棉织物抗菌、拒水拒油整理及整理效应研究*

阎 琳 孙妍妍 王 璇 王英沣 何业茂

(安徽工程大学安徽省纺织面料重点实验室，芜湖，241000)

随着社会经济的发展及人们生活水平的提高，单一功能的纺织品已远远不能满足人们的需要，多功能整理的纺织品因其优良的性能越来越受到人们的关注，尤其是在一些对纺织品有特殊要求的行业或领域。如在医疗领域，要求纺织品在具有抗菌性能［1-5］的同时，兼具拒水拒油性能［6］，以更好地服务医疗行业，增强医疗卫生安全建设，提高医疗卫生安全性。

本文通过制备载银壳聚糖-1227复合抗菌剂，选择合适的拒水拒油整理剂，将拒水拒油整理剂和载银壳聚糖-1227复合抗菌剂对织物进行复配整理，使织物兼具抗菌及拒水拒油性能。克服了经拒水拒油整理后织物润湿性差，难以进行二次整理，以及经银抗菌整理后织物白度差的缺点，达到了抗菌性能好，拒水性能优良，同时白度较好的目的。

1 试验部分

1.1 试验材料

纯棉机织物，壳聚糖，硝酸银，乳酸，氢氧化钠，拒水拒油剂TG-5543，交联剂BN-69，季铵盐阳离子表面活性剂1227，渗透剂JFC，去离子水。

1.2 仪器与设备

JD5002型电子天平，HH-6型数显恒温水浴锅，PHB-5型便携式酸度计，DHG-9143BC-Ⅲ型电热恒温鼓风干燥箱，P-AO型浸轧车，R-3型焙烘机，WSB-3A型智能式数字白度计，TNG-35型沾水性能测试仪。

1.3 试验方法

1.3.1 纯棉机织物的预处理

退浆：将棉织物放入10 g/L的NaOH溶液中，水浴比为1∶30;加入一定量的渗透剂JFC，100℃，30 min。

精练：将经过退浆处理的棉织物放入28 g/L的NaOH溶液中，水浴比为1∶20;加入一定量的渗透剂 JFC，100 ℃，90 min。

1.3.2 载银壳聚糖抗菌剂的制备

将一定量的AgNO3加入到壳聚糖溶液中，加入一定量的渗透剂JFC，调节pH值为4.0，避光，50℃恒温反应1 h。不同试样AgNO3对整理剂的质量配制见表1。

1.3.3 载银壳聚糖-1227复合抗菌剂的制备

将一定量的AgNO3加入到壳聚糖溶液中，加入一定量的渗透剂JFC，调节pH值为4.0，避光，50℃恒温反应1 h，其中AgNO3与壳聚糖溶液的质量分数见表1。然后在银—壳聚糖反应体系中加入对整理剂质量分数为0.5%的季铵盐阳离子表面活性剂1227，渗透剂JFC，调节pH值为4.0，避光，50℃恒温反应1 h。

表1 AgNO3与壳聚糖溶液的质量分数

1.3.4 抗菌、拒水拒油复配整理

工艺A：经载银壳聚糖抗菌剂整理，再进行拒水拒油整理剂整理;工艺B：经载银壳聚糖-1227复合抗菌剂整理，再进行拒水拒油整理剂整理;工艺C：经拒水拒油整理剂整理，再进行载银壳聚糖-1227复合抗菌剂整理。具体整体工艺如下：

抗菌整理：在载银壳聚糖-1227复合抗菌剂中进行二浸二轧抗菌整理，浴比1∶30，浸渍时间30 min，轧余率80%～90%;然后在100℃的温度下预烘3 min;再在135℃的温度下焙烘3 min。

拒水拒油整理：使用50 g/L的拒水拒油整理剂、15 g/L的交联剂对织物进行二浸二轧拒水拒油整理，浴比1∶30，浸渍时间30 min，轧余率80%～90%;然后在100℃的温度下烘干3 min。

1.4 表征及测试

1.4.1 抗菌性能测试

测试方法：AATCC-90晕圈试验法。

所用仪器：SYQ-DSX-280B型高压蒸汽灭菌锅，250B型恒温培养箱，SW-CJ-27-D型双人单面净化工作台，KMC-1300V型VORTEX MIXER涡旋式振荡器，JYF5型药物天平。

试验菌种：革兰氏阴性菌——大肠杆菌(ATCC 8099)。

培养基：牛肉膏蛋白胨培养基，其配方为牛肉膏 1.8 g、蛋白胨 6.0 g、NaCl 3.0 g、琼脂 9.6 g、水600 mL，pH 值7.0～7.2。

1.4.2 拒水性能测试

所用仪器：TNG-35型沾水性能测试仪。

符合标准：AATCC 22—1977织物表面抗湿性测试方法。

测试指标：拒水级别。

1.4.3 白度测试

所用仪器：WSB-3A型智能式数字白度计。

符合标准：GB/T8424.2—2001《纺织品 色牢度试验相对白度的仪器评定方法》。

测试指标：白度值。

2 试验结果与分析

2.1 抗菌性能测试结果及分析

经过抗菌、拒水拒油复配整理后，织物抗菌性能的测试结果见表2。

表2 AgNO3质量分数对织物抗菌效果的影响

从表2可以看出，经过三种工艺处理后的织物均具有较好的抗菌能力，其中工艺C＞工艺B＞工艺A，并且在AgNO3对整理剂质量分数为0.2%时，经工艺C整理后织物的抗菌性能最好。

