棉織物超疏水抗菌整理劑制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種棉織物超疏水抗菌整理劑，其組分為長鏈烷基烷氧基硅氧烷、鈉米氧化鋅及作為乳化劑抗菌劑的硅烷季銨鹽。本發(fā)明以長鏈烷基烷氧基硅氧烷、鈉米氧化鋅為超疏水原料，以硅烷季銨鹽為乳化劑抗菌劑，制備出織物特別是棉織物的超疏水抗菌防霉整理劑，采用以水為分散介質(zhì)，克服了國內(nèi)外現(xiàn)有專利技術(shù)以有機溶劑為載體制備超疏水織物的缺點，用其處理的棉織物與水珠的接觸大于150°，達到了荷葉的超疏水效果，水珠在棉織物表面滾動，長時間不被織物吸收，同時具有優(yōu)良的抗菌防霉功能。
【專利說明】棉織物超疏水抗菌整理劑制備方法及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于防水防霉抗菌劑【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種適用于嬰兒尿布墊布、風雨衣、棉布篷蓋布的棉織物超疏水抗菌整理劑制備方法及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]織物防水劑是指能使織物具有疏水功能的物質(zhì)。早期織物防水劑包括油類、蠟類及合成防水劑如鋁.防水劑，硬脂酸鉻絡(luò)合物防水劑。自有機硅化合物出現(xiàn)后，人們普遍采用活性硅油做為織物防水劑，因為它疏水性特強，且耐老化耐久。硅油類防水劑分溶劑型和乳液型防水劑。溶劑型是將活性硅油溶于汽油等有機溶劑，再浸噴到織物上，這方法因使用有機溶劑，不安全，浪費資源，污染環(huán)境。一般都用水為分散介質(zhì)，用乳化劑先把活性硅油乳化，再配成一定濃度的工作液，一般用浸軋一烘干一烘焙法處理，使活性硅油牢固地付著在織物上成拒水膜。因為有乳化劑的存在，用乳液型硅油處理后的織物的拒水性不佳，與水珠的接觸角<90°，且水珠容易被織物吸收。
[0003]超疏水(super hydrophobic)概念是近二十年來出現(xiàn)的人們模仿大自然荷葉防水，飛鳥羽毛防水的仿生概念。要實現(xiàn)超疏水效果，表面必須創(chuàng)造一個納米微米級凹凸不平的表面和覆蓋一疏水材料。全世界的許多科學家都在努力研究，因為超疏水表面不但拒水而且能將灰塵污潰溶于水珠中被帶走而起自清潔作用。在玻璃、石材、防水織物中起自清潔防護作用，意義非凡。但到目前為止，超疏水織物還沒有能夠以水為分散介質(zhì)將疏水化合物處理到織物上做成的專利報導。更不用說又超疏水又抗菌的織物了。
[0004]超防水“super hydrophobic”是指水滴與接觸表面的接觸角大于150° ,類似水珠在荷葉上滾動一般的效果。中國專利“一種絕緣超疏水涂層的制備方法”中國專利申請?zhí)?01210278701.2.采用硅酮玻璃膠和偏氟乙烯的混合分散液在基材表面進行涂膜并進行熱處理，使水與涂膜表面接觸角大于150°，擊穿電壓大于15KV/ mm;申請?zhí)枮?01010619389，中國專利“超疏水織物或超疏水無紡布及其制造方法”，中科院上海應(yīng)用物理所采用長鏈烷烴單體對織物進行輻照接枝反應(yīng)，得到超疏水織物或超疏水無紡布，該專利采用價格昂貴的輻照設(shè)備，難工業(yè)化；申請?zhí)枮?00810050602.2的中國專利“超疏水布料的制備方法”，中科院長春應(yīng)化所采用棉織物在氯金酸和檸檬酸混合溶液中浸3-8分鐘，然后一，該方法用氯金酸納米材料，價格太昂貴；中國專利“一種超疏水織物的制備方法及超疏水功能織物”；申請?zhí)?10310074491的天津微能新材料科技有限公司采用硅膠和二氧化鈦的混合溶膠浸泡織物一烘干....