一种织物用抗菌蓬松柔软剂及其制备方法与流程

[0001]
本申请涉及纺织助剂的技术领域，尤其是涉及一种织物用抗菌蓬松柔软剂及其制备方法。


背景技术：

[0002]
随着人们对织物的要求越来越高，在纺织行业中也对织物提出了各种更高的要求，通过对织物进行各种的改性处理，使织物具有各种更优的性能，以应对逐步更迭的市场。而织物的柔软处理就是一个重要的处理工艺，而在柔软处理中，就需要用到柔软剂。
[0003]
现有的柔软剂，如申请公布号为cn110184822a的中国专利申请所公开的一种织物用蓬松柔软剂及其制备方法，包括以下重量份原料：聚醚氨基硅油80-100份、乳化剂20-40份、ph调节剂10-14份；所述聚醚氨基硅油包括以下重量百分计原料：氨基硅油30-34％、烯丙基聚氧乙烯氧丙烯环氧醚20-24％、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚10-14％、甲基丙烯酸六氟丁酯8-12％、环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵10-14％、异丙醇10-14％。通过聚醚氨基硅油、乳化剂和ph调节剂混合制得一种织物用蓬松柔软剂，用以提高聚醚硅油的蓬松柔软性。
[0004]
上述柔软剂虽然能使纤维具有柔软且蓬松的质感，但是抗拒能力较差，织物长久使用容易滋生细菌。


技术实现要素：

[0005]
为了提高柔软剂的抗菌能力，本申请提供一种织物用抗菌蓬松柔软剂，使用该柔软剂对织物进行整理，可使织物获得良好的抗菌能力。
[0006]
第一方面，本申请提供一种织物用抗菌蓬松柔软剂，采用如下的技术方案：一种织物用抗菌蓬松柔软剂，主要由以下质量份数的原料制备而得：氨基硅油60-80份；羟基封端聚甲基硅油15-20份；2-羟基联苯5-10份；纳米二氧化钛0.2-0.3份；乳化剂25-30份；去离子水40-50份。
[0007]
通过采用上述技术方案，原料中使用的氨基硅油和羟基封端聚甲基硅油为柔软剂的主要成分，起到降低纤维摩擦系数的主要作用，并且氨基硅烷内的氨基可使氨基硅油和羟基封端聚甲基硅油内的硅氧长链定向排列，在起到柔软作用的同时，还可使纤维具有蓬松的质感；而原料中还包含2-羟基联苯和纳米二氧化钛，这两种物种均可起到良好的抑菌作用，从而使纤维具有良好的抗菌能力；而去离子水和乳化剂则作为软化剂的基底溶液，使各组分散乳化形成乳液。
[0008]
并且，羟基封端聚甲基硅油和2-羟基联苯均中含有羟基，这使羟基封端聚甲基硅油可与纤维产生交联，同时在氨基硅油内氨基的作用下形成定向的栅格状交联结构，在纤
维表面形成保护膜，提高了组分在纤维上的附着能力，使纤维具有更长效的柔软效果。而2-羟基联苯中的氢键也可与羟基封端聚甲基硅油以及纤维产生氢键，也具有良好的附着能力。
[0009]
优选的，乳化剂包含失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯中的至少一种。
[0010]
通过采用上述技术方案，失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯中均含有较多的羟基，可使氨基硅油和羟基封端聚甲基硅油达到更好的乳化效果，提高整个体系的分散性和均匀性。
[0011]
优选的，所述失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯的质量比为2:(0.5-1)。
[0012]
通过采用上述技术方案，失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯在上述质量比用量下，对体系具有更好的乳化效果。
