一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方法，屬于紡織品生產 領域。
【背景技術】
[0002] 織物的應用領域極為廣闊，例如衣著用織物、裝飾用織物、汽車用織物、產業用織 物、醫用織物及航天軍工用織物等，廣泛應用于國計民生相關的各個領域，由于纖維素纖維 熱穩定性低，在300°c~400°C時即可脫水產生脂肪族和解聚作用產生左旋葡聚糖而發生 熱解，左旋葡聚糖分解產物易燃度高、低分子量，氧化放熱可支持纖維素的進一步熱解。
[0003] 并且，由于織物的應用于人們日常生活關系密切，而作為穿戴產品來說與皮膚接 觸更是即為常見，因此人們對織物抗菌性能的要求也越來越高，現如今，市面上已經開始出 現了一些具有抗菌功能的織物，但是由于織物本身容易吸附、滋生細菌、真菌的微生物，特 別是在貼身衣物、及醫用織物，如果抗菌效果不好，則會極大地影響人身健康，因而既能夠 改進前纖維素纖維自身易燃特性，又兼有抗菌性能的纖維素織物，成為該領域研宄的熱點。
【發明內容】
[0004] 本發明針對現有技術存在的不足，提供了一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物 的制備方法，具體技術方案如下： 一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方法，先將殼聚糖磷酸鹽溶解在丁烷四 羧酸溶液中，溶液中加入催化量的次磷酸鈉配置織物處理液，然后將纖維素織物浸入織物 處理液后取出后軋干。
[0005] 作為上述技術方案的改進，所述殼聚糖磷酸鹽濃度為2%~6%，所述丁烷四羧酸濃 度為2%~8%，所述次磷酸鈉濃度為2%~8%。
[0006] 作為上述技術方案的改進，所述殼聚糖磷酸鹽按照下述重量份數： 殼聚糖 15~30份 尿素 20~60份 磷酸 60~90份 二甲基甲酰胺 300~360份 進行混合制備，在95°C~105°C條件下放置4h~6h后過濾，然后使用50% (w/w)異丙 醇水溶液清洗3次~4次，在55°C~65°C條件下烘干。
[0007] 作為上述技術方案的改進，所述纖維織物乳干后在80°C~90°C處理3min~5min 進行除水，然后在150°C~170°C處理2min~3min進行進一步除水。
[0008] 作為上述技術方案的改進，其特征在于，所述纖維素織物為棉織物或亞麻織物。
[0009] 上述技術方案使用次磷酸鈉作催化劑，將殼聚糖磷酸鹽溶解到丁烷四羧酸中制成 織物處理液，然后將纖維素織物浸入織物處理液后取出后軋干，使纖維素織物兼有抗菌和 阻燃功能，有益效果顯著。
[0010] 說明書附圖 圖1為本發明實施例四至八不同濃度的殼聚糖磷酸鹽的L0I值； 圖2為本發明實施例四至八不同濃度的殼聚糖磷酸鹽的抑菌圈大小。
【具體實施方式】
[0011] 本發明提供了一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方法，該方法首先 將殼聚糖磷酸鹽溶解在丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入催化量的次磷酸鈉配置織物處理 液，然后將纖維素織物浸入織物處理液后取出后軋干。進一步地，所述纖維織物軋干后在 80°C~90°C處理3min~5min進行除水，然后在150°C~170°C處理2min~3min進行除 水。
[0012] 殼聚糖，是脫去乙酰基形式的自然界多糖，主要存在于甲殼類動物的外骨骼甲殼 素中，由于其多功能性、可生物降解性和抗菌性備受關注，殼聚糖常作為一種抗菌劑，它在 堿性條件下會因失去陽離子而失去抗菌活性，且由于對織物附著力不好而耐久性不佳，而 改性的殼聚糖可以克服這些問題。本發明通過將殼聚糖制成磷酸鹽，而這種有機磷酸鹽能 夠對纖維素脫水生成脂肪類以及解聚過程左旋葡萄形成有催化作用，因為有機磷化合物的 N-羥甲基可與纖維素纖維的羥基發生縮合反應形成共價鍵，能夠顯著提高纖維的阻燃性和 表面附著力；丁烷四羧酸是一種最有效的交聯劑，可以使纖維素纖維具有好的折痕恢復性； 其中次磷酸鈉作為催化劑，對反應進行催化。
