：本发明公开了一种抗菌易去污整理剂的制备方法及应用，属于纺织化工技术领域。
背景技术：
：理想的衣用纺织品应当具有以下功能：使用时不会被水性和油性的污垢润湿而形成污渍，也不会吸附尘埃或者微粒于纤维表面；织物一旦玷污后，容易清洗；洗涤时不会吸附洗液中的污物。棉织物沾上油污后容易洗除，但经氟代聚丙烯酸酯疏水疏油剂整理后的织物，虽疏水疏油性优异，可一旦沾污上油污后却不容易用水洗净，因此在氟代聚丙烯酸酯疏水疏油剂的基础上开发出一种能使织物在干态下具有强疏水性、而遇水液时又具有一定亲水性和良好易去污性的易去污整理剂是目前功能整理剂领域的一个研究热点。易去污整理实际上是促进水向纤维内部和油污—纤维界面的扩散，由于促进了界面的水化，因而易使油污与纤维分离，显然，水越易扩散，油污就越易脱落。而水的扩散取决于易去污剂的溶胀能力，而溶胀能力源于其化学性能、亲水性、交联度及水洗温度等。当然，水进入后，使油污“卷珠”离去还需要一定的机械作用力。即：当覆盖油污的织物最初进入水中的时候，油污与水之间的排斥力会使得油污渗入织物的疏水区，亲水性阻碍层阻碍了油污与疏水性织物表面的接触；亲水性阻碍层与油污之间强烈的排斥力迫使油污离开织物表面，被排斥的油污升至水的表层，脱离已无油污的织物表面，完成了易去污整理后油污的去除过程。防污能力要求表面张力降低，而易去污能力又希望亲水性提高，似乎防污和易去污两者不可兼得，即不易玷污便是不易去污，而容易玷污可能带来容易去污。在水中，油的接触角同在空气中相反，临界表面张力越低的表面显示出越小的值。也就是说，在空气中显示出高憎水性的表面，在水中成为亲油性，在纤维表面附着的油滴在水中可能被去除，因为在空气中的拒水拒油性与在水中的亲水亲油性是对立存在的，所以在易去污剂中应采用疏水部分和亲水部分共同存在的方法。实际上，经化学整理后的纤维，化学品以不同的形式排列于纤维表面，而这种不同形式排列的分子在不同条件下(如空气中，水中)会发生改变(排列)，从而在不同条件时具有不同的润湿性能。如在空气中拒油，而在水中具有易去污性能。近十几年来，随着化学助剂工业的发展，人们大胆的提出易去污整理剂的结构设想，进行了将疏水性与亲水性两种相反的性能并立的尝试，使其在穿着时有疏水性(在空气中含氟烷基形成结晶结构形成疏水表面)，在洗涤时变为有亲水性(在水中，亲水性化合物转移到表面，形成亲水表面)的结构，取得了不错的效果。有机氟易去污整理剂在其分子结构中同时具有含氟链段和聚氧乙烯链段，使得氧乙烯链段干态下成螺旋形，而氟链段铺展与纤维表面，因而呈现有机氟表面特性，表面张力大大降低，疏油防污性提高。然而当其在湿态或浸入水中时，氧乙烯链段的水化作用，使其铺展于纤维表面，呈现氧乙烯的表面特性，亲水性提高，从而有利于水的扩散和渗透，尤其是向纤维内部的渗透，使易去污性提高。用这种整理剂加工的织物既有防污性又有易去污性，即织物不易脏，易洗涤，但是，氧乙烯链段不会使纤维表面张力增大过大，只是表面张力有所提高，因为在表面活性剂存在下，水的表面张力可降到30mN·m-1左右，因而只要提高纤维表面张力至30mN·m-1以上，即可使水很容易渗入。国内主要是将含氟的疏水疏油剂与一般的丙烯酸酯型易去污聚合物或亲水性的聚乙二醇醚共同使用，从而产生协同增效的作用，达到即疏水又易洗涤的效果，但直接合成含氟易去污整理剂鲜见报道。陕西科技大学窦蓓蕾在2010年5月份公开了一篇名为《聚氨酯改性氟代聚丙烯酸酯易去污整理剂的合成、应用及机理研究》以甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸羟丙酯为单体，偶氮二异丁腈为引发剂，在聚氨酯预聚体中将单体反应共聚，再经丁酮肟封端，获得了一种新型的聚氨酯改性氟代聚丙烯酸酯，在纤维表面，聚合物能形成一层光滑且有优异疏水疏油性的膜，能使整理后棉织物与水的接触角达到146.5°，与油的接触角达到132°；当该聚氨酯改性氟代聚丙烯酸酯用量为1.5g/100mL乙酸乙酯，使用100℃烘5分钟后180℃高温焙烘2分钟的工艺时，疏水性达到95分，疏油等级6级，易去污可达到4级，是本发明的最接近现有技术，但是该方法合成方法复杂，由实验室研究推向工业化生产困难，不利于工业化推广。
