專利名稱：除異味抗微生物功能織物的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種除異味抗微生物功能性織物及其制備方法，特別是含有電荷傳輸型催化劑的功能織物及其制備工藝。
背景技術：
為適應現代社會發展的需要，紡織材料正朝著功能化、舒適化和衛生保健的方向發展，其中除異味、抗菌紡織材料備受關注。由于天然和有機抗菌劑耐高溫性能差，具有一定的揮發性，采用后整理法制備抗菌纖維，長期使用有溶出、析出現象，容易對皮膚和眼睛等造成刺激和腐蝕，耐洗滌性能差，難以持久抗菌，而無機抗菌劑能夠克服天然、有機抗菌劑的不足，并可采用多種方法制備抗菌纖維，其在抗菌纖維制備過程中越來越受到重視。無機抗菌劑按其與微生物的作用機理可分為兩類，一類是銀系抗菌劑，主要是將具有抗菌作的金屬離子(如Ag+、Cu2+、Zn2+等)與無機載體結合制成，具有抗菌廣譜性、殺菌效率高，不易產生抗藥性安全性高等特點；另一類是利用具有光催化作用的物質(包括TiO2, ZnO, ZrO2, V2O3> CdS, SeO2, GaP, SiC等半導體材料和Pa、Pb、Pt等金屬離子)為抗菌主體制成的光催化型抗菌劑。通常，前者需要水而后者依賴光，因而其使用受到較大的限制。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種除異味抗微生物功能性織物的制備方法，以克服上述現有技術存在的缺陷。本發明解決其技術問題采用以下的技術方案
本發明提供的除異味抗微生物功能織物的制備方法，具體是先將整理液均勻地分散在織物上，然后在室溫下固化、干燥1(Γ30小時，即得到所述除異味抗微生物功能織物。按織物100公斤計，所述整理液的各組分的配比為抗菌除臭劑3. 5^10公斤，硅橡膠5(Γ500公斤，整理助劑(Γ5公斤，硅橡膠稀釋劑(Γ500公斤。本發明可以采用以下方法制備整理液在溫度25 45°C下，按所述配比向配料容器中加入抗菌除臭劑、整理助劑、硅橡膠和硅橡膠稀釋劑，先攪拌再超聲分散30分鐘，得到所述整理液。所述的抗菌除臭劑是一種電荷傳輸型催化劑。所述的硅橡膠可以是一種單組份室溫硫化硅橡膠。所述的整理助劑為織物柔順劑，其成分為環氧和聚醚改性硅油或氨基改性硅油。所述的硅橡膠稀釋劑為揮發性硅氧烷。本發明可以采用浸軋、刷涂、刮涂或噴涂工藝將整理液均勻地分散在織物上。所述的除異味抗微生物功能織物可以是棉、麻、絲、毛、 化纖或混紡材料。本發明提供的上述除異味抗微生物功能織物，其用于生產除異味抗微生物的桌布、窗簾、地毯、椅墊、靠枕、沙發套、鞋墊、手套、工作服、室內裝飾品或生活衛生用品。本發明所公開的除異味抗微生物織物以及制備方法與已有技術相比，具有以下的主要優點和積極效果1.采用本方法，可將抗菌除臭劑的粒子能與織物很好地結合，其牢固性和穩定性更理想。且抗菌機理新穎，所采用的電荷傳輸型催化劑是利用大氣中的熱能或電磁能引發本身的分子結構與污染物粒子形成電荷傳遞而產生氧化及還原反應，從而將污物粒子結構分解，無需光照和水份。2.采用本方法制造的織物不僅具有強的抑制和滅殺微生物功能，而且能有效地去除白酒、紅酒、白醋、汽油、活性污泥、丙酮、二氯甲烷、石油醚、氯仿、甲基丁醛乙醚、甲苯、甲醛、甲醇、乙腈、丁基乙醇、丁醇、戊烷、正己烷等異味。3.本方法工藝簡單、可操作性強，效率高，制造的織物成本低廉，便于工業化生產。
圖1是未經整理液處理的織物在掃描電鏡下的SEM像。圖2是實施例1所得織物在掃描電鏡下的SEM像。圖3是按實施例3制備玩具的示意圖。圖4是按實施例5制備抱枕和枕頭的示意圖。圖5是按實施例7制備除臭鞋墊的示意圖。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。`實施例1 :
