一种抗静电和抗菌涤纶织物及其制备方法和应用与流程

本发明涉及功能纺织品，具体地，涉及一种抗静电和抗菌涤纶织物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、涤纶纤维主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇，属于是常用合成纤维原料，具有弹性好、强度高的优点，在户外服装及其他运动装备面料中应用广泛。但因为涤纶纤维亲水性较差，使得这类面料加工的服装在穿着过程中易产生静电，易吸附环境中的灰尘和颗粒、皮脂以及其他污渍，沾污在织物表面，成为各种微生物良好的栖息地，在合适的温湿度条件下菌落生长繁殖。因此，如何进行涤纶织物的抗菌和抗静电整理逐渐成为研究的重点。

2、为减少使用过程中涤纶织物静电积累，研究人员采用施加抗静电剂等方式减少涤纶织物表面静电积累，避免由尘埃吸附引起织物表面细菌滋生，其缺点是整理效果不持久，水洗后织物表面抗菌和抗静电效果下降。另一方面，为赋予涤纶持久稳定的抗菌效果，研究人员采用抗菌涤纶丝进行织物加工，或采用反应性抗菌剂进行涤纶织物整理加工。抗菌涤纶丝是指在涤纶纤维在成型中添加了具有抗菌功效的组分，但由于涤纶纤维结构紧密且玻璃化温度较高，因此此类涤纶纺织品在日常使用中，纤维内部的抗菌组分并不能有效发挥抗菌作用。采用抗菌剂进行后整理是常用的涤纶抗菌整理方法，其基本方法是通过将涤纶织物浸轧抗菌剂化学品，高温焙烘后在纤维表面形成网状结构抗菌层，从而起到抗菌整理的目的。实际生产中，采用浸轧焙烘法进行涤纶织物采用抗菌整理尚存在不足，主要表现为整理持久稳定性有待提升，其原因在于涤纶纤维表面缺少反应性基团，仅在纤维大分子的端基上含有少量的羧基和羟基，且反应可及度较低，使得抗菌剂与纤维结合不牢固，抗菌整理效果不持久。由此可见，目前有待开发一种具有持久稳定抗菌和抗静电效果的涤纶织物整理方法，不仅需要具备高效抗菌性和抗静电性，且要求对织物的手感影响小、纤维损伤少、整理效果较持久稳定。

技术实现思路

1、针对上述涤纶织物抗菌性和抗静电性整理效果不持久、不稳定的问题，本发明提供了一种抗静电和抗菌涤纶织物及其制备方法和应用，通过在涤纶纤维表面引入酚羟基，结合漆酶催化含酚羟基壳寡糖与涤纶织物通过席夫碱和迈克尔加成反应、含酚羟基壳寡糖分子间的“酚-酚”偶联反应，在涤纶纤维表面构建具壳聚糖网络结构，赋予涤纶织物高效和持久稳定的抗静电和抗菌效果。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种抗静电和抗菌涤纶织物的整理方法，其包括如下步骤：

3、（1）涤纶酶法预处理：将涤纶织物浸渍在脂肪酶溶液中进行预处理；

4、（2）引入酚羟基位点：将经步骤（1）处理的涤纶织物浸渍在对羟基苯乙胺溶液中，借助1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚和n-羟基琥珀酰亚胺，在涤纶纤维表面接枝酚羟基；

5、（3）酶促构建抗菌层：将经步骤（2）处理的涤纶织物浸渍在含酚羟基壳寡糖的溶液中，通过漆酶催化氧化实现涤纶纤维表面接枝含酚羟基壳寡糖，形成壳寡糖网状交联抗菌层，得到抗静电和抗菌涤纶面料。

6、在本发明的一种实施方式中，步骤（1）中，所述涤纶织物是以涤纶长丝为原料、经过漂白、染色或印花的涤纶织物。

7、在本发明的一种实施方式中，步骤（1）中，所述脂肪酶溶液中脂肪酶的浓度为2.5~5 u/ml，处理条件为：温度40~50℃，ph范围 7.5~8.5，浴比 1：（10~15），处理时间3~6 h。

8、在本发明的一种实施方式中，步骤（2）中，所述对羟基苯乙胺溶液中包括对羟基苯乙胺盐酸盐 7.5~10 g/l，1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚3~6 g/l，n-羟基琥珀酰亚胺 2~4 g/l；处理条件为：温度25~30℃，ph范围 5~7，浴比 1：（10~15），处理时间6~12 h。

9、在本发明的一种实施方式中，步骤（3）中，所述含酚羟基壳寡糖的溶液中包括含酚羟基壳寡糖25~50 g/l，漆酶 0.5~1 u/ml；处理条件为：温度45~55℃，ph 范围5~6，浴比 1：（10~15），处理时间2~4 h。

10、在本发明的一种实施方式中，步骤（3）中，所述含酚羟基壳寡糖的制备工艺为：将对羟基苯乙酸、壳寡糖、1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚、n-羟基琥珀酰亚胺在30~40℃、ph 5条件下处理4~6 h后透析去除分子量低于1000的小分子，再经冻干后得到含酚羟基壳寡糖。

