：不含有水性樹脂。該抗菌整理劑用於紗線的製備方法與實施例1也基本相同。對比例3一種純抗菌整理劑的組分為抗菌劑bd3s。該抗菌整理劑用於紗線的製備方法如下：先在50℃於3g/l的抗菌劑bd3s浸漬30min，然後在50℃於2g/l的於固色劑evl浸漬30min，再在40℃於3g/l的柔軟劑ss6120浸漬20min，脫水，烘乾得到抗菌紗線。將實施例1～5得到的抗菌紗線及對比例1～3得到的紗線分別進行抗菌性能、色牢度及舒適度性能測試。其中抗菌性能採用金黃色葡萄球菌和肺炎桿菌進行測試，按aatcc100-2004《紡織品材料上耐細胞整理》標準執行，色牢度按gb/t3921.3—2008《紡織品色牢度試驗耐洗色牢度:試驗3》進行。實施例1～5得到的抗菌紗線及對比例1～3得到的紗線的色牢度及舒適度與對比例3相當，且明顯優於對比例1～2。實施例1～3得到的抗菌紗線及對比例2～3得到的紗線的抗菌性能，如表1所示。說明實施例得到的抗菌紗線優於對比例1～3。表1抗菌率/％實施例1實施例2實施例3對比例2對比例3金黃色葡萄球菌>99.9>99.9>99.989.598.5肺炎桿菌>99.9>99.9>99.992.599.5以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。當前第1頁12