一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂
阅读说明：本技术 一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂 (A kind of antibacterial finishing agent of the cotton fabric containing nano silver ) 是由 裴忠勇 王晶 于 2019-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂,其原料按重量份包括：聚硅氧烷40-50份、聚磺酸甜菜碱1.2-3份、月桂酰基谷氨酸钠0.5-2份、缩水甘油三甲基氯化铵0.3-1.5份、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠1-2.5份、纳米银0.3-1.2份、γ-Fe<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub> 0.5-1.5份、羧基化碳纳米管2-3.8份、纤维素纳米晶0.15-0.4份、纳米氧化铜0.2-1.5份、混合酸2-5份、壳聚糖2-7份、水35-50份。本发明提出的棉织物用含纳米银的抗菌整理剂,其用于棉织物的整理,抗菌性和抗皱性好,提高了棉织物的服用性能。(The invention discloses a kind of antibacterial finishing agent of cotton fabric containing nano silver, raw material includes: 40-50 parts of polysiloxanes, 1.2-3 parts of poly-sulphonic acid betaine, 0.5-2 parts of sodium lauroyl glutamate, 0.3-1.5 parts of glycidyl trimethylammonium chloride, 1-2.5 parts of disecoctylmaleate sodium sulfonate, 0.3-1.2 parts of nano silver, γ-Fe by weight 2 O 3 0.5-1.5 parts, 2-3.8 parts of carboxylic carbon nano-tube, 0.15-0.4 parts of Cellulose nanocrystal, 0.2-1.5 parts of nano cupric oxide, 2-5 parts of mixed acid, 2-7 parts of chitosan, 35-50 parts of water.Antibacterial finishing agent of the cotton fabric proposed by the present invention containing nano silver is used for the arrangement of cotton fabric, and antibiotic property and wrinkle resistance are good, improve the wearability of cotton fabric.)
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂。
背景技术
由于消费者环保意识的不断增强，其对服装面料的品质提出了更高的要求，不仅要求服装面料展现视觉、触觉的美，而且还应内涵各种实用功能，如抗紫外线、抗菌防臭、防霉等。棉织物因手感柔软、穿着舒适、来源天然而备受人们的青睐，但是其纤维较为柔软，在穿着过程中极易起皱，给人们的穿着带来很多不便，同时抗菌防霉性差，易引起细菌滋生，对人的身体健康造成威胁，往往需要对棉织物进行抗皱抗菌整理以提高其服用性能。目前，大多数棉织物都采用后整理加工法赋予其抗皱抗菌功效，但是存在抗菌抗皱效果不理想的缺陷。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂，其用于棉织物的整理，抗菌性和抗皱性好，提高了棉织物的服用性能。
本发明提出的一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂，其原料按重量份包括：聚硅氧烷40-50份、聚磺酸甜菜碱1.2-3份、月桂酰基谷氨酸钠0.5-2份、缩水甘油三甲基氯化铵0.3-1.5份、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠1-2.5份、纳米银0.3-1.2份、γ-Fe2O3 0.5-1.5份、羧基化碳纳米管2-3.8份、纤维素纳米晶0.15-0.4份、纳米氧化铜0.2-1.5份、混合酸2-5份、壳聚糖2-7份、水35-50份。
优选地，所述聚硅氧烷为异氰酸酯基封端聚硅氧烷。
优选地，所述纳米银为平均粒径为40-55nm的电解纳米银与平均粒径为60-75nm的电解纳米银的混合物，且平均粒径为40-55nm的电解纳米银与平均粒径为60-75nm的电解纳米银的重量比为5-11：1-3。
