棉織物抗菌、拒水拒油整理及整理效應(yīng)研究*

閻 琳 孫妍妍 王 璇 王英灃 何業(yè)茂

(安徽工程大學(xué)安徽省紡織面料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蕪湖，241000)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人們生活水平的提高，單一功能的紡織品已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要，多功能整理的紡織品因其優(yōu)良的性能越來越受到人們的關(guān)注，尤其是在一些對(duì)紡織品有特殊要求的行業(yè)或領(lǐng)域。如在醫(yī)療領(lǐng)域，要求紡織品在具有抗菌性能［1-5］的同時(shí)，兼具拒水拒油性能［6］，以更好地服務(wù)醫(yī)療行業(yè)，增強(qiáng)醫(yī)療衛(wèi)生安全建設(shè)，提高醫(yī)療衛(wèi)生安全性。

本文通過制備載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑，選擇合適的拒水拒油整理劑，將拒水拒油整理劑和載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑對(duì)織物進(jìn)行復(fù)配整理，使織物兼具抗菌及拒水拒油性能。克服了經(jīng)拒水拒油整理后織物潤(rùn)濕性差，難以進(jìn)行二次整理，以及經(jīng)銀抗菌整理后織物白度差的缺點(diǎn)，達(dá)到了抗菌性能好，拒水性能優(yōu)良，同時(shí)白度較好的目的。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料

純棉機(jī)織物，殼聚糖，硝酸銀，乳酸，氫氧化鈉，拒水拒油劑TG-5543，交聯(lián)劑BN-69，季銨鹽陽離子表面活性劑1227，滲透劑JFC，去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

JD5002型電子天平，HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋，PHB-5型便攜式酸度計(jì)，DHG-9143BC-Ⅲ型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，P-AO型浸軋車，R-3型焙烘機(jī)，WSB-3A型智能式數(shù)字白度計(jì)，TNG-35型沾水性能測(cè)試儀。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 純棉機(jī)織物的預(yù)處理

退漿：將棉織物放入10 g/L的NaOH溶液中，水浴比為1∶30;加入一定量的滲透劑JFC，100℃，30 min。

精練：將經(jīng)過退漿處理的棉織物放入28 g/L的NaOH溶液中，水浴比為1∶20;加入一定量的滲透劑 JFC，100 ℃，90 min。

1.3.2 載銀殼聚糖抗菌劑的制備

將一定量的AgNO3加入到殼聚糖溶液中，加入一定量的滲透劑JFC，調(diào)節(jié)pH值為4.0，避光，50℃恒溫反應(yīng)1 h。不同試樣AgNO3對(duì)整理劑的質(zhì)量配制見表1。

1.3.3 載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑的制備

將一定量的AgNO3加入到殼聚糖溶液中，加入一定量的滲透劑JFC，調(diào)節(jié)pH值為4.0，避光，50℃恒溫反應(yīng)1 h，其中AgNO3與殼聚糖溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1。然后在銀—?dú)ぞ厶欠磻?yīng)體系中加入對(duì)整理劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的季銨鹽陽離子表面活性劑1227，滲透劑JFC，調(diào)節(jié)pH值為4.0，避光，50℃恒溫反應(yīng)1 h。

表1 AgNO3與殼聚糖溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

1.3.4 抗菌、拒水拒油復(fù)配整理

工藝A：經(jīng)載銀殼聚糖抗菌劑整理，再進(jìn)行拒水拒油整理劑整理;工藝B：經(jīng)載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑整理，再進(jìn)行拒水拒油整理劑整理;工藝C：經(jīng)拒水拒油整理劑整理，再進(jìn)行載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑整理。具體整體工藝如下：

抗菌整理：在載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑中進(jìn)行二浸二軋抗菌整理，浴比1∶30，浸漬時(shí)間30 min，軋余率80%～90%;然后在100℃的溫度下預(yù)烘3 min;再在135℃的溫度下焙烘3 min。

拒水拒油整理：使用50 g/L的拒水拒油整理劑、15 g/L的交聯(lián)劑對(duì)織物進(jìn)行二浸二軋拒水拒油整理，浴比1∶30，浸漬時(shí)間30 min，軋余率80%～90%;然后在100℃的溫度下烘干3 min。

1.4 表征及測(cè)試

1.4.1 抗菌性能測(cè)試

測(cè)試方法：AATCC-90暈圈試驗(yàn)法。

所用儀器：SYQ-DSX-280B型高壓蒸汽滅菌鍋，250B型恒溫培養(yǎng)箱，SW-CJ-27-D型雙人單面凈化工作臺(tái)，KMC-1300V型VORTEX MIXER渦旋式振蕩器，JYF5型藥物天平。

試驗(yàn)菌種：革蘭氏陰性菌——大腸桿菌(ATCC 8099)。

培養(yǎng)基：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，其配方為牛肉膏 1.8 g、蛋白胨 6.0 g、NaCl 3.0 g、瓊脂 9.6 g、水600 mL，pH 值7.0～7.2。

1.4.2 拒水性能測(cè)試

所用儀器：TNG-35型沾水性能測(cè)試儀。

符合標(biāo)準(zhǔn)：AATCC 22—1977織物表面抗?jié)裥詼y(cè)試方法。

測(cè)試指標(biāo)：拒水級(jí)別。

1.4.3 白度測(cè)試

所用儀器：WSB-3A型智能式數(shù)字白度計(jì)。

符合標(biāo)準(zhǔn)：GB/T8424.2—2001《紡織品 色牢度試驗(yàn)相對(duì)白度的儀器評(píng)定方法》。

測(cè)試指標(biāo)：白度值。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 抗菌性能測(cè)試結(jié)果及分析

