专利名称：纱线的抗菌加工方法
技术领域：
本发明涉及一种纱线的抗菌加工方法，它是一种利用上蜡方式使抗菌剂涂布于纱线的外表面，再藉由蒸气熔解蜡让抗菌剂渗透入纱线内部的抗菌处理方法。
背景技术：
现行纺织品抗菌加工技术有两种方式一、抗菌纤维的制作将合成纤维在制作时即将抗菌剂混入纤维高分子的熔融体或溶液体中，经过纺丝过程即得到具有抗菌效果的纤维。
二、纤维织物的加工处理对织成的纤维布料加工，让抗菌剂渗入布匹内部接触纤维表面，而得到抗菌布。
一般而言，第一种对于未形成的纤维进行抗菌加工，具有其抗菌性持久的功能，但是制作成本较高，并且抗菌剂的添加会影响纤维的表面摩擦系数以及其它物性，不利于纺纱及织布。而第二种对于布匹的抗菌加工具有成本较低的优点，却因为使用加工接触的树脂而影响纤维表面的触感，甚至于不耐水洗，抗菌效果无法持久。
发明的内容因此，本发明人为减轻及克服上述抗菌加工方式的缺点，采用纱线作为抗菌加工对象，以达到耐久抗菌性并同时降低生产成本的目的。
在纺织工程中，为使纱线能够顺利织造成布匹，一般都必须藉由上蜡的操作，以降低纱线的摩擦系数，以避免在织布机上造成断纱或摩损机械。
本发明乃应用上蜡方式，将抗菌剂与纤维使用的蜡混合成抗菌蜡块，然后，将抗菌蜡块附着于纤维表面，而后再经过热处理让抗菌剂随着蜡的熔解而渗入纱线之中固着，以获得使纱线具有抗菌能力的效果。
本发明中的抗菌剂包含抗菌成分、有机酸水溶液和表面活性剂。所述抗菌成分是脱乙酰壳多糖(chitosan)、羧甲基脱乙酰壳多糖(carboxymethylchitosan)与2，4，4’-三氯-2’-羟基-二苯醚(2，4，4’-trichloro-2’-hydroxy-diphenylether)其中之一或两种或三种的组合，它们的化学式如下所示 R1＝H或COCH3脱乙酰率＝NH2数目/n脱乙酰壳多糖(chitosan) R1＝H或CH2COOHR2＝H，COCH3，CH2COOH脱乙酰率＝NH2数目/n羧甲基取代率＝CH2COOH/n羧甲基脱乙酰壳多糖(carboxymethyl chitosan) 2，2，4’-三氯-2’-羟基-二苯醚(2，2，4’-trichloro-2’-hydroxy-diphenylether)将上述抗菌成分溶解于有机酸的水溶液，再添加表面活性剂，配制成粘液，就制成了本发明的抗菌剂。
在本发明的纱线抗菌加工方法中，其中抗菌剂在与纤维用蜡混合前，先将抗菌成分用有机酸配制成溶液，其有机酸可为醋酸、丙烯酸、丙二酸、己二酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸、葡萄糖酸与戊二酸中的任一种或一种以上的组合，有机酸的用量为抗菌剂重量的20-50％。
将抗菌剂与蜡融合使用时，抗菌剂占蜡的重量的5-40％。
本发明的纱线抗菌加工方法，其中纱线的上蜡量为纱线重量的0.1-2％，上蜡后纱线的水蒸气加热处理温度为80-120℃，处理时间为30-60分钟。
在本发明的纱线抗菌加工方法中，其中所述纱线为棉、麻、毛、聚酯的短纤纱与混纺纱，或聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚氨酯的长纤纱，或任何材质的长纤维作为芯的棉、麻、毛包覆纱。
本发明的纱线抗菌加工方法具有下列特点1.本发明结合「上蜡」及「水蒸气加热」两项既有的纺织工序对纱线进行加工以得到抗菌纱线。因此在设备上可以沿用现有的制造设备，在进行抗菌加工的同时，亦完成纱线润滑(上油的目的)及定型(水蒸气加热的目的)，使纱线利于织造。