[0013]
优选的，所述纳米二氧化钛的粒径为15-50nm。
[0014]
通过采用上述技术方案，上述粒径的纳米二氧化钛具有更好的抗菌能力。
[0015]
优选的，原料中还包含质量份数为4-8份的季戊四醇。
[0016]
通过采用上述技术方案，季戊四醇含有四个化学环境相同的羟基，且整体呈正四边形结构，能与氨基硅油以及羟基封端聚甲基硅油中的氧原子形成多方位的氢键，提高组分之间的结合能力，使组分在纤维表面形成交联之后的结构更加稳定。同时也可提高2-羟基联苯和纳米二氧化钛的附着能力，使纤维具有更长效的抗菌作用。
[0017]
优选的，原料中还包含质量份数分别为2-3份的甜橙精油和1-2份的壳聚糖。
[0018]
通过采用上述技术方案，甜橙精油和壳聚糖均为天然的抗菌物质，并且具有对人体无害的优点，将其添加到织物柔软剂中，可进一步提高柔软剂的抗菌效果，使整理后的纤维具有更好的抗菌能力。并且这些天然的抑菌组分还可提高纤维的亲肤性，使纤维的使用更加安全舒适。
[0019]
优选的，原料中还包含质量份数为5-10份的月桂酸单甘酯。
[0020]
通过采用上述技术方案，月桂酸单甘酯具有表面活性剂的作用，在进一步提高纤维表面的柔软性的同时，还可减少使用中污渍在纤维表面的残留，与抑菌物质相配合，通过减少污染物而减少细菌的滋生。
[0021]
第二方面，本申请提供一种织物用抗菌蓬松柔软剂的制备方法，采用如下的技术方案：一种织物用抗菌蓬松柔软剂的制备方法，包括以下工艺步骤：s1：将失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯在70-75℃条件下混合均匀，得乳化剂；s2：称取上述质量份数的2-羟基联苯、纳米二氧化钛、乳化剂和去离子水于反应器中，在80-85℃条件下混合30-35min，得第一混合液；s3：将氨基硅油、羟基封端聚甲基硅油、季戊四醇和月桂酸单甘酯添加到第一混合液中，在90-95℃条件下混合45-50min，得第二混合液；s4：将第二混合液降温至40-50℃，将甜橙精油和壳聚糖添加到第二混合液中，保温并混合1.5-2h，降至常温后得成品柔软剂。
[0022]
通过采用上述技术方案，先将2-羟基联苯和纳米二氧化钛进行混合均匀，之后再将氨基硅油、羟基封端聚甲基硅油、季戊四醇和月桂酸单甘酯进行混合，这可使小分子的2-羟基联苯和纳米二氧化钛混合更加均匀，防止添加氨基硅油和羟基封端聚甲基硅油后，体系中形成氢键而对组分的混合产生阻碍，最后对甜橙精油和壳聚糖等较为不稳定的物质进
行混合，可减少其在加热混合过程中的分解，使甜橙精油和壳聚糖保持更好的抗菌效果。
[0023]
并且在上述步骤中还给出了各步的混合温度和时间，在此工艺条件下，可使各组分更加充分地混合，使制得的柔软剂具有更高的品质，更好的柔软效果和抗菌能力。
[0024]
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.在使纤维具备柔软蓬松质感的同时，还具有良好的抗菌能力，减少织物细菌的滋生。
[0025]
2.乳化剂采用失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯，且通过特定的比例配合使用，具有更好的乳化效果。
[0026]
3.原料中包含季戊四醇，使氨基硅油和羟基封端聚甲基硅油与纤维之间的结合更加稳定。
[0027]
4.原料中还包含甜橙精油和壳聚糖，进一步提高抗菌能力，并提高织物的亲肤性。
[0028]
5.本申请还提供了该柔软剂的制备方法，通过该方法制得的柔软剂，其组分能得到更好的分散，具有更好的柔软和抗菌效果。