优选地，所述羧基化碳纳米管为改性羧基化碳纳米管；所述改性羧基化碳纳米管按照以下工艺进行制备：用蒸馏水对茶叶进行水浴浸提，抽滤后得到茶汤；将羧基化碳纳米管加入硝酸锌溶液中静置40-60min，过滤后加入茶汤中静置30-50min，调节体系的pH值为6-8，搅拌反应120-180min，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性羧基化碳纳米管。
优选地，在改性羧基化碳纳米管的制备过程中，蒸馏水的重量为茶叶重量的8-12倍，水浴浸提的温度为70-78℃；所用硝酸锌的重量为茶叶重量的0.3-0.5倍；所述硝酸锌溶液的质量浓度为0.01-0.1g/L。
优选地，所述纤维素纳米晶的长度为180-250nm，直径为8-13nm。
优选地，所述纳米氧化铜为平均粒径为5-20nm的球状纳米氧化铜、平均粒径为40-70nm的球状纳米氧化铜与平均粒径为100-130nm的球状纳米氧化铜的混合物，且平均粒径为5-20nm的球状纳米氧化铜、平均粒径为40-70nm的球状纳米氧化铜与平均粒径为100-130nm的球状纳米氧化铜的重量比为8-12：1-3：2-5。
优选地，所述混合酸为柠檬酸、马来酸、苹果酸、壬二酸中的一种或者多种与丁烷四羧酸的混合物。
本发明所述棉织物用含纳米银的抗菌整理剂可以按照以下工艺进行制备：按配比将聚硅氧烷、聚磺酸甜菜碱、月桂酰基谷氨酸钠、缩水甘油三甲基氯化铵、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠与水混合，调节温度为65-75℃，搅拌后加入剩余原料搅拌均匀得到所述棉织物用含纳米银的抗菌整理剂。
本发明所述棉织物用含纳米银的抗菌整理剂，其原料中，具体以聚硅氧烷为主料，并配合添加了聚磺酸甜菜碱、月桂酰基谷氨酸钠、缩水甘油三甲基氯化铵、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠，使所得织物的柔顺性好，抗皱性能优异；纳米银、γ-Fe2O3、羧基化碳纳米管、纤维素纳米晶、纳米氧化铜、壳聚糖加入体系中，与聚磺酸甜菜碱和缩水甘油三甲基氯化铵配合，具有协同作用，使所述整理剂具有优异的抗菌防霉性，且耐洗性好；优选方式改性羧基化碳纳米管的制备过程中，首先将羧基化碳纳米管加入硝酸锌溶液中静置，使羧基化碳纳米管表面的羧基与金属锌离子作用，加入茶汤中后，控制条件，使锌与茶汤中的茶多酚作用，原位形成了配合物，将其加入体系中，在对棉织物进行整理的过程中，与棉纤维交织共混，结合性好，同时其能将纳米银、纳米氧化铜等吸附在其表面和孔道中，提高了体系中纳米材料的分散性，同时能使纳米材料抗菌剂缓慢持久的释放，使所得织物抗菌性能和抗紫外线性能高效持久；具体选择了柠檬酸、马来酸、苹果酸、壬二酸中的一种或者多种与丁烷四羧酸的混合物作为混合酸，利用多种酸的配合，调节了整理剂的酸性，同时壳聚糖、纤维素纳米晶在混合酸的作用下，与棉织物形成了网状交联，使所得整理剂能赋予织物优异的抗皱性，同时改善了织物的强度，减少了混合酸对织物造成的损伤。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂，其原料按重量份包括：聚硅氧烷40份、聚磺酸甜菜碱3份、月桂酰基谷氨酸钠2份、缩水甘油三甲基氯化铵0.3份、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠2.5份、纳米银1.2份、γ-Fe2O3 0.9份、羧基化碳纳米管3.8份、纤维素纳米晶0.36份、纳米氧化铜1.5份、混合酸2.6份、壳聚糖2份、水39份。
实施例2
一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂，其原料按重量份包括：聚硅氧烷42份、聚磺酸甜菜碱1.2份、月桂酰基谷氨酸钠1.3份、缩水甘油三甲基氯化铵1.1份、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠1.3份、纳米银0.3份、γ-Fe2O3 1.5份、羧基化碳纳米管2份、纤维素纳米晶0.4份、纳米氧化铜1.5份、混合酸5份、壳聚糖7份、水50份。
实施例3
一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂，其原料按重量份包括：异氰酸酯基封端聚硅氧烷50份、聚磺酸甜菜碱1.7份、月桂酰基谷氨酸钠0.5份、缩水甘油三甲基氯化铵1.5份、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠1份、纳米银0.7份、γ-Fe2O3 0.5份、羧基化碳纳米管3.6份、纤维素纳米晶0.15份、纳米氧化铜1份、柠檬酸1份、丁烷四羧酸1份、壳聚糖4份、水35份；
其中，所述纳米银为平均粒径为40nm的电解纳米银与平均粒径为75nm的电解纳米银的混合物，且平均粒径为40nm的电解纳米银与平均粒径为75nm的电解纳米银的重量比为5：3；
所述羧基化碳纳米管为改性羧基化碳纳米管；所述改性羧基化碳纳米管按照以下工艺进行制备：用蒸馏水对茶叶进行水浴浸提，其中，蒸馏水的重量为茶叶重量的8倍，水浴浸提的温度为78℃，抽滤后得到茶汤；将羧基化碳纳米管加入质量浓度为0.1g/L的硝酸锌溶液中静置40min，过滤后加入茶汤中静置50min，调节体系的pH值为6，搅拌反应180min，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性羧基化碳纳米管；其中，所用硝酸锌的重量为茶叶重量的0.3倍；
