一種高效的抗菌整理劑的制備方法與流程
1.本發明屬于紡織品后整理技術領域，更具體地，涉及一種高效的抗菌整理劑的制備方法。
背景技術：
2.隨著生活水平的提高，人們越來越重視生活的質量，希望能獲得有舒適感的衣著，特別是安全、健康、衛生、清潔等
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觀念的形成，使紡織品的抗菌、防霉、防臭等后整理加工更加受到人們的重視。
3.目前，市場上也有通過后整理加工法賦予紡織物抗菌功效，主要分為天然抗菌劑、有機抗菌劑和無機抗菌劑。日常人們穿的貼身衣物，有時候是一種保護，但有時候也會成為致病菌的“溫床”。但目前很少有報道抗菌率在99％及以上甚至達到99.9％的抗菌整理劑。90％的抗菌率可能容易達到，但要進一步提高至99％及以上，卻存在一定的難度。面臨市場上日益提高的應用需求，有必要研究一種更加高效的抗菌整理劑。
技術實現要素：
4.針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種高效的抗菌整理劑的制備方法，以解決現有技術抗菌整理劑抗菌效果欠佳等的技術問題。
5.為實現上述目的，本發明提供了一種抗菌整理劑的制備方法，以端環氧硅油和胺類物質為原料，在含有催化劑和有機溶劑的體系中，進行環氧開環，通過本體聚合的方法制備得到直鏈嵌段硅油原油，然后加入乳化劑，乳化制備得到抗菌整理劑；其中，所述胺類物質為叔胺或聚醚胺。
6.優選地，所述端環氧硅油為平均分子量2000～15000的雙端環氧硅油。
7.優選地，所述聚醚胺為平均分子量200～900的直鏈雙端氨基聚醚中的一種或多種。
8.優選地，所述叔胺為四甲基乙二胺和/或四甲基己二胺。
9.優選地，所述端環氧硅油和胺類物質按照環氧：氨基的摩爾比為1:(1.0～2.0)投料。
10.優選地，所述有機溶劑為二丙二醇丁醚、異丙醇和二乙二醇丁醚中的一種或兩種。
11.優選地，所述催化劑為乙酸和/或月桂酸。
12.優選地，所述本體聚合的反應溫度為70～100℃，反應時間為6～12h。
13.進一步優選地，所述本體聚合的反應溫度為75～85℃，反應時間為7～9h。
14.優選地，所述乳化具體包括如下步驟：
15.(1)將所述直鏈嵌段硅油原油、二乙二醇丁醚、脂肪醇聚氧乙烯醚按照質量比60～70g：25～30g：20～30g混合后攪拌30～60min；
16.(2)將冰乙酸與去離子水按照質量比1～3g：50～60g混合均勻，得到乙酸水溶液，備用；
17.(3)將步驟(2)的乙酸水溶液與步驟(1)的體系混合，攪拌30～60min，得到透明澄清的高效抗菌整理劑。
18.總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，具有以下有益效果：
19.(1)本發明以端環氧硅油和胺類物質為原料，在含有催化劑的有機溶劑體系中，進行環氧開環，通過本體聚合的方法制得直鏈嵌段硅油原油，然后加入乳化劑，乳化制備得到抗菌整理劑。本發明制備得到的抗菌整理劑抗菌效果均能夠達到90％以上。
20.(2)本發明優選實施例中通過對原料種類及用量進行優化，制備的高效抗菌整理劑整理出來的織物具有較好的抗菌效果，針對大腸桿菌、金黃葡萄球菌、白念珠菌，抗菌率均能達到99.9％或以上。
21.(3)本發明抗菌整理劑制備方法簡單，生產過程成熟、穩定，可實現工業化生產，同時，該整理劑不含甲醛、apeo及重金屬等化學成分，非常環保。
具體實施方式
22.為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
23.本發明提供的一種抗菌整理劑的制備方法，以端環氧硅油和胺類物質為原料，在含有催化劑和有機溶劑的體系中，進行環氧開環，通過本體聚合的方法制得直鏈嵌段硅油原油，然后加入乳化劑，乳化制備得到抗菌整理劑；其中，所述胺類物質為叔胺或聚醚胺。
24.一些實施例中，所述端環氧硅油為平均分子量2000～15000的雙端環氧硅油。所述聚醚胺為平均分子量200～900的直鏈雙端氨基聚醚中的一種或多種，包括但不限于為ed600、ed900。所述叔胺為四甲基乙二胺和/或四甲基己二胺。所述端環氧硅油和胺類物質按照環氧：氨基的摩爾比為1:(1.0～2.0)投料。
25.本發明采用的不同分子量的端環氧硅油原料可按照常規合成方法得到，一些實施例中，采用如下方法制備得到：將端含氫硅油、烯丙基縮水甘油醚按摩爾比1:1.0～1.2投入反應瓶中，在氯鉑酸催化下發生硅氫加成反應，80～100℃反應2～4h后脫除低沸物即得端環氧硅油。
26.一些實施例中，所述有機溶劑為二丙二醇丁醚、異丙醇和二乙二醇丁醚中的一種或兩種。不同的有機溶劑時該環氧開環的反應活性有一定的差異，較佳的溶劑為異丙醇。所述催化劑為乙酸和/或月桂酸。采用不同的催化劑對反應活性也有一定的差異，較佳的催化劑為乙酸。
27.一些實施例中，所述本體聚合的反應溫度為70～100℃，較佳為75～85℃，反應時間為6～12h，較佳為7～9h。
28.本發明先以端環氧硅油和胺類物質為原料，在含有催化劑和有機溶劑的體系中，進行環氧開環，通過本體聚合的方法制得直鏈嵌段硅油原油，然后按照常規的乳化方法，制備相應的硅油乳液，即本發明抗菌整理劑。具體步驟如下：
