專利名稱：吸濕快干和抗菌復合功能整理劑及其制備方法和應用的制作方法
專利說明吸濕快干和抗菌復合功能整理劑及其制備方法和應用 技術領域：
本發明涉及一種功能紡織品應用領域，具體涉及一種具有吸濕快干和抗菌復合功能的整理劑、該整理劑的制備方法以及在織物后整理中的應用。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，服裝也越來越講究，而且人們對服裝面料的舒適性、健康性、安全性和環保性等要求越來越高。面料的舒適性，尤其是在大量出汗的情況下，面料需要具備吸汗快、傳輸快、蒸發快的特性，人體才能感覺到內在和外在干爽、瞬間快干的舒適性，即面料需具有吸濕快干的功能。若處于濕度大、溫度高的環境中，在大量出汗的情況下，織物最容易滋生細菌，從而影響人們的健康。因此，一種吸濕快干和抗菌復合功能整理劑及其功能織物的開發，迫在眉睫。
目前，單一功能的吸濕快干整理劑及其織物，已經有了許多專利和產品。單一功能的抗菌整理劑及其織物，也已經有了堅實的理論基礎和產品應用。但吸濕快干和抗菌復合功能整理劑的制備及其應用，還未見專利報道。北京潔爾爽高科技有限公司曾將吸濕排汗整理劑SW和有機抗菌劑SCJ-891進行物理復配，對滌棉或滌綸織物進行整理，制得吸濕排汗和抗菌復合功能的織物。但由于其選用的有機抗菌劑，使用時效短、易受環境的影響(溫度、酸堿度等)而失去抗菌活性。此外，這種復合整理劑是兩種單一功能整理劑的簡單混合，不利于各功能整理劑間協同效應的發揮。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服上述現有技術的不足，提供一種具有時效長、耐高溫、耐酸堿特性之吸濕快干和抗菌復合功能整理劑以及該整理劑的制備和織物的后整理方法。
本發明的技術方案如下 一種吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，它包括下述重量份的組分吸濕快干功能聚合物0.5～2.0，納米抗菌粉0.5～1.0，超分散劑0.2～1.0，偶聯劑0.3～1.0，溶劑5.0～20.0。
采用上述組分的整理劑制備步驟如下 (1)按上述組分的質量比進行配料； (2)將溶劑恒溫在20℃～40℃，磁力攪拌的狀態下加入偶聯劑，攪拌5～10mins，然后加入酸度調節劑醋酸，調節PH值至納米抗菌粉的等電點附近，再加入納米抗菌粉和超分散劑，磁力攪拌1～2hrs后，最后加入吸濕快干功能聚合物，再繼續磁力攪拌1～2hrs，制得吸濕快干和抗菌復合功能整理劑。
本發明還給出了該整理劑應用于織物后整理的方法，其整理步驟如下 (1)按照如下相對于被整理織物質量百分比(o.w.f.)備料取上述復合功能整理劑4～45％，滲透劑0.01～0.5％，柔軟劑1～3％，并控制織物與整理液的浴液比為1∶8～20； (2)制備整理液將上述復合整理劑、滲透劑、柔軟劑加入到溶劑中，磁力攪拌5～15mins； (3)將純棉或滌棉混紡織物浸漬于30℃～60℃之上述整理液中20～40mins，取出后在130℃～170℃下烘干即可。
本發明具有下列技術效果 (1)本發明整理劑組分中選用具有耐熱性好、廣譜抗菌、有效期長的納米無機抗菌劑作為整理劑的抗菌組分，同時，由于納米無機抗菌劑具備強表面效應和小尺寸效應，使之與微生物的接觸更加緊密，反應更加活潑，抗菌性能有極大的改善，將納米技術應用在抗菌整理劑上，使整理劑的抗菌性能有質的提高。
(2)本發明復合整理劑采用納米無機抗菌劑與聚醚基有機硅聚合物組合，使納米無機抗菌劑通過化學反應接枝到改性的聚醚基有機硅聚合物上，是無機/有機雜化理論的應用，增強了無機粒子與有機分子的相容性，能夠克服物理共混時，無機粒子易團聚的現象，良好地實現了吸濕快干功能和抗菌功能的協同效應，避免了復合整理劑各功能間的彼消此漲現象，從而達到對織物吸濕快干功能和抗菌功能的復合整理。
(3)應用本發明整理劑對織物進行后整理，可制得兼具吸濕性、快干性、和抗菌性的功能型織物。制得的復合功能織物能夠快速吸收人體產生的汗液并且對濕氣有良好的透過性能(吸濕性)；織物吸收汗液后能盡快使之散發到外界環境中，織物本身并不長時間保留汗液(快干性)；織物處于濕度較大、溫度較高、有利于滋生細菌的環境下，能夠阻止細菌的生長和繁殖，并能夠殺滅已經滋生的細菌(抗菌性)。
采用本發明整理劑制備的功能織物非常適應于制造專業運動類服裝、戶外活動用服裝、休閑裝、軍用服裝及野外作戰服。


