抗菌劑,抗菌加工劑,衣料抗菌劑,抑菌防臭整理劑,羽絨抑菌防臭

1、棉織物用有機(jī)胍類抗菌整理研究彭宴起 朱平 王炳 青島大學(xué)"纖維新材料及現(xiàn)代紡織"國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地 山東青島 266071作者簡介：彭宴起1982-1男，山東臨沂人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)樾滦图徔椈瘜W(xué)品制備及應(yīng)用 【摘要】探討了有機(jī)抗菌劑鹽酸聚六亞甲基胍整理到棉織物上的最佳工藝條件，確定了抗菌劑的濃度、pH值，交聯(lián)劑的種類及其用量，還對抗菌織物的白度和強(qiáng)力等服用性能進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在1%的抗菌整理液中加入1%的檸檬酸，pH8-9，浴比1:15時(shí)可以獲得抗菌效果優(yōu)良的抗菌織物，且具有好的耐洗性。 【關(guān)鍵詞】鹽酸聚六亞甲基狐;棉織物;檸檬酸;抑菌率 【中圖分類號

2、】TS 195·583 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1005-9350（2007）06-0008-03 隨著人們生活水平的提高，天然纖維織物因其服用的舒適性等特點(diǎn)而深受消費(fèi)者歡迎，但棉織物本身存在一些缺點(diǎn)，如棉織物受霉菌和真菌的侵襲比合成纖維敏感得多，所以需要經(jīng)過抗菌整理劑處理，目前棉織物抗菌整理使用的抗菌劑根據(jù)成分不同主要分為三大類：天然抗菌劑、無機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑。天然抗菌劑主要為天然植物的提取物，受資源的限制，應(yīng)用推廣有一定困難；無機(jī)抗菌劑這類化合物的耐洗性很差，殺菌作用比較慢；有機(jī)抗菌劑主要包括醛類、酚類、醇類、過氧化物類、胍類、醚類等，這些有機(jī)抗菌劑雖然耐洗性比較好，但除了

3、胍類抗菌劑，大部分有機(jī)抗菌劑具有毒副作用，能引起皮膚病，對人體有害(某些單體甚至有致癌作用)，耐熱性差、易分解、有氣味，使用壽命短1，而胍類抗菌劑處理到棉織物上后不但無毒(對人體不存存致癌性、致變性和致畸性)、無味、無刺激性、耐高溫，抗菌性好，而且耐洗性也很好，抗菌效果持久。 胍存在于蛋白、核酸、鏈霉素等天然產(chǎn)物及甜菜、稻殼、蘑菇和豆類等多種植物中，人和動物體內(nèi)也含有微量的胍，但游離胍很不穩(wěn)定，易吸收空氣中的二氧化碳，生成碳酸胍，所以胍通常以胍鹽的形式穩(wěn)定存在，如鹽酸胍、硝酸胍、碳酸胍、硫酸胍、硬脂酸胍等。胍鹽是胍基化合物中的一個(gè)重要組成部分，能衍生出種類繁多的胍基衍生物，這些衍生物內(nèi)其強(qiáng)堿性

4、、高穩(wěn)定性、較好的生物活性等優(yōu)良特性，從而具有很好的抗菌性能，被廣泛地應(yīng)用在化學(xué)醫(yī)療、農(nóng)產(chǎn)品防護(hù)、食品和日用品，紡織品等方面2。目前國內(nèi)對于胍類聚合物在棉織物上的應(yīng)用工藝研究還很少，因此，在實(shí)驗(yàn)中，選用一種新型的具有活性基團(tuán)的鹽酸聚六亞甲基單胍作為抗菌劑對棉織物進(jìn)行功能整理，并對其整理工藝進(jìn)行了研究。1 試驗(yàn)1·1 織物試樣 純棉漂白布40×40 133×72(青島裝飾布總廠)1·2 試劑 鹽酸聚六亞甲基單胍(廣東奧納化工新材料有限公司)，氫氧化鈉，氯化鈉，蛋白胨，牛肉浸膏，瓊脂粉，金黃葡萄球菌，磷酸氫二鈉，磷酸二氫鈉，BT-CA，乙二醛，戊二醛，檸檬酸

