防霉抗菌整理劑,抗紫外線吸收劑,面料抗菌消臭劑,純棉阻燃整理劑,納米銀抗菌處理劑

抗菌防臭整理劑 ATB9800 結構或組分 天然甲殼質(zhì)改性高分子化合物 用途及應用方法 適用于處理直接與皮膚接觸的纖維素纖維和含有胺基纖維的紡織品 也 可以處理腈綸等織物的抗菌處理 1 浸軋工藝 1 用量 10 40g L 2 工藝流程 織物 浸軋抗菌溶液 浸軋溫度 10 30 軋液率 60 90 工作槽液量要小 烘干 100 120 高溫拉幅 140 150 20 30s 2 浸漬工藝 1 用量 2 5 o w f 2 浴比 1 10 3 處理溫度 40 60 4 處理時間 30 40min 包裝貯存 25kg 120kg 塑料桶包裝 貯存在 0 以上的倉庫中 穩(wěn)定期儲存一年 韓笑 納米納米 ZnO 在抗菌拒水拒油整理方面的應用研究在抗菌拒水拒油整理方面的應用研究 趙曉娣 姚金波 丁毅 府佳萍 天津工業(yè)大學材料與化工學院 300160 作者簡介 趙曉姊 1979 女 碩士在讀 摘要 通過納米 ZnO 與拒水拒油整理劑之間的協(xié)同作用 對棉絨織物實施抗菌整理 加工 并介紹了納米氧化鋅的抗菌機理 偶聯(lián)劑的偶聯(lián)機理以及整理液的制備方法 通過 拒水拒油性能的測試優(yōu)化出最佳工藝 借助拒水拒油的作用來防止細菌的粘附 從而進一 步提高織物的抗菌性能 關鍵詞 納米 ZnO 抗菌 拒水拒油 偶聯(lián)劑 中圖分類號 TS195 5 文獻標識碼 A 文章編號 1005 9350 2005 01 0013 03 本文研究了納米 ZnO 與拒水拒油整理劑之間的協(xié)同作用 以高速攪拌作為輔助手段 通過偶聯(lián)劑來增加納米 ZnO 粒子與拒水拒油整理劑間的配伍性 有效防止納米 ZnO 粒子間 的團聚 使其穩(wěn)定均勻的把納米 ZnO 分散在拒水拒油整理劑中 通過拒水拒油性能的測試 優(yōu)化出最優(yōu)工藝 借助拒水拒油的 作用來防止細菌的粘附 從而進一步提高織物的抗菌性能 1 納米氧化鋅的特性及抗菌機理 納米氧化鋅粉體難溶于水 無味 無毒 質(zhì)地細膩 其粒徑約為 30 100nm 粒子形狀 為粒柱形 納米氧化鋅由于其顆粒尺寸的微細化 比表面積急劇增大 產(chǎn)生了與普通氧化 鋅不同的界面效應和小尺寸效應 具有顆粒小 表面活性強 分散性好等特性 具有較高 的安全性 對廣譜范圍的細菌 霉菌具有優(yōu)良的阻繁和殺滅功能 這些特殊性質(zhì)賦予其成 為良好的抗菌材料 納米氧化鋅的抗菌機理可能有兩種途徑 第一種是光催化抗菌機理 即納米氧化鋅在 陽光 尤其是紫外線的照射下 在水和空氣中能自行釋放自由電子 e 同時留下了帶正電 的空穴 h h 可以激發(fā)空氣產(chǎn)生活性氧 0 微生物與 0 發(fā)生氧化反應而致死 第二種是 金屬離子溶出抗菌機理 即游離出來的鋅離子接觸細菌體時 與酶蛋白結合使其失去活性 而將細菌殺死 有充分實驗證明納米氧化鋅的抗菌機理應該是兩種機理共同作用的結果 1 2 偶聯(lián)劑的偶聯(lián)機理 由于納米 ZnO 的表面能比較高 而拒水拒油整理劑的表面能比較低 兩者相互混合時 會發(fā)生所謂的 水和油 的現(xiàn)象 因此采用偶聯(lián)劑在納米 ZnO 與拒水拒油整理劑之間起到架 橋的作用 本試驗采用硅烷偶聯(lián)劑 其是在一個分子中兼有對無機物具有反應性的基團 