具体实施方式
实施例
[0029]
实施例1：一种织物用抗菌蓬松柔软剂，由以下原料制备而得：氨基硅油60kg、羟基封端聚甲基硅油15kg、2-羟基联苯5kg、纳米二氧化钛0.2kg、乳化剂25kg和去离子水40kg。其中，乳化剂为20kg失水山梨醇硬脂酸酯和5kg蔗糖硬脂酸酯的混合液；氨基硅油的粘度为1500mm
2
/s，氨值为0.3；羟基封端聚甲基硅油的年度为30mm
2
/s，羟基含量为8.5％；纳米二氧化钛的粒径为30nm。
[0030]
制备步骤如下：s1：将失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯添加到搅拌釜中，在70℃条件下搅拌混合30min，得乳化剂；s2：将2-羟基联苯、纳米二氧化钛、乳化剂和去离子水添加到搅拌罐中，在80℃条件下混合30min，得混合液；s3：将氨基硅油和羟基封端聚甲基硅油添加到混合液中，将混合液加热到90℃并搅拌混合45min，降至常温后得成品柔软剂。
[0031]
实施例2：一种织物用抗菌蓬松柔软剂，与实施例1的区别在于：各组分的用量不同，具体用量如下表1所示。
[0032]
实施例3-4：一种织物用抗菌蓬松柔软剂，与实施例1的区别在于：原料中还含有季戊四醇，季戊四醇以及其他各组分的用量如下表1所示。
[0033]
制备步骤中，s3为：将氨基硅油、羟基封端聚甲基硅油和季戊四醇添加到混合液中，将混合液加热到90℃并搅拌混合45min，降至常温后得成品柔软剂。
[0034]
实施例5-6：一种织物用抗菌蓬松柔软剂，与实施例1的区别在于：原料中还含有月桂酸单甘酯，月桂酸单甘酯以及其他各组分的用量如下表1所示。
[0035]
制备步骤中，s3为：将氨基硅油、羟基封端聚甲基硅油和月桂酸单甘酯添加到混合液中，将混合液加热到90℃并搅拌混合50min，降至常温后得成品柔软剂。
[0036]
实施例7-8：一种织物用抗菌蓬松柔软剂，与实施例1的区别在于：原料中还含有甜橙精油和壳聚糖，甜橙精油和壳聚糖以及其他组分的用量如下表1所示。
[0037]
制备步如下：s1：将失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯添加到搅拌釜中，在70℃条件下搅拌混合30min，得乳化剂；s2：将2-羟基联苯、纳米二氧化钛、乳化剂和去离子水添加到搅拌罐中，在80℃条件下混合30min，得第一混合液；s3：将氨基硅油和羟基封端聚甲基硅油添加到第一混合液中，将第一混合液加热到90℃并搅拌混合45min，得第二混合液；s4：将第二混合液降温至40℃，将甜橙精油和壳聚糖添加到第二混合液中，保温并搅拌混合1.5h，降至常温后得成品柔软剂。
[0038]
实施例9：一种织物用抗菌蓬松柔软剂，与实施例1的区别在于：原料中还含有季戊四醇、月桂酸单甘酯、甜橙精油和壳聚糖，各组分的具体用量如下表1所示。
[0039]
制备步如下：s1：将失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯添加到搅拌釜中，在70℃条件下搅拌混合30min，得乳化剂；s2：将2-羟基联苯、纳米二氧化钛、乳化剂和去离子水添加到搅拌罐中，在80℃条件下混合30min，得第一混合液；s3：将氨基硅油、羟基封端聚甲基硅油、季戊四醇和月桂酸单甘酯添加到第一混合液中，将第一混合液加热到90℃并搅拌混合45min，得第二混合液；s4：将第二混合液降温至40℃，将甜橙精油和壳聚糖添加到第二混合液中，保温并搅拌混合1.5h，降至常温后得成品柔软剂。表1实施例1-9组分及具体用量
[0040]
