本發(fā)明屬于紡織產(chǎn)品制造技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種防護(hù)功能的紡織面料加工技術(shù),特別是一種氧化石墨烯抗菌涂層織物的制備方法。
背景技術(shù):
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隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的提高,抗菌問題越來越引起人們的重視?,F(xiàn)實(shí)生活中人們不可避免地要接觸到各種各樣的細(xì)菌、真菌等微生物。這些微生物在合適的環(huán)境條件下會迅速生長繁殖,并通過接觸傳播疾病、影響人們的身體健康。日常生活中紡織品是這些微生物的良好生存之地,是疾病的重要傳播源,所以紡織品的抗菌加工有著極其重要的意義。
目前,各類抗菌、防菌織物主要是將織物用抗菌劑進(jìn)行后處理加工以獲得抗菌性能。常用的抗菌劑包括無機(jī)、有機(jī)和天然生物抗菌劑三大類型。無機(jī)抗菌劑以新型光催化型和載銀的納米復(fù)合型抗菌材料為主要,有機(jī)抗菌劑則以開發(fā)專效于生物分子如微生物代謝酶等的抗菌性為其拓展方向,天然生物抗菌劑可來源于所有生物體,主要包括多糖、多肽及糖肽聚合物類物質(zhì)。不同的抗菌劑對同一種病源菌有不同的抗菌作用機(jī)理和有效性,同一種抗菌劑對于不同的病源菌也有不同的抗菌作用機(jī)理和抑制范圍,因此得到既長效又廣譜、既高效又安全的抗菌劑,對抗菌紡織品的加工及使用十分重要。
氧化石墨烯(GO)是石墨烯重要的衍生物,具有sp2雜化的單層原子結(jié)構(gòu),它的表面有大量的羧基、羥基、環(huán)氧基等含氧的官能團(tuán),這些官能團(tuán)賦予了氧化石墨烯許多特性如良好的分散性、親水性以及與一些聚合物的兼容性等,這可以賦予材料更多的化學(xué)反應(yīng)性能,也可通過交聯(lián)使相鄰層形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提高單片層間的相互作用力,從而改善材料的物理性能。隨著GO功能化方法的發(fā)展,不同功能的含氧基團(tuán)賦予GO更多潛在的優(yōu)勢,其在抗菌方面的應(yīng)用也開始增多。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)提供一種氧化石墨烯抗菌涂層織物的制備方法,工藝簡單,易于操作,且產(chǎn)量較高,制備的紡織面料具有優(yōu)異的抗菌功能,可用于各種內(nèi)衣、床上用品、衛(wèi)生材料、鞋襪、裝飾材料、無紡布等方面。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明包括混合工序、浸軋和干燥三個(gè)工序,具體過程為:
(1)混合:將氧化石墨烯溶液震蕩分散后加入到偶聯(lián)劑溶液中,充分?jǐn)嚢璧玫交旌先芤?;其中各原料的重量百分比為:氧化石墨烯溶?0%~40%,偶聯(lián)劑溶液90~60%;
(2)浸軋:將步驟(1)得到的混合溶液置于浸軋機(jī)浸液槽中,將各類織物在室溫條件下通過二浸二軋工序,將混合溶液浸軋到織物上得到浸軋后的各類織物;其中,織物的軋余率為60%~80%;
(3)干燥工序:將浸軋后的各類織物置于烘箱中進(jìn)行烘干,其中烘箱溫度為60~90℃,干燥時(shí)間為10~40分鐘;制得氧化石墨烯抗菌涂層織物。
本發(fā)明所述氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯固含量為0.5%~5%,氧化石墨烯的厚度為1-3nm,片狀直徑為5-20um。
本發(fā)明所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
本發(fā)明制備的氧化石墨烯抗菌涂層織物測得有抑菌帶,且沒有繁殖,具有良好的抗菌效果。
本發(fā)明制備的氧化石墨烯抗菌涂層織物包括氧化石墨烯涂層聚酯織物、氧化石墨烯涂層聚酰胺織物和氧化石墨烯涂層聚丙烯織物。
