一种基于甜菜碱的抗菌棉布及其制备方法与流程

文档序号:15177726发布日期:2018-08-14 18:37阅读:411来源:国知局

本发明涉及纺织品制造领域,具体涉及一种抗菌纺织品及其制备方法。

技术背景

纺织品在日常生活使用过程中,细菌容易繁殖甚至造成感染及疾病等卫生问题,给人类的健康和安全带来隐患。棉布具有价格低廉、透气、柔软、耐磨等优点,所以在服装面料、家纺织物方面备受欢迎。随着人类生活水平的提高,人们更加关注健康、卫生水平,考虑到棉织物容易滋生微生物,功能性抗菌棉织物可抑制微生物生长,因此棉布抗菌整理技术就应运而生。

制备抗菌材料的关键在于抗菌整理剂。目前,主要的抗菌整理剂包括金属及金属盐、季铵化合物、壳聚糖等。重金属及其离子的抗菌效果虽然很好,但是它的应用对环境造成一定的压力;季铵盐是一类高效的防腐剂和消毒剂,可通过带正电荷季铵基团与微生物细胞壁所带负电荷的脂质成分作用,破坏细胞结构,使细胞内蛋白质失活。但季铵盐生物相容性比较低,它们容易吸收死亡的微生物,由于死亡微生物的积累,可能会导致皮肤上的炎症和抗菌功能部位的抗菌活性的丧失。壳聚糖的溶解对ph有很高的要求,限制了它的使用。考虑到理想抗菌整理剂的要求条件:(1)具有高广谱抗菌性能,同时表现出对环境没有污染,对使用者不会引发中毒、过敏、刺激;(2)纺织品经过处理后不会影响其本身的使用性能;(3)整理工艺简单,整理效果优。甜菜碱存在于很多天然植物中,也存在于部分动物体内,具有去污杀菌、抗菌粘附、生物相容、生物降解等特点。甜菜碱具有杀菌效果,其杀菌原理为,正电荷季铵基团与微生物细胞壁所带负电荷的脂质成分作用,破坏细胞结构,使细胞内蛋白质失活,甜菜碱通过羧基与棉布的羟基发生酯化反应。甜菜碱对环境和人基本无害,最重要的是所用甜菜碱是纯天然的,虽然有人使用甜菜碱和其他抗菌整理剂混合使其具有抗菌性,但至今无人直接使用纯天然甜菜碱反应到棉布上。甜菜碱的衍生物具有抗菌性,但考虑到甜菜碱的衍生物经过化学处理,所用的化学试剂可能在接触皮肤时产生隐患。综合这些原因,甜菜碱作为抗菌整理剂是最佳的选择。但是甜菜碱缺少活性基团,很难接枝到棉布上,由于这个原因,甜菜碱抗菌棉布的工业化处理受到一定限制。



技术实现要素:

本发明的目的在于将甜菜碱抗菌整理剂接枝到棉布上,提供一种抗菌杀菌效果好、耐洗性能好、制备方法简单、抗菌整理剂绿色的抗菌棉布制备方法。

为了达到上述目的,本发明基于甜菜碱的抗菌棉布制备方法按以下步骤实现:

(1)制备溶液:制备浓度为1~10wt%的甜菜碱溶液,最适宜浓度为3~5wt%,调节ph至1.6~2

(2)棉布处理:棉布浸渍在上述溶液中3~5min,控制增重在70%~90%,在175℃~185℃条件下加热反应4~6min

其反应原理如下:甜菜碱的羧基与棉布上的羟基通过酯化反应接枝到棉布上,甜菜碱所带的正电荷季铵基团与微生物细胞壁所带负电荷的脂质成分作用,破坏细胞结构,使细胞内蛋白质失活,从而达到抗菌杀菌的作用。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不是用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例是一种基于甜菜碱在180℃的反应温度下反应5min制备抗菌棉布的方法,具体是按以下步骤完成的:称取4g甜菜碱溶于96g蒸馏水中,配成4wt%溶液,调节ph至1.6~2,将1×9cm清洗过的棉布浸渍5min,并且控制增重在80%,棉布通过加热辊压设施5min,并控制温度在180±2℃的条件下,抗菌效果测试达到96%,洗涤50次后,抗菌效果92%。

