本發(fā)明涉及紡織助劑,具體而言,涉及一種環(huán)??咕M合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、隨著消費者對健康防護(hù)意識的增強(qiáng),使紡織的抗菌、防霉和防螨等后整理加工更加受到人們的重視,人們更加渴望健康安全的紡織品。目前紡織品上常用的抗菌助劑根據(jù)其成分組成,大致分為無機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和天然抗菌劑三類。無機(jī)抗菌劑可能對人體和環(huán)境造成一定的毒性風(fēng)險,有機(jī)抗菌劑雖殺菌能力強(qiáng),顏色穩(wěn)定好,但耐熱性差,易在溶劑環(huán)境中析出,穩(wěn)定性差,天然抗菌劑綠色無毒但加工困難,耐熱性差,使用壽命短,成本高。
2、使用單一抗菌劑還可能存在抗菌譜窄,耐熱性差、易產(chǎn)生耐藥性等問題。專利cn105019236a公布了一種紡織品復(fù)合抗菌整理劑,包括聚六亞甲基胍、甜菜堿、納米氧化鋅、殼聚糖、表面活性劑、有機(jī)溶劑和香精;專利cn105625039a公布了一種環(huán)保型抑菌防霉驅(qū)螨織物整理劑,包括聚六亞甲基雙胍和蘆薈苷、防螨整理助劑為山韁籽油和丁香酚;專利cn107794755a公布了一種抗菌防臭劑及其制備方法,抗菌防臭劑包括納米氧化鋅、氯化銨、殼聚糖、花粉、聚六亞甲基胍、三乙醇胺、茴香、茶樹油、十二烷基苯磺酸鈉和乙醇,上述發(fā)明的織物用抗菌劑,大多含有金屬抗菌劑或抗菌效果和耐洗性能較差。另外針對紡織用抗菌劑,除了要求具備良好的抗菌性能外,還需要關(guān)注抗菌劑的黏附性,確保其持久抗菌,同時紡織品本身的強(qiáng)度、透氣性等物理性質(zhì)不受影響。
3、針對現(xiàn)有技術(shù)不足,本發(fā)明提供一種用于紡織品的環(huán)??咕M合物,該組合物廣譜高效、良好的生物相容性和安全性,無刺激,持久抗菌防螨,提高抗菌性能和適用范圍,具有耐熱性高、穩(wěn)定性高、安全性好、抗菌效率高和防螨效果好等優(yōu)點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題,本發(fā)明首先提供了一種環(huán)??咕M合物,其包含抗菌酶、穩(wěn)定劑、有機(jī)抗菌劑、防螨劑、增溶劑和偶聯(lián)劑,包括以下質(zhì)量百分比,抗菌酶0.2%-20%,有機(jī)抗菌劑2%~30%,穩(wěn)定劑0.5%~10%,防螨劑0.5%~10%,增溶劑1%~20%,偶聯(lián)劑0.5%~5%,余量為去離子水。
2、進(jìn)一步,以質(zhì)量百分比計,包括:抗菌酶:3%~5%;有機(jī)抗菌劑:5%~8%;穩(wěn)定劑:0.5%~2%;防螨劑:1%~2.5%;增溶劑:1%~2%;偶聯(lián)劑:0.5%~1%;余量:去離子水。
3、進(jìn)一步,所述抗菌酶可包括溶葡萄球菌酶、枯草芽孢桿菌酶、噬菌體裂解酶、溶菌酶、海藻酸鹽裂解酶、葡萄糖氧化酶、纖維二糖脫氫酶、乳過氧化物酶、髓過氧化物酶中的一種或其組合;
4、進(jìn)一步,所述穩(wěn)定劑包括海藻酸、海藻酸鹽、磷酸化葡聚糖鈉、明膠、黃原膠、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚甜菜堿、乙烯基咪唑聚合物、聚乙烯亞胺中的一種或其組合。
5、進(jìn)一步,所述有機(jī)抗菌劑可包括合成有機(jī)抗菌劑(如胍鹽類、季銨鹽類、甜菜堿類抗菌劑)和天然或天然改性有機(jī)抗菌劑(如木質(zhì)素、殼聚糖及其衍生物)。所述防螨劑可包括丁香酚、桉樹葉提取物、茶樹油、苦參堿、香葉醇、薰衣草油、肉桂油中的一種或其組合;
6、進(jìn)一步,所述增溶劑可選自peg-60氫化蓖麻油、聚甘油-2三異硬脂酸酯、丙二醇、己二醇、異己二醇、辛二醇和聚乙二醇中的一種或其組合;所述偶聯(lián)劑可選自乙烯基硅烷、氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷、巰基硅烷中的一種或其組合,以增強(qiáng)組合物與棉纖維的結(jié)合力,提高其穩(wěn)定性。
