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环保型抗菌舒适柔软整理剂的制备及应用

来源:世界印染网 发布时间:2014年02月24日

 核心提示:随着人们生活水平的不断提高以及健康意识的不断增强,人们对衣着的服用性能有着更高的要求,特别是贴身衣物——内衣,既要求舒适柔软,更要求透气吸湿好,同时具有抗菌防臭功能,有助于促进人体皮肤功能的恢复和人体保健.内衣类纺织品穿着时与皮肤接触的一面会吸附汗、皮脂和污垢等代谢物,另一方面会接触灰尘,成为微生物良好的繁殖场所.微生物催化代谢产物分解出各种低级脂肪酸和氨类等有臭味的挥发性化合物,加上细菌本身的分泌物和尸骸腐烂的气味释放出臭味,影响个人生活和环境卫生.因此,人们需求抗菌防臭纺织品.把纺织品用于防病、治病,
随着人们生活水平的不断提高以及健康意识的不断增强,人们对衣着的服用性能有着更高的要求,特别是贴身衣物——内衣,既要求舒适柔软,更要求透气吸湿好,同时具有抗菌防臭功能,有助于促进人体皮肤功能的恢复和人体保健.内衣类纺织品穿着时与皮肤接触的一面会吸附汗、皮脂和污垢等代谢物,另一方面会接触灰尘,成为微生物良好的繁殖场所.微生物催化代谢产物分解出各种低级脂肪酸和氨类等有臭味的挥发性化合物,加上细菌本身的分泌物和尸骸腐烂的气味释放出臭味,影响个人生活和环境卫生.因此,人们需求抗菌防臭纺织品.把纺织品用于防病、治病,在我国古代已有,但这些纺织品并不真正具有保健功能,只不过是包裹着药物的物品,如至今还在民间广为使用的“香袋”、“药枕”等.随着现代科学技术的快速发展,到20世纪60年代人们开始对抗菌防臭的整理剂进行研究,在市场上出现了整理后的耐洗抗菌衣,其关键是抗菌整理剂,考虑到消费者对舒适柔软的要求,我们对抗菌舒适柔软整理剂进行了研究.我们分别合成了有机硅季铵盐(仿道康宁DC5700结构)以及聚醚亲水性氨基硅油,利用有机硅季铵盐提供抗菌作用使织物抗菌防臭,利用聚醚亲水性氨基硅油提高手感、亲水性等使织物舒适柔软,按一定比例复配制得了亲水抗菌舒适柔软整理剂,两者的协同作用使织物具有抗菌舒适柔软的效果,并在纤维上进行了应用试验,结果表明该整理剂具有较好的手感、亲水性好、抗菌性能优良等特点.

1实验部分

1.1主要仪器设备及药品
仪器:DZTW调温电热套(北京市永光明),JJ一1定时电动搅拌器(江苏金坛市中大仪器厂),NDJ一1旋转式粘度仪(上海精密科学仪器有限公司),GZX一9140数显鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂),101A-1电热鼓风干燥箱(佛山市石湾区宏信佳机械设备厂),800离心机(上海悦丰仪器仪表有限公司),YQN2—1A氮气减压器(宁波市鄞州恒立仪器厂),P—A0电动sJ,车L车(佛山市罔崎机械厂),TW一0.5旋片式真空泵(上海挺威真空设备有有限公司).

药品:98%γ-氯丙基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷(D4)、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基、二甲氧氨基硅烷(602)、特种活性聚醚、四甲基氢氧化铵:工业品,义乌中力工贸有限公司;线性体(低粘度羟基硅油):工业品,道康宁;十八烷基二甲基胺:工业品,江苏飞翔化工股份有限公司;异丙醇:分析纯,苏州振亚化工厂;碘化钾:分析纯,上海试剂四厂;大肠杆菌、金黄色葡萄球菌:金华市卫生防疫站提供;氯化钠,蛋白胨,牛肉膏,琼脂:市售.

