專利名稱：一種植物精油噴涂整理棉織物的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于紡織服裝、醫(yī)用材料領域，具體涉及一種植物精油噴涂整理棉織物的方法。
背景技術：
殼聚糖是自然界中第二大含量多糖——甲殼素脫乙?；a(chǎn)物，不溶于水和堿性溶液中，可溶于大多數(shù)稀酸中，存在于甲殼類、節(jié)肢類動物的殼體及菌類、藻類等低等植物的細胞壁中。殼聚糖資源豐富，具有良好的生物相容性、生物降解性、粘合性、抑菌性、保濕性、無毒無污染性等優(yōu)點。殼聚糖與纖維素化學結構相似，它們有很好的吸附和相容性，殼聚糖的羥基、一部分胺基與纖維的羥基形成眾多的分子間氫鍵，而殼聚糖的溶劑稀酸也可作為二者的交聯(lián)劑，使得殼聚糖整理能起到抗菌的效果，是良好的天然抗菌整理劑。目前，殼聚糖的抗菌研究已經(jīng)成為開發(fā)研究熱點，在化工、醫(yī)藥、食品、紡織、印染、污水處理等領域有廣泛的應用。植物精油，又稱揮發(fā)油，是萃取植物特有的芳香物質(zhì)，屬于植物源次生代謝產(chǎn)物，取自于草本植物的花、葉、根、樹皮、果實、種子、樹脂等以蒸餾、壓榨方式提煉出來的，具有強烈的氣味和香味。植物揮發(fā)性高，分子小，很容易被人體吸收。植物本身的香味，也直接刺激腦下垂體的分泌，酵素及荷爾蒙分泌等，平衡體內(nèi)機能。植物精油具有顯著的抑菌活性和廣泛的抗菌譜范圍以及與化學抑菌劑相比副作用和殘留毒性小的獨特優(yōu)勢，對常見的革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌和真菌都具有強烈的抑制作用。植物精油具有凈化空氣、殺菌、免疫、防腐、提供細胞營養(yǎng)等用途，可以作為天然抗菌劑。因此，將殼聚糖和植物精油兩者的優(yōu)勢特點相結合，制備出具有良好抗菌性能的抗菌劑，并應用到對棉織物的抗菌整理中，具有重要的應用價值和發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種帶有植物芳香味的植物精油噴涂整理棉織物的方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種植物精油噴涂整理棉織物的方法，包括如下步驟:( I)將精油和十二烷基硫酸鈉在pH8.0的純堿溶液中混合攪拌，高速分散后，超聲脫氣，即得抗菌整理液；(2)將殼聚糖溶于2wt%的檸檬酸溶液中，加入甘油作為增塑劑，室溫攪拌至完全溶解，制得殼聚糖整理液；(3)利用涂層機將殼聚糖整理液在棉織物的一面進行刮涂，殼聚糖整理液厚度控制在I 2mm，在棉織物的殼聚糖層一側，用抗菌整理液噴淋其表面，再加以與棉織物平面垂直方向的高強度電場作用；(4)電場作用后的棉織物再經(jīng)過100°C焙烘3分鐘，然后經(jīng)水洗、烘干定型。
步驟(I)中，所述的精油為茶樹精油、香茅精油或丁香精油。步驟(I)中，精油的體積占純堿溶液體積的I 3%。步驟(I)中，十二烷基硫酸鈉的質(zhì)量占純堿溶液質(zhì)量的0.5 1%。步驟(I)中，高速分散條件為4°C下攪拌速度為8000轉/分鐘。步驟(2)中，所述的殼聚糖的平均分子量為40 X IO4Da 100X IO4Da,脫乙酰度為80%以上。步驟(2)中，殼聚糖質(zhì)量占檸檬酸溶液質(zhì)量的0.5 2%。步驟(2)中，甘油體積占檸檬酸溶液體積的1%。步驟(3)中，抗菌整理液的噴涂用量為100ml/m2。步驟(3)中，所述的高強度電場由兩塊平板電極構成外接高壓直流電源，電源電壓20KV，兩塊平板電極間距離10cm。棉織物位于兩塊平板電極之間。為安全起見，陰極接地。步驟(3)中，所述的高強度電場作用條件為電場的陰極應置于殼聚糖層一側，電場作用時間為5 20s。