7、在某些實施例中,本發(fā)明提供的環(huán)保抗菌組合物通過多種抗菌成分的協(xié)同作用,實現(xiàn)對細(xì)菌和螨蟲的高效抑制和驅(qū)避,具有廣譜抗菌能力,且耐水洗、環(huán)保無害。
8、其中,溶菌酶的加入賦予組合物酶解作用,使其可破壞細(xì)菌細(xì)胞壁,進(jìn)一步增強(qiáng)抗菌效果;殼聚糖季銨鹽、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨等有機(jī)抗菌劑提供持久的抑菌效果,同時與植物提取物類防螨劑協(xié)同作用,達(dá)到高效防螨的目的;海藻酸鈉等穩(wěn)定劑有助于維持體系的穩(wěn)定性,使得抗菌組分均勻分布,提高使用效果;偶聯(lián)劑通過化學(xué)鍵合的方式增強(qiáng)抗菌成分與棉纖維之間的結(jié)合力,提高涂層的耐水洗性和長期穩(wěn)定性。
9、本發(fā)明還提供了一種抗菌棉織物的制備方法,所述方法包含以下步驟:
10、棉織物的預(yù)處理:將棉織物進(jìn)行清洗,去除表面油脂和雜質(zhì),并烘干備用;環(huán)??咕M合物的制備:按照上述配方比例,配制環(huán)保抗菌組合物,攪拌均勻;浸漬處理:將棉織物浸泡于抗菌組合物溶液中,確保纖維均勻吸附抗菌成分;交聯(lián)固定:對浸泡后的棉織物進(jìn)行烘干,使抗菌成分牢固結(jié)合于纖維表面;最終整理:經(jīng)過冷卻后,得到耐水洗、抗菌防螨的棉織物。
11、本發(fā)明最后提供了一種環(huán)??咕M合物在抗菌防螨紡織品中的應(yīng)用,具體用于棉織物、床上用品、醫(yī)用紡織品、衛(wèi)生用品、運動服裝等領(lǐng)域,以賦予紡織品長效抗菌和防螨特性。經(jīng)處理后的棉織物具有優(yōu)異的耐水洗性,在經(jīng)過150次水洗后,仍能保持7a抗菌級別,螨蟲驅(qū)避率≥80%,展現(xiàn)出長期穩(wěn)定的抗菌防螨性能。
12、在某些實施例中,所述環(huán)??咕M合物適用于噴涂、浸漬、浸軋或其他工業(yè)化涂布工藝,可在不影響織物舒適度和透氣性的情況下賦予織物優(yōu)異的抗菌性能。經(jīng)過優(yōu)化的組合配方和制備工藝,使得該抗菌整理劑可廣泛應(yīng)用于家居、醫(yī)療、服飾等多個領(lǐng)域。
13、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,至少具有如下有益效果:
14、高效廣譜抗菌:組合物中的溶菌酶、有機(jī)抗菌劑和防螨劑協(xié)同作用,使處理后的紡織品對細(xì)菌、真菌及螨蟲均具有顯著抑制和驅(qū)避作用,抑菌率可達(dá)99%以上。
15、耐水洗性強(qiáng):通過偶聯(lián)劑(如3-氨基丙基三甲氧基硅烷)的作用,抗菌成分與棉纖維發(fā)生化學(xué)鍵合,增強(qiáng)結(jié)合力,使得抗菌效果在多次水洗后仍能保持穩(wěn)定。
16、環(huán)保安全:所用成分為食品級酶類、植物提取物和無害抗菌劑,不含有害重金屬或有機(jī)溶劑,符合環(huán)保要求,對人體無刺激。
17、應(yīng)用范圍廣泛:該抗菌組合物可應(yīng)用于各類紡織品,包括家居用品、服裝、醫(yī)用紡織品等,可采用浸軋、浸漬、噴涂等多種方式進(jìn)行加工,工藝適應(yīng)性強(qiáng)。
18、長效穩(wěn)定性:經(jīng)抗菌性測試和水洗實驗驗證,本發(fā)明的抗菌棉織物可在150次水洗后仍保持抗菌效果,同時具有良好的螨蟲驅(qū)避能力。
19、本發(fā)明首次利用硅烷偶聯(lián)劑增強(qiáng)抗菌劑與棉纖維的結(jié)合,通過si-o-c鍵形成穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)合,提高抗菌涂層的穩(wěn)定性,顯著增強(qiáng)紡織品的長期抗菌防螨效果。
20、本發(fā)明首次將溶菌酶、季銨鹽、殼聚糖季銨鹽、植物防螨劑和硅烷偶聯(lián)劑協(xié)同應(yīng)用于棉織物抗菌整理領(lǐng)域,成功制備出耐水洗、長效抗菌防螨的環(huán)??咕蘅椢铩O啾痊F(xiàn)有的抗菌整理技術(shù),本發(fā)明的抗菌組合物具有更強(qiáng)的結(jié)合力、更好的抗菌持久性,并且避免了傳統(tǒng)抗菌劑可能帶來的耐藥性問題,符合當(dāng)前紡織品綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。
