一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法

文档序号:1753597阅读:274来源:国知局

专利名称::一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法
技术领域
:本发明涉及一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法。
背景技术
:目前无机银盐是纺织品抗菌整理中应用广泛的一种抗菌剂。银离子因抗菌能力突出、安全性最高,是设计离子型抗菌材料的首选。然而,在使用过程中,抗菌剂中的银离子在空气和光照下非常容易被氧化成为单质银或氧化银,导致银盐抗菌剂变色,不仅造成抗菌性能降低,还影响到了纺织品的美观和颜色。因此,如何避免银离子变色是制备银盐抗菌织物的一个突出问题。目前,国内外对银盐抗菌剂抗变色的研究主要集中在两种方法上,一种是选择与银离子结合能力较强的载体制备银盐抗菌剂,从而提高银盐抗菌剂本身的抗变色性能,如专利号为CN1297391C的专利公开了一种采用羟基磷辉石或氟磷灰石为载体制备抗菌剂的方法。虽然该方法具有良好的抗变色性能,但制备工艺较复杂,载体材料单一,应用受到极大的限制,更重要的是与织物之间没有亲和力,在后整理过程中必须要使用特定的粘合剂使其粘结在织物表面,造成抗菌剂不易均匀分布在织物上,不仅影响到了抗菌性能,同时还影响了织物手感。另一类则在银盐抗菌剂中添加变色抑制剂来提高纺织品的抗变色性能,如添加甲基苯并三唑和甲基苯并三唑钾、碱式碳酸锌和磷酸锆等。该方法制备和应用工艺较为复杂,且成本高,添加变色抑制剂时会遇到分散、用量等一系列问题,也不适用于纺织品的抗菌整理。因此银盐抗菌剂的变色问题严重制约了其在抗菌纺织品上的应用,这也成为含银抗菌剂领域的主要难题。
发明内容本发明的目的是提供一种抗变色的低成本、高效绿色的银盐抗菌整理方法。为了达到上述目的,本发明提供了一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其具体步骤为-步骤1、整理液A或整理液B通过二浸二轧工艺整理到织物上;步骤2、整理液C和整理液D分别通过浸泡、浸轧或浸轧堆置工艺分布整理到由步骤l得到的织物上;其中,整理液A是模数范围为13.5、质量百分浓度为115%的水玻璃与质量百分比浓度为3%10%饱和的铵盐混合制备得到的水溶液;整理液B是模数范围为13.5、质量百分浓度为115°/。的水玻璃,质量百分浓度为3%10%的饱和的铵盐以及质量百分浓度为0.110%的聚乙二醇三者混合制备得到的水溶液;整理液C是质量百分浓度为0.005%0.10%的水溶性银盐的水溶液,或者是质量百分浓度为0.005%0.10%的水溶性银盐与水溶性锌盐混合物的水溶液,或者是质量百分浓度为0.005%0.10%的水溶性银盐与水溶性铜盐混合物的水溶液;整理液D是质量百分浓度为0.02%1%的水溶性硫代硫酸盐、或水溶性硫氰酸盐、或水溶性磷酸盐的水溶液。步骤l所述二浸二轧工艺,其处理条件为常温,带液率为70%80%,在80。C预烘35分钟后,120。C焙烘26分钟,水洗。所述的水洗为了去除织物表面上过量附着的水玻璃以及部分氧化钠,避免之后引起的织物的强力损失,以及对硝酸银吸附的阻碍。。步骤2所述的分别是指先在整理液C中浸泡、浸轧或浸轧堆置,8(TC焙烘36分钟,随后在整理液D中浸泡、浸轧或浸轧堆置,8(TC预烘3分钟,或者先在整理液D中浸泡、浸轧或浸轧堆置,8(TC焙烘36分钟,随后在整理液C中浸泡、浸轧或浸轧堆置,8(TC预烘3分钟后,在12(TC焙烘36分钟。步骤2所述浸泡的处理条件为常温,时间为2060分钟,整理液与织物的浴比为40:1。步骤2所述浸轧为二浸二轧工艺,其处理条件为常温,带液率为70%80%,在80'C预烘25分钟后,12(TC焙烘26分钟,水洗。