得到。中國專利:“超疏水棉纖維材料或超疏水纖維材料的制備方法及用途”，專利申請?zhí)枮?007100558.35.7 (有權(quán))，中科院長春應(yīng)用化學研究所采用甲基硅酸鈉為原科做出甲基硅酸溶膠處理織物，得到超疏水纖維織物。由于甲基硅酸鈉納米材料為納米顆粒，對織物的附著必須依賴其它粘合劑，耐洗性和柔軟性有問題。申請?zhí)枮?01310027346.6的中國專利“超疏水織物在防止血液滲透中的應(yīng)用”，中科院化學所采用蠟的有機溶劑浸潰織物得到超疏水織物，此法用有機溶劑，存在安全隱患和浪費資源，污染大氣的問題。申請?zhí)枮?01210561344.c的中國專利“一種具有良好穩(wěn)定性超疏水織物的制備方法”，中科院蘭州化學物理所采用有機硅烷聚合物分散于有機溶劑中配成溶液再通過浸潰或噴涂法涂于織物表面，然后通過超聲或熱處理方法進行固化，得到超疏水織物；陜西科技大學在申請專利號201210334595.5中用滌綸紡織品以堿腐蝕法使滌綸纖維表面形成凹凸不平的坑穴，再用低表面能物質(zhì)溶液高溫處理，得到超疏水滌綸紡織品。此兩法也用有機溶液為載體，存在安全環(huán)保的問題。
[0005]超疏水抗菌織物國內(nèi)外專利末見報導。美國專利申請?zhí)朧SP2006/0292345A，采用凝膠一沉淀法做出各種硅溶膠納米沉淀到織物上再用十八烷基三甲氧基硅烷溶在乙醇溶液中處理，得到超強疏水織物，與水的接觸面大于150°，滾動傾角小于15°，此法也用乙醇為溶劑，存在安全危險。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服上述的技術(shù)缺點，本發(fā)明提供一種棉織物超疏水抗菌整理劑制備方法及其應(yīng)用，它克服了國內(nèi)外現(xiàn)有專利技術(shù)以有機溶劑為載體制備超疏水織物的缺點，用其處理的棉織物與水珠的接觸大于150°，達到了荷葉的超疏水效果，水珠在棉織物表面滾動，長時間不被織物吸收，同時具有優(yōu)良的抗菌防霉功能。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方法是:一種棉織物超疏水抗菌整理劑，其組分為長鏈烷基烷氧基硅氧烷、鈉米氧化鋅及作為乳化劑抗菌劑的硅烷季銨鹽。
[0008]上述棉織物超疏水抗菌整理劑的制備方法，其工藝步驟是:
第一步:在500ml具有攪拌器、加料漏斗和氮氣接管的四口燒瓶中，加入十六一十八混合烯烴180克升溫預(yù)熱到80° C通入氮氣，加入催化劑氯鉬酸的異丙醇溶液5ppm，通過滴液漏斗滴加三乙氧基硅烷100克，控制滴加速度，使釜內(nèi)溫度不超過120°，滴加完后保溫反應(yīng)2小時，抽樣測含氫轉(zhuǎn)化率達99%以上停止加熱，冷卻至室溫獲得長鏈烷基硅烷；第二步:稱取長鏈烷基硅烷或烷氧基改性長鏈烷基聚硅氧烷100克，有機硅季銨鹽5-10克，在均化器中，均化，慢慢加水至有效含量30%左右，加入緩沖液，加入納米氧化鋅、納米二氧化硅溶膠，便得到用于處理棉織物的棉織物超疏水抗菌整理劑。
[0009]上述棉織物超疏水抗菌整理劑的應(yīng)用步驟如下:
首先將棉織物超疏水抗菌整理劑兌水6-9倍，成處理工作液，使有效物含量為3-5%，用乙酸調(diào)PH5.5-7.0，經(jīng)絲光烘干的棉織物在此工作液中浸泡1-2分鐘，取它壓去多余的水然后放入烘箱110-120°C烘5分鐘直至烘干，再升溫至140-150°C處理3分鐘，得到超疏水抗菌棉布，該超疏水抗菌棉布與水珠的接觸角大于150°，長時間水珠不被織物吸收。
[0010]上述第一步還可以替代為在500毫升具有攪拌器、加料漏斗和氮氣接管的四口燒瓶中加入16-18烯烴260克，乙烯基三乙氧基硅烷20克，預(yù)熱至80°，加入氯鉬酸的異丙醇溶液5ppm，通過滴液漏斗滴加含氫硅油60克，在催化劑作用下，控溫80-100°C得到烷氧基改性長鏈烷基聚硅氧烷。
[0011]所述第二步緩沖溶液可以為碳酸氫鈉或乙酸或乙酸鈉溶液。
[0012]所述有機硅季銨鹽為3_(三甲氧基硅基)丙基十八烷基二甲基氯化銨，它具有三個活性基團，在水的作用下經(jīng)加熱就發(fā)生水解并互相交聯(lián)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使親水性能大大降低。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以長鏈烷基烷氧基硅氧烷、鈉米氧化鋅為超疏水原料，以硅烷季銨鹽為乳化劑抗菌劑，制備出織物特別是棉織物的超疏水抗菌防霉整理劑，采用以水為分散介質(zhì)，克服了國內(nèi)外現(xiàn)有專利技術(shù)以有機溶劑為載體制備超疏水織物的缺點，用其處理的棉織物與水珠的接觸大于150°，達到了荷葉的超疏水效果，水珠在棉織物表面滾動，長時間不被織物吸收，同時具有優(yōu)良的抗菌防霉功能。
[0014]

【具體實施方式】
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0015]一種棉織物超疏水抗菌整理劑，其組分為長鏈烷基烷氧基硅氧烷、鈉米氧化鋅及作為乳化劑抗菌劑的硅烷季銨鹽。
[0016]上述棉織物超疏水抗菌整理劑的制備方法，其工藝步驟是:
第一步:在500ml具有攪拌器、加料漏斗和氮氣接管的四口燒瓶中，加入十六一十八混合烯烴180克升溫預(yù)熱到80° C通入氮氣，加入催化劑氯鉬酸做的異丙醇溶液5ppm，通過滴液漏斗滴加三乙氧基硅烷100克,控制滴加速度,使釜內(nèi)溫度不超過120°，滴加完后保溫反應(yīng)2小時，抽樣測含氫轉(zhuǎn)化率達99%以上停止加熱，冷卻至室溫獲得長鏈烷基硅烷；第二步:稱取長鏈烷基硅烷或烷氧基改性長鏈烷基聚硅氧烷100克，有機硅季銨鹽5-10克，在均化器中，均化，慢慢加水至有效含量30%左右，加入緩沖液，加入納米氧化鋅、納米二氧化硅溶膠，便得到用于處理棉織物的棉織物超疏水抗菌整理劑。
[0017]上述棉織物超疏水抗菌整理劑的應(yīng)用步驟如下:
首先將棉織物超疏水抗菌整理劑兌水6-9倍，成處理工作液，使有效物含量為3-5%，用乙酸調(diào)PH5.5-7.0，經(jīng)絲光烘干的棉織物在此工作液中浸泡1-2分鐘，取它壓去多余的水然后放入烘箱110-120°C烘5分鐘直至烘干，再升溫至140-150°C處理3分鐘，得到超疏水抗菌棉布，該超疏水抗菌棉布與水珠的接觸角大于150°，長時間水珠不被織物吸收。
[0018]上述第一步還可以替代為在500毫升具有攪拌器、加料漏斗和氮氣接管的四口燒瓶中加入16-18烯烴260克，乙烯基三乙氧基硅烷20克，預(yù)熱至80°，加入氯鉬酸的異丙醇溶液5ppm，通過滴液漏斗滴加含氫硅油60克，在催化劑作用下，控溫80-100°C得到烷氧基改性長鏈烷基聚硅氧烷。
[0019]所述第二步緩沖溶液可以為碳酸氫鈉或乙酸或乙酸鈉溶液。
