CN104911910A - 一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，属于纺织品生产领域，其方法为先将壳聚糖磷酸盐溶解在丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入催化量的次磷酸钠配置织物处理液，然后将纤维素织物浸入织物处理液后取出后轧干。该技术方案使用次磷酸钠作催化剂，将壳聚糖磷酸盐溶解到丁烷四羧酸中制成织物处理液，然后将纤维素织物浸入织物处理液后取出后轧干，使纤维素织物兼有抗菌和阻燃功能，有益效果显著。

Description

一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法

技术领域

本发明涉及一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，属于纺织品生产领域。

背景技术

织物的应用领域极为广阔，例如衣着用织物、装饰用织物、汽车用织物、产业用织物、医用织物及航天军工用织物等，广泛应用于国计民生相关的各个领域，由于纤维素纤维热稳定性低，在300℃～400℃时即可脱水产生脂肪族和解聚作用产生左旋葡聚糖而发生热解，左旋葡聚糖分解产物易燃度高、低分子量，氧化放热可支持纤维素的进一步热解。

并且，由于织物的应用于人们日常生活关系密切，而作为穿戴产品来说与皮肤接触更是即为常见，因此人们对织物抗菌性能的要求也越来越高，现如今，市面上已经开始出现了一些具有抗菌功能的织物，但是由于织物本身容易吸附、滋生细菌、真菌的微生物，特别是在贴身衣物、及医用织物，如果抗菌效果不好，则会极大地影响人身健康，因而既能够改进前纤维素纤维自身易燃特性，又兼有抗菌性能的纤维素织物，成为该领域研究的热点。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，具体技术方案如下：

一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，先将壳聚糖磷酸盐溶解在丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入催化量的次磷酸钠配置织物处理液，然后将纤维素织物浸入织物处理液后取出后轧干。

作为上述技术方案的改进，所述壳聚糖磷酸盐浓度为2%～6%，所述丁烷四羧酸浓度为2%～8%，所述次磷酸钠浓度为2%～8%。

作为上述技术方案的改进，所述壳聚糖磷酸盐按照下述重量份数：

壳聚糖          15～30份

尿素            20～60份

磷酸            60～90份

二甲基甲酰胺    300～360份

进行混合制备，在95℃～105℃条件下放置4h～6h后过滤，然后使用50%（w/w）异丙醇水溶液清洗3次～4次，在55℃～65℃条件下烘干。

作为上述技术方案的改进，所述纤维织物轧干后在80℃～90℃处理3min～5min进行除水，然后在150℃～170℃处理2min～3min进行进一步除水。

作为上述技术方案的改进，其特征在于，所述纤维素织物为棉织物或亚麻织物。

上述技术方案使用次磷酸钠作催化剂，将壳聚糖磷酸盐溶解到丁烷四羧酸中制成织物处理液，然后将纤维素织物浸入织物处理液后取出后轧干，使纤维素织物兼有抗菌和阻燃功能，有益效果显著。

说明书附图

图1为本发明实施例四至八不同浓度的壳聚糖磷酸盐的LOI值；

图2为本发明实施例四至八不同浓度的壳聚糖磷酸盐的抑菌圈大小。

具体实施方式

本发明提供了一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，该方法首先将壳聚糖磷酸盐溶解在丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入催化量的次磷酸钠配置织物处理液，然后将纤维素织物浸入织物处理液后取出后轧干。进一步地，所述纤维织物轧干后在80℃～90℃处理3min～5min进行除水，然后在150℃～170℃处理2min～3min进行除水。

壳聚糖，是脱去乙酰基形式的自然界多糖，主要存在于甲壳类动物的外骨骼甲壳素中，由于其多功能性、可生物降解性和抗菌性备受关注，壳聚糖常作为一种抗菌剂，它在碱性条件下会因失去阳离子而失去抗菌活性，且由于对织物附着力不好而耐久性不佳，而改性的壳聚糖可以克服这些问题。本发明通过将壳聚糖制成磷酸盐，而这种有机磷酸盐能够对纤维素脱水生成脂肪类以及解聚过程左旋葡萄形成有催化作用，因为有机磷化合物的N-羟甲基可与纤维素纤维的羟基发生缩合反应形成共价键，能够显著提高纤维的阻燃性和表面附着力；丁烷四羧酸是一种最有效的交联剂，可以使纤维素纤维具有好的折痕恢复性；其中次磷酸钠作为催化剂，对反应进行催化。

进一步地，上述壳聚糖磷酸盐浓度为2%～6%，丁烷四羧酸浓度为2%～8%，次磷酸钠浓度为2%～8%，进一步地，壳聚糖磷酸盐按照下述重量份数：

壳聚糖          15～30份

尿素            20～60份

磷酸            60～90份

二甲基甲酰胺    300～360份

进行混合制备，在95℃～105℃条件下放置4h～6h后过滤，然后使用50%（w/w）异丙醇水溶液清洗3次～4次，在55℃～65℃条件下烘干。

在上述实施例中，所述纤维素织物可以为任意通过纤维进行纺织制成的产品，例如棉织物或亚麻织物。

实施例一

将壳聚糖磷酸盐按照下述重量份数：

壳聚糖          15份

尿素            20份

磷酸            90份

二甲基甲酰胺    360份

进行混合制备，在95℃条件下放置4h后过滤，然后使用50%（w/w）异丙醇水溶液清洗3次，在55℃条件下烘干；

再将浓度为2%壳聚糖磷酸盐溶解在浓度为2%丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入浓度为2%次磷酸钠配置织物处理液，然后将棉织物浸入织物处理液后取出后轧干，在80℃处理3min进行除水，然后在150℃处理2min进行进一步除水。