圖1.化學修飾后的納米抗菌粉(NAP)與改性的聚醚基有機硅聚合物的接枝構象圖； 圖2.納米抗菌粉(NAP)的化學修飾機理之一； 圖3.化學修飾NAP與環氧改性聚醚基有機硅聚合物反應機理； 圖4.納米抗菌粉(NAP)的化學修飾機理之二； 圖5.化學修飾NAP與氨基改性聚醚基有機硅聚合物反應機理。
具體實施方式
本發明首先提供了一種吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，它包括下述重量份的組分吸濕快干功能聚合物0.5～2.0，納米抗菌粉0.5～1.0，超分散劑0.2～1.0，偶聯劑0.3～1.0，溶劑5.0～20.0，其中 所述吸濕快干功能聚合物為改性聚醚基有機硅聚合物，包括HMW8871、JLSUN-SW、NEODRY TM-1、DY-ETE301、BD-10077、DH-8600A中的任意一種或兩種復合。整理劑中含有改性聚醚基有機硅聚合物，整理后可使織物具有較好的平滑性、柔軟性、回彈性，同時還具有良好的親水性和抗靜電性。
所述納米抗菌粉優選銀鋅復合物、氧化鋅氧化鈦復合物、氧化鈦氧化硅復合物、二氧化鈦載銀復合抗菌劑、PAG-40D、STK、MFS350和MFS200中的任意一種或幾種復合，其平均粒徑小于100nm。納米抗菌粉抗菌性能優異、廣譜抗菌、安全無毒，與有機抗菌劑相比，具有耐高溫、耐酸堿，和效果持久等特性。
所述的超分散劑優選TS-23000、PVP、ED-53250中的任意一種或兩種復合。上述分散劑能夠提高納米粉體的分散均勻性、體系的穩定性，以及將納米粉體粘附于織物上的功效。
所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑，其為KH-B92、KH-550、KH-560、KH-791、KH-792中的任意一種或兩種復合。硅烷偶聯劑是一種雙官能團有機小分子，分子鏈一端的烷氧基能與添加的水或納米粉體表面殘留的水反應，水解生成硅醇，然后這些硅醇進一步與納米粉體表面的羥基反應，脫水生成醚鍵，與納米抗菌粉形成化學鍵；分子鏈的另一端具有活潑氫或反應性基團，能與聚合物進行化學反應，形成牢固的化學鍵，從而實現了納米抗菌粉與聚合物的接枝反應，提高了納米粉體的分散性，并且增加了納米粉體與聚合物間的相容性。
所述的溶劑優選軟水或純凈水，可以避免自來水中的氯離子與整理劑中的銀離子反應，并且有利于提高整理后織物的柔軟性能。
上述各組分中，偶聯劑和超分散劑可對納米抗菌粉進行化學修飾和分散，制備出一端為化學鍵結合的納米抗菌劑，另一端具有活潑氫基團或反應性基團的化學結構；同時，經化學修飾后的納米抗菌粉，利用其分子鏈上的活潑氫基團或反應性基團與改性的聚醚基有機硅聚合物進行反應，從而實現納米抗菌劑與吸濕快干功能聚合物的接枝反應。
其中，納米抗菌粉(NAP)的化學修飾機理參見圖2、圖4； 化學修飾NAP與環氧改性聚醚基有機硅聚合物、或氨基改性聚醚基有機硅聚合物的反應機理分別參見圖3、圖5； 化學修飾NAP與改性聚醚基有機硅聚合物的接枝構象參見圖1。
由上述組分構成的吸濕快干和抗菌復合功能整理劑的制備步驟如下 (1)按照下述質量比進行配料偶聯劑∶超分散劑∶納米抗菌粉∶吸濕快干功能聚合物∶溶劑＝0.3～1.0∶0.2～1.0∶0.5～1.0∶0.5～2.0∶5.0～20.0； (2)將溶劑恒溫在20℃～40℃，磁力攪拌的狀態下加入偶聯劑，攪拌5～10mins，然后加入酸度調節劑醋酸，調PH值至納米抗菌粉的等電點附近，再加入納米抗菌粉和超分散劑，磁力攪拌1～2hrs后，最后加入吸濕快干功能聚合物，再繼續磁力攪拌1～2hrs，便制得吸濕快干和抗菌復合功能整理劑。
將上述吸濕快干和抗菌復合功能整理劑應用于織物的后整理，可采用下述步驟 (1)按照如下相對于被整理織物質量百分比備料取上述復合功能整理劑4～45％，滲透劑0.01～0.5％，柔軟劑1～3％，并控制織物與整理液的浴液比為1∶8～20； 所述的滲透劑選用JFC、DY2001、1108、JFC-2、T、BX中的任意一種，其作用能夠使得液體迅速而均勻地滲透到織物的內部。
柔軟劑選用HA-soft80、HA-011、NS、NS-18、NS-TD、STD-801G中的一種或兩種的復合。上述柔軟劑能賦予織物柔軟、豐滿和富于彈性的手感，以及優異的親水性。
溶劑優選軟水或純凈水。