2.本发明在纱线阶段进行抗菌加工得到抗菌纱，可以对于天然纤维或合成纤维组成的各种短纤纱、混纺纱、长短纤包覆纱进行抗菌加工处理，在应用上与纤维阶段的抗菌加工法相比，具有成本低同时应用灵活性高的优点。
3.固态蜡及蒸气是抗菌剂与纤维作用的媒介，固态蜡将抗菌剂带到纱线表面，而蒸气令抗菌剂与蜡脱离，并承接抗菌剂将其输入纱线内部而完成抗菌剂与纤维的固着。因此依本发明所制作的抗菌纱其表面仍然含有蜡质，作为纱线的润滑，而当纱线织成布以后只要以碱性温水即可洗除蜡质，得到抗菌布。
为了进一步说明本发明的实施形态及方式，下面列举三个实施例，分别针对绵/聚酯混纺纱、聚氨酯长纤的棉包覆纱及尼龙丝(Nylon)进行抗菌加工处理以作为说明，并进行实验证实其抗菌效果。
实施例实施例1对于40支棉/聚酯＝55/45的混纺纱的抗菌加工将10g脱乙酰壳多糖、10g 2，4，4’-三氯-2’-羟基-二苯醚、5g冰醋酸、10gTween 80非离子型表面活性剂，溶于100g水中，升温到90℃使其完全溶解成为抗菌剂。
另取200g熔点介于60-63℃之间的200g石蜡，加热至70℃使其完全熔融，将抗菌剂在90℃下缓缓倒入液态石蜡中，搅拌均匀并冷却到20℃后，得到完全凝固的抗菌蜡块。
使用络筒机将抗菌蜡块施加在40支棉/聚酯＝55/45的混纺物上，以100m/min的纱线卷取速度进行倒筒操作，上蜡率为0.8％的纱重。
完成上蜡的混纺纱使用高压釜设定在120℃水蒸气加热60分钟。将混纺纱冷却，织成直径为20公分的圆筒针织布，再以60℃、0.5％的氢氧化钠溶液精练30分钟后，使用清水洗净至中性，脱水烘干。
将上述精练前与精练后的圆筒针织布和未经抗菌蜡块加工的布样依美国织物材料整理的AATCC100抗菌标准，以金黄色葡萄球菌与肺炎杆菌为主要测试项目测试抗菌性，其结果如下(一)
1.试验菌金黄色葡萄球菌ATCC No.6538。
2.测试布样取2.0g植菌后经37℃培养24小时。
3.抑菌率＝100(A-B)/A％。
4.对照组使用未经抗菌蜡块加工的混纺纱织造的布样。
(二)
1.试验菌肺炎杆菌ATCC No.11644。
2.测试布样取2.0g植菌后经37℃培养24小时。
3.抑菌率＝100(A-B)/A％。
4.对照组使用未经抗菌蜡块加工的混纺纱织造的布样。
实施例2对于聚氨酯长丝芯的棉包覆纱的抗菌加工将5g脱乙酰壳多糖、1g羧甲基脱乙酰壳多糖、5g乳酸、15g Tween 80非离子型表面活性剂，溶于50g水中，升温到100℃。
将200g乙烯合成蜡(polyethylene wax)，加热至90℃使其完全熔解，将90℃抗菌剂倒入液态蜡中，在100℃加热状态搅拌均匀，再将混合液于10分钟内降温到20℃后，得到完全凝固的抗菌蜡块。
将聚氨酯长纤芯的棉包覆纱(弹性纱)以60m/min的速度在络筒机进行倒筒操作，在纱线经过的路线上安置两组抗菌蜡块，施行上蜡操作，当纱线在蜡块表面磨擦两次以后，上蜡率达到纱重的0.9％。
完成上蜡的包覆纱，在设定于120℃的高压釜内进行水蒸气加热50分钟，水蒸气加热后的纱线在烘箱内于150℃下烘干5分钟，以针织机织成圆筒布，再以60℃、0.5％的氢氧化钠溶液浸润30分钟后，使用清水洗净至中性。
依美国织物材料整理的AATCC100 Antibacterial标准，以金黄色葡萄球菌与肺炎杆菌为主要测试项目，测试经抗菌蜡块加工后的布料的抗菌性，其结果如下(一)
1.测试布样取2.0g植菌后经37℃培养24小时。
2.抑菌率＝100(A-B)/A％。
