本发明涉及功能性纺织品技术领域,尤其涉及一种长效耐洗天然抗菌织物的整理方法。
背景技术:
随着消费观念和健康观念的转变,人们对纺织品有了更新的要求,为此具有保健作用的纺织品倍受青睐。
目前研究较多的纳米银、纳米氧化锌、纳米陶瓷粉、TiO2等无机抗菌剂用于棉织物整理,能够获得较好的抗菌保健性能。但是金属离子容易转变为氧化物或者还原为单质而变色,影响织物色泽,特别是银离子或纳米银颗粒对生殖系统和肝脏具有潜在毒性。一些光催化的金属氧化物,在避光的皮肤表面抗菌效果不佳。另外,在织物中的金属进入环境后无法被转化或富集,因此可能导致生态失衡。季铵盐也有一些固有的缺陷,如:容易从织物浸出,与阴离子表面活性剂不相容等。DC公司已经生产了一种硅氧烷类季铵盐抗菌剂(AEM5700),可以共价结合到织物表面,具有持久的抗菌活性。然而这种季铵盐化合物的抗菌活性也会由于灰尘或死去微生物的吸附或者阳性季铵盐和阴性表面活性剂在反复洗涤过程中形成复合物而降低性能或失效。另外,双胍类对真菌的抗菌作用较弱,而且对光的耐受性不强。三氯生对细菌的抗性已经有文献报道,并受到关注。但由于其在阳光下会产生有毒的多氯二恶辛类化合物,因此被许多国家禁止在织物和许多其他产品中使用。总之,大部分的有机合成抗菌剂抗菌周期短、安全性和化学稳定性差,易产生微生物耐药性,导致它们的应用范围受限。更重要的是,金属及金属氧化物、有机抗菌剂都是由非可再生资源生产的,在资源危机的冲击下,势必造成这些抗菌剂制造成本大幅度提高,不利于抗菌整理的发展。
一个理想的纺织品抗菌整理不仅要杀死有害菌阻止疾病的传播,同时也必须满足三个基本要求:首先,安全性:产品不应对人类和环境有过度毒性,不应引起皮肤过敏和刺激;其次,兼容性:产品必须对纺织品性能或外观不存在负面影响,必须与普通纺织品工艺兼容;第三,耐久性:产品应能耐受洗涤和干燥,且不容易从织物中浸出。为了达到这一最终目的,天然抗菌剂是最佳选择之一。因为抗菌天然活性物质能够用于生产安全、无毒、环保、对皮肤无刺激的生物活性纺织品,故其在纺织纤维的生物功能化中的应用显得越来越重要。而且天然抗菌剂来源广泛,量大种类多,作用靶点多样,抗菌谱广,不易产生耐药性。因此,有必要将抗菌天然活性物质与现代纺织品整理工艺结合起来,对棉织物进行整理,不仅有利于防止织物被微生物污损,更重要的是防止了疾病的传播,保证了人体的安全舒适,降低了公共环境的交叉感染率。这与人们追求健康、绿色、环保的理念是完全吻合的,具有重大的社会效益。
技术实现要素:
本发明针对现有技术的不足,提供一种抗菌持久、耐洗的长效耐洗天然抗菌织物的整理方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:一种长效耐洗天然抗菌织物的整理方法,包括如下步骤:
(1)将织物浸轧在抗菌精油脂质体悬液中,二浸二轧;
(2)在氧分压为0.5~0.8大气压的条件下,用紫外线辐射处理步骤(1)的织物;其中,紫外波长范围为200~400nm、辐照时间为30~60s、织物表面的紫外辐照强度为80~100mW/cm2;
(3)将步骤(2)处理的织物,用天然交联剂进行交联整理,水洗,烘干。
优选地,所述抗菌植物精油为茶树精油、尤加利精油中的一种。
优选地,步骤(1)中抗菌植物精油脂质体悬液的浓度为10~30g/L。
优选地,将织物按浴比为3~5:1浸轧在抗菌精油脂质体悬液中,二浸二轧。
优选地,轧辊压力为0.1~0.25MPa,轧余率为80~100%。
优选地,所述天然交联剂为京尼平、橄榄苦苷、原花青素、儿茶素、单宁酸中的一种。
优选地,所述天然交联剂的浓度为15~30g/L。
优选地,交联反应温度为80~90℃,反应时间为0.5~1h。