(2)制備整理液將上述復合整理劑、滲透劑、柔軟劑加入到溶劑中，磁力攪拌5～15mins； (3)將純棉或滌棉混紡織物浸漬于30℃～60℃之上述整理液中20～40mins，取出后在130℃～170℃下烘干即可。
實施例1 將5mL軟水在20℃、磁力攪拌的狀態下，滴加0.5g偶聯劑KH-792，攪拌5mins后，滴加醋酸調節PH值為8.0～8.5(納米抗菌粉STK的等電點)，再加入0.5g納米抗菌粉STK和0.2g超分散劑PVP，進行磁力攪拌1hr，滴加0.5g環氧改性聚醚基有機硅聚合物DY-ETE301，繼續磁力攪拌1hr，制得吸濕快干和抗菌復合功能整理劑。
被整理織物質量為5g，取上述復合整理劑1.0g，滲透劑JFC 0.0019，柔軟劑NS 0.1g加入到50mL軟水中(浴液比約為1∶10)，磁力攪拌5mins后，制成整理液。
將5g純棉織物浸漬在上述整理液中，在30℃溫度下，浸漬40mins，取出后在130℃的溫度下烘干，即可制得吸濕快干和抗菌復合功能織物。
實施例2 將15mL純水在40℃、磁力攪拌的狀態下，滴加2.0g偶聯劑KH-560，攪拌10mins，滴加醋酸調節PH值為2(納米抗菌粉MFS200的等電點)，再加入3.0g納米抗菌粉MFS200和2.0g超分散劑TS-23000，進行磁力攪拌2hrs，滴加6.0g氨基改性聚醚基有機硅聚合物BD-10077，繼續磁力攪拌2hrs，制得吸濕快干和抗菌復合功能整理劑。
被整理織物質量為15g，取上述復合整理劑6.5g，滲透劑DY2001 0.05g，柔軟劑HA-soft80 0.45g，加入到300mL純水中(浴液比約為1∶20)，磁力攪拌15mins后，制成整理液。
將15g織物浸漬在上述整理液中，于60℃下，浸漬20mins，取出后在170℃的溫度下烘干，即可制得吸濕快干和抗菌復合功能織物。
實施例3 將10mL純水在30℃、磁力攪拌的狀態下，滴加2.0g偶聯劑KH-791，攪拌7mins，滴加醋酸調節PH值為8～11(二氧化鈦載銀抗菌粉的等電點)，再加入2.0g二氧化鈦載銀抗菌粉和2.0g超分散劑ED-53250，進行磁力攪拌1.5hrs，滴加4.0g環氧改性聚醚基有機硅聚合物NEODRY TM-1，繼續磁力攪拌1.5hrs，制得吸濕快干和抗菌復合功能整理劑。
被整理織物質量為15g，取上述復合整理劑2.0g，滲透劑BX 0.003g，柔軟劑NS-TD 0.15g，加入到120mL軟水中(浴液比約為1∶8)，磁力攪拌8mins后，制成整理液。
將15g織物浸漬在上述整理液中，于45℃下，浸漬30mins，取出后在150℃的溫度下烘干，即可制得吸濕快干和抗菌復合功能織物。
實施例4 將10mL軟水在35℃、磁力攪拌的狀態下，滴加0.9g偶聯劑KH-791，攪拌8mins，滴加醋酸調節PH值為8.0～8.5(氧化鈦氧化鋅復合抗菌粉的等電點)，再加入1.0g氧化鈦氧化鋅復合物和0.8g超分散劑PVP，進行磁力攪拌1.3hrs，滴加1.5g改性聚醚基有機硅聚合物JLSUN-SW，繼續磁力攪拌1.3hrs，制得吸濕快干和抗菌復合功能整理劑。
被整理織物質量為10g，取上述復合整理劑1.0g，滲透劑JFC 0.0075g，柔軟劑STD-801G 0.3g，加入到100mL軟水中(浴液比約為1∶10)，磁力攪拌10mins后，制成整理液。
將10g織物浸漬在上述整理液中，于50℃下，浸漬25mins，取出后在160℃的溫度下烘干，即可制得吸濕快干和抗菌復合功能織物。
由上述實施例1、實施例2、實施例3、和實施例4制得的吸濕快干和抗菌復合功能織物，未洗滌和洗滌20次后，織物的芯吸高度、水分蒸發率、和抗菌率三個性能指標，與未整理織物的性能指標進行對比，列于表1，如下 表1整理和未整理織物的性能指標對比 表1可見，利用本發明制備的吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，使用本發明的整理液配置和整理方法，對織物進行后整理，可制得耐久的、具有吸濕性、快干性、和抗菌性的功能型織物，能夠較好地實現本發明的目的。
以上所述的僅是本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出其它若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，其特征在于包括下述重量份的組分
吸濕快干功能聚合物0.5～2.0