1.2有机硅季铵盐的合成
在装有温度计、搅拌器、回流冷凝管及氮气管的四口烧瓶中加入108 g(0.36mol)十八烷基二甲基胺、100g异丙醇、91 g(O.378 molγ-氯丙基三乙氧基硅烷、适量碘化钾、微量抗氧剂,通入氮气并搅拌升温至设定温度,在回流温度连续反应20~30 h;过滤除去不溶性抗氧剂残渣,减压回收溶剂及未反应单体,最后得到金黄色透明液体有机硅季铵盐,检测产物氨值为0.产物的结构式如下:

1.3聚醚亲水性氨基硅油的合成

1.3.1氨基硅油的制备
在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中,加入600 g D4,搅拌,升温至115℃,加入催化剂四甲基氢氧化铵0.36 g,保温0.5 h左右,待粘度明显增大后加入偶联剂N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧硅烷(602)31.2 g,控温在115℃左右6 h.

1.3.2聚醚改性氨基硅油的制备

在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中,加入300 g上述合成的氨基硅油,200 g特种活性聚醚,140g异丙醇,在80~92℃,进行回流反应,至反应物透明后,再继续保温4 h,最后在0.01 MPa条件下降温减压脱去异丙醇.

1.4抗菌舒适柔软整理剂制备
利用两者的协同作用,将以上制得的有机硅季铵盐及聚醚改性亲水性氨基硅油按照一定的比例进行混合均匀,最后得到了浅黄色透明粘稠液体.

2亲水性抗菌柔软整理剂的应用及性能测试

2.1应用

布样:100%纯棉布样.

整理剂的配制:在烧杯中加入79 g去离子水,加入1 g冰醋酸调节pH值为6,再加入制得的亲水性抗菌柔软整理剂20 g,慢慢搅拌,最后得到微带蓝光的透明液体.

整理工艺:20 g/L,一浸一轧,轧余率约75%,105℃烘干,170℃焙烘40 s.

2.2性能测试

2.2.1柔软性测试

用多人手触摸法评定,比较标准为手感最佳者的柔软性、平滑性等级为5级,未整理的织物的柔软性、平滑性等级为1级,其他整理织物相对于这个标准评定.

2.2.2亲水性测试

用标准滴管(25滴/mL)从离织物2 cm高度处向水平铺展的织物表面滴一滴水,在静态情况下测定织物吸收完一滴所用的时间,以5次测试的平均值为最终结果.

2.2.3培养基的配制及菌种的接种

1.0 g蛋白胨、0.3 g牛肉膏、0.5 g氯化钠、2.0 g琼脂,加100 mL蒸馏水煮沸溶解,在121℃灭菌30min;降温,分别注入Ф9 cm无菌培养平皿中约15 mL,置于冰箱中冷却凝固.然后将测试菌种(大肠杆菌或金黄色葡萄球菌)在营养琼脂斜面上划线接种,于37℃培养24 h,制成浓度为106个/mL的菌液.

2.2.4抗菌效果的测试
成品抑菌检测标准参照国家纺织品行业标准FZ/01021—92、国家卫生部<消毒技术规范>第三版.
按平板计数法测定.将空白或整理后的布样裁剪成直径8 cm的圆片,高压灭菌后用浓度为106个/mL的菌液浸润,置于无菌平板上室温下放置6 h;取出,放在100 mL无菌生理盐水中,振荡洗涤5 min.洗涤液体移至试管中,用0.5%的生理盐水进行稀释;然后将每个稀释菌液倾置在两个平板上,于37℃培养24 h后进行活菌计数.按下列公式计算抑菌率:
抑菌率=(空白布样的细菌数-整理布样的细菌数)/空白布样的细菌数

2.2.5耐洗性测试
按国标:GB/T 8629—2001纺织品实验用家庭洗涤剂和干燥程序进行50次洗涤并按标准中“E”程序进行干燥,测定50次洗涤后织物测定其抑菌率.

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