对比例对比例1：一种织物用蓬松柔软剂，由以下原料制备而得：乳化剂、ph调节剂、第一助剂、第二助剂和聚醚氨基硅油。
[0041]
制备步骤如下：s1：乳化剂的制备：将18％的脂肪酸山梨坦、22％的聚山梨酯、45％的十六烷基溴化吡啶和15％的异丙醇混合均匀后，制得乳化剂；s2：ph调节剂的制备：将25％的山梨酸、30％的冰醋酸、30％的磷酸二氢钠和15％的酸性焦磷酸钠混合均匀后，制得ph调节剂；s3：第一助剂的制备：将10％的降解壳聚糖、52％的柠檬酸、38％的次磷酸钠混合均匀后，制得第一助剂；s4：第二助剂的制备：(1)按比例制备植物提取液：将0.5％的绿茶提取物、0.2％的芦荟提取物、0.4％的紫草根提取物、0.2％的金黄洋甘菊提取物、0.2％的马齿苋提取物、0.3％的番石榴叶提取物、29％的异丙醇和69.2％的去离子水混合后，制得植物提取液；(2)将4％的刺云实胶和6％的去离子水混合后，加热并搅拌至均匀，加入3％的植物提取液混合均匀后，再加入46.2％的改性沸石，混合并搅拌，制得a混合物；(3)将15％的纳米珍珠粉、25％的改性纳米氧化锌和0.8％的钛酸酯偶联剂加入到a混合物中，搅拌均匀后制得第二助剂；改性纳米氧化锌经过以下步骤制得：将纳米氧化锌和三乙醇胺水溶液混合，搅拌并加热至82℃；再加入冰醋酸调节ph值至6.7；最后加入用乙醇做溶剂的硅烷偶联剂进行改性，充分搅拌混合后制得改性纳米氧化锌；纳米氧化锌、三乙醇胺水溶液和硅烷偶联剂的重量比为：1：1.4：0.04，乙醇与硅烷偶联剂的重量比为1:0.5；s5：聚醚氨基硅油的制备：(1)将15％的异丙醇、4％的四甲基氢氧化铵、2％的氢氧化钠和3％的去离子水混合后，制得第一混合液；(2)将32％的八甲基环四硅氧和28％的四甲基四乙烯基环四硅氧烷混合后，在氮气保护下升温至92℃，制得第二混合液；(3)将第一混合液加入到第二混合液中，搅拌并在3min内升温至102℃，制得第三混合液；(4)将8％的n-β-(氨乙基)-1-氨丙基甲基二甲氧基硅烷加入到第三混合液中，同时，将8％的1，3-双氨丙基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷在2.5小时内匀速滴加到第三混合物内，搅拌均匀后，保温反应3.5h，制得氨基硅油；(5)将32％的氨基硅油、22％的烯丙基聚氧乙烯氧丙烯环氧醚、12％的烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚和12％的异丙醇混合后，升温至72℃，保温反应3.5h，制得甲混合物；(6)将12％的环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵加入到甲混合物中，保温反应1.5h，制得乙混合液；(7)将乙混合液进行自然降温至52℃，再将10％的甲基丙烯酸六氟丁酯加入到乙混合液中，保温反应1.5h，制得丙混合物；(8)将丙混合物升温至132℃后，进行减压蒸馏，制得聚醚氨基硅油；s6：取90kg聚醚氨基硅油和30kg乳化剂在搅拌罐中混合后，再加入25kg第一助剂和12kgph调节剂，搅拌均匀后，最后加入8kg第二助剂，搅拌均匀后制得一种织物用蓬松柔软
剂。
[0042]
对比例2：一种织物用蓬松柔软剂，与实施例1的区别在于：原料中不含有2-羟基联苯，其余各组分的用量如下表2所示。
[0043]
步骤s2为：将纳米二氧化钛、乳化剂和去离子水添加到搅拌罐中，在80℃条件下混合30min，得混合液。
[0044]
对比例3：一种织物用蓬松柔软剂，与实施例1的区别在于：原料中不含有纳米二氧化钛，其余各组分的用量如下表2所示。
[0045]
