抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法，包括配制活化改性處理液、配制納米二氧化鈦分散液、活化改性處理液對織物的處理、納米二氧化鈦分散液對織物的處理等步驟。本發(fā)明整理后織物的UPF值為100+，10次家庭洗滌后為50+。整理后織物的消臭率大于95%，10次家庭洗滌后消臭率（包括氨氣，甲醛、乙醛、硫化氫、尼古丁、三甲胺）大于90%。整理后的織物對辣椒油的光催化自潔褪色率為96.7%，10次家庭洗滌后為93.9%。抑菌率（金葡萄球菌）98.6%，10次家庭洗滌后為95.8%。
【專利說明】抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合功能面料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高，人們越來越關(guān)心健康和清潔問題，對于紡織品的要求也不再僅僅局限于穿著裝飾，對衛(wèi)生清潔保健等功能的需求不斷提高。
[0003]一般抗菌防臭產(chǎn)品主要是通過抗菌劑抑制細菌生長來達到防止臭味產(chǎn)生的目的。但日常生活中已經(jīng)存在的不愉快汗味、體臭、煙臭味、新房裝修中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物異味，嚴重污染了清新的空氣，影響了人們的生活環(huán)境和身心健康，特別是伴隨老齡化社會的到來，臥床的老齡者增多，對防止惡臭措施的要求也隨之增高，這些都促進了消臭整理的迅速發(fā)展。另外，紡織品在穿著、使用過程中，會不小心沾污潰，這些污物不僅影響人們的使用，也是微生物繁殖的良好環(huán)境。隨著人們生活節(jié)奏的加快，以及追求高質(zhì)量生活的要求，具有抗菌消臭自清潔能力的紡織品應(yīng)運而生。
[0004]目前，主要有兩種途徑可以開發(fā)具有除臭功能的紡織品，一是直接發(fā)出具有除臭功能的纖維；二是對紡織品進行除臭整理。紡織品的除臭整理是指將除臭劑通過浸潰吸附、化學(xué)反應(yīng)、樹脂固著、涂層等方式整理到紡織品上。除臭功能纖維研發(fā)和生產(chǎn)成本較高，工業(yè)化應(yīng)用受到限制。紡織品除臭整理的方法和機理主要有:感覺除臭法(掩蓋法)、物理除臭法(吸附法)、化學(xué)除臭法、生物除臭法等。目前市場上活性炭等吸附性消臭劑，在吸附臭氣中不能分解破壞臭氣，必須及時脫附，否則易解析造成對環(huán)境的多次重復(fù)污染。許多除臭整理存在著除臭劑著色、除臭能力持續(xù)性差、影響紡織品的物理性能和染色性能等問題。
[0005]最新的發(fā)展技術(shù)是納米材料光催化技術(shù)，采用納米Ti02進行光催化，直接利用包括太陽光在內(nèi)的各種光源，在常溫下對各種污染物進行降解，優(yōu)點是能耗低、操作簡單、無二次污染。納米二氧化鈦是一種N型半導(dǎo)體，粒子尺寸小，比表面積大，表面能和表面張力隨粒徑的下降急劇增大。納米材料具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等不同于常規(guī)固體的新特性。由于表面原子處晶體場環(huán)境及結(jié)合能與內(nèi)部原子不同，納米Ti02顆粒存在許多懸空鍵，具有不飽和性，有很高的反應(yīng)活性；其無毒無味、不燃燒，同時還具有很強的光催化作用、抗菌和紫外線屏蔽性能。一般紡織品的納米二氧化鈦后整理是通過其物理吸附在纖維的表面，結(jié)合力較小，容易脫落；若使用粘合劑將納米二氧化鈦粘合在棉織物表面，則整理后織物透氣性較差，且影響手感。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌抗紫外消臭性能好、手感柔軟透氣，方法簡便的抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法，其特征是:包括下列步驟:
(I)配制活化改性處理液: 將下列組分混合制成活化改性處理液:
多元羧酸用量20-60g/L 環(huán)糊精20-80 g/L 催化劑5-50 g/L 多氨基封端聚合物2-20 g/L 水余量；
(2)配制納米二氧化鈦分散液:
稱取納米二氧化鈦加去離子水，機械攪拌15分鐘，超聲振蕩10分鐘，加分散劑0.1-1g/L超聲振蕩10分鐘，再機械攪拌5分鐘，得到穩(wěn)定的納米二氧化鈦分散液，納米二氧化鈦用量l-10g/L ;分散劑為SDS、六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉或乙二醇；
(3)活化改性處理液對織物的處理:
處理工藝采用浸潰法或浸軋法:
a:浸潰法:浴比50:1-20:1，40-801:處理30-901^11，脫水，烘干機80°C烘干處理5min，壓燙機 150°C _180°C下焙烘 l_5min ；
b:浸軋法:二浸二軋，帶液率 70%-100%，80°C烘干 5min，150°C _180°C焙烘 l_5min ；
(4)納米二氧化鈦分散液對織物的處理:
