一种抗菌防霉纺织品及制备抗菌防霉纺织品的方法

摘要

本发明提供一种抗菌防霉纺织品及制备抗菌防霉纺织品的方法，所述抗菌防霉纺织品内含有触媒氧化锌抗菌液，所述抗菌防霉纺织品是天然纺织品、合成纺织品或天然纺织品与合成纺织品的混合物，所述抗菌防霉纺织品的主要成分是平均粒径为23纳米级触媒氧化锌，将其制成分散液以后，通过将纺织物浸渍在该分散液的稀释液中，制得抗菌性防霉纺织品。本发明不引起变色，具有99.99％抗菌率的抗菌剂，具有抗菌防霉、抗紫外、远红外发射，持续释放负离子等优良特性，可以用于遮阳伞、医用和卫生材料、户外运动服、贴身衣物、床上用品、空气过滤器材等广泛领域；具有功能强大，安全性高等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗菌防霉纺织品及制备抗菌防霉纺织品的方法。

背景技术

纺织品是人们日常生活中不可或缺的生活用品，然而纺织品在适宜的条件 下，很容易受到微生物的侵袭，在湿热和有其食物源存在的情况下，微生物在纺 织品内迅速繁殖，结果使纺织品受损，导致穿着者感到不适，有时还会产生恶臭。 为了减少有害微生物对人的危害，防止在人与人、人与动物、动物与动物之间的 传播，我们必须人为地控制纺织品中微生物的生长繁殖。因此抗菌纺织品逐渐进 入人们的视野，抗菌纺织品不仅可以避免纺织品因微生物的侵蚀而受损，而且可 以截断纺织品传递病菌的途径，阻止病菌在纺织品上的繁殖以及消除病菌分解织 物上的污物而产生的臭味，预防皮炎及其它疾病。

现有技术中的纺织用抗菌整理剂很多，主要可分为无机类、有机类和天然 抗菌剂三大种类。无机类抗菌剂多为金属离子、一些光催化抗菌剂和复合整理抗 菌剂，如金属、金属盐和一些光催化型抗菌剂；有机类多为传统抗菌剂，以有机 酸、酚、醇为主要成分，以破坏细胞膜、使蛋白质变性代谢受阻等为抗菌机理， 如季铵盐类、有机硅季铵盐类、胍类(PHMB)、卤胺化合物等；天然类抗菌剂主要 是甲壳素及其衍生物，甲壳素结构与纤维素类似，如甲壳素及壳聚糖、植物类提 取物、微生物发酵产物和昆虫抗菌性蛋白质等。

目前，李群的中国专利申请CN1296548C公开了一种纺织品功能整理剂及制 备方法与应用。该整理剂由银表面修饰纳米氧化锌和辅助剂组成，所述的银表面 修饰纳米氧化锌粒径为1-300nm，用量为整理剂总量的0.01％-80％(W/W)。

日本的宫本贤一在中国专利申请CN1264408C公开了一种用于纤维的抗菌 剂，其特征在于包含具有通式代表的重复单元的阳离子聚合物，其中多个集团代 表不同的烷基或羟基。

张健存的中国专利申请CN1274900C公开了一种具有抗菌性能的含银的纺织 品的简化制备方法。该发明的方法包括以下步骤：1)制备得到含H₄Ag₂O₆的溶液； 2)用所得到的H₄Ag₂O₆溶液浸渍、淋洗、喷射或涂敷纺织品；3)干燥该湿纺织 品。

现有的纺织用抗菌剂中，有机类抗菌剂效果好，品种多，是目前使用最为广 泛的抗菌剂，但存在以下缺陷：(1)耐高温稳定性差等问题，难以用于合成纤维 纺丝工艺；(2)天然类抗菌剂通常具有良好的安全性，但其应用范围窄，多数严 重影响织物的色光；(3)无机抗菌剂耐热性好，但用于纺织品后难以获得耐久的 效果，并且大部分品种存在重金属的毒性问题；(4)对紫外线没有很好的防护效 果；(5)对远红外线发射没防护作用，不具有明显的保健、保暖功能；(6)具有 刺激性；(7)生产过程能耗稿，节约成高；(8)生产过程有剧烈化学反应，带入 其他杂质及造成产品的分解变形；(9)在常温下达到浓缩提成目的，造成有效成 分的破坏，工艺过程收率低；(10)设备结构复杂、占地面积大；(11)操作复杂， 不能实现自动化作业，稳定性差，维护不方便。

