采用壳聚糖整理的涤纶织物的性能分析

王莎莎,张一心

（西安工程大学,陕西 西安 710048）

采用壳聚糖整理的涤纶织物的性能分析

王莎莎,张一心

（西安工程大学,陕西 西安 710048）

文章主要采用壳聚糖合成抗菌剂,通过轧、烘、焙工艺对涤纶织物进行整理。试验中采用两种方案,并采用单因素分析法研究了整理工艺对织物性能的影响。对几种工艺产品的抗大肠杆菌与金黄色葡萄球菌性能进行了测试研究,并分析了壳聚糖的用量对所整理织物刚柔性、吸湿性等性能的影响,最终得出最佳整理的工艺方案。

壳聚糖;涤纶织物;性能测试

涤纶织物具有耐热性好、表面光滑、耐磨性好、耐光性好、耐腐蚀等优点,是应用范围较广的一类纺织品。为使涤纶织物性能更加完善,适应时代发展,本文利用源自天然的甲壳素加工物——壳聚糖对涤纶织物进行整理。

本文是将壳聚糖溶解在有机酸中配制成整理剂,采用传统的二浸二轧的方法,使壳聚糖吸附在纤维表面,从而使织物性能得到改善。

1 涤纶织物的整理实验

1.1 实验仪器与药品

实验仪器：浸轧机（P-A 1）;恒温水浴锅（HHS-9S）;恒温烘箱（Y802）。

实验药品：方案Ⅰ 壳聚糖;醋酸。

方案Ⅱ 壳聚糖;醋酸;交联剂（丙二酸）;催化剂（醋酸钠）。

1.2 整理液工艺配方

按所需加工织物的重量,以1∶20的浴比计算壳聚糖的用量。精确称取一定量的壳聚糖溶解在1%的醋酸溶液中,制成一定浓度的壳聚糖溶液（方案Ⅱ还需往其中再加入3 g/L交联剂,4 g/L催化剂）,在恒温水浴锅中保持溶解温度20～25℃,熟成一天后,即为抗菌整理液。采用单因素分析法研究壳聚糖浓度对织物整理效果的影响。具体采取的工艺见表1。

表1 方案ⅠⅡ整理的工艺设计

1.3 工艺流程及条件

方案Ⅰ 用预先配制好的不同浓度的壳聚糖溶液整理织物,整理工艺为：浸渍30 min→二浸二轧（轧余率100%）→预烘（100℃,5 m in）→烘焙（150℃,3 min）→清水冲洗 →80℃烘干。

方案Ⅱ 用预先配制好的不同浓度的壳聚糖溶液整理织物,整理工艺为：浸渍整理液（2 min）→二浸二轧（轧余率 100%）→预烘（80℃,5 min）→烘焙（150℃,5 min）→水洗（汰渍净白去渍洗衣粉2 g/L,60℃,5 min,浴比50∶1）→80℃烘干。

2 整理前后涤纶织物性能的测试与对比分析

2.1 平方米重量和吸湿性

测试仪器：电子天平（JA 2003）;恒温烘箱（Y802）。

织物试样：三块10 cm×10 cm大小的烘干涤纶布。

方案Ⅰ、Ⅱ涤纶织物平方米重量测试结果见表2。

表2 方案ⅠⅡ的平方米克重

整理前涤纶布的公定回潮率下的平方米克重为101.704 g/m2。从表2可以得出,整理后织物平方米重量均大于未整理织物;随着壳聚糖用量的增加,织物的平方米克重变大,即涤纶织物上壳聚糖的附着率增大。

本实验采用烘箱法测试织物吸湿性,方案Ⅰ、Ⅱ吸湿性测试结果见表3。

表3 方案ⅠⅡ的吸湿性测试结果

结果分析：本实验用的涤纶布吸湿率为4.27%。整理后织物吸湿率均大于整理前（4.27%）;且吸湿率随着壳聚糖用量的加大而增大。

2.2 硬挺度

本实验使用LL Y-01B型电脑硬挺度仪进行测试,即斜面法测试。方案Ⅰ、Ⅱ硬挺度测试结果见表4。

表4 方案ⅠⅡ的硬挺度测试结果

结果分析：从表4中可看到,整理后的涤纶织物比原样硬挺,且随着壳聚糖用量变大,涤纶织物的硬挺度也随之变大;工艺6中,织物的手感已经发硬,说明壳聚糖用量偏大。

2.3 抗菌性能

本实验所用菌种为革兰氏阳性菌种、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus（A TCC 6538）和革兰氏阴性菌种、大肠杆菌 Escherichia coli（8099或A TCC 11229）,采用琼脂平皿扩散法对织物进行测试。方案Ⅰ、Ⅱ涤纶织物抗菌性能测试结果见表5。

