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一种抗菌型防水、防油、防污面料复合功能整理技术

2021-02-01金鹏
 摘要:将三防整理剂即防水、防油、防污整理剂与抗菌整理剂复合整理到全棉织物上,经过二浴二步,先进行三防整理,再进行抗菌整理的加工工艺,通过对三防整理和抗菌整理进行分析,优化出最佳工艺方案,达到三防+抗菌的效果。

关键词:防水;防油;防污;抗菌

前言  

纺织品的后整理通常可以分为弥补型和赋予型两大类。前者是为了弥补棉、毛、合成纤维等自身固有的缺陷,如棉织物的防皱、防缩整理,合成纤维织物的抗静电、抗起球整理等;后者是赋予织物原本所没有的功能,提高织物的附加值,如三防整理、阻燃整理、抗菌整理和防紫外线整理等[1]

弥补型和赋予型整理,均能改善产品品质,提升产品档次。满足不同消费群体的需求。近年来,随着人们消费水平的提高,单一整理的产品已难以满足市场的需求,复合功能整理成为产品开发的新亮点, 各种具有多重功能的纺织面料层出不穷,极大地丰富了市场[1-2]

传统的纯棉产品面料,存在其无法经常或长时间水洗的不足,在长期使用过程中,只能依赖传统的日晒紫外线,杀死部分有害真菌和细菌,其面料也不具备防止汗液、唾液、头皮屑、茶水、人体污垢等玷污的功能,以及受到污染后,对所产生有害细菌具备抑制功能,因此面料在使用过程中,容易受到污染,产生发黄、发霉、异味等现象,导致人体的过敏、皮肤瘙痒等症状的发生,影响了产品使用过程中的美观程度、舒适程度和安全程度。本文以纯棉织物为基础,开发一种抗菌型防水、防油、防污面料复合功能整理技术。  

1 防水、防油、防污、抗菌整理的原理

1.1 防水整理是赋予织物拒水的功能,织物经过拒水整理后改变纤维表面性能,使纤维表面的亲水性变为疏水性,水滴在织物表面上滚动而不润湿,防止水滴从织物外部进入内部,保持织物内部的干爽[3-5]

1.2酒店用纺织品如桌布、餐垫、椅套等往往要求具有一定的防油性能,即当织物通过油类液体而不被油润湿。防油整理即拒油整理,采用化学整理方法来改变纤维的表面性能,提高纤维的防油性。一般的防油剂具有低能表面,能对表面张力较小的油脂具有不润湿的特性,使织物具有不易被油性污垢沾污[3-5].

1.3 防污整理是通过改变织物组织和纤维的表面状态来减少污垢积聚的效果。酒店用纺织品在使用过程中难以避免会附着污物,洗涤清除污物是为了重复使用。但是洗涤织物是一种繁琐的劳动,并且加速织物的损伤,降低织物的使用寿命[3-5]。其防污整理剂是在织物表面形成分子屏障,阻止水和和各种油污、污物的润湿,即使有水或油污在织物表面滞留,也是呈液态,很容易去除[3-5]

1.4 抗菌整理是赋予织物抗菌的性能,即织物经整理后能够阻止细菌滋生、防止有害细菌交叉感染。特别是酒店用枕芯、被芯类产品,由于客人连续轮流使用同一产品,且无法水洗、日晒等维护,交叉感染所引起使用舒适性、安全性的下降的隐患,严重影响客户使用的欲望,降低了住客率。针对传统的全棉产品存在易沾污、发霉、发黄等缺陷,本文研发一种集抗菌与防水、防油、防污功能为一体的功能性产品,提高产品的附加值,以满足了消费者日益提高生活水平的要求。

2工艺分析

本文将抗菌、防水、防油、防污几种功能复合整理到一种全棉织物上,由于抗菌整理剂中含有表面活性剂,带有阴离子,呈现阴电荷性,而三防整理剂是含有机氟物质,呈现弱阳电荷性,如果采用同浴法,其助剂之间会发生反应,形成沉淀,影响整理效果,因此采用二浴法。

第一种方法:先进行抗菌整理再进行三防整理的工艺,结果显示其三防整理对抗菌剂的抗菌性能带来一定的影响,使得织物的抗菌型下降[2]。第二种方法:先进行三防整理再进行抗菌整理的工艺,结果表明其工艺有利于三防整理剂渗透到织物中,并且在三防整理后再进行抗菌整理,对织物的三防性能影响不大[2]。因此本文采用二浴二步法工型[2],先进行三防整理再进行抗菌整理的工艺。