发明内容

为了解决现有但技术存在的(1)耐高温稳定性差等问题，难以用于合成纤 维纺丝工艺；(2)天然类抗菌剂通常具有良好的安全性，但其应用范围窄，多数 严重影响织物的色光；(3)无机抗菌剂耐热性好，但用于纺织品后难以获得耐久 的效果，并且大部分品种存在重金属的毒性问题；(4)对紫外线没有很好的防护 效果；(5)对远红外线发射没防护作用，不具有明显的保健、保暖功能；(6)具 有刺激性；(7)生产过程能耗稿，节约成高；(8)生产过程有剧烈化学反应，带 入其他杂质及造成产品的分解变形；(9)在常温下达到浓缩提成目的，造成有效 成分的破坏，工艺过程收率低；(10)设备结构复杂、占地面积大；(11)操作复杂， 不能实现自动化作业，稳定性差，维护不方便的缺陷。

本发明提供以下技术方案：

一种抗菌防霉纺织品，所述抗菌防霉纺织品内含有触媒氧化锌抗菌液，所述 抗菌防霉纺织品是天然纺织品、合成纺织品或天然纺织品与合成纺织品的混合 物。

制备抗菌防霉纺织品的方法，包括如下制作步骤：

一、触媒氧化锌抗菌液的制备：

(1)以质量百分比计算，(a)将35-70份氯化锌溶于10-20份水溶剂中，氯 化锌在水中会出现水解反应，反应式如下：锌 离子在水中的沉淀导致溶液浑浊，溶解达到饱和后，当溶液出现浑浊时，加入 0.5-2.5份稀盐酸，至溶液清澈，制成氯化锌饱和溶液；(b)将氯化锌饱和溶液置 于半透膜装置中，加0.2MPa压力，过滤出与氯化锌饱和溶液母液pH值相当的 稀盐酸溶液，此时，控制氯化锌饱和溶液母液温度保持在0-5℃之间，氯化锌饱 和溶液母液的水含量降低，导致有晶体析出，提前添加10-45份去离子水保证母 液的均一性；(c)随着氯化锌饱和溶液母液pH值的升高，出现变稠或结块的现 象，增大氯化锌饱和溶液母液循环的速度，同时加入0.5-1份富马酸助剂保持氯 化锌饱和溶液母液的粘度和体系稳定，监测氯化锌饱和溶液母液的pH值，当pH 在5.5-7时，停止透析，将氯化锌饱和溶液母液盛出用氨水中和pH值到7，得到 触媒氧化锌分散液，调节浓度，使其质量百分含量为20％-40％，得到触媒氧化 锌抗菌液；

(2)将(1)步骤制到的触媒氧化锌抗菌液稀释10倍，此时触媒氧化锌抗 菌液浓度在2％-4％，常温下，取一块两米长的棉布，将浓度为2％-4％触媒氧化 锌抗菌液通过浸渍、淋洗、喷射或涂敷纺织品上，然后将布料捞出，摊开，在 70℃-105℃下干燥。

本发明所制备的触媒氧化锌抗菌液，抗菌机理有以下两种：

①催化抗菌机理，即触媒氧化锌在自然光的照射下，在水和空气中能自行分 解出带负电的电子(e-)，同时留下了带正电的空穴(h+)，这种空穴可以激发空气 中的氧变为活性氧，有极强的化学活性，能与多种微生物发生氧化反应，从而把 细菌杀死；

②金属离子溶出抗菌机理：氧化锌中的锌离子会逐渐的游离出来，当它和细 菌体相接触时，就会和细菌体内活性蛋白酶相结合使其失去活性，从而将细菌杀 死。

本发明的有益效果：

本发明的抗菌防霉纺织品，具有以下优势：(1)具有优良的抗菌性能，对于 常见的金色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌等具有明显的抑制作用；(2)对紫 外线防护有很好的效果，检测UPF值高达528；(3)对远红外线发射比例为92％， 具有明显的保健、保暖功能；(4)具有比较强的耐水性功能，水洗50次后检测对 金色葡萄球菌的抑菌率仍有99.8％；(5)应用范围广泛，适用于所有布料；(6)家 兔经皮肤刺激性试验，无刺激性；(7)避免直接使用重金属，不含甲醛和有害重 金属。