經(jīng)過抗菌、拒水拒油復(fù)配整理后，織物抗菌性能的測(cè)試結(jié)果見表2。

表2 AgNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)織物抗菌效果的影響

從表2可以看出，經(jīng)過三種工藝處理后的織物均具有較好的抗菌能力，其中工藝C＞工藝B＞工藝A，并且在AgNO3對(duì)整理劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí)，經(jīng)工藝C整理后織物的抗菌性能最好。

在工藝B和工藝C中，抗菌劑為載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑，在銀—?dú)ぞ厶欠磻?yīng)體系中加入了季銨鹽陽離子表面活性劑1227。由于季銨鹽陽離子表面活性劑1227具有氨基等活性基團(tuán)，能夠參與到殼聚糖與Ag+的配位反應(yīng)中，并對(duì)Ag+起到進(jìn)一步緩釋作用;此外氨基基團(tuán)本身也具有消毒、殺菌的功效，因此在添加季銨鹽陽離子表面活性劑1227后，織物的抗菌能力有明顯的增強(qiáng)。

對(duì)比工藝B和工藝C的抗菌與拒水拒油整理效果，由于工藝B是在進(jìn)行抗菌整理后再進(jìn)行拒水拒油整理的，二次整理對(duì)載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑的抗菌性能帶來一定的影響，使得工藝B整理后織物的抗菌性能低于工藝C。

2.2 拒水性能測(cè)試結(jié)果及分析

經(jīng)過抗菌、拒水拒油復(fù)配整理后，織物拒水性能的測(cè)試結(jié)果見表3。

表3 AgNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)織物拒水性能的影響

從表3可以看出，在AgNO3加入量相同的條件下，經(jīng)工藝A和工藝B整理后織物的拒水級(jí)別相同，而經(jīng)工藝C整理后織物的拒水級(jí)別要高于工藝A和工藝B。因此先進(jìn)行拒水拒油整理更有利于拒水拒油整理劑滲透到織物中，并且在拒水拒油整理后進(jìn)行抗菌整理，對(duì)織物的拒水拒油性能影響不大。

2.3 白度測(cè)試結(jié)果及分析

經(jīng)過抗菌、拒水拒油復(fù)配整理后，織物白度的測(cè)試結(jié)果見表4。

表4 AgNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)織物白度的影響

從表4可以看出，隨著Ag+用量的增加，整理后織物的白度逐漸下降。經(jīng)工藝A復(fù)配整理后，織物的白度明顯下降。而經(jīng)工藝B、工藝C整理后，織物的白度較好，且隨著Ag+用量的增加，白度下降不大。其中在AgNO3對(duì)整理劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.1%、0.2%時(shí)，經(jīng)工藝C整理后織物的白度分別為77.10%、76.67%，與整理前相比，分別下降了5.17%和5.69%。即使在Ag+用量較高時(shí)織物仍然有較好的白度，基本上能滿足服用的要求。

分析其原因，在工藝A試驗(yàn)中，載銀殼聚糖抗菌劑的制備未加入季銨鹽陽離子表面活性劑1227，而工藝B和工藝C加入了季銨鹽陽離子表面活性劑1227。由于季銨鹽陽離子表面活性劑1227具有氨基等活性基團(tuán)，能夠參與到殼聚糖與Ag+的配位反應(yīng)中，減少游離Ag+在織物表面的附著，使整理后織物白度的下降得到一定的抑制。

此外，經(jīng)工藝C整理后織物的白度略好于工藝B。由于工藝C先進(jìn)行拒水拒油整理再進(jìn)行抗菌整理，拒水拒油劑限制了游離Ag+在織物表面的附著，從而在一定程度上改善了織物的白度，但兩者的白度相差不大。

綜合分析以上試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)AgNO3對(duì)整理劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí)，對(duì)織物先進(jìn)行拒水拒油整理，然后用載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑進(jìn)行抗菌整理，所得到的抗菌、拒水拒油織物的拒水性能優(yōu)良，抗菌性能好，同時(shí)織物白度好。

3 結(jié)語

(1)利用季銨鹽陽離子表面活性劑1227對(duì)載銀殼聚糖進(jìn)行改性，所制備的載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑的抗菌能力優(yōu)于載銀殼聚糖。對(duì)織物進(jìn)行抗菌整理后再進(jìn)行拒水拒油整理，對(duì)織物的抗菌性能產(chǎn)生了一定的影響。

(2)先進(jìn)行拒水拒油整理更有利于拒水拒油整理劑滲透到織物中，并且在拒水拒油整理后再進(jìn)行抗菌整理，對(duì)織物的拒水拒油性能影響不大。

(3)加入季銨鹽陽離子表面活性劑1227，能夠改善載銀殼聚糖抗菌劑給織物帶來的白度問題，織物白度明顯較好，且隨著Ag+用量的增加，白度下降不大。

(4)當(dāng)AgNO3對(duì)整理劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí)，對(duì)織物先進(jìn)行拒水拒油整理，然后用載銀殼聚糖-1227復(fù)合抗菌劑進(jìn)行抗菌整理，所得到的抗菌、拒水拒油織物的拒水性能優(yōu)良，抗菌性能好，同時(shí)織物白度好。

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