步骤2所述堆置的时间为3040分钟。整理液A以及整理液B中所述铵盐为甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、丁酸铵、柠檬酸铵、草酸铵、乳酸铵、马来酸铵、酒石酸铵、硬脂酸铵、偏钒酸铵、硼酸铵、磷酸铵、钼酸铵、硫氰酸铵、硫代硫酸铵中的至少一种。所述的铵盐均指单、二和/或三铵盐。整理液B中所述聚乙二醇的分子量为100、200、400、600、800、1000、1500、2000、4000、或6000。整理液c中所述水溶性银盐为硝酸银、柠檬酸银、苯甲酸银、或氟化银中的至少一种;所述水溶性锌盐为硝酸锌和/或柠檬酸锌;所述水溶性铜盐为硝酸铜。整理液D中所述水溶性硫代硫酸盐为硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、或硫代硫酸铵中的至少一种;所述水溶性硫氰酸盐为硫氰酸钠、硫氰酸钾、或硫氰酸铵中的至少一种;所述的水溶性磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、或磷酸铵中的至少一种。所述的磷酸盐均指单、二和/或三铵盐。本发明所用化学试剂均为市售。本发明使用溶胶-凝胶方法首先通过水玻璃的水解,在纤维或织物表层以及内部形成二氧化硅三维网络。依靠纳米二氧化硅所特有的表面效应所产生的物理吸附作用,将抗菌单元一银离子固着在二氧化硅凝胶网络中。二氧化硅纳米网络结构的"巢一栖"性能,使吸附作用进一步增强,不仅增加了抗菌单元的附着力,同时也使得抗菌剂具有缓释能力。同时,通过浸泡硫代硫酸盐、硫氰酸盐或磷酸盐水溶液,使银盐在二氧化硅网络中形成络合物或者沉淀,减缓形成单质银或氧化银的速度,提高银盐抗菌的抗变色性,从而达到稳定性持久的抗菌性能。本发明的优点是第一、通过本方法整理的织物上的抗菌剂的抗变色性能高;第二、抗菌能力优异,标准皂洗50次后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍然超过99%;第三、抗菌剂在织物上的附着力强,银的溢出率降低,而利用率提高,耐洗性好,充分提高了抗菌剂在织物上的分散性和耐候性;第四、使用溶胶-凝胶法减小了织物涂层的厚度,对织物的手感、白度和强力没有任何影响;第五、制备方法简单、成本低、易产业化,特别适用于纺织品的抗菌整理。图1为采用本发明提供的方法进行整理的抗菌布A;图2为采用本发明提供的方法进行整理的抗菌布B;图3为采用了实施例1至实施例6提供的方法进行整理的抗菌布C;图4为采用了实施例7至实施例12提供的方法进行整理的抗菌布D。具体实施例方式以下结合实施例来具体说明本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,但等价形式改动或修改同样落于本申请的权利要求书所限定的范围。以下实施例中所使用的织物皆为棉纱卡。实施例1步骤l、将织物在模数范围为2.4、质量百分浓度为4%的水玻璃与质量百分比浓度为10%饱和的柠檬酸铵混合制备得到的水溶液中二浸二轧,浸渍后织物的带液率为70%,80。C下预烘3分钟,120。C焙烘2分钟后水洗。步骤2、织物在浴比为40:1的硝酸银水溶液(质量百分浓度为0.005%)中常温浸泡20分钟,80'C焙烘3分钟步骤3、织物在浴比为40:1的硫代硫酸钠水溶液(质量百分浓度为0.02%)中浸泡20分钟,8(TC预烘3分钟,12(TC焙烘3分钟。.实施例2步骤l、将织物在模数范围为2.4、质量百分浓度为15%的水玻璃与质量百分比浓度为3%饱和的马来酸铵混合制备得到的水溶液中二浸二轧,浸渍后织物的带液率为80%,80。C下预烘3分钟,120。C焙烘6分钟后水洗。步骤2、织物在浴比为40:1的柠檬酸银水溶液(质量百分浓度为0.10%)中常温浸泡60分钟,8(TC焙烘6分钟。