在工艺B和工艺C中，抗菌剂为载银壳聚糖-1227复合抗菌剂，在银—壳聚糖反应体系中加入了季铵盐阳离子表面活性剂1227。由于季铵盐阳离子表面活性剂1227具有氨基等活性基团，能够参与到壳聚糖与Ag+的配位反应中，并对Ag+起到进一步缓释作用;此外氨基基团本身也具有消毒、杀菌的功效，因此在添加季铵盐阳离子表面活性剂1227后，织物的抗菌能力有明显的增强。

对比工艺B和工艺C的抗菌与拒水拒油整理效果，由于工艺B是在进行抗菌整理后再进行拒水拒油整理的，二次整理对载银壳聚糖-1227复合抗菌剂的抗菌性能带来一定的影响，使得工艺B整理后织物的抗菌性能低于工艺C。

2.2 拒水性能测试结果及分析

经过抗菌、拒水拒油复配整理后，织物拒水性能的测试结果见表3。

表3 AgNO3质量分数对织物拒水性能的影响

从表3可以看出，在AgNO3加入量相同的条件下，经工艺A和工艺B整理后织物的拒水级别相同，而经工艺C整理后织物的拒水级别要高于工艺A和工艺B。因此先进行拒水拒油整理更有利于拒水拒油整理剂渗透到织物中，并且在拒水拒油整理后进行抗菌整理，对织物的拒水拒油性能影响不大。

2.3 白度测试结果及分析

经过抗菌、拒水拒油复配整理后，织物白度的测试结果见表4。

表4 AgNO3质量分数对织物白度的影响

从表4可以看出，随着Ag+用量的增加，整理后织物的白度逐渐下降。经工艺A复配整理后，织物的白度明显下降。而经工艺B、工艺C整理后，织物的白度较好，且随着Ag+用量的增加，白度下降不大。其中在AgNO3对整理剂质量分数分别为0.1%、0.2%时，经工艺C整理后织物的白度分别为77.10%、76.67%，与整理前相比，分别下降了5.17%和5.69%。即使在Ag+用量较高时织物仍然有较好的白度，基本上能满足服用的要求。

分析其原因，在工艺A试验中，载银壳聚糖抗菌剂的制备未加入季铵盐阳离子表面活性剂1227，而工艺B和工艺C加入了季铵盐阳离子表面活性剂1227。由于季铵盐阳离子表面活性剂1227具有氨基等活性基团，能够参与到壳聚糖与Ag+的配位反应中，减少游离Ag+在织物表面的附着，使整理后织物白度的下降得到一定的抑制。

此外，经工艺C整理后织物的白度略好于工艺B。由于工艺C先进行拒水拒油整理再进行抗菌整理，拒水拒油剂限制了游离Ag+在织物表面的附着，从而在一定程度上改善了织物的白度，但两者的白度相差不大。

综合分析以上试验结果，当AgNO3对整理剂质量分数为0.2%时，对织物先进行拒水拒油整理，然后用载银壳聚糖-1227复合抗菌剂进行抗菌整理，所得到的抗菌、拒水拒油织物的拒水性能优良，抗菌性能好，同时织物白度好。

3 结语

(1)利用季铵盐阳离子表面活性剂1227对载银壳聚糖进行改性，所制备的载银壳聚糖-1227复合抗菌剂的抗菌能力优于载银壳聚糖。对织物进行抗菌整理后再进行拒水拒油整理，对织物的抗菌性能产生了一定的影响。

(2)先进行拒水拒油整理更有利于拒水拒油整理剂渗透到织物中，并且在拒水拒油整理后再进行抗菌整理，对织物的拒水拒油性能影响不大。

(3)加入季铵盐阳离子表面活性剂1227，能够改善载银壳聚糖抗菌剂给织物带来的白度问题，织物白度明显较好，且随着Ag+用量的增加，白度下降不大。

(4)当AgNO3对整理剂质量分数为0.2%时，对织物先进行拒水拒油整理，然后用载银壳聚糖-1227复合抗菌剂进行抗菌整理，所得到的抗菌、拒水拒油织物的拒水性能优良，抗菌性能好，同时织物白度好。

［1］邓炳耀，高卫东，姚静，等.壳聚糖抗菌整理棉织物的研究［J］.纺织学报，2006，27(2)：45-48.

［2］姜生，徐军，刘瑜.壳聚糖抗菌整理的性能研究［［J］.印染助剂，2006，23(1)：39-40.

［3］徐霞，雷万学，李正军，等.壳聚糖季铵盐衍生物的合成及其抗菌活性［J］.信阳师范学院学报：自然科学版，2006，19(1)：58-60.

［4］邢彦军，宋阳，吉友美，等.银系抗菌纺织品的研究进展［J］.纺织学报，2008，29(4)：127-132.

［5］陈建勇，刘冠峰.壳聚糖改性及用其整理纺织品抗菌性能的研究［J］.功能高分子学报，2002，15(6)：194-198.

［6］狄剑锋.织物拒水拒油整理及其性能检测［J］.上海纺织科技，2003，31(4)：52-54.