5、，次亞磷酸鈉。1·3 試驗(yàn)儀器 立式氣動小軋車，烘箱，小樣定形烘干機(jī)，酸度計(jì)，電子天平，凈化工作臺，電熱恒溫培養(yǎng)箱，冷藏冷凍柜，小型壓力蒸汽滅菌鍋，全自動縮水率試驗(yàn)機(jī)，全自動測色色差計(jì)，多功能織物強(qiáng)力機(jī)。1·4 抗菌織物整理過程 按照工藝處方先后加入抗菌劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)催化劑，用lmol/L NaOH調(diào)pH為8-9，浴比l:15配制抗菌整理液。 工藝流程：二浸二軋(軋余率80%)預(yù)烘(溫度80，5min)焙烘(160，3min)水洗烘干（80）。 1·5 測試指標(biāo) 1·5·1 抗菌織物的抑菌率 按照國家紡織行業(yè)抗菌標(biāo)準(zhǔn)FZ/TO 1021-92

6、測 試抗菌織物的抑菌率。 1·5·2 抗菌織物耐洗性能的測試 參照GB/T8629-2001標(biāo)準(zhǔn)，按照4A程序(用于特殊整理織物的洗滌程序)對經(jīng)過抗菌整理的織物進(jìn)行洗滌，測定其抗菌性能。1·5·3 抗菌織物性能的測定 整理織物的斷裂強(qiáng)力、撕破強(qiáng)力、白度等指標(biāo)分別按照GB3923-83、GB3919-83、GB3819-1983等國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測試。2 2             結(jié)果與討論 2·1 不加交聯(lián)劑對抑菌性與水洗

7、的影響 將不同濃度的抗菌劑在沒有交聯(lián)劑的情況下整理到棉織物上，測定織物抑菌率與水洗次數(shù)的關(guān)系，測試結(jié)果見表1。 表1 無交聯(lián)劑抗菌織物的抑菌率與水洗次數(shù)關(guān)系 N抑菌率%0·5%(抗菌劑)1%(抗菌劑)2%(抗菌劑)010010010053742441010111320000注：N表示水洗次數(shù)；整理液pH8-9；二浸二軋軋余率80%，預(yù)烘80，5min；焙烘160K，3min;水洗；烘干80(下同)由表1可以看出，不加交聯(lián)劑整理的抗菌織物 經(jīng)水洗之后其抑菌性下降很快，水洗五次之后抑菌 率已經(jīng)低于45%。說明單純使用鹽酸聚六亞甲基單 胍整理的抗菌織物不耐洗。原因是鹽酸聚六亞甲基 單胍是-

8、種陽離子的化合物，其分子中的胍基與纖 維素在實(shí)驗(yàn)中織物整理的條件下不發(fā)生反應(yīng)，不能 夠固著在纖維素纖維上，僅僅通過范德華力、氫鍵 和單胍的陽離子性吸附在織物的表面。因此，只用 鹽酸聚六亞甲基單胍整理的織物耐洗性不好，需要 加入交聯(lián)劑來提高其耐洗性。 2·2 交聯(lián)劑種類對抑菌性與水洗的影響 分別選用乙二醛、戊二醛、檸檬酸和BTCA作為 交聯(lián)劑整理織物，織物的抑菌率與水洗次數(shù)關(guān)系見 表2。 表2 不同交聯(lián)劑整理織物的抑菌率與水洗次數(shù)關(guān)系 N抑菊率%原布無交聯(lián)劑BTCA乙二醛戊二醛檸檬酸0010010010010010010011977680972000904253893000852329

9、84 注：N表示水洗次數(shù)；所用抗菌劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)催化劑用量均為1%，pH8-9；整理工藝同表l 由表2可以看出，隨著水洗次數(shù)的增多，不加交 聯(lián)劑和用乙二醛、戊二醛作為交聯(lián)劑整理的抗菌織 物的抑菌率下降比較快，水洗十次后抑菌率已經(jīng)很 低，這是因?yàn)槿┗趬A性條件下和纖維素交聯(lián)程度 不夠所致。因此，不使用乙二醛和戊二醛來做進(jìn)一 步的抗菌性能試驗(yàn)。 而用BTCA和檸檬酸做交聯(lián)劑整理的織物的抑菌率下降比較小。水洗30次后其抑菌率仍大于80%。由此可以確定BTCA和檸檬酸作為交聯(lián)劑具有好的耐洗性。 2·3 交聯(lián)劑用量對抑菌性與水洗的影響 選擇抗菌劑用量為1%，交聯(lián)劑用量為0.5%和1%的BTC