本發(fā)明得到的植物精油噴涂整理棉織物的方法，可制備醫(yī)用材料、抗菌材料、紡織服裝材料等，廣泛應用于生物醫(yī)學、紡織工業(yè)、醫(yī)用抗菌保健等領域。有益效果:本發(fā)明制備方法與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:1、綜合了殼聚糖和植物精油兩者的優(yōu)勢，結合電場力的滲透作用和焙烘固化作用，將精油膠束包埋入殼聚糖層，抗菌活性強，緩釋抗菌效果明顯，廣譜抑菌作用顯著；2、與其他抗菌整理相比，其制備工藝簡單，生物相容性好，符合綠色、環(huán)保的理念；與精油的微膠囊整理相比較，省去了滲透劑、穩(wěn)定劑、粘合劑等化學合成試劑的工藝，直接利用物理方法將植物精油固化在棉織物表面，更降低了化學試劑對人體皮膚造成的不良影響。3、采用電泳方式將精油膠束滲透入殼聚糖層，精油膠束會根據(jù)膠束的大小進行排列，這樣整理的棉織物緩釋效果比常規(guī)整理方法更好，香氣釋放時間更持久。4、制備的棉織物具有一定的植物芳香味，能夠一定程度優(yōu)化環(huán)境，凈化空氣，還能加速消除人的神經(jīng)緊張，緩解壓力，愉悅心情，滿足人們精神上的享受；5、用途廣泛，可用作醫(yī)用材料、抗菌材料、紡織服裝材料、保健衛(wèi)生、抗菌護理等。


圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
具體實施例方式根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。香氣釋放時間的測定:將樣品放入25°C，氣壓為I標準大氣壓，濕度50%的環(huán)境中每過一天取出測定，5人進行主觀評價，大于等于3人評價為有香味的，則認定為香氣仍在釋放階段。實施例1:
一種植物精油噴涂整理棉織物的方法，包括如下步驟:(I)取4ml單方茶樹精油和1.5g十二烷基硫酸鈉在200ml pH為8.0的純堿溶液中混合攪拌，在4°C環(huán)境下，8000轉/分高速分散后，超聲脫氣，即得茶樹抗菌整理液。(2)將2.5g殼聚糖(平均分子量為70X IO4Da,脫乙酰度為87%)溶于200ml的質(zhì)量濃度2%檸檬酸溶液中，加入2ml的甘油作為增塑劑，室溫攪拌至完全溶解，制得殼聚糖整理液。(3)利用涂層機將殼聚糖整理液在棉織物的一面進行刮涂，殼聚糖整理液厚度控制在1.5mm，并在棉織物的殼聚糖層一側，用茶樹精油抗菌整理液噴淋其表面，噴涂用量為100ml/m2，再加以與棉織物平面垂直方向的高強度電場作用，所述的高強度電場由兩塊平板電極構成外接高壓直流電源，電源電壓20KV，兩塊平板電極間距離10cm，棉織物位于兩塊平板電極之間，電場的陰極應置于殼聚糖層一側，電場作用時間為12s。(4)通過電場作用后的棉織物再經(jīng)過100°C焙烘3分鐘，然后經(jīng)水洗、烘干定型，即得茶樹精油噴涂整理后的棉織物。該樣品香氣釋放時間為30天。實施例2:一種植物精油噴涂整理棉織物的方法，包括如下步驟:(I)取2ml單方香茅精油和Ig十二烷基硫酸鈉在200ml pH為8.0的純堿溶液中混合攪拌，在4°C環(huán)境下，8000轉/分高速分散后，超聲脫氣，即得香茅精油抗菌整理液。(2)將4g殼聚糖(平均分子量為100X IO4Da,脫乙酰度為93%)溶于200ml的質(zhì)量濃度2%檸檬酸溶液中，加入2ml的甘油作為增塑劑，室溫攪拌至完全溶解，制得殼聚糖整理液。(3)利用涂層機將殼聚糖整理液在棉織物的一面進行刮涂，殼聚糖整理液厚度控制在2mm，并在棉織物的殼聚糖層一側，用香茅精油抗菌整理液噴淋其表面，噴涂用量為100ml/m2，再加以與棉織物平面垂直方向的高強度電場作用，所述的高強度電場由兩塊平板電極構成外接高壓直流電源，電源電壓20KV，兩塊平板電極間距離10cm，棉織物位于兩塊平板電極之間，電場的陰極應置于殼聚糖層一側，電場作用時間為20s。