表5 方案ⅠⅡ的抗菌性能测试结果

结果分析：从表5可以看出,涤纶织物经抗菌整理后具有较好的抗菌效果。

对金黄色葡萄球菌来讲,经过处理的涤纶织物,其试样下无菌落生长,且出现了不同宽度的抑菌带;随着壳聚糖用量的加大,抑菌带的宽度有所变大。从工艺4、5和6间的比较看,工艺5到工艺6抑菌带的变化不是很大。

对大肠杆菌来讲,经过处理的涤纶织物,其试样下无菌落生长,经工艺1整理的涤纶织物,其抗菌效果没有抑菌带,工艺2、3中都出现了抑菌带;随着壳聚糖用量的加大,抑菌带的宽度也变宽了。

采用工艺5和工艺6的整理工艺得到的抗菌织物有更好的抗菌性能,但是壳聚糖用量越大,织物的手感越差,因此,壳聚糖用量以工艺5为佳。

2.4 抗静电性能

本实验采用M 402织物摩擦式静电测试仪,其测试结果经处理后的数据见表6。

表6 方案ⅠⅡ的抗静电性能

从表6可以看出,经整理的涤纶织物具有抗静电效果;壳聚糖的用量越大,抗静电效果越好。

3 结论

本论文采用了两种方案对涤纶织物的壳聚糖整理工艺进行研究,主要分析了壳聚糖用量对整理后织物的抗菌性能的影响,通过测试整理后的涤纶织物的吸湿性、硬挺度和抗静电性,对采用的两种方案进行综合性的评估。通过以上实验,得出以下结论：

（1）壳聚糖对涤纶织物抗菌整理方案Ⅰ的最佳工艺是工艺3。经工艺3处理的涤纶织物,其抑菌带可达到0.4 mm,试样下无菌落,具有较好的抗菌效果,且其吸湿性、抗静电性和硬挺度都得到了改善。

（2）壳聚糖对涤纶织物抗菌整理方案Ⅱ的最佳工艺是工艺5。经工艺5处理的涤纶织物,其抑菌带可达到0.5 mm,试样下无菌落,具有很好的抗菌效果,同时其吸湿性和抗静电性都得到了提高,但织物的手感较硬。

[1] 杨栋樑.壳聚糖在织物功能整理中的应用[J].印染,2003,29（4）：34—36;（5）：36—38.

[2] 李战雄,靳霏霏,谢晓青.壳聚糖降解及在织物整理中的应用[J].印染助剂 ,2006,23,（4）：20—22.

[3] 余序芬.纺织材料试验技术[M].北京：中国纺织出版社,2004.

[4] 赵书经.纺织材料实验教[M].北京：中国纺织出版社,1989.

[5] 魏现航,曲丽君,郭肖青.戊二醛交联壳聚糖树脂的性能表征及其吸附性能研究[J].山东纺织科技,2010,（4）：1—4.

Analysis on Properties of Polyester Fabrics Fin ished by Chitosan

WANG Sha-sha,ZHANG Yi-xin
（Xi′an Polytechric University,Xi′an 710048,China）

Chitosan was used to compose anti-bacterial agent to finish polyester fabrics through the p rocess of mangling,p redrying and baking.Two p lans and unit facto r mathod w ere adop ted to analyse finish p rocess effected on fabric p roperty.The p roperty of resist Escherichia coli and staphylococcus aureus w ere studied,and the volume of chitosan p roduced on the effect of stiffness,softhess,and absorbent quality of finished fabric was analysed.The op timum finish p rocesswas abtained.

chitosan;polyester fabric;p roperty test

TS195.5+8

A

1009-3028（2010）06-0005-03

2010-09-10

王莎莎（1984—）,女,陕西西安人,硕士研究生。