棉织物功能整理中天然由来化合物的应用研究

棉织物具有良好的透气性、吸水性、柔软性、亲肤性和穿着舒适性,但存在易滋生细菌、易燃等缺点。通过棉纤维表面改性,赋予棉织物抗菌、阻燃等功能具有重要意义。棉织物用抗菌整理剂中,无机抗菌剂耐久性差,成本高,对人体毒性强;有机抗菌剂耐热性差,整理加工过程复杂;已知天然抗菌剂活性低,稳定性差,整理过程繁琐。棉织物用阻燃整理剂中,卤系阻燃剂产生有毒气体,硅系阻燃剂对织物机械性能影响较大,氮系阻燃剂效果不佳,耐久性差。本文采用鱼精蛋白和植酸等生物质材料对棉织物进行功能整理,并深入研究了所得棉纤维表面结构与性能,主购买JQ1要内容如下:(1)选用鱼精蛋白(PM)为原料,通过浸-轧-烘处理工艺制备得到耐久抗菌棉织物。棉纤维经高碘酸钠氧化获得醛基化纤维表面,鱼精蛋白通过席夫碱反应进一步修饰其表面,形成阳离子型抗菌涂层。所得抗菌棉织物对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)的抑菌率大于99.99%,且经受50次标准洗涤实验或500次耐磨实验后仍保持99%以上的抑菌率。经过物理性能测试,上述化学改性过程不影响织物透气性、吸水性、拉伸强度和柔软度等性能。细胞毒性测试结果表明,改性棉织物对人体皮肤安全。本工作展示了一种赋予棉纺织品有效抗菌功能和持久活性的织物功能整理策略,过程简洁,成本低廉,无毒无害,在纺织品后整理领域具有较大实际应用潜力。(2)选用生物质植酸(PA)、二氧化钛纳米颗粒(Ti O_2 NPs)和十八胺(ODA)为原料,通过浸-轧-烘和喷涂工艺相结合制备抗菌、阻燃、疏水和抗紫外多功能棉织物。本工作首先通过浸-轧-烘工艺,利用PA与纤维素间的酯化反应将PA接枝到棉纤维表面,然后通过喷涂工艺分别将Ti O_2 NPs和ODA沉积在纤维表面,利用ODA与PA残余磷酸基团的酰胺反应,在纤维表面形成稳定涂层。所得多功能棉织物具有优异的抗菌性bioreceptor orientation(BR=100%)、阻燃性(LOI=48.5%)、疏水性(WCA=152°)和抗紫外(UPF=2000)性能。经20次循环洗涤实验,该多功能棉织物仍具良好抗菌性(BR>96%)、阻燃性(LOI>36.2%)、疏水性(WCA>138°)和抗紫外(UPF=2000)性能。上述整理改性过程不影响棉织物特有属性,织物透气性、柔性和拉伸性能等均未见显著劣化,较好地保留了棉织物的穿着舒适性。本MK-2206半抑制浓度工作结果验证了浸-轧-烘和雾化喷涂工艺相结合的方法可有效构建多功能棉织物,方法简单且扩展性强,能够拓宽功能纺织品的应用领域。