除異味抗微生物織物整理液，其配方為化纖布料100公斤，抗菌除臭劑5公斤，硅橡膠250升，整理助劑O升；硅橡膠稀釋劑O升。除異味抗微生物織物整理液的配制和使用方法如下
(I)織物整理液的配制在室溫下，按上述配方將抗菌除臭劑、整理助劑和硅橡膠加入到配料容器，先攪拌再超聲分散30分鐘。( 2)織物整理液的使用方法
化纖布料的后整理采用如下工藝路線先將整理液采用刮涂的方式均勻地分布在待整理化纖布料表面，再在室溫下固化、干燥10小時，檢驗合格即為成品。化纖布料處理前和后的掃描電鏡像如圖1和圖2所示，可見，處理前織物纖維表面光滑，處理后催化劑粒子被硅橡膠均勻地固定在纖維表面。所述刮涂工藝，為常規技術，主要是是將紡織物送入臥式刮刀涂膠機內，通過刮刀使整理液均勻地覆蓋于紡織物表面上。帶液率為5(Γ150%。除異味能力測試將O. 04平方米待測功能織物與表中分析項目所示的揮發性有機物(各1. 25毫升)加入到2. 5升玻璃容器中(功能織物不接觸異味物質的液體部分)，密封后再用氣相色譜質譜聯用儀連續監測容器中揮發性有機物濃度隨時間的變化(下同)，根據所測峰的面積計算除異味能力如表I所示，可見，該功能織物對二氯甲烷、石油醚、氯仿、甲基丁醛乙醚、丁醇、甲苯、甲醛、乙腈、丁基乙醇、戊烷、甲醇、丙酮、正己烷的混合物的吸附和降解能力在12小時達到66. 5%, 24小時達到77. 0%。抗菌性能測試進一步采用ATP熒光檢測儀分析功能織物對大腸桿菌(E. coli)的抗菌性能。具體操作如下將細菌放入37 °C的液態培養基中活化培養12小時后，3000rpm離心10分鐘,用磷酸緩沖液(PBS)稀釋,再離心,最后調節細菌濃度至IO3 cells/ml。將7 mL上述菌液與功能織物的正方形碎片(2平方厘米)一起加入到錐形瓶中，在37 °〇烘箱內、暗處放置于搖床振蕩培養，分時(O、1、4小時)取20 μ 溶液用ATP熒光檢測儀測試，研究溶液中細菌的濃度與時間的關系，計算去除率如表2所示。可見，大腸桿菌在普通織物與PBS的混合物中從O - 4小時繁殖導致增加62. 83%，而在相同量的功能織物與PBS營養液的混合物只增加了 8. 10%。與I小時相比，大腸桿菌在普通織物與PBS營養液的混合物中經4小時繁殖增加了 O. 35%，而在相同量和條件下在功能織物與PBS營養液的混合物中減少率達到22. 25%。這表明功能性織物對大腸桿菌有顯著的抑制和滅殺作用。此外，對功能性織物進行長效型研究發現，經過以下3種方式處理后在相同條件下烘干稱重，發現重量基本不變，且布的顏色基本不變。同時測試其去除異味和抗微生物性能，結果證實經處理的織物與織物原品其除臭效果相同。這表明采用本發明的固定技術能將催化劑牢固地附著在織物表面和織物纖維空隙，具有持久的除異味抗微生物能力。(1)洗滌50次，每次用洗衣粉手工搓洗，清水漂洗；
(2)洗滌100次，每次用洗衣機輕柔洗滌共100次；
(3)經30天的水浸泡(每天換水)。實施例2:
除異味抗微生物織物整理液，其配方是純棉布料100公斤,抗菌除臭劑3. 5公斤,娃橡膠50升，整理助劑O.1升，硅橡膠稀釋劑200升。除異味抗微生物織物整理液的配置和使用方法如實施例1所示，不同的是采用刷涂工藝，固化干燥30小時。所述刷涂工藝，為常規技術，主要是用滾筒刷通過反復滾刷將整理液均勻地覆蓋于紡織物表面上。帶液率為5(Γ150%。實施例3
將實施例2中的功能織物，通過裁剪、拼接成如圖3所示玩具。玩具的全部或部分面料，或其表面的裝飾物為功能織物。玩具除異味能力證實如下
將表3中分析項目所示的異味物質(各1. 25毫升)加入到2. 5升玻璃容器中，再將含有