步骤3、织物在浴比为40:1的硫代硫酸钾水溶液(质量百分浓度为0.1%)中浸泡60分钟,8(TC预烘3分钟,12(TC焙烘6分钟。实施例3步骤l、将织物在模数范围为2.4、质量百分浓度为4%的水玻璃、质量百分比浓度为10%的甲酸铵与乙酸铵的混合物以及质量百分浓度为0.1%的聚乙二醇(分子量为IOO)制备得到的水溶液中二浸二轧,带液率为70%,80。C下预烘3分钟,12(TC焙烘2分钟后水洗。步骤2、织物在硫代硫酸钾与硫代硫酸铵的混合物水溶液(质量百分浓度为0.02%)中二浸二轧,常温,带液率70%,在8(TC预焙5分钟后,12(TC焙烘2分钟,水洗。步骤3、织物在苯甲酸银与氟化银的混合物水溶液(质量百分浓度为0.005%)中二浸二轧,常温,带液率70%,8(TC预烘3分钟,12(TC焙烘3分钟,水洗。实施例4步骤l、将织物在模数范围为2.4、质量百分浓度为15%的水玻璃、质量百分比浓度为3%的丙酸铵与丁酸铵的混合物以及质量百分浓度为10%的聚乙二醇(分子量为200)制备得到的水溶液中二浸二轧,带液率为70%,8(TC下预烘3分钟,12(TC焙烘2分钟后水洗。步骤2、织物在硫氰酸钠水溶液(质量百分浓度为0.02%)中二浸二轧,常温,带液率80%,在8(TC预焙2分钟后,12(TC焙烘6分钟,水洗。步骤3、织物在硝酸银与硝酸锌的混合物水溶液(质量百分浓度为0.005%)中二浸二轧,常温,带液率80%,在8(TC预焙2分钟后,120'C焙烘6分钟,水洗。实施例5步骤l、将织物在模数范围为2.8、质量百分浓度为4%的水玻璃、质量百分比浓度为10%的草酸铵、乳酸铵与酒石酸铵的混合物以及质量百分浓度为0.1%的聚乙二醇(分子量为400)制备得到的水溶液中二浸二轧,带液率为70%,80°C下预烘3分钟,12(TC焙烘2分钟后水洗。步骤2、织物在硫氰酸钾水溶液(质量百分浓度为0.02%)中浸轧堆置30分钟,8(TC焙烘3分钟。步骤3、织物在苯甲酸银与柠檬酸锌的混合物水溶液(质量百分浓度为0.005%)中二浸二轧,常温,带液率70%,在80'C预焙5分钟后,12(TC焙烘2分钟,水洗。实施例6步骤l、将织物在模数范围为2.0、质量百分浓度为4%的水玻璃、质量百分比浓度为10%的硬脂酸铵、偏钒酸铵与硼酸铵的混合物以及质量百分浓度为0.1%的聚乙二醇(分子量为600)制备得到的水溶液中二浸二轧,带液率为70%,8(TC下预烘3分钟,12(TC焙烘2分钟后水洗。步骤2、织物在硫氰酸钾与硫氰酸铵的混合物水溶液(质量百分浓度为0.02%)中浸轧堆置40分钟,8(TC焙烘3分钟。步骤3、织物在苯甲酸银、柠檬酸锌与硝酸锌的混合物水溶液(质量百分浓度为0.005%)中二浸二轧,常温,带液率70%,在8(TC预焙5分钟后,120°C焙烘2分钟,水洗。实施例7步骤l、将织物在模数范围为1.5、质量百分浓度为4%的水玻璃、质量百分比浓度为10°/。的磷酸二氢铵以及质量百分浓度为0.1%的聚乙二醇(分子量为800)制备得到的水溶液中二浸二轧,带液率为70%,8(TC下预烘5分钟,120°C焙烘2分钟后水洗。步骤2、织物在磷酸钠的水溶液(质量百分浓度为0.02%)中二浸二轧,常温,带液率70%,在8(TC预焙5分钟后,12(TC焙烘2分钟,水洗。步骤3、织物在苯甲酸银与硝酸铜的混合物水溶液(质量百分浓度为0.005%)中二浸二轧,常温,带液率70%,在80。C预焙5分钟后,12(TC焙烘2分钟,水洗。实施例8步骤l、将织物在模数范围为2.0、质量百分浓度为15%的水玻璃、质量百分比浓度为3%的钼酸铵与硫氰酸铵的混合物以及质量百分浓度为10%的聚乙二醇(分子量为1000)制备得到的水溶液中二浸二轧,带液率为70%,8(TC下预烘3分钟,120'C焙烘2分钟后水洗。步骤2、织物在磷酸二氢钾水溶液(质量百分浓度为0.02%)中二浸二轧,常温,带液率80%,在80。C预焙2分钟后,120'C焙烘6分钟,水洗。