有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及材料制備領(lǐng)域，公開了一種有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明以棉纖維紡織品為載體，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的表面，從而獲得有機(jī)陽離子改性棉纖維紡織品。本發(fā)明所采用的工藝避免了在接枝之前合成硅氧烷季銨鹽，具有制備工藝簡單、成本低廉、易于工業(yè)化生產(chǎn)等特點，其制備的有機(jī)陽離子改性棉纖維紡織品可在抗菌紡織品等方面得到廣泛的應(yīng)用。
【專利說明】有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 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)】
[0002] 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、易染色性，手感柔軟，強度適度，穿著舒適等優(yōu)點。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。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。
[0003] 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)等手段對棉纖 維進(jìn)行改性越來越引起人們的重視。
[0004] 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Y-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。
[0005] 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，我們 認(rèn)為開發(fā)能夠有效避免這些缺點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】

[0006] 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， 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)。
[0007] 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。如果通過獨特的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，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。
[0008] 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：
[0009] (1)有機(jī)陽離子化合物溶液的制備
[0010] 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%。
[0011] (2)有機(jī)陽離子改性棉纖維紡織品材料的制備
[0012] 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°C恒溫烘干lh，再于120-190°C恒溫活化l_15min，取出用自來水清洗并 烘干后備用。棉纖維的浸泡時間優(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°C;活化時間優(yōu)選為2-5min。
[0013] 所說的叔胺類有機(jī)陽離子前置體具有式（I)的結(jié)構(gòu)：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法，其特征在于，包含W下步驟： (1) 有機(jī)陽離子化合物溶液的制備 將叔胺類、叔麟類或化巧類有機(jī)陽離子前置體加入到水中并加入等摩爾的環(huán)氧氯丙 焼，在室溫條件下攬拌0.5-2化，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； (2) 有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備 將紡織纖維浸泡在步驟（1)制備的有機(jī)陽離子化合物溶液中5-60min，在8(TC恒溫烘 干比，再于120-19(TC恒溫活化l-15min，取出用自來水清洗并烘干后備用。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法，其特征在于，步 驟（1)所說的叔胺類有機(jī)陽離子前置體具有式（I)的結(jié)構(gòu)：
其中Ri、Rs和Rs為Cl?C28焼基或帰姪基團(tuán)、Cl?C28團(tuán)代焼基或團(tuán)代帰姪基團(tuán)、Cl? Csg輕基焼基、苯基、或者予基。
3. 按照權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法，其特征在于，步 驟（1)所說的叔麟類有機(jī)陽離子前置體具有式（II)的結(jié)構(gòu)：
其中Ri、Rs和Rs為Cl?C28焼基或帰姪基團(tuán)、Cl?C28團(tuán)代焼基或團(tuán)代帰姪基團(tuán)、Cl? Csg輕基焼基、苯基、或者予基。
4. 按照權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法，其特征在于，步 驟（1)所說的化巧類有機(jī)陽離子前置體具有式（III)的結(jié)構(gòu)：
其中而、1?2、1?3、1?4、和35為氨、團(tuán)素、。?〔28焼基或帰姪基團(tuán)、。?〔28團(tuán)代焼基或團(tuán)代 帰姪基團(tuán)、Cl?C,8輕基焼基、或者予基。
5. 按照權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法，其特征在于，步

驟（I)所說的醇包括甲醇、己醇和丙醇。
6. 按照權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法，其特征在于，步 驟（2)所說的棉纖維紡織品包括純棉纖維紡織品和含有棉纖維的紡織品。
7. 按照權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)陽離子改性紡織纖維的制備方法，其特征在于，步 驟（1)所說的水和醇的體積比為10:0?50。
8. 按照權(quán)利要求1-7任何一項所述方法制備的有機(jī)陽離子改性紡織纖維用作抗菌材 料。
【文檔編號】D06M101/06GK104264464SQ201410487308
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】梁杰, 李改, 揭志強 申請人:上海師范大學(xué)