納米抗菌粉0.5～1.0
超分散劑 0.2～1.0
偶聯劑0.3～1.0
溶劑 5.0～20.0
2.根據權利要求1所述的吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，其特征在于所述吸濕快干功能聚合物為改性聚醚基有機硅聚合物，包括HMW8871、JLSUN-SW、NEODRY TM-1、DY-ETE301、BD-10077、DH-8600A中的任意一種或兩種復合。
3.根據權利要求1所述的吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，其特征在于所述納米抗菌粉為銀鋅復合物、氧化鋅氧化鈦復合物、氧化鈦氧化硅復合物、二氧化鈦載銀復合抗菌劑、PAG-40D、STK、MFS350和MFS200中的任意一種或幾種復合，其平均粒徑小于100nm。
4.根據權利要求1所述的吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，其特征在于所述的超分散劑為PVP、TS-23000、ED-53250中的任意一種或兩種的復合。
5.根據權利要求1所述的吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，其特征在于所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑，其為KH-B92、KH-550、KH-560、KH-791、KH-792中的任意一種或兩種復合。
6.根據權利要求1所述的吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，其特征在于所述的溶劑為軟水或純凈水。
7.一種用權利要求1所述的吸濕快干和抗菌復合功能整理劑制備方法，其特征在于包括下述步驟
(1)按照下述質量比進行配料偶聯劑∶超分散劑∶納米抗菌粉∶吸濕快干功能聚合物∶溶劑＝0.3～1.0∶0.2～1.0∶0.5～1.0∶0.5～2.0∶5.0～20.0。
(2)將溶劑恒溫在20℃～40℃，磁力攪拌的狀態下加入偶聯劑，攪拌5～10mins，然后加入酸度調節劑，調節PH值至納米抗菌粉的等電點附近，再加入納米抗菌粉和超分散劑，磁力攪拌1～2hrs后，最后加入吸濕快干功能聚合物，繼續磁力攪拌1～2hrs，制得吸濕快干和抗菌復合功能整理劑。
8.一種吸濕快干和抗菌復合功能整理劑應用于織物的后整理，其特征在于包括下述步驟
(1)按照如下相對于被整理織物質量百分比備料取上述復合功能整理劑4～45％，滲透劑0.01～0.5％，柔軟劑1～3％，并控制織物與整理液的浴液比為1∶8～20；
(2)制備整理液將上述復合整理劑、滲透劑、柔軟劑加入到溶劑中，磁力攪拌5～15mins；
(3)將純棉或滌棉混紡織物浸漬于30℃～60℃之上述整理液中20～40mins，取出后在130℃～170℃下烘干即可。
9.根據權利要求8所述的織物的后整理方法，其特征在于所述整理液中的滲透劑選用JFC、DY2001、1108、JFC-2、T、BX中的任意一種。
10.根據權利要求8所述的織物的后整理方法，其特征在于所述整理液中的柔軟劑選用HA-soft80、HA-011、NS、NS-18、NS-TD、STD-801G中的一種或兩種的復合。
全文摘要
本發明提供了一種吸濕快干和抗菌復合功能整理劑，它包括下述重量份的組分吸濕快干功能聚合物0.5～2.0，納米抗菌粉0.5～1.0，超分散劑0.2～1.0，偶聯劑0.3～1.0，溶劑5.0～20.0。本發明采用偶聯劑和超分散劑對納米抗菌粉進行化學修飾和分散，制備出一端為化學鍵結合的納米抗菌劑，另一端具有活潑氫基團或反應性基團的化學結構，化學修飾后的納米抗菌粉，利用其分子鏈上的活潑氫基團或反應性基團與改性的聚醚基有機硅進行反應，從而實現納米抗菌劑與吸濕快干功能聚合物的接枝反應。該整理劑與滲透劑、柔軟劑和軟水制成復合功能整理液，應用于織物的后整理，可制得兼具吸濕性、快干性、抗菌性的功能型織物。
文檔編號D06M15/37GK101220559SQ20071012489
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月12日 優先權日2007年12月12日
發明者張慧茹, 李榮先, 李冬霜, 呂幼軍, 建 楊 申請人:深圳清華大學研究院