步骤3、织物在硝酸银与硝酸锌的混合物水溶液(质量百分浓度为0.005%)中二浸二轧,常温,带液率80°/。,在80。C预焙2分钟后,12(TC焙烘6分钟,水洗。实施例9步骤l、将织物在模数范围为3.0、质量百分浓度为4%的水玻璃、质量百分比浓度为10%的硫代硫酸铵与柠檬酸三铵的混合物以及质量百分浓度为0.1%的聚乙二醇(分子量为1500)制备得到的水溶液中二浸二轧,带液率为70%,80°C下预烘3分钟,12(TC焙烘2分钟后水洗。步骤2、织物在磷酸钠与磷酸三铵混合物的水溶液(质量百分浓度为0.02%)中浸轧堆置30分钟,80'C焙烘3分钟。步骤3、织物在苯甲酸银与柠檬酸锌的混合物水溶液(质量百分浓度为0.005%)中二浸二轧,常温,带液率80%,在80。C预焙2分钟后,12(TC焙烘6分钟,水洗。实施例10步骤l、将织物在模数范围为13.5、质量百分浓度为4%的水玻璃、质量百分比浓度为10%的柠檬酸三铵以及质量百分浓度为0.1%的聚乙二醇(分子量为2000)制备得到的水溶液中二浸二轧,带液率为70%,80。C下预烘3分钟,12(TC焙烘2分钟后水洗。步骤2、织物在磷酸三铵水溶液(质量百分浓度为0.02%)中浸轧堆置40分钟,80。C焙烘3分钟。步骤3、织物在苯甲酸银、柠檬酸锌与硝酸锌的混合物水溶液(质量百分浓度为0.005%)中二浸二轧,常温,带液率80%,在8(TC预焙2分钟后,120。C焙烘6分钟,水洗。实施例11本实施例与实施例IO不同之处在于,步骤1中所述的聚乙二醇的分子量为4000,其他步骤与实施例IO相同。实施例12本实施例与实施例IO不同之处在于,步骤1中所述的聚乙二醇的分子量为6000,其他步骤与实施例IO相同。对上述实施例用标准皂洗50次后,使用AATCC100-2001标准方法测得对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍然超过99%,说明抗菌剂在织物上的附着力强,银的溢出率降低。对上述实施例进行抗变色性测试,按GB/T8427-1998《纺织品色牢度试验耐人造色牢度氙弧》,使用ATLASXENOTEST1505Plus日晒色牢度测试仪对四种银盐抗菌整理织物进行了变色研究,日晒测试条件为光照强度85W/m2,相对湿度40%,箱体温度35。C,照射时间12小时。使用Color-Eye7000A测色配色仪测定了织物的白度(原布为76.333)和黄度(原布为76.333),结果如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1.一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,分为下列步骤步骤1、整理液A或整理液B通过二浸二轧工艺整理到织物上;步骤2、整理液C和整理液D分别通过浸泡、浸轧或浸轧堆置工艺分布整理到由步骤1得到的织物上;其中,所述整理液A是模数范围为1~3.5、质量百分浓度为1~15%的水玻璃与质量百分比浓度为3%~10%饱和的铵盐混合制备得到的水溶液;所述整理液B是模数范围为1~3.5、质量百分浓度为1~15%的水玻璃,质量百分浓度为3%~10%的饱和的铵盐以及质量百分浓度为0.1~10%的聚乙二醇三者混合制备得到的水溶液;所述整理液C是质量百分浓度为0.005%~0.10%的水溶性银盐的水溶液,或者是质量百分浓度为0.005%~0.10%的水溶性银盐与水溶性锌盐混合物的水溶液,或者是质量百分浓度为0.005%~0.10%的水溶性银盐与水溶性铜盐混合物的水溶液;所述整理液D是质量百分浓度为0.02%~1%的水溶性硫代硫酸盐、或水溶性硫氰酸盐、或水溶性磷酸盐的水溶液。2.如权利要求1所述的一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,步骤1所述二浸二轧工艺,其处理条件为常温,带液率为70%80%,在8(TC预烘35分钟后,12(TC焙烘26分钟,水洗。