技术实现要素：
：本发明所解决的技术问题：本发明针对现有技术的不足，提供一种抗菌易去污整理剂的制备方法，该方法简便易推广，利于工业化生产，制备得到的易去污整理剂应用于纯棉织物整理过程，可在纯棉织物的表面形成一层保护薄膜，使其表面张力显著降低，能够显著提高织物在水中的亲水性，使得污垢在洗涤过程中可以很容易的从纤维表面去除，从而表现出拒水防污易去污功能，同时赋予纯棉织物良好的抗菌性能并且对纯棉织物的手感品质影响较小，具有较高的经济效益。本发明提供如下技术方案：一种抗菌易去污整理剂的制备方法，以八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯为单体，以烷基酚聚氧乙烯醚为复合乳化剂聚合而成，包括以下操作步骤：第一步：将八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯依次加入容器中，通入氮气去氧，加热搅拌，加热温度为60-65℃，搅拌速度为600-800转/分钟，反应时间为15-20分钟；第二步：添加乙酸乙酯及烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌升温反应3-5h，搅拌速度为1000-1500转/分钟，反应温度为120-130℃；第三步：自然冷却至室温，添加丙二醇甲醚的水溶液，得到抗菌易去污整理剂。优选的，所述第一步中八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯添加的的摩尔比例为1:2-3:0.7-1:1.5-2:0.1-0.3。优选的，所述第二步中所述烷基酚聚氧乙烯醚为NP系列中的NP-6或者NP-9；所述NP-6或者NP-9为无色透明液体，水分含量≤0.5％，pH值5.0-7.0，固含量≥99％。优选的，所述第二步中乙酸乙酯与烷基酚聚氧乙烯醚的添加量分别为所述第一步反应后混合溶液质量的2-7％与10-15％。优选的，所述第三步中丙二醇甲醚的水溶液的质量浓度为80-90％，其添加量为所述第二步反应结束后混合乳液质量的10-13％。本发明制备方法制备得到的抗菌易去污整理剂应用于纯棉织物的后整理，所述整理工艺为：采用浸轧工艺，将纯棉织物浸渍在固含量为10-15％的整理剂溶液中，二浸二轧，轧余率为50％，再将织物在100-105℃温度下预烘10-15分钟，再在120-130℃温度下烘焙1-1.5分钟。在众多元素中,氟是一种很特殊的元素,其原子最外层电子结构为2s2p5,,价层上没有空轨道,因为其具有最小的原子半径,所以极化率小,电负性最高,因此,氟的氧化性非常的强,容易得到一个电子形成稳定的-1价结构。有机氟化合物特别是全氟化合物具有非常特殊的物理化学性能，从药物化学到材料科学等各个科学领域都得到了广泛应用。表面物理化学理论认为,当接触表面的临界表面张力小于液体的临界表面张力时,液体就不能润湿该表面，固体表面张力降低到20mN/m以下就具有拒水、拒油性能。本发明以八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯为单体，以烷基酚聚氧乙烯醚为复合乳化剂聚合而成得到的抗菌易去污整理剂不但具有比普通氟疏水疏油剂更为良好的疏水疏油性，易去油污效果显著，并且具有良好的抑菌性质，同时对纯棉织物的手感品质影响较小，具有极高的工业推广价值。本发明的有益效果：1.本发明提供一种抗菌易去污整理剂的制备方法，该方法简便易推广，利于工业化生产，具有极高的经济效益。2.本发明制备得到的易去污整理剂应用于纯棉织物整理过程，可在纯棉织物的表面形成一层保护薄膜，使其表面张力显著降低，能够显著提高织物在水中的亲水性，使得污垢在洗涤过程中可以很容易的从纤维表面去除，从而表现出拒水防污易去污功能。3.本发明抗菌整理剂可以赋予纯棉织物良好的抗菌性能并且对纯棉织物的手感品质影响较小，具有较高的经济效益。4.本发明抗菌整理剂对纯棉纤维的破坏小，对其进行的其他整理效果影响小，甚至没有影响，与其他整理剂具有较高的兼容性。