[0020]所述有機硅季銨鹽為3_(三甲氧基硅基)丙基十八烷基二甲基氯化銨，它具有三個活性基團，在水的作用下經(jīng)加熱就發(fā)生水解并互相交聯(lián)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使親水性能大大降低。
[0021]本發(fā)明以長鏈烷基硅烷或烷氧基聚硅氧烷，鈉米氧化鋅，納米二氧化硅為超疏水原料，以硅烷季銨鹽為乳化劑抗菌劑，制備出織物特別是棉織物的超疏水抗菌防霉整理劑，采用以水為分散介質(zhì)，克服了國內(nèi)外現(xiàn)有專利技術(shù)以有機溶劑為載體制備超疏水織物的缺點，用其處理的棉織物與水珠的接觸大于150°，達到了荷葉的超疏水效果，水珠在棉織物表面滾動，長時間不被織物吸收，同時具有優(yōu)良的抗菌防霉功能。
【權(quán)利要求】
1.一種棉織物超疏水抗菌整理劑，其其特征在于組分為長鏈烷基烷氧基硅氧烷、鈉米氧化鋅及作為乳化劑抗菌劑的有機硅烷季銨鹽。
2.上述棉織物超疏水抗菌整理劑的制備方法，其特征在于工藝步驟是: 第一步:在500ml具有攪拌器、加料漏斗和氮氣接管的四口燒瓶中，加入十六一十八混合烯烴180克升溫預(yù)熱到80° C通入氮氣，加入催化劑氯鉬酸的異丙醇溶液5ppm，通過滴液漏斗滴加三乙氧基硅烷100克，控制滴加速度，使釜內(nèi)溫度不超過120°，滴加完后保溫反應(yīng)2小時，抽樣測含氫轉(zhuǎn)化率達99%以上停止加熱，冷卻至室溫獲得長鏈烷基硅烷； 第二步:稱取長鏈烷基硅烷或烷氧基改性長鏈烷基聚硅氧烷100克，有機硅季銨鹽5-10克，在均化器中，均化，慢慢加水至有效含量30%左右，加入緩沖液，加入納米氧化鋅、納米二氧化硅溶膠，便得到用于處理棉織物的棉織物超疏水抗菌整理劑。
3.上述棉織物超疏水抗菌整理劑，其特征在于應(yīng)用步驟如下: 首先將棉織物超疏水抗菌整理劑兌水6-9倍，成處理工作液，使有效物含量為3-5%，用乙酸調(diào)PH5.5-7.0，經(jīng)絲光烘干的棉織物在此工作液中浸泡1-2分鐘，取它壓去多余的水然后放入烘箱110-120°C烘5分鐘直至烘干，再升溫至140-150°C處理3分鐘，得到超疏水抗菌棉布，該超疏水抗菌棉布與水珠的接觸角大于150°，長時間水珠不被織物吸收。
4.如權(quán)利要求2所述棉織物超疏水抗菌整理劑的制備方法，其特征是:上述第一步還可以替代為在500毫升具有攪拌器、加料漏斗和氮氣接管的四口燒瓶中加入16-18烯烴260克，乙烯基三乙氧基硅烷20克，預(yù)熱至80°，加入氯鉬酸的異丙醇溶液5ppm，通過滴液漏斗滴加含氫硅油60克，在催化劑作用下，控溫80-100°C得到烷氧基改性長鏈烷基聚硅氧烷。
5.如權(quán)利要求2所述棉織物超疏水抗菌整理劑的制備方法，其特征是:所述第二步緩沖溶液可以為碳酸氫鈉或乙酸或乙酸鈉溶液。
6.如權(quán)利要求1或2所述棉織物超疏水抗菌整理劑，其特征是:所述有機硅季銨鹽為3-(三甲氧基硅基)丙基十八烷基二甲基氯化銨，它具有三個活性基團，在水的作用下經(jīng)加熱就發(fā)生水解并互相交聯(lián)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使親水性能大大降低。
【文檔編號】D06M15/643GK104131468SQ201410387470
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】周宇鵬, 周濤, 李國全 申請人:南雄鼎成化工有限公司