所述纤维素纳米晶的长度为180-200nm，直径为10-13nm；
所述纳米氧化铜为平均粒径为5nm的球状纳米氧化铜、平均粒径为70nm的球状纳米氧化铜与平均粒径为100nm的球状纳米氧化铜的混合物，且平均粒径为5nm的球状纳米氧化铜、平均粒径为70nm的球状纳米氧化铜与平均粒径为100nm的球状纳米氧化铜的重量比为8：3：2。
实施例4
一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂，其原料按重量份包括：聚硅氧烷42份、聚磺酸甜菜碱2份、月桂酰基谷氨酸钠1.2份、缩水甘油三甲基氯化铵1.4份、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠1.3份、纳米银0.7份、γ-Fe2O3 1.2份、羧基化碳纳米管2.5份、纤维素纳米晶0.3份、纳米氧化铜0.9份、马来酸1份、壬二酸1份、丁烷四羧酸1.8份、壳聚糖6.2份、水40份；
其中，所述聚硅氧烷为异氰酸酯基封端聚硅氧烷；
所述纳米银为平均粒径为55nm的电解纳米银与平均粒径为60nm的电解纳米银的混合物，且平均粒径为55nm的电解纳米银与平均粒径为60nm的电解纳米银的重量比为11：1；
所述羧基化碳纳米管为改性羧基化碳纳米管；所述改性羧基化碳纳米管按照以下工艺进行制备：用蒸馏水对茶叶进行水浴浸提，抽滤后得到茶汤；将羧基化碳纳米管加入硝酸锌溶液中静置60min，过滤后加入茶汤中静置30min，调节体系的pH值为8，搅拌反应120min，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性羧基化碳纳米管；其中，蒸馏水的重量为茶叶重量的12倍，水浴浸提的温度为70℃；所用硝酸锌的重量为茶叶重量的0.5倍；所述硝酸锌溶液的质量浓度为0.01g/L；
所述纤维素纳米晶的长度为220-250nm，直径为8-11nm；
所述纳米氧化铜为平均粒径为20nm的球状纳米氧化铜、平均粒径为40nm的球状纳米氧化铜与平均粒径为130nm的球状纳米氧化铜的混合物，且平均粒径为20nm的球状纳米氧化铜、平均粒径为40nm的球状纳米氧化铜与平均粒径为130nm的球状纳米氧化铜的重量比为12：1：5。
实施例5
一种棉织物用含纳米银的抗菌整理剂，其原料按重量份包括：聚硅氧烷45份、聚磺酸甜菜碱2份、月桂酰基谷氨酸钠1份、缩水甘油三甲基氯化铵1份、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠1.8份、纳米银0.7份、γ-Fe2O3 1份、羧基化碳纳米管2.5份、纤维素纳米晶0.2份、纳米氧化铜1份、柠檬酸0.5份、马来酸0.5份、苹果酸1份、丁烷四羧酸2份、壳聚糖5.2份、水45份；
其中，所述聚硅氧烷为异氰酸酯基封端聚硅氧烷；
所述纳米银为平均粒径为45nm的电解纳米银与平均粒径为70nm的电解纳米银的混合物，且平均粒径为45nm的电解纳米银与平均粒径为70nm的电解纳米银的重量比为7：2；
所述羧基化碳纳米管为改性羧基化碳纳米管；所述改性羧基化碳纳米管按照以下工艺进行制备：用蒸馏水对茶叶进行水浴浸提，抽滤后得到茶汤；将羧基化碳纳米管加入硝酸锌溶液中静置50min，过滤后加入茶汤中静置40min，调节体系的pH值为7，搅拌反应150min，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性羧基化碳纳米管；
在改性羧基化碳纳米管的制备过程中，蒸馏水的重量为茶叶重量的10倍，水浴浸提的温度为75℃；所用硝酸锌的重量为茶叶重量的0.4倍；所述硝酸锌溶液的质量浓度为0.08g/L；
所述纤维素纳米晶的长度为180-250nm，直径为8-13nm；
所述纳米氧化铜为平均粒径为15nm的球状纳米氧化铜、平均粒径为55nm的球状纳米氧化铜与平均粒径为120nm的球状纳米氧化铜的混合物，且平均粒径为15nm的球状纳米氧化铜、平均粒径为55nm的球状纳米氧化铜与平均粒径为120nm的球状纳米氧化铜的重量比为9：2：4。
对比例1
与实施例5的唯一不同仅在于：其原料中不含有羧基化碳纳米管。
对比例2
与实施例5的唯一不同仅在于：其原料中的羧基化碳纳米管为未改性的羧基化碳纳米管。
对比例3
与实施例5的唯一不同仅在于：其原料中不含有纤维素纳米晶。
对比例4
与实施例5的唯一不同仅在于：其原料中不含有壳聚糖。
对比例5
与实施例5的唯一不同仅在于：其原料中不含有壳聚糖和纤维素纳米晶。
采用实施例5以及对比例1-5中的整理剂对棉织物进行整理，分别对整理后的棉织物进行测试，其中，根据GB/T 20944.3-2008的标准对棉织物的抗菌性能测试，所用菌种为大肠杆菌和枯草杆菌；根据GB/T 18830-2002《纺织品防紫外线性能评定》对织物进行检测，织物防紫外线效果用紫外线防护指数表示；根据GB/T 3819-1997《纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》中的方法进行测定，以经与纬的折皱回复角之和表示织物抗皱性能；同时根据GB/T 3923.1-1997的标准对棉织物的拉伸断裂强力进行测试，结果如下表所示：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。