一种抗菌纺织品印染工艺的制作方法

文档序号:13218606阅读:278来源:国知局
技术领域本发明涉及印染技术领域,特别是涉及一种抗菌纺织品印染工艺。

背景技术:
微生物是存在于自然界的一群体形细小、构造简单、种类繁多、肉眼无法直接看到的一种微小生物。其中细菌是水生性较强的原核微生物,也是微生物中重要的品种之一。纺织品是微生物生长的极好的媒介物,纤维制品尤其是以纤维素、胶原、角蛋白和丝素为主的棉、麻、羊毛和蚕丝制品等非常容易受到微生物的危害。人体与之贴身的纺织品上的有利条件如温度、湿度能使细菌、霉菌、酵母等微生物迅速繁殖,并分解各种有机物,促使人体皮肤感染并使沾有汗水和人体分泌物的织物产生恶臭。并且霉菌的繁殖会使织物产生霉斑和色变,影响纺织品的使用寿命和美观。随着人们生活水平的日益提高,对不同纺织染料的需求也来越大,带有抗菌功能的纺织染料日益受到人们的关注。天然抗菌剂如甲壳素、山葵等,使用简便,但抗菌作用有限,不能广谱长效;有机抗菌剂如季铵盐类、亚硫氰酸类化合物、山梨酸等,它们的杀菌速度快,开发和使用技术成熟,但稳定性和长效性差;无机金属,如汞、银、铜、铬、锌等对微生物有不同程度的杀灭作用,但对人体也存在副作用;因此研究一种环保长效光谱抗菌纺织品及其印染工艺,一直是本领域研究的热点、重点和难点。芜菁(BrassicarapaL.)也叫蔓菁、莞根,是十字花科,芸苔属,二年生草本,全国各地均有栽培。维吾尔语称为“恰玛古”,是维吾尔医药常用药材,种子或根为其药用部分。但将芜菁提取物应用于纺织品的抗菌剂,鲜有报道。

技术实现要素:
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种抗菌纺织品印染工艺。为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:一种抗菌纺织品印染工艺,具体方法步骤如下:1)漂白:将纺织品浸渍到漂白液中水洗漂白;2)染色:以2.5℃/min的速率升温至70-75℃,保温3-10min;然后继续以1.5℃/min的速率升温至100℃,保温5min;再以1.5℃/min的速率继续升温至120℃,保温25-40min;最后以2.5℃/min的速率降温至60℃,保温5-10min,染色完成;3)抗菌整理:将染色后的混纺织物浸渍到常温下的芜菁提取物溶液中,浸渍15-55min,然后脱水,其中所述芜菁提取物水溶液的浓度5g/L-35g/L;4)烘干:将抗菌整理后的混纺织物放入烘干机内烘干。优选地,所述步骤3)中,芜菁提取物的制备方法,方法步骤如下:(a)将芜菁的干燥根粉碎,用80~90%乙醇热回流提取,合并提取液,浓缩至无醇味,依次用石油醚、乙酸乙酯和水饱和的正丁醇萃取,分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物;(b)步骤(a)中乙酸乙酯萃取物用大孔树脂除杂,先用10%乙醇洗脱6个柱体积,再用75%乙醇洗脱10个柱体积,收集75%乙醇洗脱液,减压浓缩得75%乙醇洗脱物浸膏;(c)步骤(b)中75%乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离,依次用体积比为85:1、55:1、25:1、10:1和1:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到5个组分;(d)步骤(c)中组分4用正相硅胶进一步分离,依次用体积比为15:1、10:1和5:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分;(e)步骤(d)中组分2用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离,用体积百分浓度为70%的甲醇水溶液等度洗脱,收集8~10个柱体积洗脱液,洗脱液减压浓缩得到纯的芜菁提取物(Ⅰ)。优选地,所述步骤(a)中,所述用乙醇热回流提取采用的乙醇浓度为85%。优选地,所述步骤(b)中,所述大孔树脂为AB-8型大孔吸附树脂。本发明的有益效果:1.本发明抗菌纺织染料生产成本低,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌,白色念球菌为代表的细菌均能有效抑制,抑制率高达99%,并且不受常规洗涤影响。2.本发明本发明抗菌纺织染料色力、厚度、耐热耐寒性都能优,对孩童没有刺激。3.用途广泛,能有效防止各种细菌的滋生和繁殖,可应用于特种行业工作服印染中,例如环卫供人服装染制。4.本发明采用中草药抗菌溶液,安全环保无污染,同时工艺简单,抗菌印染后的混纺织物色牢度好、抗菌性能佳。附图说明图1为化合物(Ⅰ)结构式;图2为化合物(Ⅰ)理论ECD值与实验ECD值比较。具体实施方式下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述,应该说明的是,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。