将上述制得的棉织物分别进行极限氧指数测定，并进行抗菌性试验，与没有添加壳聚糖磷酸盐处理的棉织物进行对比，比较本发明提供的方法的阻燃性和抗菌性。其中阻燃性通过极限氧指数LOI进行表征，LOI越高，表示材料越不易燃烧；其中抗菌性通过将通过将本发明的方法处理过的棉织物分别放置到白色念珠菌、金黄色葡萄球、大肠杆菌的菌落中，对其抑菌圈进行记录。其阻燃、抗菌性实验数据见下表1：

表1   实施例一阻燃、抗菌性实验数据

通过实验数据可以发现棉织物的阻燃性和抗菌性均有所增强。

实施例二

将壳聚糖磷酸盐按照下述重量份数：

壳聚糖          30份

尿素            60份

磷酸            60份

二甲基甲酰胺    300份

进行混合制备，在105℃条件下放置6h后过滤，然后使用50%（w/w）异丙醇水溶液清洗4次，在65℃条件下烘干；

再将浓度为6%壳聚糖磷酸盐溶解在浓度为8%丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入浓度为8%次磷酸钠配置织物处理液，然后将棉织物浸入织物处理液后取出后轧干，在90℃处理5min进行除水，然后在170℃处理3min进行进一步除水。

将上述制得的棉织物分别进行极限氧指数测定，并进行抗菌性试验，与没有添加壳聚糖磷酸盐处理的棉织物进行对比，其阻燃、抗菌性实验数据见下表2：

表2   实施例二阻燃、抗菌性实验数据

通过实验数据可以发现棉织物的阻燃性和抗菌性均有大幅度增强。

实施例三

将壳聚糖磷酸盐按照下述重量份数：

壳聚糖          23份

尿素            40份

磷酸            75份

二甲基甲酰胺    332份

进行混合制备，在100℃条件下放置5h后过滤，然后使用50%（w/w）异丙醇水溶液清洗4次，在60℃条件下烘干；

再将浓度为2%壳聚糖磷酸盐溶解在浓度为6%丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入浓度为6%次磷酸钠配置织物处理液，然后将亚麻织物浸入织物处理液后取出后轧干，在85℃处理3min进行除水，然后在160℃处理2min进行进一步除水。

将上述制得的亚麻织物分别进行极限氧指数测定，并进行抗菌性试验，与没有添加壳聚糖磷酸盐处理的亚麻织物进行对比，其阻燃、抗菌性实验数据见下表3：

表3   实施例二阻燃、抗菌性实验数据

该实施例与实施例一、二的不同点在于采用亚麻织物进行阻燃和抗菌性实验，通过实验数据可以发现亚麻织物的阻燃性和抗菌性有所增强。

实施例四至八

通过五组实验对不同浓度的壳聚糖磷酸盐对纤维素织物的阻燃性和抗菌性影响进行实验，实验设置一组对照组，具体实验步骤如下，

将壳聚糖磷酸盐按照下述重量份数：

壳聚糖          23份

尿素            40份

磷酸            75份

二甲基甲酰胺    332份

进行混合制备，在100℃条件下放置5h后过滤，然后使用50%（w/w）异丙醇水溶液清洗4次，在60℃条件下烘干；

再将浓度为2%、3%、4%、5%、6%的壳聚糖磷酸盐溶解在浓度为6%丁烷四羧酸溶液中，各浓度壳聚糖磷酸盐分别对应实施例四、五、六、七、八，溶液中加入浓度为6%次磷酸钠配置织物处理液，然后将棉织物浸入织物处理液后取出后轧干，在85℃处理3min进行除水，然后在160℃处理2min进行进一步除水。

将上述制得的棉织物分别进行极限氧指数测定，并进行抗菌性试验，与没有添加壳聚糖磷酸盐处理的棉织物进行对比，其阻燃、抗菌性实验数据见下表4：

表4   实施例四至八的阻燃、抗菌性实验数据

通过实验数据可以发现随着壳聚糖磷酸盐浓度的不断增加，棉纺织物的阻燃性、抗菌性均逐渐增强。

Claims (5)

1.一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，其特征在于，先将壳聚糖磷酸盐溶解在丁烷四羧酸溶液中，溶液中加入催化量的次磷酸钠配置织物处理液，然后将纤维素织物浸入织物处理液后取出后轧干。

2.如权利要求1所述的一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖磷酸盐浓度为2%～6%，所述丁烷四羧酸浓度为2%～8%，所述次磷酸钠浓度为2%～8%。

3.如权利要求2所述的一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖磷酸盐按照下述重量份数：

壳聚糖          15～30份

尿素            20～60份

磷酸            60～90份

二甲基甲酰胺    300～360份

进行混合制备，在95℃～105℃条件下放置4h～6h后过滤，然后使用50%（w/w）异丙醇水溶液清洗3次～4次，在55℃～65℃条件下烘干。

4.如权利要求1所述的一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，其特征在于，所述纤维织物轧干后在80℃～90℃处理3min～5min进行除水，然后在150℃～170℃处理2min～3min进行进一步除水。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种兼具抗菌和阻燃功能的纤维素织物的制备方法，其特征在于，所述纤维素织物为棉织物或亚麻织物。