a:浸潰法:浴比50:1-20:1，40-80°C處理30_90min，脫水，烘干機80°C烘干處理5min，壓燙機150°C _180°C下焙烘l_5min，超聲波水洗5min — 80°C烘干5min。
[0008]b:浸軋法:二浸二軋，軋余率 70%-100% — 80°C 預(yù)烘 5min — 150_180°C 焙烘l_5min —超聲波水洗5min — 80°C烘干5min。
[0009]所述多元酸為檸檬酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸、蘋果酸、馬來酸、聚馬來酸酐、2，4- 二甲基-戍燒-1, 2, 3, 3, 4, 5-六羧酸。
[0010]所述環(huán)糊精為β -環(huán)糊精或羥丙基β -環(huán)糊精。
[0011]所述催化劑為次亞磷酸鈉、納米二氧化鈦、納米二氧化硅或納米氧化鋅。
[0012]所述織物為棉、麻、粘膠、真絲、羊毛、錦綸及滌綸的織物，或是上述纖維的混紡纖維、紗線制成的針織物或機織物。
[0013]整理后織物的UPF值為100+，10次家庭洗滌后為50+。整理后織物的消臭率(包括氨氣，甲醛、乙醛、硫化氫、尼古丁、三甲胺)大于95%，10次家庭洗滌后消臭率(包括氨氣，甲醛、乙醛、硫化氫、尼古丁、三甲胺)大于90%。整理后的織物對辣椒油的光催化自潔褪色率為96.7%，10次家庭洗滌后為93.9%。抑菌率(金葡萄球菌)99.6%，10次家庭洗滌后為95.8%。
[0014]測試標準
抗紫外:GB/T 18830-2002《紡織品防紫外性能的評定》
消臭性:日本(I社)纖維評價技術(shù)協(xié)會SEK標志纖維制品認證基準21.消臭性試驗(氣體檢知管法)，試驗時間2h，臭氣初始濃度:臭氣lOOppm。
[0015]抗菌性:GB/T 20944.3 - 2008《紡織品抗菌性能的評價第三部分:振蕩法》。
[0016]耐洗性:根據(jù)《AATCC 61-2003家用和商用洗滌色牢度》測定。洗滌溫度為40°C，標準洗滌劑濃度為0.37%，鋼珠數(shù)10個，洗滌時間45min。
[0017]由于納米二氧化鈦中T1-O鍵的極性較大，表面吸附的水因極化發(fā)生解離，容易形成-0H。本發(fā)明使用多元羧酸對織物進行活化改性前處理，使得多元羧酸中部分COOH與纖維上-OH發(fā)生交聯(lián)改性，多元羧酸改性織物上的剩余自由羧基再與納米二氧化鈦的-OH發(fā)生酯化反應(yīng)，三者之間以共價鍵相連，形成交錯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強并提高納米二氧化鈦與織物的結(jié)合力與負載量，通過納米二氧化鈦的光催化作用分解臭氣；另外在多元羧酸改性中加入具有吸附性消臭功能的環(huán)糊精，使多元羧酸中的部分-COOH也能與環(huán)糊精-OH發(fā)生酯化反應(yīng)，將具有空腔結(jié)構(gòu)的環(huán)糊精錨固在纖維上，利用環(huán)糊精的包合作用吸附臭氣；并且纖維上錨固的環(huán)糊精能夠提高納米二氧化鈦的光催化效果。
[0018]本發(fā)明是采用多元羧酸為交聯(lián)劑，將環(huán)糊精和納米二氧化鈦錨固在纖維表面，通過環(huán)糊精的包合和納米二氧化鈦的光催化分解的復(fù)合作用，對織物進行抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能整理，制備抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料，并且織物的抗皺性也有提高，手感柔軟，耐洗滌，不影響透氣性能，無環(huán)境污染。
[0019]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。

【具體實施方式】
[0020]一種抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法，其特征是:包括下列步驟:
(1)配制活化改性處理液:
將下列組分混合制成活化改性處理液:
多元羧酸用量 20-60g/L (例 20 g/L、40 g/L、60 g/L)
環(huán)糊精 20-80 g/L (例 20 g/L,50 g/L、80 g/L)
催化劑 5-50 g/L (例 5 g/L、30 g/L、50 g/L)
多氨基封端聚合物2-20 g/L (例2g/L、10 g/L,20 g/L)
水余量；
(2)配制納米二氧化鈦分散液:
稱取納米二氧化鈦加去離子水，機械攪拌15分鐘，超聲振蕩10分鐘，加分散劑0.1-1g/L (例0.1g/L、0.5g/L、lg/L)超聲振蕩10分鐘,再機械攪拌5分鐘,得到穩(wěn)定的納米二氧化鈦分散液，納米二氧化鈦用量l-10g/L (例I g/L、5 g/L、10 g/L);分散劑為SDS、六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉或乙二醇；
(3)活化改性處理液對織物的處理:
處理工藝采用浸潰法或浸軋法:
a:浸潰法:浴比(g/ml) 50:1-20:1 (例 50:1、35:1、20:1)，40_80°C (例 40°C、60°C、80°C )處理30-90min (例30分鐘、60分鐘、90分鐘)，脫水，烘干機80°C烘干處理5min，壓燙機 150°C -180°C (例 150°C、165°C、180°C)下焙烘 l_5min ；
b:浸軋法:二浸二軋，帶液率 70%-100%，80°C烘干 5min，150°C -180°C (例 150°C、165°C、180°C)焙烘l-5min (例I分鐘、3分鐘、5分鐘)；
(4)納米二氧化鈦分散液對織物的處理:采用浸潰法或浸軋法；
a:浸潰法:浴比(g/ml) 50:1-20:1 (例 50:1、35:1、20:1)，40_80°C (例 40°C、60°C、80°C)處理30-90min (例30分鐘、60分鐘、90分鐘)，脫水，烘干機80°C烘干處理5min，壓燙機 150°C -180°C (例 150°C、165°C、180°C)下焙烘 l_5min，超聲波水洗 5min — 80°C烘干5min。
[0021]b:浸軋法:二浸二軋，軋余率 70%-100% — 80°C 預(yù)烘 5min — 150_18(TC 焙烘l_5min —超聲波水洗5min — 80°C烘干5min。
[0022]所述多元酸為檸檬酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸、蘋果酸、馬來酸、聚馬來酸酐、2，4- 二甲基-戍燒-1, 2, 3, 3, 4, 5-六羧酸。
[0023]所述環(huán)糊精為β -環(huán)糊精或羥丙基β -環(huán)糊精。
[0024]所述催化劑為次亞磷酸鈉、納米二氧化鈦、納米二氧化硅或納米氧化鋅。
[0025]所述織物為棉、麻、粘膠、真絲、羊毛、錦綸及滌綸的織物，或是上述纖維的混紡纖維、紗線制成的針織物或機織物。
[0026]多元羧酸作為交聯(lián)劑的活化改性和納米二氧化鈦分散液兩步法處理，也可以多元羧酸活化改性和納米二氧化鈦分散液一步法處理。
【權(quán)利要求】
1.一種抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法，其特征是:包括下列步驟: (1)配制活化改性處理液: 將下列組分混合制成活化改性處理液: 多元羧酸用量20-60g/L 環(huán)糊精20-80 g/L 催化劑5-50 g/L 多氨基封端聚合物2-20 g/L 水余量； (2)配制納米二氧化鈦分散液: 稱取納米二氧化鈦加去離子水，機械攪拌15分鐘，超聲振蕩10分鐘，加分散劑0.1-1g/L超聲振蕩10分鐘，再機械攪拌5分鐘，得到穩(wěn)定的納米二氧化鈦分散液，納米二氧化鈦用量l-10g/L ;分散劑為SDS、六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉或乙二醇； (3)活化改性處理液對織物的處理: 處理工藝采用浸潰法或浸軋法: a:浸潰法:浴比50:1-20:1，40-801:處理30-901^11，脫水，烘干機80°C烘干處理5min，壓燙機 150°C _180°C下焙烘 l_5min ； b:浸軋法:二浸二軋，帶液率 70%-100%，80°C烘干 5min，150°C _180°C焙烘 l_5min ； (4)納米二氧化鈦分散液對織物的處理: a:浸潰法:浴比50:1-20:1，40-80°C處理30_90min，脫水，烘干機80°C烘干處理5min，壓燙機150°C _180°C下焙烘l_5min，超聲波水洗5min — 80°C烘干5min ； b:浸軋法:二浸二軋，軋余率 70%-100% — 80°C預(yù)烘 5min — 150-180°C焙烘 l_5min —超聲波水洗5min — 80°C烘干5min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法，其特征是:所述多元羧酸為檸檬酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸、蘋果酸、馬來酸、聚馬來酸酐、2，4-二甲基-戍燒-1，2, 3, 3, 4, 5-六羧酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法，其特征是:所述環(huán)糊精為β-環(huán)糊精或羥丙基β-環(huán)糊精。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法，其特征是:所述催化劑為次亞磷酸鈉、納米二氧化鈦、納米二氧化硅或納米氧化鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗菌抗紫外消臭自潔復(fù)合功能面料的制備方法，其特征是:所述織物為棉、麻、粘膠、真絲、羊毛、錦綸及滌綸的織物，或是上述纖維的混紡纖維、紗線制成的針織物或機織物。
【文檔編號】D06M11/46GK104294583SQ201410556751
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】張瑞萍, 郭桂萍, 李勝臻, 劉金抗, 王曉燕, 黃娟華 申請人:南通大學(xué)