主 要是硅氧烷基 和對有機物具有反應性或相容性的基團 有機官能團 的化合物 2 一般用下 面的結構式表示 Y R Si OR 3 式中 Y 為有機官能團 SiOR 為硅氧烷基 主要機理為偶聯(lián)劑的親水基團能與納米 ZnO 粒子表面的羥基結合 其疏水基團能與拒 水拒油整理劑中的樹脂結合 偶聯(lián)劑的偶聯(lián)機理取決于 YR SiOR 結構中的有機官能團 Y 和 可水解基團 OR 之間的穩(wěn)定連接 有機官能團出 的選擇要求做到對樹脂呈現(xiàn)反應性或相容 性 如含有乙烯基或甲基丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑適用于不飽和聚酯和丙烯酸樹脂 因為偶 聯(lián)劑中的不飽和雙鍵能與樹脂中的不飽和雙鍵發(fā)生化學反應 而可水解基團 0R 水解后所 生成的硅醇會與納米 ZnO 表面羥基之間產(chǎn)生牢固的鍵合作用 其中包括硅醇與納米 ZnO 表 面羥基生成氫鍵及范德華力的作用以及硅醇之間醚化脫水作用等 最終使納米氧化鋅表面 被硅烷偶聯(lián)劑部分或全部覆蓋 1 3 實驗部分 3 1 試劑和儀器 納米 ZnO 粉體 偶聯(lián)劑 自制 交聯(lián)劑 自制 整理劑 FK 510 異丙醇 氯化鎂 實驗室高剪切分散乳化機 FA25 型 接觸角測試儀 JY 82 透氣儀 YG461 型 3 2 納米整理工藝 在納米抗菌拒水拒油整理過程中 納米氧化鋅在整理劑中的分散穩(wěn)定性是關鍵 本實 驗在高速攪拌的物理分散下 加入偶聯(lián)劑有效的把納米 ZnO 和整理劑連接起來 并通過交 聯(lián)劑使其很好的與纖維結合 3 2 1 整理液的制備工藝 納米 ZnO 水 高速攪拌 2Omin 加入偶聯(lián)劑 高速攪拌 3Omin 加入拒水拒油整理劑 普通攪拌 10min 加入交聯(lián)劑 氯化鎂 異丙醇 普通攪拌 30min 納米整理劑 3 2 2 織物整理工藝 織物在整理劑中浸漬 10min 3 2 2 織物整理工藝 織物在整理液中浸漬 10 分鐘 浸軋 軋液率 85 預烘 80 3 分鐘 焙烘 140 3 分鐘 3 3 工藝優(yōu)化 由于影響整理劑的因素很多 因此采用三水平三因素的正交實驗 通過極差分析進行 工藝優(yōu)化 3 4 性能測試 1 拒水拒油性 拒油性采用 AATCC l18 1992 標準 采用測接觸角的方法測拒水性 測試 方法是用針管吸取一定量水滴到織物表面 然后用接觸角測試儀測出水滴與織物的接觸角 角度越大 拒水效果越好 2 抗菌性 將試樣和對照織物 未經(jīng)抗菌整理的織物 分別放于三角燒瓶中接種大腸桿菌 接種后將對照織物上的細菌立即洗滌并測定細菌數(shù)量 將試樣恒溫培養(yǎng)后洗滌細菌并測定 細菌數(shù)量 然后計算出試樣的細菌減少率 3 耐久性 為了測試拒水拒油及抗菌效果的耐久性 實驗將整理后的織物洗滌 5 次 再 測試其拒水拒油及抗菌效果 洗滌工藝條件 標準洗滌劑 2g L 浴比為 1 50 溫度 40 時 間 lOmin 4 透氣性 根據(jù) GB 12799 91 的標準 取原布及用最優(yōu)工藝整理后的布樣 在 YG461 織 物透氣儀上進行測試 布樣大小為 lOcm lOcm 4 結果與討論 4 1 正交試驗結果 根據(jù)極差分析法可知 影響拒水拒油的主次要因子次序為 