实施例2

本实施例是一种基于甜菜碱在180℃的反应温度下反应5min制备抗菌棉布的方法,具体是按以下步骤完成的:称取2g甜菜碱溶于98g蒸馏水中,配成2wt%溶液,调节其ph至1.6~2,将1×9cm清洗过的棉布浸渍5min,并且控制增重在80%,棉布通过加热辊压设施5min,并控制温度在160±2℃的条件下,抗菌效果测试达到90%,洗涤50次后,抗菌效果达到86%。

实施例3

本实施例是一种基于甜菜碱在180℃的反应温度下反应5min制备抗菌棉布的方法,具体是按以下步骤完成的:称取1g甜菜碱溶于99g蒸馏水中,配成1wt%溶液,调节其ph至1.6~2,将1×9cm清洗过的棉布浸渍5min,并且控制增重在80%,棉布通过加热滚压设施5min,并控制温度在180±2℃的条件下,抗菌效果测试达到86%,洗涤50次后,抗菌效果达到84%。

实施例4

本实施例是一种基于甜菜碱在160℃的反应温度下反应2min制备抗菌棉布的方法,具体是按以下步骤完成的:称取40kg甜菜碱溶于960kg蒸馏水中,配成4wt%溶液,调节其ph至1.6~2,将1×9m清洗过的棉布浸渍5min,并且控制增重在80%,棉布通过加热辊压设施2min,并控制温度在160±2℃的条件下,抗菌效果测试达到89%,洗涤50次后,抗菌效果达到86%。

实施例5

本实施例是一种基于甜菜碱在180℃的反应温度下反应7min制备抗菌棉布的方法,具体是按以下步骤完成的:称取4g甜菜碱溶于96g蒸馏水中,配成4wt%溶液,调节其ph为1.6~2,将1×9cm清洗过的棉布浸渍5min,并且控制增重在80%,棉布通过加热辊压设施7min,并控制温度在180±2℃的条件下,抗菌效果测试达到97%,洗涤50次后,抗菌效果达到95%。

实施例6

本实施例是一种基于甜菜碱在160℃的反应温度下反应7min制备抗菌棉布的方法,具体是按以下步骤完成的:称取40kg甜菜碱溶于960kg蒸馏水中,配成4wt%溶液,调节其ph至1.6~2,将1×9m清洗过的棉布浸渍5min,并且控制增重在80%,棉布通过加热辊压设施7min,并控制温度在160±2℃的条件下,抗菌效果测试达到94%,洗涤50次后,抗菌效果达到91%。

实施例7

本实施例是一种基于甜菜碱在160℃的反应温度下反应5min制备抗菌棉布的方法,具体是按以下步骤完成的:称取40kg甜菜碱溶于960kg蒸馏水中,配成4wt%溶液,调节其ph至1.6~2,将1×9m清洗过的棉布浸渍5min,并且控制增重在80%,棉布通过加热辊压设施5min,并控制温度在160±2℃的条件下,抗菌效果测试达到92%,洗涤50次后,抗菌效果89%。



技术特征:

技术总结
本发明属于抗菌纺织品制造领域,公开一种基于甜菜碱抗菌整理剂在175℃~185℃反应温度下制备抗菌棉布的方法。本发明用甜菜碱作为抗菌整理剂,解决了常规抗菌整理剂对环境或人体健康产生危害的问题。通过优化反应温度,解决温度过高损坏棉布质量的问题,同时解决温度过低影响甜菜碱接枝量,影响抗菌效果的问题。其制备步骤包括,制备甜菜碱溶液,调节pH至1.6~2,浸渍棉布并控制增重,在175℃~185℃条件下加热进行酯化反应。

技术研发人员:刘向东;段盼盼;付飞亚
受保护的技术使用者:浙江理工大学
技术研发日:2018.05.24
技术公布日:2018.08.14
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