具体实施方式：下面对本发明的实施例做详细的说明，本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例中未注明具体条件的实验方案，通常按照常规条件或者制造商所建议的条件实施。实施例一一种抗菌易去污整理剂的制备方法，包括以下操作步骤：第一步：将八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯按照摩尔比例为1:2:0.7:1.5:0.1依次加入容器中，通入氮气去氧，加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌速度为600转/分钟，反应时间为15分钟；第二步：添加乙酸乙酯及烷基酚聚氧乙烯醚NP、OP、TX系列中的NP-6，搅拌升温反应3h，搅拌速度为1000转/分钟，反应温度为120℃；乙酸乙酯与烷基酚聚氧乙烯醚的添加量所述第一步反应后混合溶液质量的2％与10％第三步：自然冷却至室温，添加丙二醇甲醚的水溶液(质量浓度为80％)，添加量为所述第二步反应结束后混合乳液质量的10％，得到抗菌易去污整理剂。实施例二一种抗菌易去污整理剂的制备方法，包括以下操作步骤：第一步：将八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯按照摩尔比例为1:3:1:2:0.3依次加入容器中，通入氮气去氧，加热搅拌，加热温度为65℃，搅拌速度为800转/分钟，反应时间为20分钟；第二步：添加乙酸乙酯及烷基酚聚氧乙烯醚NP、OP、TX系列中的NP-9，搅拌升温反应5h，搅拌速度为1500转/分钟，反应温度为130℃；乙酸乙酯与烷基酚聚氧乙烯醚的添加量所述第一步反应后混合溶液质量的7％与15％第三步：自然冷却至室温，添加丙二醇甲醚的水溶液(质量浓度为90％)，添加量为所述第二步反应结束后混合乳液质量的13％，得到抗菌易去污整理剂。实施例三一种抗菌易去污整理剂的制备方法，包括以下操作步骤：第一步：将八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯按照摩尔比例为1:2:1:1.5:0.3依次加入容器中，通入氮气去氧，加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌速度为800转/分钟，反应时间为15分钟；第二步：添加乙酸乙酯及烷基酚聚氧乙烯醚NP、OP、TX系列中的NP-6，搅拌升温反应5h，搅拌速度为1000转/分钟，反应温度为130℃；乙酸乙酯与烷基酚聚氧乙烯醚的添加量所述第一步反应后混合溶液质量的2％与15％第三步：自然冷却至室温，添加丙二醇甲醚的水溶液(质量浓度为80％)，添加量为所述第二步反应结束后混合乳液质量的13％，得到抗菌易去污整理剂。实施例四一种抗菌易去污整理剂的制备方法，包括以下操作步骤：第一步：将八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯按照摩尔比例为1:3:0.7:2:0.1依次加入容器中，通入氮气去氧，加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌速度为800转/分钟，反应时间为15分钟；第二步：添加乙酸乙酯及烷基酚聚氧乙烯醚NP、OP、TX系列中的NP-9，搅拌升温反应3h，搅拌速度为1500转/分钟，反应温度为120℃；乙酸乙酯与烷基酚聚氧乙烯醚的添加量所述第一步反应后混合溶液质量的7％与10％第三步：自然冷却至室温，添加丙二醇甲醚的水溶液(质量浓度为90％)，添加量为所述第二步反应结束后混合乳液质量的10％，得到抗菌易去污整理剂。