步骤s2为：将2-羟基联苯、乳化剂和去离子水添加到搅拌罐中，在80℃条件下混合30min，得混合液。
[0046]
对比例4：一种织物用蓬松柔软剂，与实施例1的区别在于：原料中不含有2-羟基联苯和纳米二氧化钛，其余各组分的用量如下表2所示。
[0047]
制备步骤如下：s1：将失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯添加到搅拌釜中，在70℃条件下搅拌混合30min，得乳化剂；s2：将氨基硅油、羟基封端聚甲基硅油、乳化剂和去离子水添加到搅拌釜中，在90℃条件下搅拌混合45min，得成品柔软剂。
[0048]
对比例5：一种织物用蓬松柔软剂，与实施例1的区别在于：原料中不含有羟基封端聚甲基硅油，其余各组分的用量如下表2所示。
[0049]
步骤s3为：将氨基硅油添加到混合液中，将混合液加热到90℃并搅拌混合45min，降至常温后得成品柔软剂。表2对比例2-5各组分及用量表
[0050]
性能检测试验由于本申请的柔软剂的作用在使整理的织物具有柔软的效果之余，最重要的就是提高织物的抗菌能力，因此主要围绕柔软性和抗菌性两方面进行以下三项试验。
[0051]
试验一：抗菌性试验试验原理：将试样与对照样分别用试验菌液接种，分别进行立即洗脱和培养后洗脱，测定洗脱液中的细菌数并计算抑菌值，以此评价试样的抗菌效果。
[0052]
试验对象：分别使用实施例1-9和对比例1-5制得的柔软剂对涤纶纤维织物进行整理，得整理后织物，并依次标号为试验组1-9和对照组1-5。
[0053]
试验步骤：根据中国国家标准gb/t20944.2-2007，从分别从各试验组1-9和对照组
1-5中截取待测抗菌性能试样和对照样，检测计算各试验组1-9和对照组2-5的抑菌值a
1
并记录结果，实验结果如下表3所示。
[0054]
实验中采用高压灭菌法进行灭菌；接种的菌种为黄金葡萄球菌和大肠杆菌，接种菌液浓度为2
×
10
5
cfu/ml。表3试验组1-9和对照组1-5的抑菌值a
1
记录表
[0055]
试验二：抗菌能力持久性试验试验原理：对各试验组和对照组的织物进行老化处理后，再检测其抗菌性能，从而对比抗菌性能的持久性。
[0056]
试验对象：分别使用实施例1-9和对比例5制得的柔软剂对涤纶纤维织物进行整理，得整理后织物，并依次标号为试验组1-9和对照组5。
[0057]
试验步骤：将试验组1-9和对照组5的织物浸泡于温度为25℃，浓度为20％的硬脂酸钠溶液中5min，然后使用清水洗涤至洁净并烘干，然后重复上述步骤30次，完成对各试验组和对照组的老化处理。然后根据中国国家标准gb/t20944.2-2007，与试验1进行相同的试验，检测计算各试验组1-9和对照组5经老化处理后的抑菌值a
2
，并计算试验组1-9和对照组5抑菌能力的保留比例s(s＝a
2
÷
a
1
，a
1
为试验一中试验组1-9和对照组5的抑菌值，s保留两位有效数字)，实验结果如下表4所示。表4试验组1-9和对照组5的a
1
、a
2
和s值记录表
[0058]
结合试验一和试验二的试验结果进行分析，可得出以下结论：对比表3中试验组1-2和对照组1的数据，可发现试验组1-2的a
1
值明显大于对照组1，这可说明试验组1-2的抑菌能力强于对照组1。这是因为在实施例1-2的原料中使用了2-羟基联苯和纳米二氧化钛这两种抑菌物质，从而起到了抑菌的效果。
[0059]
对比表3中试验组1-2和对照组2-4的数据，可发现试验组1-2的a
1
值明显大于对照组2-4，并且对照组4的a
1
值最小。这说明在实施例1-2的原料中使用的2-羟基联苯和纳米二氧化钛确实能起到有效的抗菌作用，并且两种物质的抗菌作用可具有叠加的效果。