2.1工艺流程第一步三防整理纯棉织物一浸轧整理工作液一烘干一焙烘一冷却第二步抗菌整理纯棉织物一浸轧整理工作液一烘干一焙烘一冷却

2.2  实验原料及试剂

148dtex×148dtex 133×100/10cm全棉织物(工业品)。

三防整理剂一种碳氢树脂(工业品);抗菌整理剂一种季铵盐化合物(工艺品)。

2.3 工艺处方和条件(g/L)

2.3.1  三防整理三防型整理剂    2040

 pH                          56

催化剂                         12

一浸一轧

轧余率                         70%

烘干温度/℃                   100

焙烘温度/℃                   160

焙烘时间/s                    50

2.3.2 抗菌整理抗菌剂 1020交联剂23 pH78 多浸一轧轧余率 70% 烘干温度/℃ 110 焙烘温度/℃ 180 焙烘时间/s 150

3 性能评定

3.1防水性

防水性能按照GB/T 4745-1997《纺织织物表面抗湿性测定沾水试验》标准测试,防水性能分为5 级,其中5级最好,1级最差。

3.2防油性

防油性能按照GB/T 19977-2005《纺织品拒油性抗碳氢化合物试验》标准测试,防油性能分为5 级,其中5级最好,1级最差。

3.3防污性

防污性能按照AATCC 130-2010《纺织品易去污性能测试方法》标准测试,防污性能分为5级,其5级最好,1级最差

1 全棉织物三防整理效果

项目

性能等级

防水性/级

3.5

防油性/级

3.5

防污性/级

3.5

从表1看出,全棉织物经过三防整理后,其防水性、防油性、防污性的等级只达到3.5级比单独的三防整理的织物三防性能等级低,这是由于本实验中三防整理剂用量少,只需织物的防水性、防油性、 防污性的等级达到3.5级,因为三防整理剂用量过多,会影响下一步的抗菌整理,降低织物的抗菌性能。 本实验中的防水、防油、防污整理剂是一种碳氢树脂,其中含有机氟物质,其原理是,经过防水、防油、防污型整理剂整理后的纺织品具备了较低的表面能,由于物质表面能具有不沾性特性(类似荷叶表面),可以有效防止因汗液、唾液、茶水等液体吸附所引起的沾污。

3.4抗菌性能

抗菌性能按照GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法》标准测试,以抑菌率的计算值作为结果,对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70%,说明样品具有抗菌效果。

2 全棉织物抗菌整理效果

项目

抑菌率

      菌/%

≥90

金黄色 菌/%

≥90

从表2看出,全棉织物经过抗菌整理后,对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率均大于70%,均可达到90%,与单独的抗菌剂整理的织物抗菌率大致相同,其抗菌效果极佳。本实验中使用的抗菌剂是一 种季铵盐化合物型的抗菌剂,织物经过三防整理剂和抗菌整理剂整理后,在一定的湿度下,会缓慢地释放出抗菌剂,可以防止头皮屑、人体污垢等所产生细菌和真菌的繁殖,有效防止由于面料发黄、发霉、 异味等现象,所导致人体的过敏、皮肤瘙痒等症状的发生。

4结语

(1) 三防、抗菌复合整理全棉织物采用二浴二步法,先进行三防整理,再进行抗菌整理的工艺, 其对织物的三防性能影响不大。

(2) 全棉织物三防、抗菌复合整理时,其防水、防油、防污性能只需达到3.5级,而对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率可以达到90%,三防整理剂用量过多后会降低织物的抗菌效果。

(3) 通过本文实验整理后全棉织物具有优良的三防和抗菌性能,能满足现在市场的需求,满足消费者对三防和抗菌性能的要求。

参考文献:

[1] 瞿保京,张瑞军.纯棉织物复合功能整理生产实践[J].印染,2008; 34 (9)11-13.

[2] 阎司琳,孙妍,妍王漩,等,棉织物抗菌、拒水拒油整理及整理效应研究[J].产业用纺织品(功能性整理技术与助剂),2014; 287 (4)27-30.

[3] 孙冰,贾景文,武生春.棉及其混纺织物的四防整理工艺[J].印染,2005; 31 (13)28-30.

[4] 沈锡,华丹群,钱锋.织物的三防四防整理技术应用[C].第七届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集,2007; (4)350-354.

[5] 李春光.涤棉织物抗皱加耐久性三防易去污整理工艺[C].洁龙杯第九届全国印染行业新材料、新技术、新工艺、新产品技术交流会论文集,2010: 515-520.

[6] 赵广明,霍瑞亭, 左凯杰.涤纶织物j防及抗菌复合整理的探讨[J].染整技术,2007; 29 (3) 17-23.

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