本發(fā)明所述的各類織物包括聚酯織物、聚酰胺織物和聚丙烯織物,其中聚酯織物包括苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)純紡或混紡織物;聚酰胺織物包括聚己內(nèi)酰胺(PA6)、聚己二酰己二胺(PA66)純紡或混紡織物;聚丙烯織物包括聚丙烯(PP)純紡或混紡織物。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其生產(chǎn)工藝簡單,易于操作,且產(chǎn)量高,成本低,制備的氧化石墨烯抗菌涂層織物洗滌前后的抗菌效果,按照 標(biāo)準(zhǔn)GB/T20944.1-2007《紡織品抗菌性能的評價(jià)第1部分:瓊脂擴(kuò)散法》已達(dá)到效果好的等級,可用于各種內(nèi)衣、床上用品、衛(wèi)生材料、鞋襪、裝飾材料、無紡布等領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式:
下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
本實(shí)施例包括混合工序、浸軋和干燥三個(gè)工序,具體過程為:
(1)混合:將氧化石墨烯溶液震蕩分散后加入到偶聯(lián)劑溶液中,充分?jǐn)嚢璧玫交旌先芤?;其中各原料的重量百分比為:氧化石墨烯溶?0%~40%,偶聯(lián)劑溶液90~60%;
(2)浸軋:將步驟(1)得到的混合溶液置于浸軋機(jī)浸液槽中,將各類織物在室溫條件下通過二浸二軋工序,將混合溶液浸軋到織物上得到浸軋后的各類織物;其中,織物的軋余率為60%~80%;
(3)干燥工序:將浸軋后的各類織物置于烘箱中進(jìn)行烘干,其中烘箱溫度為60~90℃,干燥時(shí)間為10~40分鐘;制得氧化石墨烯抗菌涂層織物。
實(shí)施例1:
本實(shí)施例制備氧化石墨烯抗菌涂層織物的具體過程包括如下工序:
(1)混合工序:將氧化石墨烯溶液震蕩分散后加入到硅烷偶聯(lián)劑溶液中,混合溶液充分?jǐn)嚢?;其原料的重量百分比為:氧化石墨烯溶?0%,硅烷偶聯(lián)劑溶液90%;其中,氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯固含量為0.5%;
(2)浸軋工序:將上述混合溶液置于浸軋機(jī)浸液槽中,純PET織物作為基布在室溫條件下通過二浸二軋工序,將氧化石墨烯混合溶液浸軋到純PET織物上;其中,純PET織物的軋余率為80%;
(3)高溫固著工序:將浸軋氧化石墨烯溶液的純PET織物置于高溫烘箱中進(jìn)行烘干,其中高溫烘箱溫度為90℃,高溫固著時(shí)間為5分鐘,制備得到氧化石墨烯抗菌涂層織物。
本實(shí)施例經(jīng)測試,未經(jīng)涂層處理純PET織物不會產(chǎn)生抑菌環(huán),且細(xì)菌大量繁殖,沒有抗菌效果,本實(shí)施例1所制得的氧化石墨烯抗菌 涂層織物有1mm之內(nèi)的抑菌環(huán),且無細(xì)菌繁殖,抗菌效果好,水洗20次后仍可達(dá)到上述良好的抗菌效果。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例制備氧化石墨烯抗菌涂層織物的具體過程包括如下工序:
(1)混合工序:將氧化石墨烯溶液震蕩分散后加入到硅烷偶聯(lián)劑溶液中,混合溶液充分?jǐn)嚢瑁黄湓系闹亓堪俜直葹椋貉趸┤芤?0%,硅烷偶聯(lián)劑溶液10%;其中,氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯固含量為2%;
(2)浸軋工序:將上述混合溶液置于浸軋機(jī)浸液槽中,PA6織物作為基布在室溫條件下通過二浸二軋工序,將氧化石墨烯混合溶液浸軋到純PA6織物上;其中,純PA6織物的軋余率為80%;
(3)高溫固著工序:將浸軋氧化石墨烯溶液的純PA6織物置于高溫烘箱中進(jìn)行烘干,其中高溫烘箱溫度為60℃,高溫固著時(shí)間為40分鐘,制備得到氧化石墨烯抗菌涂層織物。
本實(shí)施例經(jīng)測試,未經(jīng)涂層處理純PA6織物不會產(chǎn)生抑菌環(huán),且細(xì)菌大量繁殖,沒有抗菌效果。本實(shí)施例1所制得的氧化石墨烯抗菌涂層織物(氧化石墨烯涂層純PA6織物)有大于1mm的抑菌環(huán),且無細(xì)菌繁殖,抗菌效果好,水洗20次后仍可達(dá)到上述良好的抗菌效果。