11、本发明第二方面提供上述整理方法整理而得的抗静电和抗菌涤纶织物。

12、本发明第三方面提供上述的抗静电和抗菌涤纶织物在制备服装面料、家用纺织品、特种纺织品中的应用。

13、通过上述技术方案，本发明实现了以下有益效果：

14、本发明首先借助脂肪酶进行涤纶织物预处理，使涤纶纤维表面酯键水解产生羧基；然后通过接枝对羟基苯乙胺，在涤纶纤维表面引入酚羟基；最后将涤纶织物与含酚羟基壳寡糖处理，经酶催化接枝和交联在纤维表面形成含酚羟基壳寡糖网络结构，得到抗静电和抗菌涤纶面料。与传统浸渍抗菌剂的高温焙烘法，本发明采用生物酶法进行涤纶织物抗静电和抗菌整理具有以下优点：

15、（1）整理效果优异：本发明通过漆酶催化涤纶纤维表面接枝含酚羟基壳寡糖，该过程中含酚羟基壳寡糖不仅能通过氨基与涤纶标的酚羟基发生席夫碱反应或迈克尔加成反应，也能直接与涤纶表面引入的酚羟基形成“酚-酚”偶联结构；不仅如此，涤纶纤维表面含酚羟基壳寡糖之间也能发生“酚-酚”偶联、酚羟基和氨基之间的酶促反应；上述反应增加了涤纶表面壳寡糖结合量和结合牢度，赋予涤纶织物持久整理效果。

16、（2）生产能耗较低：在低温缓和条件下进行涤纶纤维脂肪酶处理、接枝酚羟基、漆酶催化接枝含酚羟基壳寡糖，实现了涤纶表面构建持久高效的壳寡糖抗菌层，避免了传统高温焙烘法整理生产能耗高、易产生涤纶纤维强力损伤的缺陷。

17、（3）织物手感较好：通过漆酶催化实现低分子含酚羟基壳寡糖在纤维表面接枝和催化交联，与传统借助交联剂和粘合剂进行抗菌剂在纤维表面负载的化学法整理相比，生物酶法整理加工后涤纶织物的具有较好的悬垂性。

技术特征：

1.一种抗静电和抗菌涤纶织物的整理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的整理方法，其特征在于，步骤（1）中，所述涤纶织物是以涤纶长丝为原料、经过漂白、染色或印花的涤纶织物。

3. 根据权利要求1所述的整理方法，其特征在于，步骤（1）中，所述脂肪酶溶液中脂肪酶的浓度为2.5~5 u/ml，处理条件为：温度40~50℃，ph范围 7.5~8.5，浴比 1：（10~15），处理时间3~6 h。

4. 根据权利要求1所述的整理方法，其特征在于，步骤（2）中，所述对羟基苯乙胺溶液中包括对羟基苯乙胺盐酸盐 7.5~10 g/l，1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚3~6 g/l，n-羟基琥珀酰亚胺 2~4 g/l；处理条件为：温度25~30℃，ph范围 5~7，浴比 1：（10~15），处理时间6~12 h。

5. 根据权利要求1所述的整理方法，其特征在于，步骤（3）中，所述含酚羟基壳寡糖的溶液中包括含酚羟基壳寡糖25~50 g/l，漆酶 0.5~1 u/ml；处理条件为：温度45~55℃，ph范围5~6，浴比 1：（10~15），处理时间2~4 h。

6. 根据权利要求1至5中任一项所述的整理方法，其特征在于，步骤（3）中，所述含酚羟基壳寡糖的制备工艺为：将对羟基苯乙酸、壳寡糖、1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚、n-羟基琥珀酰亚胺在30~40℃、ph 5条件下处理4~6 h后去除分子量低于1000的小分子，再经冻干后得到含酚羟基壳寡糖。

7.权利要求1至6中任一项所述整理方法整理而得的抗静电和抗菌涤纶织物。

8.权利要求7所述的抗静电和抗菌涤纶织物在制备服装面料、家用纺织品、特种纺织品中的应用。

技术总结
本发明公开了一种抗静电和抗菌涤纶织物及其制备方法和应用，整理方法包括：将涤纶织物浸渍在脂肪酶溶液中进行预处理；将涤纶织物浸渍在对羟基苯乙胺溶液中，借助1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨丙基)‑碳化二亚和N‑羟基琥珀酰亚胺，在涤纶纤维表面接枝酚羟基；将涤纶织物浸渍在含酚羟基壳寡糖的溶液中，通过漆酶催化氧化实现涤纶纤维表面接枝含酚羟基壳寡糖，形成壳寡糖网状交联抗菌层，得到抗静电和抗菌涤纶面料。本发明通过在涤纶纤维表面引入酚羟基，结合漆酶催化含酚羟基壳寡糖与涤纶织物通过席夫碱和迈克尔加成反应、含酚羟基壳寡糖分子间的“酚‑酚”偶联反应，在涤纶纤维表面构建具壳聚糖网络结构，赋予涤纶织物高效和持久稳定的抗静电和抗菌效果。

技术研发人员：薛齐全
受保护的技术使用者：扬州纪元纺织有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/20