专利名称：多组分纤维制品复合纳米抗菌剂、制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于多组分纤维制品的纳米抗菌剂，特别涉及一种纳米抗菌剂的制备和应用方法。
背景技术：
纳米技术是一种对纳米尺度材料的结构加强控制的新型研发领域。1纳米等于10亿分之1米。纳米物体是分子和松散材料的中间体。
在纳米标度范围内，电子由于强烈的吸引力、量子效应、大的面积—体积比及面积—容积比而表现出松散材料所没有的机械、化学、光子、电或磁的特性。
面积效应和体积效应是纳米材料的独特性质的具体体现，其中面积效应随纳米材料微粒直径的减少而下降，当增加并激活原子表面能，表面原子的标度将扩大。体积效应指纳米材料表面原子的微观和宏观特征将经历由电子能量级分离、能量差距扩大、晶体图案改变和表面原子密度减少等引起不规则变化。
应用纳米技术可以制造各种具有独特和优良功能特性的创新产品。到目前为止，可用于产业化的纳米技术是应用纳米材料，例如纳米粉末、纳米试剂、纳米电子管等来生产具有产品独特功能性纳米产品。
天然纤维、人造纤维和合成纤维性能各异，各具优缺点。通过混纺交织复合各种纤维可取长补短，大大改善了面料的服用性能。从服装面料现状看，采用单一原料的织物已越来越少，而由多种纤维组合而成的织物越来越多。当前一些流行的混纺交织产品少则有2～3种纤维，多则含有4～6种纤维，主要根据不同产品的用途与档次进行配比，以达到改善产品的性能或获得特殊的外观。
随着生活水平的提高，人们对服用纤维制品的功能提出了进一步要求。各种功能性纤维不断涌现、抗菌卫生制品已逐渐为人们所接受。伴随着巨大的商业利益、开发和应用抗菌纤维制品成为服装服饰行业发展的一个潮流。近年来，抗菌整理纤维制品在国内市场也时有所见，但纳米抗菌整理的产品很少，对多组分纤维制品抗菌整理则几乎没有。因此，消费者十分期望能够开发一种适用于多组分纤维制品的抗菌剂，以满足生活所需。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种多组分纤维制品纳米抗菌剂、制备及其应用方法，以满足有关方面的需要。
本发明的纳米抗菌剂的组分和重量百分比含量为无机纳米抗菌剂 5％～10％反应性有机抗菌剂 15％～25％阳离子抗菌协助剂 5％～10％蒸馏水 余量所述的无机纳米抗菌剂选自载银沸石、磷酸钛银盐、磷酸钛锌盐、银铵络合盐，载银硅胶、可溶性银玻璃等中的一种或其混合物为主的活性乳液。
所述的反应性有机抗菌剂选自三氯苯咪唑、二氯苯咪唑、双氯苯咪唑、异噻唑啉酮、甲氧苄啶或吡卜酰胺中的一种或其混合物与环氧氯丙烷、乙二醇、丙二醇、甘油中的一种或其混合物的反应物。
所述的阳离子抗菌协助剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加O)、烷基酚聚氧乙烯醚(乳化剂OP)、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、烷基吡啶盐、聚乙二醇中的二或三种。
本发明的复合纳米抗菌剂稳定性好，本身无毒，对人体和环境不会造成危害，符合国家卫生部标准。用于多组分纤维制品整理方便，只要纤维制品获取2％～5％的抗菌剂，配置水溶液，施加到织物上，然后烘干，就可制得抗菌纤维制品。
比较现有的无机银系纳米抗菌剂，本发明中所试制的无机/有机纳米复合抗菌剂具有稳定性好，成本低，光谱抗菌，抗菌效果更佳、更持久，耐洗性提高很多。
采用本发明的抗菌剂整理的产品，由上海疾病预防控制中心寄生虫预防控制所采用AATCC 100-1993标准进行检测，结果表明，对金色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的24h杀菌率＞99.99％，具有很好的抑制和杀死各类细菌、真菌的能力。表明整理后产品具有十分明显的抗菌、除臭、防霉功效。另外，整理衣物手感不受影响，抗菌效果持久、耐洗性良好，经100次洗涤后，抑菌率仍达99％以上。
本发明中涉及的“纤维制品”可以是纤维、毛条、纱线、梭织物、针织物、无纺布。另外可以是纤维素纤维(包括棉、麻、粘胶、莫黛尔、天丝、铜胺纤维、醋酯纤维，竹纤维等)，以及以纤维素纤维≥60％与化学纤维或动物纤维中的一种或多种混合物纤维。
本发明中的抗菌纤维制品可以做成内外衣裤、运动服装、袜子、地毯、床上用品、汽车内饰材料、医用纱布和绷布、鞋垫、座垫、无菌手术服、医疗人员工作衣、病号服、无菌口罩、卫生包装材料、过滤材料、尿片、妇女卫生巾、手套、围脖、帽子等。
下面列举一些例子说明本发明用整理多组份纤维制品。实施例子仅用于说明，但应用工艺不限于此。
实施例1纤维制品棉∶莫黛尔∶羊绒为5∶4∶1的针织内衣工艺流程针织内衣→浸渍抗菌整理液(浴比1∶10)，50～70℃，30～40min)→离心脱水→烘干抗菌整理液重量百分比抗菌剂5％，阳离子有机硅柔软剂6％。
抗菌剂重量百分比含量为银胺络合盐 5％甲基苄啶 15％十二烷基苄基溴化胺 6％丙三醇(甘油) 5％水 69％。
实施例2纤维制品棉∶氨纶为95∶5平布工艺流程织物→炼漂→烘干→浸轧抗菌整理液(轧液率75％)→烘干(80℃，1～2min)→焙烘130℃，3min)抗菌整理液重量百分比抗菌剂40g/l，阳离子有机硅柔软剂80g/L；抗菌剂重量百分比含量为载银沸石 5％，(银含量为2％)三氯苯咪唑18％脂肪醇聚氧乙烯醚 5％聚乙二醇(分子量为100) 5％水67％。