[0013] 進一步地，上述殼聚糖磷酸鹽濃度為2%~6%，丁烷四羧酸濃度為2%~8%，次磷酸 鈉濃度為2%~8%，進一步地，殼聚糖磷酸鹽按照下述重量份數： 殼聚糖 15~30份 尿素 20~60份 磷酸 60~90份 二甲基甲酰胺 300~360份 進行混合制備，在95°C~105°C條件下放置4h~6h后過濾，然后使用50% (w/w)異丙 醇水溶液清洗3次~4次，在55°C~65°C條件下烘干。
[0014] 在上述實施例中，所述纖維素織物可以為任意通過纖維進行紡織制成的產品，例 如棉織物或亞麻織物。
[0015] 實施例一 將殼聚糖磷酸鹽按照下述重量份數： 殼聚糖 15份 尿素 20份 磷酸 90份 二甲基甲酰胺 360份 進行混合制備，在95°C條件下放置4h后過濾，然后使用50% (w/w)異丙醇水溶液清洗 3次，在55°C條件下烘干； 再將濃度為2%殼聚糖磷酸鹽溶解在濃度為2% 丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入濃度 為2%次磷酸鈉配置織物處理液，然后將棉織物浸入織物處理液后取出后軋干，在80°C處理 3min進行除水，然后在150°C處理2min進行進一步除水。
[0016] 將上述制得的棉織物分別進行極限氧指數測定，并進行抗菌性試驗，與沒有添加 殼聚糖磷酸鹽處理的棉織物進行對比，比較本發明提供的方法的阻燃性和抗菌性。其中阻 燃性通過極限氧指數L0I進行表征，L0I越高，表示材料越不易燃燒；其中抗菌性通過將通 過將本發明的方法處理過的棉織物分別放置到白色念珠菌、金黃色葡萄球、大腸桿菌的菌 落中，對其抑菌圈進行記錄。其阻燃、抗菌性實驗數據見下表1 : 表1實施例一阻燃、抗菌性實驗數據
通過實驗數據可以發現棉織物的阻燃性和抗菌性均有所增強。
[0017] 實施例二 將殼聚糖磷酸鹽按照下述重量份數： 殼聚糖 30份 尿素 60份 磷酸 60份 二甲基甲酰胺 300份 進行混合制備，在l〇5°C條件下放置6h后過濾，然后使用50%(w/w)異丙醇水溶液清洗 4次，在65°C條件下烘干； 再將濃度為6%殼聚糖磷酸鹽溶解在濃度為8% 丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入濃度 為8%次磷酸鈉配置織物處理液，然后將棉織物浸入織物處理液后取出后軋干，在90°C處理 5min進行除水，然后在170°C處理3min進行進一步除水。
[0018] 將上述制得的棉織物分別進行極限氧指數測定，并進行抗菌性試驗，與沒有添加 殼聚糖磷酸鹽處理的棉織物進行對比，其阻燃、抗菌性實驗數據見下表2 : 表2 實施例二阻燃、抗菌性實驗數據
通過實驗數據可以發現棉織物的阻燃性和抗菌性均有大幅度增強。
[0019] 實施例三 將殼聚糖磷酸鹽按照下述重量份數： 殼聚糖 23份 尿素 40份 磷酸 75份 二甲基甲酰胺 332份 進行混合制備，在l〇〇°C條件下放置5h后過濾，然后使用50%(w/w)異丙醇水溶液清洗 4次，在60°C條件下烘干； 再將濃度為2%殼聚糖磷酸鹽溶解在濃度為6% 丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入濃度為 6%次磷酸鈉配置織物處理液，然后將亞麻織物浸入織物處理液后取出后軋干，在85°C處理 3min進行除水，然后在160°C處理2min進行進一步除水。
[0020] 將上述制得的亞麻織物分別進行極限氧指數測定，并進行抗菌性試驗，與沒有添 加殼聚糖磷酸鹽處理的亞麻織物進行對比，其阻燃、抗菌性實驗數據見下表3 : 表3 實施例二阻燃、抗菌性實驗數據
該實施例與實施例一、二的不同點在于采用亞麻織物進行阻燃和抗菌性實驗，通過實 驗數據可以發現亞麻織物的阻燃性和抗菌性有所增強。