O.04平方米功能織物的玩具懸于異味物質的上方(玩具不接觸異味物質的液體部分)，密封后再用氣相色譜質譜聯用儀連續監測容器中揮發性異味物質在密閉空氣中的濃度隨時間的變化，根據所測峰的面積計算除異味能力如表3所示，可見，該含有功能織物的玩具對活性污泥、白醋、紅酒、白酒中的揮發性混合物的吸附和降解能力在6小時達到39. 4%，12小時達到43.5%。這明顯高于不含功能織物的玩具。上述測試結果表明該功能性織物還可用于除異味生產桌布、窗簾、沙發套或座墊、鞋墊、襪子、手套、工作服或裝飾物面料。實施例4 除異味抗微生物織物整理液，其配方為純棉布料100公斤,抗菌除臭劑10公斤,娃橡膠500升，整理助劑5升，硅橡膠稀釋劑200升。除異味抗微生物織物整理液的配置和使用方法如實施例1所示，不同的是采用噴涂工藝。所述噴涂工藝，為常規技術，主要是用壓縮空氣強行將儲漿器內的整理液以霧狀噴涂于紡織物的表面。帶液率為5(Γ150%。實施例5
將實施例4中的功能織物，通過裁剪、拼接成如圖4所示抱枕和枕頭。抱枕和枕頭的面料全部或部分為功能織物。我們隨機抽取三量小汽車做了以下測試將該含有O. 08平方米功能織物的飾物懸掛于汽車(空間大約8. O立方米)，用ppbRAE 3000 VOC檢查儀檢測不同時間內，車內氣體濃度的變化，發現2小時，氣味去除率為6(Γ70 %左右，12 - 16小時氣味去除率為9(Γ95%左右，24小時氣味去除率可達99%。效果很明顯。同時，我們將所制備飾物分發給10個以上的用戶。一致反映可以快速、明顯去除汽車中的氣味。實施例6 除異味抗微生物織物整理液，其配方為毛料100公斤，抗菌除臭劑7公斤，硅橡膠250升，整理助劑2升，硅橡膠稀釋劑500升。除異味抗微生物織物整理液的配置和使用方法如實施例1所示，不同的是采用一浸一軋的方式將整理均勻地分布在待整理織物表面，固化干燥20小時。所述一浸一軋的工藝，為常規技術，主要是將織物先浸料，即經浸壓輥與整理液充分接觸，再經軋輥將整理液均勻地覆蓋于紡織物表面上。軋余率為5(Γ150%。除異味能力測試將O. 04平方米待測功能織物與表4分析項目中所示的揮發性有機物(各1. 25毫升)加入到2. 5升玻璃容器中(功能織物不接觸異味物質的液體部分)，密封后再用氣相色譜質譜聯用儀連續監測容器中揮發性有機物濃度隨時間的變化，根據所測峰的面積計算除異味能力如表4所示，可見，該功能織物對白酒、丙酮、汽油、二氯甲烷的混合物的吸附和降解能力在6小時達到40. 2%，12小時達到94. 4%。這明顯高于未用整理液整理的織物。實施例7
將實施例6中的功能織物，通過裁剪、拼接成如圖5所示鞋墊。鞋墊的底層和面層面料為功能織物。同時，我們將所制備鞋墊分發給10個以上的“香港腳”用戶。一致反映可以快速、明顯去除鞋子里的臭味。實施例8
電荷傳輸型催化劑抗菌除臭織物整理液，其配方為絲綢100公斤，催化劑4公斤，硅橡膠60升，整理助劑I升，硅橡膠稀釋劑200升。除異味抗微生物織物整理液的配置和使用方法如實施例1所示，不同的是采用噴涂的方式將整理均勻地分布在待整理織物表面，固化干燥20小時。所述噴涂工藝，為常規技術，主要是用壓縮空氣強行將儲漿器內的整理液以霧狀噴涂于紡織物的表面。帶液率為5(Γ150%
抗菌性能測試進一步采用ATP熒光檢測儀分析功能織物對大腸桿菌(E. coli)和金黃色葡萄球菌(5 aareM)的抗菌性能。具體操作如下將細菌放入37 1的液態培養基中活化培養12小時后，3000 rpm離心10分鐘，用磷酸緩沖液(PBS)洗滌稀釋，再離心，最后調節細菌濃度至IO3 cells/ml。將7 mL上述菌液與功能織物的正方形碎片(2平方厘米)一起加入到錐形瓶中，在25 °C烘箱內、暗處放置于搖床振蕩培養，分時(0、6小時)取20 PUf體用ATP熒光檢測儀測試，研究溶液中細菌的濃度與時間的關系，計算去除率如表5所示。可見，大腸桿菌在普通織物與PBS的混合物中經6小時處理減少率(去除率)為