29.(1)將直鏈嵌段硅油原油、二乙二醇丁醚、脂肪醇聚氧乙烯醚按照質量比60～70g：25～30g：20～30g混合后攪拌30～60min；
30.(2)將冰乙酸與去離子水按照質量比1～3g：50～60g混合均勻，得到乙酸水溶液，備用；
31.(3)緩慢將步驟(2)的乙酸水溶液加入到步驟(1)的體系中，攪拌30～60min，最后得到透明澄清的高效抗菌整理劑。
32.以下為實施例：
33.實施例1
34.將130g端環氧硅油(平均分子量＝8000)、12g聚醚胺ed600、2.4g乙酸和116g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a1。
35.實施例2
36.將130g端環氧硅油(平均分子量＝8000)、18g聚醚胺ed900、2.4g乙酸和120g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a2。
37.實施例3
38.將130g端環氧硅油(平均分子量＝8000)、2.32g四甲基乙二胺、2.4g乙酸和109g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a3。
39.實施例4
40.將130g端環氧硅油(平均分子量＝8000)、3.44g四甲基己二胺、2.4g乙酸和109g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a4。
41.實施例5
42.將65g端環氧硅油(平均分子量＝4000)、12g聚醚胺ed600、2.4g乙酸和64g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a5。
43.實施例6
44.將65g端環氧硅油(平均分子量＝4000)、18g聚醚胺ed900、2.4g乙酸和68g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a6。
45.實施例7
46.將65g端環氧硅油(平均分子量＝4000)、2.32g四甲基乙二胺、2.4g乙酸和56g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a7。
47.實施例8
48.將65g端環氧硅油(平均分子量＝4000)、3.44g四甲基己二胺、2.4g乙酸和57g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a8。
49.對比例1
50.將130g端環氧硅油(平均分子量＝8000)、4.25gn,n-二甲基十二烷基胺、1.2g乙酸
和109g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a9。
51.對比例2
52.將65g端環氧硅油(平均分子量＝4000)、4.25gn,n-二甲基十二烷基胺、1.2g乙酸和57g異丙醇，投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應8h，得到淡黃透明的直鏈嵌段硅油原油a10。
53.對比例3
54.將100g側鏈含氫硅油(平均分子量＝8000)、110g端環氧基烯丙基聚醚(平均分子量＝480)、0.1％的氯鉑酸-異丙醇溶液10g作為催化劑、210g異丙醇投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應3h，降溫至50℃以下，得到側鏈聚醚環氧基硅油z1；將1100g側鏈聚醚環氧基硅油z1、27g四甲基己二胺和35g冰醋酸加入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應4h，脫除異丙醇，得到淡黃透明的側鏈嵌段硅油原油a11。
55.對比例4
56.將100g側鏈含氫硅油(平均分子量＝8000)、230g端環氧基烯丙基聚醚(平均分子量＝1000)、0.1％的氯鉑酸-異丙醇溶液10g作為催化劑、330g異丙醇投入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應3h，降溫至50℃以下，得到側鏈聚醚環氧基硅油z2；將1100g側鏈聚醚環氧基硅油z2、27g四甲基己二胺和35g冰醋酸加入到裝有回流裝置和溫度計的四口燒瓶中，在攪拌下升溫至80℃，恒溫回流反應4h，脫除異丙醇，得到淡黃透明的側鏈嵌段硅油原油a12。
57.將上述制備的嵌段硅油原油a1～a12，分別按照常規的乳化方法，制備相應的硅油乳液b1～b12(嵌段硅油原油a1乳化得到的乳液為b1，嵌段硅油原油a2乳化得到的乳液為b2，以此類推，嵌段硅油原油a12乳化得到的乳液為b12)。具體步驟如下：
58.(1)將65g嵌段硅油原油a1～a12中的一種、28g二乙二醇丁醚、25g脂肪醇聚氧乙烯醚投入到500ml燒杯中，攪拌50min；
59.(2)將2g冰乙酸加入到55g去離子水中，混合均勻，備用；
60.(3)緩慢將步驟2的乙酸水混合液加入到步驟1的體系中，都加完后繼續攪拌40min，最后分別得到透明澄清的抗菌整理劑b1～b12。
61.對抗菌整理劑b1～b12進行了抗菌性能測試。首先，對織物進行柔軟整理，步驟如下：