本发明的制备抗菌防霉纺织品的方法，具有以下优势：(1)能耗低，节约成 本；(2)过程无剧烈化学反应，不带入其他杂质及造成产品的分解变形；(3)在常 温下达到浓缩提成目的，不造成有效成分的破坏，工艺过程收率高；(4)设备结 构简洁紧凑、占地面积小；(5)操作简便，能实现自动化作业，稳定性好，维护 方便。

具体实施方式

下面结合本发明的优选实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种抗菌防霉纺织品，所述抗菌防霉纺织品内含有触媒氧化锌抗菌液，所述 抗菌防霉纺织品是天然纺织品、合成纺织品或天然纺织品与合成纺织品的混合 物。

制备抗菌防霉纺织品的方法，包括如下制作步骤：

一、触媒氧化锌抗菌液的制备：

(1)以质量百分比计算，(a)将35份氯化锌溶于10份水溶剂中，氯化锌在 水中会出现水解反应，反应式如下：锌离子在 水中的沉淀导致溶液浑浊，溶解达到饱和后，当溶液出现浑浊时，加入0.5份稀 盐酸，至溶液清澈，制成氯化锌饱和溶液；(b)将氯化锌饱和溶液置于半透膜装 置中，加0.2MPa压力，过滤出与氯化锌饱和溶液母液pH值相当的稀盐酸溶液。 此时，控制氯化锌饱和溶液母液温度保持在0-5℃之间，氯化锌饱和溶液母液的 水含量降低，导致有晶体析出，提前添加45份去离子水保证母液的均一性；(c) 随着氯化锌饱和溶液母液pH值的升高，出现变稠或结块的现象，增大氯化锌饱 和溶液母液循环的速度，同时加入0.5份富马酸助剂保持氯化锌饱和溶液母液的 粘度和体系稳定，监测氯化锌饱和溶液母液的pH值，当pH在5.5-7时，停止透 析，将氯化锌饱和溶液母液盛出用氨水中和pH值到7，得到触媒氧化锌分散液， 调节浓度，使其质量百分含量为20％，得到触媒氧化锌抗菌液；

(2)将(1)步骤制到的触媒氧化锌抗菌液稀释10倍，此时触媒氧化锌抗 菌液浓度在2％，常温下，取一块两米长的棉布，将浓度为2％触媒氧化锌抗菌 液通过浸渍、淋洗、喷射或涂敷纺织品上，然后将布料捞出，摊开，在70℃下干 燥。

实施例2

一种抗菌防霉纺织品，所述抗菌防霉纺织品内含有触媒氧化锌抗菌液，所述 抗菌防霉纺织品是天然纺织品、合成纺织品或天然纺织品与合成纺织品的混合 物。

制备抗菌防霉纺织品的方法，包括如下制作步骤：

一、触媒氧化锌抗菌液的制备：

(1)以质量百分比计算，(a)将49.5份氯化锌溶于15份水溶剂中，氯化锌 在水中会出现水解反应，反应式如下：锌离子 在水中的沉淀导致溶液浑浊，溶解达到饱和后，当溶液出现浑浊时，加入1份稀 盐酸，至溶液清澈，制成氯化锌饱和溶液；(b)将氯化锌饱和溶液置于半透膜装 置中，加0.2MPa压力，过滤出与氯化锌饱和溶液母液pH值相当的稀盐酸溶液。 此时，控制氯化锌饱和溶液母液温度保持在0-5℃之间，氯化锌饱和溶液母液的 水含量降低，导致有晶体析出，提前添加33份去离子水保证母液的均一性；(c) 随着氯化锌饱和溶液母液pH值的升高，出现变稠或结块的现象，增大氯化锌饱 和溶液母液循环的速度，同时加入0.5份富马酸助剂保持氯化锌饱和溶液母液的 粘度和体系稳定，监测氯化锌饱和溶液母液的pH值，当pH在5.5-7时，停止透 析，将氯化锌饱和溶液母液盛出用氨水中和pH值到7，得到触媒氧化锌分散液， 调节浓度，使其质量百分含量为30％，得到触媒氧化锌抗菌液；

(2)将(1)步骤制到的触媒氧化锌抗菌液稀释10倍，此时触媒氧化锌抗 菌液浓度在3％，常温下，取一块两米长的棉布，将浓度为3％触媒氧化锌抗菌 液通过浸渍、淋洗、喷射或涂敷纺织品上，然后将布料捞出，摊开，在85℃下干 燥。

