一種棉紡織品的抗菌整理劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及紡織品添加劑領域，尤其涉及一種棉紡織品的抗菌整理劑及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著科技的發展和生活水平的提高，人們對于紡織品的要求不斷提高，特別是對 衛生方面提出了更高的要求。因此近些年來，對于抗菌織物的研究日益廣泛。時至今日，人 們已經研制開發了一些用于紡織品的抗菌整理劑，其中大多數是天然或有機抗菌劑，其抗 菌效果差強人意，但這類抗菌劑的最大缺陷在于與微生物作用以后不可再生，且抗菌持久 性較差。無機抗菌整理劑具有良好的抗菌性、廣譜性、長效性、耐候性、耐藥性、安全性等性 能，目前已得到廣泛應用。
[0003] 銀系抗菌劑為無機抗菌整理劑的代表，銀及其化合物在與水接觸后，只要釋放出 50ppb的Ag+即對大腸桿菌有明顯的殺傷力。但是在使用過程中，銀系抗菌劑中的銀離子極 不穩定，在空氣和光照下極易被氧化為單質銀或氧化銀，導致銀系抗菌劑變色，不僅造成紡 織品的抗菌性能降低，而且影響紡織品的顏色和美觀。因此，如何保證銀離子的穩定性是銀 系抗菌劑需解決的一個首要問題。
[0004] CN103334296B公開了一種棉紡織品的抗菌整理劑，其重量百分比組成包括：可溶 性銀鹽20~lOOOppm，紫外線穩定劑0· 05~I. 5wt %，含羧基聚醚化合物0· 5~Iwt %，含 胺基聚醚化合物0. 5~Iwt %，交聯劑1~2wt %，余量為去離子水；所述含羧基聚醚化合 物為至少一個端基為羧基的聚乙二醇，所述聚乙二醇的平均分子量為200~20000,通式為 H00C-PEG-R，其中R為羧基、羥基或甲氧基，PEG為聚乙二醇，所述的含胺基聚醚化合物為聚 醚胺D230、聚醚胺D2000、聚醚胺T403、聚醚胺D400、聚醚胺T5000。該發明的棉紡織品的抗 菌整理劑具有高效抗菌性，應用于棉織物后整理時，可改善棉紡織品的抗菌性和手感；但當 該紡織品不斷受到各種外力的作用，很容易起毛起球，惡化織物的外觀，降低其服用性能； 此外，該紡織品在使用過程中抵抗起皺和折皺復原的性能也很差，不適宜做外衣面料，尤其 是西服和風衣類面料。外衣屬于不易經常水洗和打理的衣物類型，因此，良好的抗菌性能、 透氣性能、防起球起毛和抗皺性是其必需的性質。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種使織物具有良好抗菌性和透氣性，且不起毛起球的棉 紡織品的抗菌整理劑及其步驟簡單的制備方法。
[0006] 本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：
[0007] 第一方面，本發明提供一種棉紡織品的抗菌整理劑，其重量百分比組成包括：
[0008]
[0009] 所述的含羧基聚醚化合物為至少一個端基為羧基的聚乙二醇，所述的聚乙二醇的 平均分子量為300~600,通式為H00C-PEG-R，其中R為羧基、羥基或甲氧基，PEG為聚乙二 醇。
[0010] 其中，可溶性銀鹽的重量百分比可以是20ppm、22ppm、24ppm、26ppm、28ppm、30ppm、 32ppm、34ppm、36ppm、38ppm、40ppm、42ppm、44ppm、46ppm、48ppmi^50ppm;
[0011] 紫外線穩定劑的重量百分比可以是0· 05wt %、0· 06wt %、0· 07wt %、0· 08wt %、 0· 09wt%、0· 10wt%、0· llwt%、0· 12wt%、0· 13wt%、0· 14wt% 或 0· 15 ;
[0012] 含羧基聚醚化合物的重量百分比可以是0. 5wt%、0. 55wt%、0. 6wt%、0. 65wt%、 0· 7wt%、0. 75wt%、0. 8wt%、0. 85wt%、0. 9wt%、0. 95wt% 或 lwt% ;