3.对照组使用未经抗菌蜡块加工的聚氨酯长纤的棉包覆纱。
实施例3对于150旦/75根长丝的尼龙丝的抗菌加工将1g脱乙酰壳多糖、5g 2，4，4’-三氯-2’-羟基-二苯醚、1g冰醋酸、5gTween 80非离子型表面活性剂溶于20g水中，升温到80℃使其完全溶解，取100g熔点介于80-100℃之间的100g乙烯合成蜡，加热至90℃使其完全熔解，将抗菌剂在80℃下缓缓倒入液态蜡中，在90℃加热状态搅拌均匀，再将混合液于10分钟内降温到20℃后，得到完全凝固的抗菌蜡块。
将有75根单纤的总细度为150旦的尼龙长丝丝束，使用络筒机以50m/min的速度进行倒筒操作，将抗菌蜡块放置于络筒机的上蜡装置让尼龙丝经过两次上蜡。
完成上蜡的尼龙丝，以高压釜设定在120℃水蒸气加热60分钟，再以烘箱在130℃下烘干10分钟，以针织机织成圆筒布，再以60℃、0.5％的氢氧化钠溶液浸润30分钟后，使用清水洗净至中性。
上述的圆筒布依美国织物材料整理的AATCC100 Antibacterial标准，以金黄色葡萄球菌与肺炎杆菌为主要测试项目，测试经抗菌蜡块加工后的布料的抗菌性，并以JISL-103标准洗涤方式，洗涤五次验证其耐水性质，结果如下
1.测试布样取2.0g植菌后经37℃培养24小时。
2.抑菌率＝100(A-B)/A％。
经实验证明，经过本发明的纱线抗菌加工方法处理过的布匹在经过24小时后，两种菌种均有遭到抑制的成效显现，而未经本发明方法处理的布匹，则不仅无法达到抑菌效果，并有细菌增生情形，此外，即使在水洗过后，仍然保有极佳的抗菌效果，因此本发明确实有其显著的效益进步。
权利要求
1.一种纱线的抗菌加工方法，它包括将抗菌剂与蜡融合制成抗菌蜡块使用于纱线上，并对上蜡后的纱线进行水蒸气加热，令抗菌剂渗透进入纱线内部固着于纤维表面。
2.如权利要求1所述的抗菌加工方法，其特征在于所述抗菌剂占蜡的重量的5-40％。
3.如权利要求1所述的抗菌加工方法，其特征在于所述抗菌剂包含脱乙酰壳多糖、羧甲基脱乙酰壳多糖与2，4，4’-三氯-2’-羟基-二苯醚中的一种或者两种或三种的组合物，还包含有机酸的水溶液和表面活性剂。
4.如权利要求3所述的抗菌加工方法，其特征在于所述抗菌剂中的有机酸为醋酸、丙烯酸、丙二酸、己二酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸、葡萄糖酸与戊二酸中的任一种或一种以上的组合，酸的用量为抗菌剂重量的20-50重量％。
5.如权利要求1或2所述的抗菌加工方法，其特征在于所述纱线的上蜡量为纱线重量的0.1-2％，上蜡后纱线的水蒸气加热的温度为80-120℃，处理时间为30-60分钟。
6.如权利要求1或2所述的抗菌加工方法，其特征在于所述纱线为棉、麻、毛、聚酯的短纤纱与混纺纱，或聚酯、聚酰胺、聚氨酯长纤维为芯的棉、麻、毛包覆纱。
全文摘要
本发明揭示了一种纱线的抗菌加工方法，该方法包括将抗菌剂与蜡融合制成抗菌蜡块使用于纱线上，并对上蜡后的纱线进行水蒸气加热，令抗菌剂渗透进入纱线内部固着于纤维表面。在所述方法中，抗菌剂与蜡融合之前需溶解于有机酸的水溶液中，再添加表面活性剂制成粘液。所述酸的用量为抗菌剂重量的20－50％，抗菌剂与蜡的重量比率为5－40％，纱线的上蜡量为纱线重量的0.1－2％。该方法具成本低同时应用灵活性的优点。
文档编号D06M15/01GK1508355SQ0215745
公开日2004年6月30日 申请日期2002年12月19日 优先权日2002年12月19日
发明者魏亚中 申请人:全球生技股份有限公司