实施例五一种抗菌易去污整理剂的制备方法，包括以下操作步骤：第一步：将八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯按照摩尔比例为1:2:0.8:1.8:0.2依次加入容器中，通入氮气去氧，加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌速度为600转/分钟，反应时间为15分钟；第二步：添加乙酸乙酯及烷基酚聚氧乙烯醚NP、OP、TX系列中的NP-6，搅拌升温反应3h，搅拌速度为1200转/分钟，反应温度为120℃；乙酸乙酯与烷基酚聚氧乙烯醚的添加量所述第一步反应后混合溶液质量的5％与12％第三步：自然冷却至室温，添加丙二醇甲醚的水溶液(质量浓度为80％)，添加量为所述第二步反应结束后混合乳液质量的13％，得到抗菌易去污整理剂。实施例六一种抗菌易去污整理剂的制备方法，包括以下操作步骤：第一步：将八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯按照摩尔比例为1:3:0.7:1.5:0.1依次加入容器中，通入氮气去氧，加热搅拌，加热温度为65℃，搅拌速度为600转/分钟，反应时间为15分钟；第二步：添加乙酸乙酯及烷基酚聚氧乙烯醚NP、OP、TX系列中的NP-9，搅拌升温反应5h，搅拌速度为1500转/分钟，反应温度为130℃；乙酸乙酯与烷基酚聚氧乙烯醚的添加量所述第一步反应后混合溶液质量的5％与13％第三步：自然冷却至室温，添加丙二醇甲醚的水溶液(质量浓度为80％)，添加量为所述第二步反应结束后混合乳液质量的10％，得到抗菌易去污整理剂。实施例七一种抗菌易去污整理剂的制备方法，包括以下操作步骤：第一步：将八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯按照摩尔比例为1:3:1:1.5:0.1依次加入容器中，通入氮气去氧，加热搅拌，加热温度为65℃，搅拌速度为800转/分钟，反应时间为15分钟；第二步：添加乙酸乙酯及烷基酚聚氧乙烯醚NP、OP、TX系列中的NP-9，搅拌升温反应3h，搅拌速度为1500转/分钟，反应温度为130℃；乙酸乙酯与烷基酚聚氧乙烯醚的添加量所述第一步反应后混合溶液质量的2％与10％第三步：自然冷却至室温，添加丙二醇甲醚的水溶液(质量浓度为90％)，添加量为所述第二步反应结束后混合乳液质量的13％，得到抗菌易去污整理剂。实施例八一种抗菌易去污整理剂的制备方法，包括以下操作步骤：第一步：将八甲基环四硅氧烷、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯按照摩尔比例为1:2.5:0.9:1.7:0.2依次加入容器中，通入氮气去氧，加热搅拌，加热温度为65℃，搅拌速度为700转/分钟，反应时间为17分钟；第二步：添加乙酸乙酯及烷基酚聚氧乙烯醚NP、OP、TX系列中的NP-9，搅拌升温反应4h，搅拌速度为1300转/分钟，反应温度为125℃；乙酸乙酯与烷基酚聚氧乙烯醚的添加量所述第一步反应后混合溶液质量的4％与12％第三步：自然冷却至室温，添加丙二醇甲醚的水溶液(质量浓度为85％)，添加量为所述第二步反应结束后混合乳液质量的11％，得到抗菌易去污整理剂。所述NP-6或者NP-9为无色透明液体，水分含量≤0.5％，pH值5.0-7.0，固含量≥99％。将上述实施例制备得到的抗菌易去污整理剂应用于以下纯棉织物的后整理过程中。应用一：将纯棉织物染色后进行抗菌易去污整理整理，所述整理工艺为：采用浸轧工艺，将纯棉织物浸渍在固含量为10％的整理剂溶液中，二浸二轧，轧余率为50％，再将织物在100℃温度下预烘10分钟，再在130℃温度下烘焙1分钟。应用二：将纯棉织物进行防皱整理后进行抗菌易去污整理整理，所述整理工艺为：采用浸轧工艺，将纯棉织物浸渍在固含量为15％的整理剂溶液中，二浸二轧，轧余率为50％，再将织物在100℃温度下预烘15分钟，再在120℃温度下烘焙1分钟。应用三：将纯棉织物进行阻燃整理后进行抗菌易去污整理整理，所述整理工艺为：采用浸轧工艺，将纯棉织物浸渍在固含量为12％的整理剂溶液中，二浸二轧，轧余率为50％，再将织物在105℃温度下预烘15分钟，再在120℃温度下烘焙1.5分钟。应用四：将纯棉织物进行抗紫外线整理后进行抗菌易去污整理整理，所述整理工艺为：采用浸轧工艺，将纯棉织物浸渍在固含量为10％的整理剂溶液中，二浸二轧，轧余率为50％，再将织物在105℃温度下预烘10分钟，再在120℃温度下烘焙1分钟。