实施例1:一种抗菌纺织品印染工艺,具体方法步骤如下:1)漂白:将纺织品浸渍到漂白液中水洗漂白;2)染色:以2.5℃/min的速率升温至70℃,保温3-10min;然后继续以1.5℃/min的速率升温至100℃,保温5min;再以1.5℃/min的速率继续升温至120℃,保温25min;最后以2.5℃/min的速率降温至60℃,保温5min,染色完成;3)抗菌整理:将染色后的混纺织物浸渍到常温下的芜菁提取物溶液中,浸渍15min,然后脱水,其中所述芜菁提取物水溶液的浓度35g/L;4)烘干:将抗菌整理后的混纺织物放入烘干机内烘干。所述步骤3)中,芜菁提取物的制备方法,方法步骤如下:(a)将芜菁的干燥根(8kg)粉碎,用85%乙醇热回流提取(25L×3次),合并提取液,浓缩至无醇味(3L),依次用石油醚(3L×3次)、乙酸乙酯(3L×3次)和水饱和的正丁醇(3L×3次)萃取,分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物(345g)和正丁醇萃取物;(b)步骤(a)中乙酸乙酯萃取物用AB-8型大孔树脂除杂,先用10%乙醇洗脱6个柱体积,再用75%乙醇洗脱10个柱体积,收集75%乙醇洗脱液,减压浓缩得75%乙醇洗脱物浸膏(133g);(c)步骤(b)中75%乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离,依次用体积比为85:1(8个柱体积)、55:1(8个柱体积)、25:1(6个柱体积)、10:1(8个柱体积)和1:1(5个柱体积)的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到5个组分;(d)步骤(c)中组分4(27g)用正相硅胶进一步分离,依次用体积比为15:1(8个柱体积)、10:1(10个柱体积)和5:1(6个柱体积)的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分;(e)步骤(d)中组分2(13g)用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离,用体积百分浓度为70%的甲醇水溶液等度洗脱,收集8-10个柱体积洗脱液,洗脱液减压浓缩得到纯的芜菁提取物(Ⅰ)(32mg)。结构确证:白色粉末;HR-ESIMS显示[M+Na]+为m/z387.1306,结合核磁特征可得分子式为C21H20N2O4,不饱和度为13。核磁共振氢谱数据δH(ppm,DMSO-d6,600MHz):H-6(2.51,m),H-6(2.76,m),H-9(7.62,d,J=7.7),H-10(6.87,t,J=7.7),H-11(7.09,t,J=7.7),H-12(6.76,d,J=7.7),H-14(5.85,d,J=9.9),H-15(6.47,d,J=9.9),H-17(2.00,d,J=15.4),H-17(2.53,d,J=15.4),H-18(0.70,t,J=7.4),H-19(0.97,m),H-19(1.03,m),H-21(4.32,d,J=1.5),16-CO2Me(3.72,s),NH(10.72,br,s);核磁共振碳谱数据δC(ppm,DMSO-d6,150MHz):166.4(C,2-C),162.1(C,3-C),175.6(C,5-C),44.5(CH2,6-C),55.7(C,7-C),134.6(C,8-C),124.2(CH,9-C),120.9(CH,10-C),127.7(CH,11-C),109.0(CH,12-C),142.3(C,13-C),122.2(CH,14-C),147.3(CH,15-C),88.9(C,16-C),25.1(CH2,17-C),7.1(CH3,18-C),25.9(CH2,19-C),40.3(C,20-C),66.1(CH,21-C),168.1(C,16-CO2Me),50.8(CH3,16-CO2Me);碳原子标记参见图1。IR光谱表明该化合物含有胺基,羟基(3382cm-1)和酯羰基(1726cm-1)。1HNMR谱显示四个芳族共振信号(δH6.76,6.87,7.09,7.62),一个吲哚NH(δH10.72),一个酯甲基(δH3.72),两个烯属次甲基信号(δH5.85,d,J=9.9Hz;6.47,d,J=9.9Hz)以及一个乙基侧链(δH0.70,0.97和1.03)。13CNMR谱26个碳显示了21个碳信号,包括两个甲基(一个甲氧基),三个亚甲基,七个次甲基(六个烯属次甲基),以及九个季碳。ROESY谱中,H-21与Me-18,以及H-21与H-19a的相关性表明了H-21和C-20位的乙基为α构型。