[0060]
对比表3中试验组1-2和对照组5的数据，可发现试验组1-2的a
1
值大于对照组5，说明试验组1-2的抑菌能力强于对照组5。这是因为在实施例1-2的原料中使用了羟基封端聚甲基硅油，羟基封端聚甲基硅油的两端含有羟基，这使羟基封端聚甲基硅油可与纤维产生
交联，同时在氨基硅油内氨基的作用下形成定向的栅格状交联结构，提高了2-羟基联苯和纳米二氧化钛在纤维上的附着能力和有效含量，从而提高了抑菌能力。并且对比表4中试验组1-2和对照组5的数据，可发现试验组1-2的抗菌能力保留比例s大于对照组5，这说明使用羟基封端聚甲基硅油还可提高纤维抗菌能力的持久性。
[0061]
对比表3中试验组1-2和试验组3-4的数据，可发现试验组1-2与试验组3-4的a
1
值相近，这说明在原料中添加季戊四醇不会影响到纤维的抗菌能力。但是同步对比表3中试验组1-2和试验组3-4的数据，可发现试验组3-4具有更大的s值，因此就可说明通过添加季戊四醇，可提高纤维抑菌能力的持久性，这是因为季戊四醇含有四个化学环境相同的羟基，且整体呈正四边形结构，能与氨基硅油以及羟基封端聚甲基硅油中的氧原子形成多方位的氢键，提高组分之间的结合能力，使组分在纤维表面形成交联之后的结构更加稳定。
[0062]
对比表3和表4中试验组1-2和试验组5-6的数据，发现试验组5-6的a
1
值和s值均大于试验组1-2，这说明在原料中添加月桂酸单甘酯可提高织物的抑菌能力，并且还可一定程度上提高抑菌能力的持久性。这是因为月桂酸单甘酯具有表面活性剂的作用，在进一步提高纤维表面的柔软性的同时，还可减少使用中污渍在纤维表面的残留，并且还可在纤维表面形成简单的疏水层，从而减少纤维的柔软性在洗涤过程中老化。
[0063]
对比表3和表4中试验组1-2和试验组7-8的数据，发现试验组7-8的a
1
值和s值均大于试验组1-2，这说明在原料中添加甜橙精油和壳聚糖了提高织物的抑菌能力，并且也可一定程度上提高抑菌能力的持久性。这是因为这两种物质本身就具有较为有效的抑菌效果，可与2-羟基联苯和纳米二氧化钛相配合，从而起到更好的效果并提高抑菌能力的持久性。
[0064]
对比表3和表4中试验组1-8和试验组9的数据，可发现试验组9的a
1
值和s值均明显大于试验组1-8，这说明试验组9为最优的方案，季戊四醇、月桂酸单甘酯、甜橙精油和壳聚糖可进行配合，使织物具有更好的抑菌效果和更长效的抑菌能力。
[0065]
试验三：柔软度试验试验原理：使用柔软度检测仪测量各实验组的柔软度，通过对比判断柔软度的大小。
[0066]
试验对象：分别使用实施例1-9和对比例1制得的柔软剂对涤纶纤维织物进行整理，得整理后织物，并依次标号为试验组1-9和对照组1，并取没经过柔软剂整理的涤纶纤维织物标号为对照组2。
[0067]
试验设备：pn-rt1000f柔软度测试仪。
[0068]
试验步骤：调整柔软度测试仪的狭缝宽度为5mm，试验层数为1层，从各试验组1-9和对照组1上截取5cm
×
5cm大小的样品进行检测，同一个样品检测三次，计算平均值f，试验结果如下表5所示。表5试验组1-9和对照组1-2柔软度f记录表
[0069]
对比表5中试验组1-9和对照组1-2的f值，可发现试验组1-9和对照组1的f值均远小于对照组2，这说明实施例1-9和对比例1制得的柔软剂均可对织物起到有效的柔软作用。
[0070]
并且试验组1-9的f值还在不同程度上小于对照组1，这说明实施例1-9制得的柔软
剂的柔软效果与对比例1制得的柔软剂效果相近，甚至优于对比例1。
[0071]
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。