优选地,水洗温度为80~95℃,烘干温度为100~120℃。
一种使用上述的长效耐洗天然抗菌织物的整理方法整理的织物。
本发明的优点在于:(1)采用氧氛围下的强紫外辐照,精油中的萜类在紫外及紫外作用下生成的臭氧中被氧化为相应的醇、醛、酮或羧酸。这些萜类衍生物具有更强的抑菌活性,而且沸点也相应升高,这样活性成分不易挥发,织物抑菌效果更持久。
(2)采用的抗菌整理剂为植物精油脂质体,而且整理助剂和交联剂也来源天然,对环境和人体都十分友好,不会引起环境危害和人体毒害。
(3)在紫外及臭氧氧化作用之后,又采用了天然交联剂交联固化整理。将萜类及其氧化衍生物进行交联,并与织物本身进行交联,在织物表面形成一层抗菌防腐保护膜。该处理方法提高了织物的撕裂强度和耐洗牢度,而且进一步提高了抗菌的耐洗牢度。
(4)用途广泛,可用作医用材料、抗菌材料、纺织服装材料、保健卫生、抗菌护理等。
具体实施方式
为进一步描述本发明,下面结合实施例对其作进一步说明。
本发明的织物为棉织物,当然,也可以使用其他天然纤维织造的织物或者合成纤维织造的织物。
实施例1
本实施例公开天然抗菌织物的整理方法,包括如下步骤:
(1)将织物按浴比为4:1浸轧在含20g/L尤加利精油脂质体的悬液中,二浸二轧,轧辊压力为0.2MPa,轧余率为95%;
(2)在氧分压为0.75大气压的条件下,用紫外线辐射处理步骤(1)的织物;其中,紫外波长范围为260nm、辐照时间为50s、织物表面的紫外辐照强度为90mW/cm2;
(3)将步骤(2)处理的织物,用京尼平进行交联整理,水洗,烘干;其中京尼平的浓度为25g/L,交联反应温度为90℃,反应时间为1h;水洗温度为90℃,烘干温度为120℃。
实施例2
本实施例公开天然抗菌织物的整理方法,包括如下步骤:
(1)将织物按浴比为3:1浸轧在含10g/L茶树精油脂质体的悬液中,二浸二轧,轧辊压力为0.1MPa,轧余率为80%;
(2)在氧分压为0.5大气压的条件下,用紫外线辐射处理步骤(1)的织物;其中,紫外波长范围为200nm、辐照时间为30s、织物表面的紫外辐照强度为80mW/cm2;
(3)将步骤(2)处理的织物,用儿茶素进行交联整理,水洗,烘干;其中儿茶素的浓度为15g/L,交联反应温度为80℃,反应时间为0.5h;水洗温度为80℃,烘干温度为100℃。
实施例3
本实施例公开天然抗菌织物的整理方法,包括如下步骤:
(1)将织物按浴比为5:1浸轧在含30g/L尤加利精油脂质体的悬液中,二浸二轧,轧辊压力为0.25MPa,轧余率为100%;
(2)在氧分压为0.8大气压的条件下,用紫外线辐射处理步骤(1)的织物;其中,紫外波长范围为400nm、辐照时间为60s、织物表面的紫外辐照强度为100mW/cm2;
(3)将步骤(2)处理的织物,用橄榄苦苷进行交联整理,水洗,烘干;其中橄榄苦苷的浓度为30g/L,交联反应温度为85℃,反应时间为1h;水洗温度为95℃,烘干温度为110℃。
本发明公开一种植物精油脂质体的悬液制备方法,如下:
(1)将植物精油加入至磷酸盐缓冲溶液,得到植物精油/磷酸盐缓冲溶液;其中,磷酸盐缓冲溶液的pH值为7;
(2)将按照物质的量比为1:1.1:1.1:1.2:1:1.1的天然磷脂、磷脂酰胆碱、甘油磷脂、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸混合,得到磷脂酸混合物;加入胆固醇,磷脂酸混合物、胆固醇的质量比为7:1;溶于装有氯仿的容器中;在室温的条件下旋蒸,除掉溶剂,容器壁形成脂质薄膜。