1.一種環(huán)保抗菌組合物,其特征在于,所述環(huán)??咕M合物包含抗菌酶、穩(wěn)定劑、有機(jī)抗菌劑、防螨劑、增溶劑和偶聯(lián)劑,包括以下質(zhì)量百分比,抗菌酶0.2%-20%,有機(jī)抗菌劑2%~30%,穩(wěn)定劑0.5%~10%,防螨劑0.5%~10%,增溶劑1%~20%,偶聯(lián)劑0.5%~5%,余量為去離子水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保抗菌組合物,所述抗菌酶包括溶葡萄球菌酶、枯草芽孢桿菌酶、噬菌體裂解酶、溶菌酶、海藻酸鹽裂解酶、葡萄糖氧化酶、纖維二糖脫氫酶、乳過氧化物酶、髓過氧化物酶中的任意一種或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)??咕M合物,所述穩(wěn)定劑包括海藻酸、海藻酸鹽、磷酸化葡聚糖鈉、明膠、黃原膠、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚甜菜堿、乙烯基咪唑聚合物、聚乙烯亞胺中的一種或其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)??咕M合物,所述有機(jī)抗菌劑包括合成有機(jī)抗菌劑、天然或天然改性有機(jī)抗菌劑中的一種或其組合,進(jìn)一步地,所述合成有機(jī)抗菌劑包括胍鹽類、季銨鹽類和甜菜堿類抗菌劑中的一種或其組合,進(jìn)一步地,包括聚六亞甲基胍鹽酸鹽(phmg)、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽(phmb)、十二烷基三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨、四吡氯銨、芐索氯銨、椰油酰胺丙基甜菜堿、十八酰胺基丙基甜菜堿、(c12~c18)烷基磺丙基甜菜堿和十八烷基羥丙基磺基甜菜堿中的一種或其組合;所述天然或天然改性有機(jī)抗菌劑包括木質(zhì)素、甲殼素、褐藻多糖、抗菌肽、殼聚糖、羥基化殼聚糖、羧甲基殼聚糖、酰化殼聚糖、n-三甲基殼聚糖、殼聚糖鹽酸鹽、殼聚糖季銨鹽和殼聚糖硫酸鹽中的一種或其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保抗菌組合物,所述防螨劑為植物提取物,包括丁香酚、桉樹葉提取物、茶樹油、苦參堿、香葉醇、薰衣草油、肉桂油中的一種或其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)??咕M合物,所述增溶劑包括peg-60氫化蓖麻油、聚甘油-2三異硬脂酸酯、丙二醇、己二醇、異己二醇、辛二醇和聚乙二醇中的一種或其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)??咕M合物,所述偶聯(lián)劑為乙烯基硅烷、氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷、巰基硅烷中的一種或其組合,進(jìn)一步地,包括乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(3,2-環(huán)氧丙氧基)甲基三甲氧基硅烷中的一種或其組合。
8.一種包含權(quán)利要求1至7任一項所述的環(huán)保抗菌組合物的棉織品,其特征在于,所述棉織物具有優(yōu)良的抗菌防螨性能,抑菌率>99%,并且經(jīng)150次洗滌后,仍能達(dá)到7a抗菌級別,螨蟲驅(qū)避率≥80%。
9.權(quán)利要求1至7任一項所述的環(huán)保抗菌組合物在制備抗菌防螨類的紡織品中的應(yīng)用。
10.一種抗菌紡織品的制備方法,其特征在于,所述的制備方法包括如下步驟:取紡織品以及權(quán)利要求1至7任一項所述環(huán)??咕M合物;用所述的紡織品用環(huán)??咕M合物將所述紡織品浸濕均勻交聯(lián)后干燥,即得。