拒水拒油整理劑用量 硅烷 偶聯(lián)劑用量 納米 ZnO 用量 依次做各因素對接觸角影響曲線 表 1 正交實驗表 實驗號納米 ZnO 用量 g L 硅烷偶聯(lián) 劑用量 拒水拒油整理 劑用量 g L 接觸角 拒油等 級 級 122201485 225351555 3210601555 442351605 545601575 6410201434 782601656 885201524 9810351555 水平 1458473443 水平 2460464470 水平 3472453477 極差142934 整理劑的用量 g L 偶聯(lián)劑用量 納米 ZnO 用量 g L 圖 1 整理劑用量對接觸角的影 響 圖 2 偶聯(lián)劑用量對接觸角的 影響 圖 3 納米 ZnO 用量對接觸 角的影響 從圖 1 中可以看出隨著整理劑用量的增加 織物與水的接觸角增大 拒水性能顯著增 強 符合一般規(guī)律 從圖 2 中可以看出 隨著偶聯(lián)劑用量的增加 織物與水的接觸角變小 說明偶聯(lián)劑的 用量的增加會使得整理劑的拒水性能下降 分析認為 這和硅烷類偶聯(lián)劑的作用機理有關 在整理劑中處于最外側的硅烷類偶聯(lián)劑單分子層 4 水解生成硅醇 然后與納米 ZnO 表面 的羥基之間產(chǎn)生牢固鍵合作用 最終使 ZnO 表面被硅烷偶聯(lián)劑牢牢地包覆 隨著偶聯(lián)劑用 量的增加 逐步形成多分子層 使硅烷偶聯(lián)劑在水中水解形成大量的醇羥基 而醇羥基的 親水性 會抵消拒水拒油整理劑的拒水作用 因此偶聯(lián)劑不宜過多 在實驗條件以 2 為宜 從圖 3 中可以看出隨著納米粉用量的增加 接觸角沒有明顯的變化 由此可以得出納 米粉并不是影響拒水拒油性能的主要因素 但考慮到納米粉有提高粗糙因子的作用 分析 認為以 8g L 為宜 綜上所述 得出的拒水拒油性能最優(yōu)工藝是 整理劑用量為 60g L 偶聯(lián)劑用量為 2 納米 ZnO 的用量為 8g L 4 2 抗菌及抗菌持久性測試結果 在上述優(yōu)化工藝的基礎上 進一步測定其抗菌性能 研究發(fā)現(xiàn) 未經(jīng)整理的對照試樣 不具備抗菌性能 培養(yǎng)皿上的菌落數(shù)多不可計 而經(jīng)過納米 ZnO 整理的織物抗菌性極佳 培養(yǎng)皿上沒有細菌生長 證明納米 ZnO 具有良好的抗菌性能 表 2 抗菌及抗菌耐久性實驗結果 空白納米 ZnO納米 ZnO 整理劑洗滌后 菌落數(shù) 個 多不可計900 從表 2 中可以看出 整理過的織物經(jīng)洗滌后抗菌性依然很好 仍無細菌生長 證明納 米 ZnO 的抗菌效果具有持久性 4 3 透氣性的變化 由 GB12799 91 測試方法測得的結果見表 3 表 3 透氣性試驗結果 原布處理后布樣處理后洗滌布樣 透氣量 Q L m s 186171 5173 1 由表 3 可知 經(jīng)納米整理劑整理后透氣性變化不大 因此不會影響織物的服用舒適性 5 結論 1 通過高速攪拌和偶聯(lián)劑的雙重作用把納米氧化鋅均勻地分散到整理劑中 制備出納 米整理劑 并用正交試驗優(yōu)化工藝結果為 偶聯(lián)劑用量為 2 整理劑用量為 60g L 納米 ZnO 的用量為 8g L 2 用此納米整理劑處理織物后 具有優(yōu)異的拒水拒油性能和抗菌