[发明专利]一种棉织物用抗菌整理剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种棉织物用抗菌整理剂的制备方法，尤其是一种棉织物用抗菌整理剂，属于纺织品助剂领域

背景技术

棉织物用抗菌剂的种类繁多，性能各异，分类方法也不同。按照抗菌材料的结构来分类，可以分为无机、有机和生物抗菌剂3类。人工合成的抗菌材料分为无机和有机两大类。无机抗菌剂主要有下TiO₂、ZnO、沸石、磷灰石、磷酸错等多孔性物质以及银、铜、锌等金属及其离子化合物；有机抗菌剂主要包括有机酸、酯、醇、酚类物质；生物抗菌剂主要是指从动植物体内提取的以及微生物发酵生产的抗菌剂，如黄连素、四环素等大分子结构化合物和大蒜之类的植物。

由于有机类抗菌材料存在抗菌性较弱，耐热性、稳定性较差，自身分解产物和挥发物可能对人体有害，易产生耐药性，易造成二次污染而且不适于高温加工等缺点，限制了其使用，并逐渐被光稳定性、持久性、安全性好的无机类抗菌材料所替代。

近年来，以二氧化钛为代表的光催化材料得到了广泛的研究，由于TiO₂光催化抗菌材料作用效果持久，利用太阳光、荧光灯中含有的紫外光作激发源就可具有抗菌效应，且具有净化空气、污水处理、自清洁等光催化效应，在环保方面展示了广泛的应用前景，已成为新一代的无机抗菌净化材料价。

TiO₂光催化反应是光激起的反应，虽然只要有微弱的紫外光照射，如太阳光、荧光灯中所含的紫外光就可激起反应。但在无光照射时，不会发生光催化反应，TiO₂也就不具有抗菌性能。

因此，将纳米TiO₂和有机抗菌剂复合起来，则既可保证在无光照射时仍有抗菌效果，又可避免有机抗菌剂耐热性、稳定性较差等缺陷。

发明内容

针对现有抗菌剂的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种棉织物用抗菌整理剂的制备方法，尤其是以纳米二氧化钛、吡啶抗菌单体为主要抗菌剂组分，采用聚合方法制备棉织物用抗菌整理剂，将吡啶抗菌单体接枝到纳米氧化锌上，使吡啶抗菌单体限制在基体中，既克服了吡啶类抗菌剂作为有机抗菌剂存在的缺陷，又提高抗菌剂的抗菌长效性和有效性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种棉织物用抗菌整理剂的制备方法，各组分以质量份计，包括以下步骤：

步骤一 将7份十六烷基三甲基溴化铵、5份OP-10、22份吡啶抗菌单体4-乙烯基吡啶硝酸盐、6份3-乙烯基苯胺、5份丙烯酸六氟丁酯、8份表面改性纳米二氧化钛和347份去离子水加入乳化釜中，在转速600r/min下搅拌30min，成乳化液；0.3份过硫酸钾与30份去离水溶解成引发剂水溶液；

步骤二 向反应釜中加入1/3体积步骤一的乳化液，升温至68℃，加入1/3体积的引发剂水溶液，保温反应30min；

步骤三 2小时内滴加剩余乳化液和剩余引发剂水溶液，滴加完毕，将反应釜温度升至80℃，保温0.5h；

步骤四 将反应釜温度降至45～50℃，加入0.2份硝酸银与20份去离子水的溶液，搅拌均匀后，迅速加入0.2份硼氢化钠与20份去离子水的溶液，进行还原反应；过200目筛，得棉织物用抗菌整理剂。

所述表面改性纳米二氧化钛的制备方法为：

将8份纳米二氧化钛粒子加入到30份乙醇中溶解，超声分散15分钟，加入20份乙醇与1.2份硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的混合液，加热至70℃，恒温反应3小时，经洗涤、过滤后干燥，研磨成粉体状改性纳米二氧化钛。

纳米TiO₂因其具有良好的抗紫外、抗菌除臭、催化降解等性能，并且TiO₂无毒，具有较好的化学稳定性且廉价易得，因此广泛应用于建筑涂料、功能纺织品、防晒化妆品、污水处理等领域。然而，纳米TiO₂颗粒比表面积大、表面能高，在液相介质中受粒子间范德华力的作用而发生团聚；此外，纳米TiO₂具有超亲水性，其在有机相溶液中不易分散，并且分散稳定性差，这成为纳米TiO₂使用过程中亟待解决的问题。提高纳米粉体在有机相介质中的分散性的常用方法是有机表面改性法，主要有聚合物包覆法、表面活性剂法和偶联剂法等，其中，使用偶联剂对粉体进行改性的方法较为普遍。偶联剂是一种由亲水的极性基团和亲油的非极性基团两部分组成的双亲化合物，其分子中的亲水基团与纳米粉体表面的羟基反应，使纳米颗粒表面亲水性转变成亲油性，从而达到改善纳米粉体与有机相液体的相容性。