3.如权利要求1所述的一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,步骤2所述分别是指先在整理液C中浸泡、浸轧或浸轧堆置,8(TC焙烘36分钟,随后在整理液D中浸泡、浸轧或浸轧堆置,8(TC预烘3分钟,或者先在整理液D中浸泡、浸轧或浸轧堆置,8CrC焙烘36分钟,随后在整理液C中浸泡、浸轧或浸轧堆置,8(TC预烘3分钟后,在12(TC焙烘36分钟。4.如权利要求3所述的一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,步骤2所述浸泡的处理条件为常温,时间为2060分钟,整理液与织物的浴比为40:1。5.如权利要求3所述的一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,步骤2所述浸轧为二浸二轧工艺,其处理条件为常温,带液率为70%80%,在80'C预烘25分钟后,12(TC焙烘26分钟,水洗。6.如权利要求3所述的一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,步骤2所述堆置的时间为3040分钟。7.如权利要求1所述的一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,整理液A以及整理液B中所述铵盐为甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、丁酸铵、柠檬酸铵、草酸铵、乳酸铵、马来酸铵、酒石酸铵、硬脂酸铵、偏钒酸铵、硼酸铵、磷酸铵、钼酸铵、硫氰酸铵、硫代硫酸铵中的至少一种,所述铵盐均指单、二和/或三铵盐。8.如权利要求1所述的一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,整理液B中所述聚乙二醇的分子量为100、200、400、600、800、1000、1500、2000、4000或6000。9.如权利要求1或3所述的一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,整理液C中所述水溶性银盐为硝酸银、柠檬酸银、苯甲酸银、或氟化银中的至少一种;所述水溶性锌盐为硝酸锌和/或柠檬酸锌;所述水溶性铜盐为硝酸铜。10.如权利要求1或3所述的一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其特征在于,整理液D中所述水溶性硫代硫酸盐为硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、或硫代硫酸铵中的至少一种;所述水溶性硫氰酸盐为硫氰酸钠、硫氰酸钾、或硫氰酸铵中的至少一种;所述的水溶性磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、或磷酸铵中的至少一种,所述磷酸盐均指单、二和/或三铵盐。全文摘要本发明涉及一种抗变色银盐抗菌织物的整理方法,其步骤为先将织物在整理液中二浸二轧,80℃预烘,120℃焙烘后水洗;再分别在两种不同的整理液中浸泡、浸轧或浸轧堆置,80℃预烘,120℃焙烘后水洗。本发明的优点是通过本方法整理的织物上的抗菌剂的抗变色性能高,抗菌剂在织物上的附着力强,抗菌能力优异,减小了织物涂层的厚度,对织物的手感、白度和强力没有任何影响以及制备方法简单、成本低、易产业化。文档编号D06M13/192GK101381957SQ20081004276公开日2009年3月11日申请日期2008年9月11日优先权日2008年9月11日发明者戴瑾瑾,曹锡琳,邢彦军申请人:东华大学
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