[0021] 實施例四至八 通過五組實驗對不同濃度的殼聚糖磷酸鹽對纖維素織物的阻燃性和抗菌性影響進行 實驗，實驗設置一組對照組，具體實驗步驟如下， 將殼聚糖磷酸鹽按照下述重量份數： 殼聚糖 23份 尿素 40份 磷酸 75份 二甲基甲酰胺 332份 進行混合制備，在l〇〇°C條件下放置5h后過濾，然后使用50%(w/w)異丙醇水溶液清洗 4次，在60°C條件下烘干； 再將濃度為2%、3%、4%、5%、6%的殼聚糖磷酸鹽溶解在濃度為6% 丁烷四羧酸溶液中，各 濃度殼聚糖磷酸鹽分別對應實施例四、五、六、七、八，溶液中加入濃度為6%次磷酸鈉配置 織物處理液，然后將棉織物浸入織物處理液后取出后軋干，在85°C處理3min進行除水，然 后在160°C處理2min進行進一步除水。
[0022] 將上述制得的棉織物分別進行極限氧指數測定，并進行抗菌性試驗，與沒有添加 殼聚糖磷酸鹽處理的棉織物進行對比，其阻燃、抗菌性實驗數據見下表4 : 表4 實施例四至八的阻燃、抗菌性實驗數據
通過實驗數據可以發現隨著殼聚糖磷酸鹽濃度的不斷增加，棉紡織物的阻燃性、抗菌 性均逐漸增強。
【主權項】
1. 一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方法，其特征在于，先將殼聚糖磷酸 鹽溶解在丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入催化量的次磷酸鈉配置織物處理液，然后將纖維 素織物浸入織物處理液后取出后軋干。2. 如權利要求1所述的一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方法，其特征在 于，所述殼聚糖磷酸鹽濃度為2%~6%，所述丁烷四羧酸濃度為2%~8%，所述次磷酸鈉濃度 為2%~8%。3. 如權利要求2所述的一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方法，其特征在 于，所述殼聚糖磷酸鹽按照下述重量份數： 殼聚糖 15~30份 尿素 20~60份 磷酸 60~90份 二甲基甲酰胺 300~360份 進行混合制備，在95°C~105°C條件下放置4h~6h后過濾，然后使用50% (w/w)異丙 醇水溶液清洗3次~4次，在55°C~65°C條件下烘干。4. 如權利要求1所述的一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方法，其特征在 于，所述纖維織物軋干后在80°C~90°C處理3min~5min進行除水，然后在150°C~170°C 處理2min~3min進行進一步除水。5. 如權利要求1-4中任一項所述的一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方 法，其特征在于，所述纖維素織物為棉織物或亞麻織物。
【專利摘要】本發明涉及一種兼具抗菌和阻燃功能的纖維素織物的制備方法，屬于紡織品生產領域，其方法為先將殼聚糖磷酸鹽溶解在丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入催化量的次磷酸鈉配置織物處理液，然后將纖維素織物浸入織物處理液后取出后軋干。該技術方案使用次磷酸鈉作催化劑，將殼聚糖磷酸鹽溶解到丁烷四羧酸中制成織物處理液，然后將纖維素織物浸入織物處理液后取出后軋干，使纖維素織物兼有抗菌和阻燃功能，有益效果顯著。
【IPC分類】D06M13/192, D06M101/06, D06M15/03, D06M11/70
【公開號】CN104911910
【申請號】CN201510339269
【發明人】韓曉建, 李發勇, 楊光道
【申請人】安徽農業大學, 南京建道新材料科技有限公司, 江蘇康乃馨織造有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月18日