(4)通過電場作用后的棉織物再經(jīng)過100°C焙烘3分鐘，然后經(jīng)水洗、烘干定型，即得香茅精油噴涂整理后的棉織物。該樣品香氣釋放時間為25天。實施例3:一種植物精油噴涂整理棉織物的方法，包括如下步驟:(I)取6ml單方丁香精油和2g十二烷基硫酸鈉在200ml pH為8.0的純堿溶液中混合攪拌，在4°C環(huán)境下，8000轉/分高速分散后，超聲脫氣，即得丁香精油抗菌整理液。(2)將4g殼聚糖(平均分子量為40 X IO4Da,脫乙酰度為82%)溶于200ml的質(zhì)量濃度2%檸檬酸溶液中，加入2ml的甘油作為增塑劑，室溫攪拌至完全溶解，制得殼聚糖整理液。(3)利用涂層機將殼聚糖整理液在棉織物的一面進行刮涂，殼聚糖整理液厚度控制在1mm，并在棉織物的殼聚糖層一側，用丁香精油抗菌整理液噴淋其表面，噴涂用量為100ml/m2，再加以與棉織物平面垂直方向的高強度電場作用，所述的高強度電場由兩塊平板電極構成外接高壓直流電源，電源電壓20KV，兩塊平板電極間距離10cm，棉織物位于兩塊平板電極之間，電場的陰極應置于殼聚糖層一側，電場作用時間為5s。(4)通過電場作用后的棉織物再經(jīng)過100°C焙烘3分鐘，然后經(jīng)水洗、烘干定型，即得丁香精油噴涂整理后的棉織物。該樣品香氣釋放時間為28天。對比例1:一種植物精油噴涂整理棉織物的方法，包括如下步驟:(I)取4ml單方茶樹精油和1.5g十二烷基硫酸鈉在200ml pH為8.0的純堿溶液中混合攪拌，在4°C環(huán)境下，8000轉/分高速分散后，超聲脫氣，即得茶樹抗菌整理液。(2)將2.5g殼聚糖(平均分子量為70X IO4Da,脫乙酰度為87%)溶于200ml的質(zhì)量濃度2%檸檬酸溶液中，加入2ml的甘油作為增塑劑，室溫攪拌至完全溶解，制得殼聚糖整理液。(3)利用涂層機將殼聚糖整理液在棉織物的一面進行刮涂，殼聚糖整理液厚度控制在1.5mm，并在棉織物的殼聚糖層一側，用茶樹精油抗菌整理液噴淋其表面，噴涂用量為I OOml/m2。(4)棉織物再經(jīng)過100°C焙烘3分鐘，然后經(jīng)水洗、烘干定型，即得茶樹精油噴涂整理后的棉織物。該樣品香氣釋放時間為10天。對比例2:一種植物精油噴涂整理棉織物的方法，包括如下步驟:(I)取4ml單方茶樹精油和1.5g十二烷基硫酸鈉在200ml pH為8.0的純堿溶液中混合攪拌，在4°C環(huán)境下，8000轉/分高速分散后，超聲脫氣，即得茶樹抗菌整理液。(2)將2.5g殼聚糖(平均分子量為70X IO4Da,脫乙酰度為87%)溶于200ml的質(zhì)量濃度2%檸檬酸溶液中，加入2ml的甘油作為增塑劑，室溫攪拌至完全溶解，制得殼聚糖整理液。(3)將茶樹抗菌整理液與殼聚糖整理液混合，并加入粘合劑、滲透劑和穩(wěn)定劑，制得混合整理液，利用涂層機在棉織物的一面進行刮涂，混合整理液厚度控制在1.5mm。(4)棉織物再經(jīng)過100°C焙烘3分鐘，然后經(jīng)水洗、烘干定型，即得茶樹精油噴涂整理后的棉織物。該樣品香氣釋放時間為20天。由上述實施例所制得的三種植物精油噴涂整理后的棉織物，根據(jù)AATCC100-2004和AATCC124-2006標準檢驗其對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌的抗菌活性，棉織物的洗滌方式為循環(huán)水洗，結果如表I。表I植物精油噴涂整理后的棉織物抗菌性能測試
權利要求