实施例3纤维制品棉∶铜胺纤维∶锦纶为6∶2∶2的筒子纱工艺流程筒子纱→水洗→离心脱水→浸渍抗菌整理液(浴比1∶10)，60℃，40min)→离心脱水→烘干抗菌整理液重量百分比抗菌剂4％，平平加O 2％抗菌剂重量百分比含量为载银硅胶5％，(银含量为2％)
吡卜酰胺 15％十二烷基苄基溴化胺 6％烷基酚聚氧乙烯醚 0.5％聚乙二醇(分子量为200) 5％水 68.5％实施例4纤维制品涤/粘(35/65)无纺布工艺流程无纺布→喷抗菌整理剂(浓度20～30g/l)→烘干(100℃，2～3min)抗菌剂重量百分比含量为磷酸钛银盐 5％二氯苯咪唑 18％十二烷基苄基溴化胺 6％烷基酚聚氧乙烯醚 2％聚乙二醇(分子量为200) 5％水 64％实施例5整理内衣抗菌性检测方法抗菌内衣分别置于接种有金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌培养皿中(抗菌内衣面积与培养皿面积基本一致)。各三只培养皿，并设空白对照组，置于37℃培养箱内，于24h时观察灭菌效果。
检测结果抗菌内衣对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的效果如下表
检测样品 菌种 接种菌数24h抗菌24h杀灭率(％)数金黄色葡萄球 15001500 100抗菌针织衣服 大肠杆菌 15001500 100白色念珠菌15001500 100金黄色葡萄球 15000 0未处理衣片大肠杆菌 15000 0白色念珠菌15000 0结果评价抗菌内衣对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的24h杀灭率为＞99.99％，未处理衣片对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌24h杀灭率均为0％。抗菌内衣抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌效果显著。
权利要求
1.一种多组分纤维制品复合纳米抗菌剂，其特征在于，组分和重量百分比含量为无机纳米抗菌剂5％-10％反应性有机抗菌剂 15％-25％阳离子抗菌协助剂 5％-10％蒸馏水余量。
2.按权利要求1所述的多组分纤维制品复合纳米抗菌剂，其特征在于所述的无机纳米抗菌剂选自以载银沸石、磷酸钛银盐、磷酸钛锌盐、银铵络合盐，载银硅胶、可溶性银玻璃等中的一种或其混合物为主的活性乳液。
3.按权利要求1所述的多组分纤维制品复合纳米抗菌剂，其特征在于所述的反应性有机抗菌剂选自三氯苯咪唑、二氯苯咪唑、双氯苯咪唑、异噻唑啉酮、甲氧苄啶和吡卜酰胺中的一种或其混合物与环氧氯丙烷、乙二醇、丙二醇、甘油中的一种或其混合物的反应物。
4.按权利要求1所述的多组分纤维制品复合纳米抗菌剂，其特征在于所述的阳离子抗菌协助剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基二甲基苄基卤化物、烷基吡啶盐、聚乙二醇中的二或三种混合物；
5.根据权利要求1所述的多组分纤维制品复合纳米抗菌剂的应用，其特征在于，用于对多组分纤维制品进行抗菌整理，按纤维制品获取2％-5％的按权利要求1的抗菌剂，配置水溶液，施加到织物上，然后烘干，就可制得抗菌纤维制品。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，制品形式是纤维、毛条、纱线、梭织物、针织物、无纺布，制品是纤维素纤维或以纤维素纤维≥60％与化学纤维或动物纤维中的一种或多种混合物纤维。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于施加方法包括浸轧、浸渍脱水或喷涂。
8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所制造的抗菌纤维制品，做成内外衣裤、运动服装、袜子、地毯、床上用品、汽车内饰材料、医用纱布和绷布、鞋垫、座垫、无菌手术服、医疗人员工作衣、病号服、无菌口罩、卫生包装材料、过滤材料、尿片、妇女卫生巾、手套、围脖或帽子。
全文摘要
本发明公开了一种多组分纤维制品无机/有机复合纳米抗菌剂、制备方法及其应用工艺。本发明的纳米抗菌剂的组分和重量百分比含量为无机纳米抗菌剂5％－10％，反应性有机抗菌剂15％－25％，阳离子抗菌协助剂5％－10％，蒸馏水适量。本发明的多组分纤维制品纳米抗菌剂可用于对多组分纤维制品进行抗菌整理。本发明的复合纳米抗菌剂稳定性好，用于多组分纤维制品整理方便，整理后产品具有十分明显的抗菌、除臭、防霉功效，且整理剂和整理产品本身无毒，对人体和环境不会造成危害，符合国家卫生部标准，另外，整理衣物耐洗性良好，手感不受影响。
文档编号D06M13/00GK1621604SQ20041006728
公开日2005年6月1日 申请日期2004年10月19日 优先权日2004年10月19日
发明者蔡再生, 蔡玉华, 周明训, 费建明, 孔德伟, 张家云 申请人:东华大学, 上海鄂尔多斯内衣有限公司