多功能抗菌纺织品

拥有抗菌特性的面料越来越受人们喜爱。随着社会的发展，多功能并存的纺织品应运而生。多功能产品的开发与应用，为广大消费者带来新的服用价值。本节主要讨论建立在抗菌功能基础之上的多功能纺织品。

1、抗菌免烫整理
（1）抗菌剂SCJ-990系卤化芳族化合物及其衍生物（阴离子），对细菌（Staphylococcus aureus金黄色葡萄球菌、Escherichia coli大肠杆菌）、真菌（Trichophyton mentagrophytes曲古霉菌）等菌种具有耐久的抗菌性，对织物具有良好渗透性和粘附性，经处理后的织物对皮肤无任何刺激作用，并有良好的生物降解性，安全舒适，耐洗涤，对织物的各项物理指标无影响。

该抗菌剂可以和防皱剂（改性二羟甲基二羟基乙烯脲树脂）进行同浴抗菌防皱整理，采用的工艺为：浸轧树脂液→烘干→焙烘→防缩，并选用非离子或阴离子有机硅柔软剂。

（2）使用天然抗菌剂壳聚糖与多元酸混合，同浴整理到织物上得到抗菌免烫效果。
目前多元羧酸类整理剂是最有潜力取代N-羟甲基酰胺类化合物的无甲醛免烫整理剂，但是与其他整理剂一样，多元羧酸整理剂也存在一定的缺点，如价格昂贵、易导致某些硫化染料和活性染料染色品色变。[39]

a、壳聚糖与多元羧酸混合对棉织物进行整理时，在焙烘过程中，多元羧酸与纤维素大分子发生酯化反应，也与壳聚糖的羟基发生酯化反应，从而通过分子间的酯键与织物和壳聚糖发生交联。游离羧酸的酯基也会与壳聚糖的氨基形成酰胺键,这些酯键和酰胺键使壳聚糖牢固地固着在织物上。壳聚糖在整理与配方中所占比例越大，织物的强力损失越小；多元酸比例越大，强力损失越大，交联反应越充分。但同时，酸对纤维素及壳聚糖分子中甙键的水解起催化作用，也造成织物的强力下降。

在美国加州大学戴维斯分校纺织实验室进行了柠檬酸、丁烷四羧酸和壳聚糖用于织物整理的实验，其中整理织物的抑菌性如下。测试菌种为大肠杆菌，水洗条件按美国AATCC Test Method 61-1996进行，试验结果见下表：
抑菌率（%）
壳聚糖+丁烷四羧酸
壳聚糖+柠檬酸

丁烷四羧酸有四个羧基，与纤维素及壳聚糖至少有三官能团交联，所以免烫效果较好。而柠檬酸是一个三官能团羧酸，当柠檬酸分子中间的羧基发生酯化后，酯化的柠檬酸分子不能形成另一个环酐中间体，因而不能进一步酯化形成第二个酯键（只有当一个端羧基被酯化时，柠檬酸分子才能在二者之间形成有效的交联），且柠檬酸分子中的羟基妨碍了柠檬酸与棉纤维和壳聚糖的酯化，因此柠檬酸的交联不如丁烷四羧酸。

壳聚糖与多元酸混合所占比例越大，其折皱回复效果越不明显，这也可能归因于整理浴中壳聚糖数量的增加，是整理浴的粘度增加，这样阻止了反应剂分子渗透进入纤维，因而降低了交联反应的程度。

b、壳聚糖与纤维素的分子结构相似，不含甲醛，而且具有抗菌防皱双重功能，是一种新型的绿色材料。但由于市场上出售的壳聚糖的分子量一般较大（几十万至上百万），所以织物经壳聚糖整理后，弹性回复角虽然有所增加，但增加不是很多，而且手感变硬，布面泛黄，湿润性下降。天然抗菌剂SCJ-920是降解以后的壳聚糖，不仅相对分子质量变小，穿透力增强，而且抗菌性能提高。因此，使用多元羧酸与降解壳聚糖配合对棉织物进行整理，赋予织物抗菌免烫双重功能。

织物用整理剂进行整理后，不可避免地要产生强力损失，但损失要有一定限度。通常强力保持要求在60%以上。如果强力损失过大，则织物服用性能受到影响，就失去了对它们进行整理的意义。壳聚糖加入到整理浴配方中，一方面赋予织物的抗菌性能。此外，它对织物的免烫效果影响不显著，但对织物的物理机械性能有明显的改善，抑制了多元羧酸整理对织物撕破强度的损伤。[42]

2、抗菌拒油拒水整理
（1）抗菌拒油拒水整理剂和纳米级ZnO整理织物
利用纳米级ZnO与拒水拒油整理剂之间的协同作用，以高速搅拌作为辅助手段，通过偶联剂来增加纳米级ZnO粒子与拒水拒油剂间的配伍性，有效防止纳米级ZnO粒子间的团聚，使其稳定均匀的把纳米级ZnO分散在拒水拒油整理剂中，借助拒水拒油的作用来防止细菌的粘附，从而进一步提高抗菌织物的使用性能。

纳米级氧化锌粉体难溶于水，无味、无毒、质地细腻，其粒径约为30-100nm，粒子形状为粒柱形，纳米级氧化锌由于其颗粒尺寸的微细化，比表面积急剧增大，产生了与普通氧化锌不同的界面效应和小尺寸效应，具有颗粒小、表面活性强、分散性好等特性，具有较高的安全性，具有较好的抑菌功能。

由于纳米ZnO的表面能比较高，而拒水拒油整理剂的表面能比较低，两者相互混合时，会发生所谓的“水和油”的现象，因此采用偶联剂在纳米ZnO与拒油拒水剂之间起到架桥的作用。硅烷偶合剂是在一个分子中间既含有对无机物具有亲和性的基团又含有对有机物具有相容性的基团的化合物。硅烷偶联剂的亲水基团能与纳米ZnO粒子结合，其疏水基团能与拒水拒油整理剂中的树脂结合。[43]从而使织物兼具抗菌和拒水拒油的功能。

（2）拒油拒水剂和抗菌剂SCJ-963整理织物
l 工艺配方
抗菌防臭整理剂SCJ-963 A 40g/L
抗菌防臭整理剂SCJ-963 B 10g/L
拒油拒水整理剂SCJ-910 20g/L
l 工艺流程：
浸轧抗菌液（轧液率70%）→烘干（80-110℃）→浸轧拒油拒水整理液（轧液率60-80%）→烘干（80-110℃）→焙烘（150-160℃，2-3min）

3、抗菌增白整理
在某些纺织品领域中，比如医用的纺织品不仅需要具有抗菌功能，还必须进行增白处理。因为医疗行业中大量运用白色纺织品，所以经抗菌整理织物又需要一定的白度。在抗菌过程中为提高白度可同时在抗菌液中加入涤用增白剂。经抗菌整理后的织物进行棉增白，由于纤维被交联树脂包覆，所以在增白的过程中纤维与增白剂的反应性下降。与传统增白工艺相比，在抗菌增白产品的增白过程中可将荧光增白剂的用量提高，并且延长增白过程的时间，降低轧余率等各项参数，才能得到较好的白度。因此，在使用该抗菌剂加工过程中可改用耐高温、耐水洗的新型增白剂，这样可与抗菌剂同步完成抗菌—增白整理。

l 工艺配方
抗菌防臭整理剂SCJ-990 50g/L
交联剂FGA-100 10g/L
Ciba(R) 增白剂BBT 5-10g/L
l 工艺流程
轧抗菌、增白剂→烘干（80-110℃）→焙烘（150℃，2min）

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