1.一種植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，包括如下步驟: (O將精油和十二烷基硫酸鈉在PH8.0的純堿溶液中混合攪拌，高速分散后，超聲脫氣，即得抗菌整理液； (2)將殼聚糖溶于2被％的檸檬酸溶液中，加入甘油作為增塑劑，室溫攪拌至完全溶解，制得殼聚糖整理液； (3)利用涂層機將殼聚糖整理液在棉織物的一面進行刮涂，殼聚糖整理液厚度控制在I 2mm，在棉織物的殼聚糖層一側，用抗菌整理液噴淋其表面，再加以與棉織物平面垂直方向的高強度電場作用； (4)電場作用后的棉織物再經(jīng)過100°C焙烘3分鐘，然后經(jīng)水洗、烘干定型。
2.根據(jù)權利要求1所述的植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的精油為茶樹精油、香茅精油或丁香精油。
3.根據(jù)權利要求1所述的植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，步驟(I)中，精油的體積占純堿溶液體積的I 3%。
4.根據(jù)權利要求1所述的植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，步驟(I)中，十二烷基硫酸鈉的質(zhì)量占純堿溶液質(zhì)量的0.5 1%。
5.根據(jù)權利要求1所述的植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，步驟(I)中，高速分散條件為4°C下攪拌速度為8000轉/分鐘。
6.根據(jù)權利要求1所述的植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的殼聚糖的平均分子量為40 X IO4Da 100X IO4Da,脫乙酰度為80%以上。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，步驟(2)中，殼聚糖質(zhì)量占檸檬酸溶液質(zhì)量的0.5 2%。
8.根據(jù)權利要求1所述的植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，步驟(2)中，甘油體積占檸檬酸溶液體積的1%。
9.根據(jù)權利要求1所述的植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，步驟(3)中，抗菌整理液的噴涂用量為100ml/m2。
10.根據(jù)權利要求1所述的植物精油噴涂整理棉織物的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的高強度電場由兩塊平板電極構成外接高壓直流電源，電源電壓20KV，兩塊平板電極間距離10cm，棉織物位于兩塊平板電極之間，電場的陰極應置于殼聚糖層一側，電場作用時間為5 20s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種植物精油噴涂整理棉織物的方法，這種方法是將棉織物在一定濃度殼聚糖檸檬酸溶液中浸漬后進行預交聯(lián)整理，然后在其表面噴淋高速分散的一定濃度植物精油和十二烷基硫酸鈉的混合溶液，進入一定強度的電場，植物精油膠束在電場力驅動下滲透進入殼聚糖涂層中，再通過焙烘整理固化殼聚糖交聯(lián)結構，將精油膠束包埋入殼聚糖層中。整理后的棉織物獲得了持久的、廣譜性的抗菌效果，具備良好的緩釋抗菌和力學性能，生物相容性好，并帶有一定的植物芳香味，可以作為醫(yī)用材料、紡織服裝材料、抗菌材料等廣泛應用于紡織工業(yè)、醫(yī)藥保健、生物醫(yī)學等領域。
文檔編號D06M13/262GK103147310SQ201310103068
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權日2013年3月27日
發(fā)明者葛彥, 湯佳鵬, 黃然, 劉國聯(lián), 柳依婷 申請人:南通蘇州大學紡織研究院