[发明专利]一种超疏水抗菌整理剂、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种超疏水抗菌整理剂、其制备方法及应用。本发明通过在水溶液中依次加入硝酸银、氨水、正硅酸乙酯、十六烷基三甲氧基硅烷后，得到超疏水抗菌整理剂，然后将尿素预处理的棉织物浸泡在上述整理剂中制得具有超疏水性和抗菌性的超疏水抗菌纺织品，超疏水抗菌纺织品水的接触角最高达到168°，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有抗菌作用。所述超疏水抗菌整理剂的制备方法为无氟无醇体系，存放安全，环境友好；高效易控、条件温和低能耗；整理剂的性质均匀稳定，可多次重复使用，节约资源，超疏水抗菌棉织物通过浸泡即可制备，简便易得。

技术领域

本发明属于纺织品整理剂技术领域，具体涉及一种超疏水抗菌整理剂、其制备方法及应用。

背景技术

随着人们生活质量的提高，性能单一的超疏水材料已经无法满足人们的需求，人们开始追求更加高效便捷且健康化的产品，比如具有抗细菌粘附性能的超疏水服装。但是，仅仅依靠超疏水材料表面对细菌的抗黏附作用只是暂时性的，随着时间的增长，材料表面会慢慢失去其抗细菌黏附性能。因此，在超疏水材料中添加杀菌剂是实现长效杀菌的有效手段。

目前关于超疏水材料表面的制备方法主要是通过在低表面能物质表面构建粗糙结构或在粗糙结构表面修饰低表面能物质。其中，粗糙结构大多是通过引入无机纳米颗粒来实现，如SiO₂、TiO₂、ZnO₂、碳纳米管等，而纳米SiO₂是目前世界上最廉价易得的纳米材料。现有的制备方法中，大多数研究都采用Stöber法，即通过醇水体系的溶胶凝胶法来制备纳米SiO₂颗粒，由于醇的使用成本高且易燃，所以这种方法不利于大规模的工业化生产。此外，用于表面修饰的低表面能物质很多需要选择含氟等对环境造成污染的化学物质，因此也限制了其在实际日常生活中的广泛应用。

目前，将超疏水抗菌整理剂作用于棉织物并改变其构造的方法主要有两种，一种是将含有抗菌性的金属微纳米颗粒与超疏水整理剂结合，通过浸轧的方法整理到棉织物纤维上，这是目前最常用的方法，但此方法制得的棉织物与整理剂结合不牢固，易失效；另一种是在棉织物表面负载抗菌剂和粗糙纳米结构并进行疏水化处理，通过化学作用使二者之间的结合力变强，此种方法处理后棉织物表面均匀，但是制备方法比较繁琐复杂，不易实现。因此，研究同时具有杀菌性和超疏水性的抗菌剂，并通过简单浸泡在棉织物表面实现杀菌剂和微纳米颗粒以化学作用结合的复合整理技术具有较为重要的理论价值和实际意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种超疏水抗菌整理剂，同时提供所述超疏水抗菌整理剂的制备方法，该方法在无醇碱性溶胶凝胶体系中原位合成纳米SiO₂颗粒并使用低表面能物质进行原位疏水化处理，然后利用尿素对棉织物进行预处理，利用棉织物纤维中羟基与尿素接枝作用生成氨基甲酸酯基团络合银离子，通过原位合成的方法制得稳定的超疏水抗菌整理剂。

本发明还提供了所述超疏水抗菌整理剂在制备超疏水抗菌纺织品中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超疏水抗菌整理剂，所述超疏水抗菌整理剂通过抑菌剂、改性剂A以及改性剂B混合制备得到，所述抑菌剂为银的可溶性盐溶液，改性剂A为正硅酸乙酯，改性剂B为十六烷基三甲氧基硅烷。

所述超疏水抗菌整理剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）在60-70℃条件下，在蒸馏水中避光添加硝酸银，并调节pH至10-13，恒温搅拌20-40min，得到50-60mL的碱性硝酸银溶液；

（2）向步骤（1）得到的碱性硝酸银溶液中加入正硅酸乙酯，并保持60-70℃反应3-4h；

（3）向步骤（2）溶液中加入十六烷基三甲氧基硅烷，并保持60-70℃反应3-4h。

优选的，步骤（1）中硝酸银溶液浓度为2-6mmol/L。