综合氢谱、碳谱、HMBC谱和ROESY谱,以及文献关于相关类型核磁数据,可基本确定该化合物如图1所示,立体构型进一步通过ECD试验确定,理论值与实验值基本一致(图2)实施例2:一种抗菌纺织品印染工艺,具体方法步骤如下:1)漂白:将纺织品浸渍到漂白液中水洗漂白;2)染色:以2.5℃/min的速率升温至75℃,保温3min;然后继续以1.5℃/min的速率升温至100℃,保温5min;再以1.5℃/min的速率继续升温至120℃,保温40min;最后以2.5℃/min的速率降温至60℃,保温10min,染色完成;3)抗菌整理:将染色后的混纺织物浸渍到常温下的芜菁提取物溶液中,浸渍55min,然后脱水,其中所述芜菁提取物水溶液的浓度5g/L;4)烘干:将抗菌整理后的混纺织物放入烘干机内烘干。优选地,所述步骤3)中,芜菁提取物的制备方法,方法步骤同实施例1。实施例3:一种抗菌纺织品印染工艺,具体方法步骤如下:1)漂白:将纺织品浸渍到漂白液中水洗漂白;2)染色:以2.5℃/min的速率升温至72℃,保温5min;然后继续以1.5℃/min的速率升温至100℃,保温5min;再以1.5℃/min的速率继续升温至120℃,保温30min;最后以2.5℃/min的速率降温至60℃,保温6min,染色完成;3)抗菌整理:将染色后的混纺织物浸渍到常温下的芜菁提取物溶液中,浸渍20min,然后脱水,其中所述芜菁提取物水溶液的浓度15g/L;4)烘干:将抗菌整理后的混纺织物放入烘干机内烘干。优选地,所述步骤3)中,芜菁提取物的制备方法,方法步骤同实施例1。实施例4:一种抗菌纺织品印染工艺,具体方法步骤如下:1)漂白:将纺织品浸渍到漂白液中水洗漂白;2)染色:以2.5℃/min的速率升温至74℃,保温6min;然后继续以1.5℃/min的速率升温至100℃,保温5min;再以1.5℃/min的速率继续升温至120℃,保温35min;最后以2.5℃/min的速率降温至60℃,保温8min,染色完成;3)抗菌整理:将染色后的混纺织物浸渍到常温下的芜菁提取物溶液中,浸渍45min,然后脱水,其中所述芜菁提取物水溶液的浓度28.5g/L;4)烘干:将抗菌整理后的混纺织物放入烘干机内烘干。所述步骤3)中,芜菁提取物的制备方法,方法步骤同实施例1。对比例1一种抗菌纺织品印染工艺,具体方法步骤如下:1)漂白:将纺织品浸渍到漂白液中水洗漂白;2)染色:以2.5℃/min的速率升温至74℃,保温6min;然后继续以1.5℃/min的速率升温至100℃,保温5min;再以1.5℃/min的速率继续升温至120℃,保温35min;最后以2.5℃/min的速率降温至60℃,保温8min,染色完成;3)抗菌整理:将染色后的混纺织物浸渍到常温下的中草药抗菌溶液的成中,浸渍45min,然后脱水,其中所述中草药抗菌溶液组成如下:黄连20%、黄芪18%、鱼腥草6%、甘草20%、艾蒿6%、水30%;4)烘干:将抗菌整理后的混纺织物放入烘干机内烘干。对比例2一种抗菌纺织品印染工艺,具体方法步骤如下:1)漂白:将纺织品浸渍到漂白液中水洗漂白;2)染色:以2.5℃/min的速率升温至74℃,保温6min;然后继续以1.5℃/min的速率升温至100℃,保温5min;再以1.5℃/min的速率继续升温至120℃,保温35min;最后以2.5℃/min的速率降温至60℃,保温8min,染色完成;3)抗菌整理:将染色后的混纺织物浸渍到常温下的纳米银溶液中,浸渍45min,然后脱水;4)烘干:将抗菌整理后的混纺织物放入烘干机内烘干。对实施例1~5以及对比例1和对比例2所得毛毯的夜光印花区色牢度指标进行了测试,结果见表1。表1.色牢度测试结果测试项目实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2色牢度(级)4.5~54.5~54.5~54.5~533从表1可以看出,本发明所得毛毯的夜光印花区具有明显较高的色牢度,而对比例1和对比例2中,芜菁提取物可以严重影响了色牢度。将实施例1~4以及对比例1和对比例2的抗菌效果,结果见表2。从表2可以看出,在2小时后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99%以上,24小时后已达到99.99%,10天后抗菌率仍然没有下降,说明本发明的纺织品能很快达到抗菌效果,起效快,且抗菌性能够较长时间保持。将实施例1~4以及对比例1和对比例2分别洗涤100次后以及使用两年后的抗菌效果,结果分别见表3和表4。表3.洗涤100次后夜光印花区发光情况实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2大肠杆菌≥99.5≥99.5≥99.5≥99.5≥85≥90大肠杆菌≥99.9≥99.9≥99.9≥99.9≥80≥85表4.使用两年后夜光印花区发光情况实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2大肠杆菌≥99≥99≥99≥99≥87≥88大肠杆菌≥99≥99≥99≥99≥80≥60从表3和表4可以看出,本发明的纺织经洗涤后仍能保持较好的抗菌性能,基本不受常规洗涤影响,长时间使用后仍有很好的抗菌效果。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
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