[發(fā)明專利]有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410487308.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN104264464A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁杰;李改;揭志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海師范大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M13/463
• 分類號(hào): D06M13/463;D06M13/282;D06M13/477;D06M101/06
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 周云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法及應(yīng)用。?

背景技術(shù)

棉纖維是天然纖維素纖維，為再生資源，并能在自然界生物降解。棉纖維織物具有吸濕性強(qiáng)、易染色性，手感柔軟，強(qiáng)度適度，穿著舒適等優(yōu)點(diǎn)。因此，以棉纖維為材料的紡織品很受人們的歡迎。但棉纖維也存在著抗皺性差，染色牢度低，易受微生物破壞等缺點(diǎn)。特別是棉紡織品在人們穿著的過程中，由于人們體內(nèi)如汗液，皮脂等各種分泌物會(huì)依附于紡織品上，并在適宜的環(huán)境下為各類有害微生物提供良好的生存環(huán)境，供其生長與繁殖，從而危害人們的生存環(huán)境和身體健康。?

為了提高棉纖維產(chǎn)品的性能和拓展棉纖維的用途，利用物理和化學(xué)等手段對(duì)棉纖維進(jìn)行改性越來越引起人們的重視。?

在棉纖維產(chǎn)品的抗菌改性方面，有機(jī)硅季銨鹽是一類常用的抗菌改性劑。它具有耐高溫、耐水洗和持久的效果，抑菌范圍廣，能有效地抑制革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、酵母菌和真菌等。美國專利US6482969B1公開了一種制備三烷氧基硅烷季銨鹽的方法。這種有機(jī)硅季銨鹽已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各種紡織品的抗菌整理。美國專利US6376696B1公開了一種不含?有易燃有機(jī)溶劑的有機(jī)硅季銨鹽配方的制備以及在紡織品的抗菌整理方面的應(yīng)用。中國專利CN201110224177采用單長鏈烷基二甲基叔胺作原料,和γ-氯丙基三甲氧基硅烷在甲醇和乙二醇的混合溶劑中加熱反應(yīng)合成單長鏈烷基有機(jī)硅季銨鹽。將多種單長鏈烷基有機(jī)硅季銨鹽單體按比例進(jìn)行組合,并加入一定比例的季銨鹽微膠囊制成有機(jī)硅季銨鹽組合物。這種組合物能被用于紡織品的抗菌整理。?

以上這些專利方法所采用的有機(jī)硅季銨鹽制備抗菌紡織品材料雖然具有良好的抗菌抑菌功能，但這些有機(jī)硅季銨鹽的合成大多需要在有機(jī)溶劑和較高溫度下進(jìn)行，而且反應(yīng)時(shí)間較長。綜合考慮到目前已有的各種抗菌紡織品材料制備所存在的一些缺點(diǎn)，我們認(rèn)為開發(fā)能夠有效避免這些缺點(diǎn)的新的抗菌棉纖維材料及其制備技術(shù)很有必要。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有抗菌棉纖維材料制備工藝及其技術(shù)存在的一些缺點(diǎn)，提供一種簡單、成本低廉、易于工業(yè)化生產(chǎn)的抗菌棉纖維材料制備工藝及其技術(shù)。?

本發(fā)明的構(gòu)思是這樣的：季銨鹽、季膦鹽和吡啶鹽等有機(jī)陽離子化合物由于帶有正電荷而具有一定的抗菌抑菌功能，但普通的有機(jī)陽離子化合物很難直接被接枝到棉纖維的表面而形成具有持久抗菌功能的棉紡織品材料。如果通過獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得制備的機(jī)陽離子化合物含有能夠和棉纖維表面上的活潑羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活性環(huán)氧基團(tuán)或二羥基基團(tuán)，?就能夠很方便地通過浸漬-干燥-活化的工藝將有機(jī)陽離子化合物接枝到棉纖維的表面，從而獲得有機(jī)陽離子改性的棉纖維材料。?

為此，本發(fā)明采用棉纖維紡織品材料為載體，首先將叔胺類、叔膦類和吡啶類有機(jī)陽離子前置體加入到水中并加入等摩爾的環(huán)氧氯丙烷，通過有機(jī)陽離子前置體和環(huán)氧氯丙烷之間的季銨化反應(yīng)形成含有活性環(huán)氧基團(tuán)或二羥基基團(tuán)的有機(jī)陽離子化合物，然后加入醇形成溶液，最后通過浸漬-干燥-活化工藝將有機(jī)陽離子化合物接枝到棉纖維紡織品材料的表面，從而獲得有機(jī)陽離子改性棉纖維紡織品材料，具體過程包括如下步驟：?

(1)有機(jī)陽離子化合物溶液的制備?

將叔胺類、叔膦類和吡啶類有機(jī)陽離子前置體加入到水中并加入等摩爾的環(huán)氧氯丙烷，在室溫條件下攪拌0.5-24h，然后加入醇，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-10％的有機(jī)陽離子化合物溶液。室溫條件下攪拌時(shí)間優(yōu)選為2-10h，醇的加入主要是為了形成均勻地溶液，有機(jī)陽離子化合物溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為1.0-5.0％。?

(2)有機(jī)陽離子改性棉纖維紡織品材料的制備?

將棉纖維浸泡在步驟(1)制備的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-10％的有機(jī)陽離子化合物溶液中5-60min，在80℃恒溫烘干1h,再于120-190℃恒溫活化1-15min，取出用自來水清洗并烘干后備用。棉纖維的浸泡時(shí)間優(yōu)選為10-30min，棉纖維在電熱恒溫烘箱內(nèi)的活化溫度優(yōu)選為140-170℃；活化時(shí)間優(yōu)選為2-5min。?

所說的叔胺類有機(jī)陽離子前置體具有式(I)的結(jié)構(gòu)：?