62.l、將織物一浸一軋，壓力為3kg/cm2，軋余率為70％；
63.2、再在140℃下焙烘2min。
64.其次，將制得的布樣回潮30min，然后進行抗菌性能測試。
65.參考gb/t 20944.2-2007中的吸收法進行檢測，檢測結果如下：
66.表1針對大腸桿菌的抗菌率實驗結果
[0067][0068][0069]
表2針對金黃葡萄球菌的抗菌率實驗結果
[0070][0071]
表3針對白念珠菌的抗菌率實驗結果
[0072]
[0073][0074]
判定標準：
[0075]
1、細菌生長值≥1.5，表示細菌活性正常；
[0076]
2、抗菌值≥1.0或抗菌率≥90.0％，表示樣品具有抗菌效果；抗菌值≥2.0或抗菌率≥99.0％，表示樣品具有良好的抗菌效果。
[0077]
由以上實驗結果可以看出，b1至b12對大腸桿菌、金黃葡萄球菌、白念珠菌均具有抗菌效果；其中b3、b4、b7、b8對金黃葡萄球菌和白念珠菌均具有良好的抗菌效果，b7、b8對大腸桿菌也具有良好的抗菌效果。
[0078]
從實施例3、4、7、8可知，其制備得到的直鏈嵌段硅油原油具有季銨鹽結構，季銨鹽帶正電，而細菌通常帶負電荷，對應制備得到的季銨鹽抗菌整理劑與細菌接觸時，可能由于其陽離子吸附帶負電荷的細菌，抑制了細菌的呼吸功能，使細菌接觸后死亡。而實施例1、2、5、6制備的嵌段硅油原油為非季銨鹽結構，所以對應制備的抗菌整理劑抗菌效果可能相對差一些。對比例1、2制備的嵌段硅油原油雖為季銨鹽結構，但由于采用的胺類物質為n,n-二甲基十二烷基胺，制備得到的季銨鹽結構可能與本發明實施例制備得到的嵌段硅油原油季銨鹽結構有不同，導致其抗菌整理劑殺菌效果相對較差。另外，從表1可以看出，b7、b8對大腸桿菌的抗菌率明顯好于同為季銨鹽結構的b3、b4，可能的原因是b7、b8比b3、b4的硅氧烷鏈節少，季銨鹽鏈節多。對比例3和對比例4采用側鏈含氫硅油為原料，制備得到的嵌段硅油
原油為側鏈型嵌段硅油，對比例3和對比例4雖然采用了與本發明實施例相同種類的胺類物質四甲基己二胺，但是通過抗菌測試可知，側鏈型嵌段硅油原油制備得到的抗菌整理劑其抗菌效果達不到本發明實施例直鏈嵌段硅油合成的抗菌整理劑的抗菌效果。
[0079]
本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種抗菌整理劑的制備方法，其特征在于，以端環氧硅油和胺類物質為原料，在含有催化劑和有機溶劑的體系中，進行環氧開環，通過本體聚合的方法制備得到直鏈嵌段硅油原油，然后加入乳化劑，乳化制備得到抗菌整理劑；其中，所述胺類物質為叔胺或聚醚胺。2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述端環氧硅油為平均分子量2000～15000的雙端環氧硅油。3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚醚胺為平均分子量200～900的直鏈雙端氨基聚醚中的一種或多種。4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述叔胺為四甲基乙二胺和/或四甲基己二胺。5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述端環氧硅油和胺類物質按照環氧：氨基的摩爾比為1:(1.0～2.0)投料。6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為二丙二醇丁醚、異丙醇和二乙二醇丁醚中的一種或兩種。7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為乙酸和/或月桂酸。8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述本體聚合的反應溫度為70～100℃，反應時間為6～12h。9.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述本體聚合的反應溫度為75～85℃，反應時間為7～9h。10.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述乳化具體包括如下步驟：(1)將所述直鏈嵌段硅油原油、二乙二醇丁醚、脂肪醇聚氧乙烯醚按照質量比60～70g：25～30g：20～30g混合后攪拌30～60min；(2)將冰乙酸與去離子水按照質量比1～3g：50～60g混合均勻，得到乙酸水溶液，備用；(3)將步驟(2)的乙酸水溶液與步驟(1)的體系混合，攪拌30～60min，得到透明澄清的高效抗菌整理劑。
技術總結
本發明屬于紡織品后整理技術領域，更具體地，涉及一種高效的抗菌整理劑的制備方法。以端環氧硅油和胺類物質為原料，在有機溶劑體系中，進行環氧開環，通過本體聚合的方法制得直鏈嵌段硅油原油，然后加入乳化劑，乳化制備得到抗菌整理劑；其中，所述胺類物質為叔胺或聚醚胺。制備的高效抗菌整理劑整理出來的織物具有較好的抗菌效果，針對大腸桿菌、金黃葡萄球菌、白念珠菌，抗菌率均能達到90％以上，優選實施例中抗菌率可達99.9％以上。選實施例中抗菌率可達99.9％以上。