(3)在50℃的超声水浴中将植物精油/磷酸盐缓冲溶液预热至55℃,加入(2)覆有脂质薄膜的容器中,超声振荡;超声时间为10min、超声频率为300MHz、振动频率为150转/min;其中植物精油与容器中薄膜的质量比为3:1;
其中脂质体的制备方法包括以下步骤:
本发明的天然磷脂选自大豆卵磷脂,当然也可以选用蛋黄卵磷脂或者其他现有技术的天然磷脂。
磷脂酰胆碱选自1-肉豆蔻酰基-2-硬脂酰基卵磷脂,当然也可以为二棕榈酰基卵磷脂、二硬脂酰基卵磷脂或1-棕榈酰基-2-硬脂酰基卵磷脂中的一种,或者其他现有技术的磷脂酰胆碱。
甘油磷脂选自二棕榈酰磷脂酰甘油钠盐,当然也可以选用二硬脂酰磷脂酰甘油钠盐或者或者其他现有技术的甘油磷脂。
磷脂酰乙醇胺选自二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺,当然也可以选用二棕榈酰磷脂酰乙醇胺或二硬脂酰磷脂酰乙醇胺或者其他现有技术的磷脂酰乙醇胺。
磷脂酰丝氨酸选自二棕榈酰磷脂酰丝氨酸钠盐,也可以选用二硬脂酰磷脂酰丝氨酸钠盐或者其他现有技术的磷脂酰丝氨酸。
磷脂酸选自二肉豆蔻酰磷脂酸钠盐,当然也可以选用二棕榈酰磷脂酸钠盐或二肉豆蔻酰磷脂酸钠盐或者其他现有技术的磷脂酰丝氨酸。
当然本发明植物精油脂质体的悬液的制备方法不限于上述方法,任何现有技术的植物精油脂质体的悬液的制备方法都应该在本发明的保护范围之内。
对比例1:
一种植物精油脂质体整理织物的方法,包括如下步骤:
(1)将织物按浴比为5:1浸轧在含30g/L茶树精油脂质体的悬液中,二浸二轧,轧辊压力为0.25MPa,轧余率为100%。
(2)将步骤(1)处理的织物,95℃水洗,120℃烘干。
对比例2:
一种植物精油脂质体整理织物的方法,包括如下步骤:
(1)将织物按浴比为3:1浸轧在含10g/L茶树精油脂质体的悬液中,二浸二轧,轧辊压力为0.1MPa,轧余率为80%。
(2)将步骤(1)处理的织物,在氧分压为0.5大气压的氧气氛围中,用波长范围为200nm的紫外辐照处理,织物表面的紫外辐照强度为80mW/cm2,辐照时间为30s。
(3)将步骤(2)处理的织物,80℃水洗,100℃烘干。
对比例3:
一种植物精油脂质体整理织物的方法,包括如下步骤:
(1)将织物按浴比为优选4:1浸轧在含20g/L尤加利精油脂质体的悬液中,二浸二轧,轧辊压力为0.2MPa,轧余率为95%。
(2)将步骤(1)处理的织物,浸没在25g/L京尼平溶液中进行交联整理,反应温度为90℃,反应时间为1h。然后90℃水洗,120℃烘干。
实施例4
织物耐洗次数实验:由上述实施例1~3和对比例1~3所制得的六种织物,根据AATCC100-2004和AATCC124-2006标准检验其洗涤后对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌、化脓性链球菌抑菌效果见表1。
表1
本发明所整理后的织物,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌、化脓性链球菌均有显著的抑制效果,抗菌效果持久,经过多达50次洗涤后仍保持较高的广谱抑菌率。而对比例中,经数次洗涤后,对各种微生物的抑制效果明显降低。
实施例5
采用YG-026型织物强力仪测定织物整理前后的撕裂强度,测试结果见表2。
表2
相比对比例1~3,本发明所整理后的织物,其撕裂强度高达420N以上,相比整理前有所提高。尤其是实施例1整理后的织物,其撕裂强度高达440N,相比整理前提高了4.2%以上。说明经本发明整理后的织物,交联充分、其强力保持性较好、对织物本身物性不仅没有损耗,反而有促进效果。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。