61.15%，這明顯低于在相同條件下在功能織物于PBS的混合物中的減少率95. 89%。同樣，金黃色葡萄球菌在普通織物與PBS的混合物中經6小時處理減少率為46. 46%，這明顯低于在相同條件下在功能織物與PBS的混合物中的減少率79. 83%。這表明功能性織物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均有顯著的抑制和滅殺作用。上述實施例中，所采用的抗菌除臭劑可由臺富科技(深圳)有限公司購買，該抗菌除臭劑是一種電荷傳輸型催化劑，其成分為鋁、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋅、鑰、銠、鋇。各成分的摩爾比為 O. 8 :0. 2 :0. 3 :0. 7 :0 0· 3 :0 0· 3 :0 1。上述實施例中，所采用的整理助劑為織物柔順劑，例如氨基改性硅油、環氧和聚醚改性硅油等。上述實施例中，所采用的硅橡膠是一種單組份室溫硫化硅橡膠，例如脫酸型硅橡膠，脫醇型硅橡膠或脫肟型 硅橡膠等。上述實施例中，所采用的硅橡膠稀釋劑為揮發性硅氧烷，例如，環十甲基環五硅氧烷、環十二甲基環六硅氧烷、環已硅氧烷、環五硅氧烷等。附表 表I
權利要求
1.一種除異味抗微生物功能織物的制備方法，其特征在于先將整理液均勻地分散在織物上，然后在室溫下固化、干燥1(Γ30小時，即得到所述除異味抗微生物功能織物；按織物100公斤計，所述整理液的各組分的配比為抗菌除臭劑3. 5^10公斤，硅橡膠5(Γ500公斤，整理助劑(Γ5公斤，硅橡膠稀釋劑(Γ500公斤。
2.如權利要求1所述的除異味抗微生物功能織物制備方法，其特征在于采用以下方法制備整理液在溫度25 45°C下，按所述配比向配料容器中加入抗菌除臭劑、整理助劑、硅橡膠和硅橡膠稀釋劑，先攪拌再超聲分散30分鐘，得到所述整理液。
3.如權利要求2所述的除異味抗微生物功能織物制備方法，其特征在于所述的抗菌除臭劑是一種電荷傳輸型催化劑。
4.如權利要求2所述的除異味抗微生物功能織物制備方法，其特征在于所述的硅橡膠是一種單組份室溫硫化硅橡膠。
5.如權利要求2所述的除異味抗微生物功能織物制備方法，其特征在于所述的整理助劑為織物柔順劑，其成分為環氧和聚醚改性硅油或氨基改性硅油。
6.如權利要求2所述的除異味抗微生物功能織物制備方法，其特征在于所述的硅橡膠稀 釋劑為揮發性硅氧烷。
7.如權利要求1所述的除異味抗微生物功能織物制備方法，其特征在于采用浸軋、刷涂、刮涂或噴涂工藝將整理液均勻地分散在織物上。
8.如權利要求1所述的除異味抗微生物功能織物制備方法，其特征在于織物是棉、麻、絲、毛、化纖或混紡材料。
9.權利要求1至8中任一權利要求所述的除異味抗微生物功能織物的用途，其特征在于該織物用于生產除異味抗微生物的桌布、窗簾、地毯、椅墊、靠枕、沙發套、鞋墊、手套、工作服、室內裝飾品或生活衛生用品。
全文摘要
本發明是一種除異味抗微生物功能織物的制備方法，具體是先將整理液均勻地分散在織物上，然后在室溫下固化、干燥10~30小時，即得到所述除異味抗微生物功能織物；按織物100公斤計，所述整理液的各組分的配比為抗菌除臭劑3.5~10公斤，硅橡膠50~500公斤，整理助劑0~5公斤，硅橡膠稀釋劑0~500公斤。本發明具有工藝簡單、可操作性強，效率高，制造的織物成本低廉等優點，該織物具有強的抑制和滅殺微生物功能，同時能有效地去除酒類、白醋、汽油和甲苯、甲醛等化學物質的異味，可用于生產除異味抗微生物的桌布、窗簾、地毯、椅墊、靠枕、沙發套、鞋墊、手套、工作服、室內裝飾品或生活衛生用品。
文檔編號D06B9/00GK103061061SQ20121033901
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者梁巖, 方孝賢, 童國秀 申請人:方孝賢