实施例3

一种抗菌防霉纺织品，所述抗菌防霉纺织品内含有触媒氧化锌抗菌液，所述 抗菌防霉纺织品是天然纺织品、合成纺织品或天然纺织品与合成纺织品的混合 物。

制备抗菌防霉纺织品的方法，包括如下制作步骤：

一、触媒氧化锌抗菌液的制备：

(1)以质量百分比计算，(a)将70份氯化锌溶于20份水溶剂中，氯化锌在 水中会出现水解反应，反应式如下：锌离子在 水中的沉淀导致溶液浑浊，溶解达到饱和后，当溶液出现浑浊时，加入2.5份稀 盐酸，至溶液清澈，制成氯化锌饱和溶液；(b)将氯化锌饱和溶液置于半透膜装 置中，加0.2MPa压力，过滤出与氯化锌饱和溶液母液pH值相当的稀盐酸溶液。 此时，控制氯化锌饱和溶液母液温度保持在0-5℃之间，氯化锌饱和溶液母液的 水含量降低，导致有晶体析出，提前添加10份去离子水保证母液的均一性；(c) 随着氯化锌饱和溶液母液pH值的升高，出现变稠或结块的现象，增大氯化锌饱 和溶液母液循环的速度，同时加入1份富马酸助剂保持氯化锌饱和溶液母液的粘 度和体系稳定，监测氯化锌饱和溶液母液的pH值，当pH在5.5-7时，停止透析， 将氯化锌饱和溶液母液盛出用氨水中和pH值到7，得到触媒氧化锌分散液，调 节浓度，使其质量百分含量为40％，得到触媒氧化锌抗菌液；

(2)将(1)步骤制到的触媒氧化锌抗菌液稀释10倍，此时触媒氧化锌抗 菌液浓度在4％，常温下，取一块两米长的棉布，将浓度为4％触媒氧化锌抗菌 液通过浸渍、淋洗、喷射或涂敷纺织品上，然后将布料捞出，摊开，在105℃下 干燥。

本发明所制备的触媒氧化锌抗菌液，抗菌机理有以下两种：

①催化抗菌机理，即触媒氧化锌在自然光的照射下，在水和空气中能自行分 解出带负电的电子(e-)，同时留下了带正电的空穴(h+)，这种空穴可以激发空气 中的氧变为活性氧，有极强的化学活性，能与多种微生物发生氧化反应，从而把 细菌杀死；

②金属离子溶出抗菌机理：氧化锌中的锌离子会逐渐的游离出来，当它和细 菌体相接触时，就会和细菌体内活性蛋白酶相结合使其失去活性，从而将细菌杀 死。

本发明的抗菌防霉纺织品，具有以下优势：(1)具有优良的抗菌性能，对于 常见的金色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌等具有明显的抑制作用；(2)对紫 外线防护有很好的效果，检测UPF值高达528；(3)对远红外线发射比例为92％， 具有明显的保健、保暖功能；(4)具有比较强的耐水性功能，水洗50次后检测对 金色葡萄球菌的抑菌率仍有99.8％；(5)应用范围广泛，适用于所有布料；(6)家 兔经皮肤刺激性试验，无刺激性；(7)避免直接使用重金属，不含甲醛和有害重 金属。本发明的制备抗菌防霉纺织品的方法，具有以下优势：(1)能耗低，节约成 本；(2)过程无剧烈化学反应，不带入其他杂质及造成产品的分解变形；(3)在常 温下达到浓缩提成目的，不造成有效成分的破坏，工艺过程收率高；(4)设备结 构简洁紧凑、占地面积小；(5)操作简便，能实现自动化作业，稳定性好，维护 方便。

本发明实施例的触媒材料在广东省微生物分析检测中心，检测抗细菌功能， 报告编号：2014FM3199，签发日期2014年7月29日，抗菌率大于99.99％；

本发明实施例的触媒材料在广东省微生物分析检测中心，检测防霉等级为0 级；接样日期2014年8月4日，检测日期2014年8月4日-2014年9月9日； 签发日期2014年9月10日；报告编号：2014FM3378。

本发明实施例的触媒材料于2014年7月23日，送至广东省微生物分析检测 中心，样品规格及批号HQFL20140628，检测项目负离子浓度，报告编号 2014FM3200，检测方法负离子仪直读，接样方式及数量，送检1个；样品状态 和特性，液体；检测日期2014年8月19日，签发日期2014年9月15日；分析 检测结果：检测项目，负离子浓度(出风口5cm处)，检测结果，1.5×10³个/cm³。

以上所述，仅为发明较佳实施例而已，故不能依此限定发明实施的范围，即 依发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明覆盖的范 围内。