应用性能测试：(1)拒水性能测试按照AATCC-22中的标准测试,在LFY-214型淋水仪上,用水喷淋后,观察织物表面的润湿程度并判定拒水等级(2)拒油性能测试按照AATCC-118中的标准测试,采用具有不同等级表面张力的碳氢化合物所组成的一系列标准试液,滴在整理后织物表面,观察织物表面的润湿情况,拒油等级以织物表面不润湿为测试液体的最高等级来确定。表一为基于AATCC图片等级的拒油等级实验标准。表一：基于AATCC图片等级的拒油等级实验标准拒油等级编号标准试液组成纯度1白矿物油工业级2正十六烷(65,35)工业级3正十六烷化学纯4正十四烷化学纯5正十二烷化学纯6正葵烷化学纯7正辛烷化学纯8正庚烷化学纯(3)去污等级测定参照AATCC130-1995标准进行测定，易去污等级分为1-5级。将处理后的布样平放在水平放置的白色吸墨纸上，滴污渍于待测布样上，然后在其上铺一张薄玻璃纸于被沾污区，对其施加外力60s，得到被污渍强行沾污的布样。将沾污后的布样室温放置20min，然后用40℃0.2％的Tide洗衣粉水液机洗10min，布样再经清水洗2min，于100℃烘5min、180℃焙烘2min，再在室温平衡24h。采用玉米油进行试验测试。(4)手感测试闭目触摸整理后的织物，以10人为一小组，进行评级，根据不同的手感将印花织物进行手感评定，具体评定方法为：从柔软性、滑爽感两方面进行手感评级，共分5级，1级最差，织物手感较硬，滑糯感差。5级最好，织物手感柔软、滑糯。具体评级如表二所示。表二：手感评级5级4级3级2级1级非常好良好中稍差差(5)抗菌性测试按纺织行业标准FZ/T01021-1992《织物抗菌性能测试方法》进行测定。测试结果：测试结果中所述实施例是指该应用中采用本发明实施例所述方法制备得到的抗菌易去污整理剂进行整理后的纯棉织物，对比例是指在该应用中，仅未经过所述实施例制备得到的抗菌易去污整理剂进行整理的纯棉织物，其他处理过程及织物原料与实施例相同。表三：应用一中实施例所述方法制备得到的抗菌易去污整理剂的应用效果应用一拒水/级拒油/级易去污/级手感/级实施例80-907-845对比例40305将纯棉织物染色后进行抗菌易去污整理整理，其实施例较对比例拒油良好拒油拒水性质，其易去污性质也达到了较为优异的表现，同时，手感品质几乎没有影响，处理后纯棉织物的色泽及染色效果也较为稳定，对纯棉织物的染色工艺影响较小。表四：应用二中实施例所述方法制备得到的抗菌易去污整理剂的应用效果应用二拒水/级拒油/级易去污/级手感/级实施例70-806-735对比例30205将纯棉织物进行防皱整理后进行抗菌易去污整理整理，其实施例较对比例拒油良好拒油拒水性质，其易去污性质也达到了较为优异的表现，同时，手感品质几乎没有影响，并且对纯棉织物的防皱过程具有一定的协同改善作用，可以更好地提高纯棉织物的防皱整理效果，具有良好的经济效益。表五：应用三中实施例所述方法制备得到的抗菌易去污整理剂的应用效果应用三拒水/级拒油/级易去污/级手感/级实施例80-906-744对比例40304将纯棉织物进行阻燃整理后进行抗菌易去污整理整理，其实施例较对比例拒油良好拒油拒水性质，其易去污性质也达到了较为优异的表现，同时，手感品质几乎没有影响，并且经过抗菌易去污整理后，其阻燃效果影响较小，几乎对其阻燃效果不产生影响。表六：应用四中实施例所述方法制备得到的抗菌易去污整理剂的应用效果应用四拒水/级拒油/级易去污/级手感/级实施例80-907-834-5对比例30304-5将纯棉织物进行抗紫外线整理后进行抗菌易去污整理整理，其实施例较对比例拒油良好拒油拒水性质，其易去污性质也达到了较为优异的表现，同时，手感品质几乎没有影响，并且进过本发明所述的抗菌易去污整理后对纯棉织物的抗紫外线整理效果不会产生影响。表七：织物对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌抗菌性能测试经过本发明整理后的纯棉织物均具有良好的抗菌效果。以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。