[0013] 含胺基聚醚化合物的重量百分比可以是0. 5wt%、0. 55wt%、0. 6wt%、0. 65wt%、 0· 7wt%、0. 75wt%、0. 8wt%、0. 85wt%、0. 9wt%、0. 95wt% 或 lwt% ;
[0014] 交聯劑的重量百分比可以是 Iwt %、I. Iwt %、I. 2wt %、I. 3wt %、I. 4wt %、 I. 5wt%、I. 6wt%、I. 7wt%、I. 8wt%、I. 9wt%或 2wt% ;
[0015] 所述聚乙二醇的平均分子量可以是 300、32、340、360、380、400、420、440、460、480、 500、520、540、560、580或600。所述聚乙二醇有助于銀鹽緩釋Ag +，保證抗菌效果持久，還 保證了整理后的棉紡織品具有良好的舒適性和手感；還有助于銀鹽緩釋Ag+，保證抗菌效果 持久，還保證了整理后的棉紡織品具有良好的舒適性和手感。棉纖維是由β-2D葡萄糖剩 基通過1，4甙鍵聯接起來的纖維素大分子組成的。在纖維素分子中每個葡萄糖環上都保留 有3個可以形成氫鍵的自由羥基。當纖維受到外力時，在規整度高的結晶區，分子鏈排列 整齊，形成的氫鍵較多，而且能共同承受外力的作用。所以，在不超過彈性極限的外力作用 下，一般只發生較小的可逆形變，即普彈形變。在規整度較低的無定形區，羥基大多處于游 離狀態，形成的氫鍵較少，在洗滌或穿著過程中經受外力作用時，纖維素分子沿著外力的方 向發生一定的形變，基本結構單元相對滑移，羥基在新的位置又會產生新的氫鍵重新排列。 當外力去除后，系統發生蠕變回復，若新形成的氫鍵產生的阻力大于回復力，使系統形變不 能恢復，便出現了永久形變。由于氫鍵排列的多樣性而產生多種形態變化，這種不均一而且 不可逆形變的宏觀表現就是織物的折皺。本發明選擇平均分子量為300~600的聚乙二醇， 能聚集在棉纖維分子之間或包覆在其周圍，從而限制棉纖維分子之間的相對滑移；因此，當 體系受到外力作用時，由于這種固定，不僅可以減少棉纖維分子的形變，更能穩定棉纖維分 子的位置，使其彼此保持一定的距離，形成穩定而微小的孔隙，使面料具有良好的透氣性； 當織物不斷受到外力作用時，使棉織物的表面絨毛和拉絲不易被拉出，毛茸不易糾纏成球 并凸起在織物表面，達到不易起球的效果。而聚乙二醇的分子量小于300則會從棉纖維的 孔隙間通過，不能包覆在其周圍而起不到減小棉分子形變的作用；若大于600則會阻塞棉 纖維分子之間的孔隙而影響其透氣性。
[0016] 優選地，所述的可溶性銀鹽為硝酸銀、醋酸銀、檸檬酸銀或苯甲酸銀中的任意一種 或至少兩種的混合物，例如可以是硝酸銀，醋酸銀，檸檬酸銀，硝酸銀和醋酸銀的混合物，或 檸檬酸銀、醋酸銀和苯甲酸銀的混合物；可溶性銀鹽提供的Ag +起到對大腸桿菌、金黃色葡 萄球菌等菌種的殺滅作用。
[0017] 優選地，所述的紫外線穩定劑為25°C下在水中的溶解度為0. 01~10wt%的具有 紫外線吸收性的水溶性紫外線吸收劑。
[0018] 優選地，所述的水溶性紫外線吸收劑為2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸 鈉、2, 2' -二羥基-4, 4' -二甲氧基二苯甲酮-5, 5' -雙磺酸鈉、2, 4-二羥基二苯甲酮或 2, 2'，4, 4' -四羥基二苯甲酮中的任意一種或至少兩種的混合物。上述水溶性紫外線吸收 劑能夠將有害的紫外線吸收，間接保護Ag+，提高其穩定性。
[0019] 優選地，所述的含胺基聚醚化合物為聚醚胺D230、聚醚胺D2000、聚醚胺T403、聚 醚胺D400、聚醚胺T5000。這些含胺基聚醚化合物同樣有助于銀鹽緩釋Ag+，保證抗菌效果 持久，還保證了整理后的棉紡織品具有良好的舒適性和手感。