10、A和檸檬酸整理的抗菌織物進(jìn)行浸漬培養(yǎng)法抑菌率試驗(yàn)，測試結(jié)果見表3。 表3 不同交聯(lián)劑用呈整理織物的抑菌率與水洗次數(shù)關(guān)系 N抑菌率%無交聯(lián)劑BTCAl%BTCA O.5%檸檬酸1%檸檬酸0.5%01001001001001001011979597942009084898430085688467注：N表示水洗次數(shù)；抗菌劑1%，pH8-9；整理工藝同表l 由表3可以看出，加入交聯(lián)劑BTCA整理的抗菌試樣水洗后的抑菌性比不加交聯(lián)劑整理的試樣好很多，而且加入BTCA為l%比其為0.5%的耐洗性好得多。因?yàn)榻宦?lián)劑BTCA的分子中有四個(gè)羧基，都可以同纖維素中的羥基發(fā)生反應(yīng)生成羧基纖維素，同時(shí)也能一定程度地與

11、鹽酸聚六亞甲基單胍反應(yīng)。 另外，交聯(lián)劑檸檬酸的加入提高了鹽酸聚六亞甲基單胍化在棉織物上的耐洗性，而且經(jīng)1%的檸檬酸整理的織物比其為0.5%整理的抗菌織物的耐洗性好。其原理基本同BTCA。 對于交聯(lián)劑BTCA和檸檬酸來說，在相同用量下，經(jīng)交聯(lián)劑BTCA整理的抗菌織物水洗后其抑菌性稍好于經(jīng)交聯(lián)劑檸檬酸整理的抗菌織物，但由于成本原因，本試驗(yàn)采用檸檬酸作為交聯(lián)劑。2·4 pH值的確定為了確定整理液的最佳pH值，選擇了整理液pH分別為3、5、7、8、9、10，進(jìn)行整理，整理的擾菌織物進(jìn)行浸漬培養(yǎng)法抑菌率試驗(yàn)，測試結(jié)果見表4。表4 不同pH整理的織物水洗次數(shù)與抑菌率關(guān)系N抑菌率% pH

12、3pH5pH7pH8pH9pHlO0969699100100100106367899697972051547089899030243151838483 注：N表示水洗次數(shù)，檸檬酸1%，抗菌劑1%，整理工藝同見表l 由表4可看出，布酸性或中性條件下整理的抗菌試樣不耐水洗，而在堿性條件下，織物耐水洗性良好。原因可能是因?yàn)辂}酸聚六亞甲基單胍溶液中胍基易吸引正離子形成穩(wěn)定的陽離子而使溶液呈堿性，在酸性條件下鹽酸聚六亞甲基單胍與酸作用，使與纖維結(jié)合的抗菌劑的量減少，導(dǎo)致抑菌率下降。在堿性條件下，堿可促進(jìn)抗菌劑與纖維的交聯(lián)，使抗菌效果更好。2·5 織物強(qiáng)力及白度變化 對經(jīng)過1%抗菌劑、1%交聯(lián)催

13、化劑和交聯(lián)劑分別是BTCA和檸檬酸整理過的織物進(jìn)行強(qiáng)力和白度測試，結(jié)果見表5。表5 織物的強(qiáng)力和白度 原布無交聯(lián)劑BTCA l%BTCA O.5%檸檬酸1%檸檬酸0.5%撕破強(qiáng)力cN717.12695.45651.92680.81667.43669.87斷裂強(qiáng)力N388.99372.27301.36350.97331.89371.91白度%93.9692.7690.3191.5087.3189.75注：強(qiáng)力值均為緯向 由表5可知，對于經(jīng)過抗菌劑與交聯(lián)劑共同整理過的織物其物理性能的變化不很大。隨著交聯(lián)劑濃度的增大，織物的物理性能的下降也趨向明顯。不論是BTCA還是檸檬酸，其斷裂強(qiáng)力、撕破強(qiáng)力都有一些下降，而檸檬酸整理過的布樣由度下降稍大。但都在織物應(yīng)用允許的范圍之內(nèi)。3 結(jié)論 (l)將鹽酸聚六亞甲基單胍(PHMA)和交聯(lián)劑檸檬酸均以用量為1%、pH8-9條件下整理到棉織物上，洗滌30次后，其抑菌率仍可達(dá)到80%以上，具有較好的耐洗性。 (2)通過試驗(yàn)所用