[0020] 優選地，所述的交聯劑為封閉型水性異氰酸酯交聯劑。所述的封閉型水性異氰酸 酯交聯劑為吳江市金峰化工有限公司提供的商品型號為YY-8035、YY-8235或YY-8240的 產品，其主成分為封閉多異氰酸酯。20°C的密度為I. lg/mL，25°C的粘度均為300±50mPa. s，固含量均為35±1%，pH值均為8±1，理論NCO含量分別為5. 5±0. 2%、4. 5±0. 2%和 5. 5±0. 2%，解封閉溫度分別為95°C以上、120°C以上和120°C以上。
[0021] 紫外線穩定劑能在一定程度上保護銀離子不受光的影響，避免了銀離子的氧化， 從而本發明抗菌整理劑用于棉紡織品的后整理時不會引起棉織物變色；含羧基聚醚化合物 端羧基具有弱酸性，可與整理劑中游離的銀離子形成羧酸銀，使銀離子能夠緩釋，抗菌效果 持久，而含胺基聚醚化合物上的胺基與羧酸銀中的銀離子相互作用，使整理劑的穩定性進 一步增強；含羧基聚醚化合物和含胺基聚醚化合物上的官能團可與交聯劑反應，在棉紡織 品后整理過程中將含羧基聚醚化合物和含胺基聚醚化合物化學反應到棉紡織品上，使棉紡 織品具有較高的耐洗牢度；含羧基聚醚化合物和含胺基聚醚化合物具有水溶性和親水特 性，可保持本發明抗菌整理劑的溶液特性，并降低交聯劑對整理后棉紡織品舒適性（即毛 效）的不利影響，改善棉紡織品手感。
[0022] 所述棉紡織品包括純棉紡織品、棉與滌綸混紡織物、棉與滌綸交織物等各種棉紡 織品及其制品，如襯衫成衣、T恤、西服、風衣或棉毛衫褲等。
[0023] 第二方面，本發明提供一種制備如第一方面所述的抗菌整理劑的方法，在常溫 常壓下，將以下重量百分比的物質攪拌混合：可溶性銀鹽20~lOOOppm，紫外線穩定劑 0. 05~I. 5wt %，含羧基聚醚化合物0. 5~Iwt %，含胺基聚醚化合物0. 5~Iwt %，交聯劑 1~2wt%，余量為去離子水。所述的含羧基聚醚化合物為至少一個端基為羧基的聚乙二 醇，所述的聚乙二醇的平均分子量為300~600,通式為H00C-PEG-R，其中R為羧基、羥基或 甲氧基，PEG為聚乙二醇。
[0024] 與現有技術相比，本發明的優點在于：
[0025] (1)本發明的整理劑處理后的棉織物具有良好的透氣性；當織物不斷受到外力作 用時，棉織物的表面絨毛和拉絲不易被拉出，毛茸不易糾纏成球并凸起在織物表面，不易起 球起毛，更適宜作為外衣面料進行大規模生產和應用。
[0026] (2)本發明抗菌整理劑與其他助劑的配伍性能好，例如，可與免燙整理一浴進行。
[0027] (3)本發明棉紡織品的抗菌整理劑具有高效抗菌性，應用于棉織物后整理時，可改 善棉紡織品的抗菌性和手感，且與其他助劑的配伍性好，成本低廉，制備方法簡單。
【具體實施方式】
[0028] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。本領域技術人員應該明 了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
[0029] 實施例1
[0030] 本實施例的抗菌整理劑采用如下步驟進行制備：
[0031] 在常溫常壓下，配制銀離子濃度為20ppm的硝酸銀溶液，將0· 15wt %的2-羥 基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸鈉、0. 2wt %的H00C-PEG-OH (PEG的平均分子量為300)、 0. 5wt %的聚醚胺D400和2wt %的封閉型水性異氰酸酯交聯劑YY-8035,加入到上述硝酸銀 溶液中，快速攪拌2h，即得到棉紡織品的抗菌整理劑。
[0032] 實施例2
[0033] 本實施例的抗菌整理劑采用如下步驟進行制備：
[0034] 在常溫常壓下，配制銀離子濃度為35ppm的硝酸銀溶液，將0.1 wt %的 2, 2'，4, 4' -四羥基二苯甲酮、(λ 9wt %的H00C-PEG-OH(PEG的平均分子量為400)、Iw