自制抗菌剂GD-1在棉织物上的抗菌性能

西安工程大学学报

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｘｉ’ａｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

　第２８卷第２期（总１２６期）２０１４年４月Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．２（Ｓｕｍ．Ｎｏ．１２６） 文章编号：１６７４－６４９Ｘ（２０１４）０２－０１４６－０５

自制抗菌剂ＧＤ－１在棉织物上的抗菌性能

刘倩倩，樊增禄，李　庆，潘　婕，叶　辉

（西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安７１００４８）

摘要：用γ－氯丙基三甲氧基硅烷与二乙胺反应，经季铵化反应制得抗菌剂ＧＤ－１，并对纯棉织物进行抗菌整理，测试整理后织物的抑菌率、白度、断裂强力、折皱回复角等性能．整理后棉织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为９９．７４％和９９．３７％，自制抗菌剂ＧＤ－１的最佳应用工艺为：ＧＤ－１用量２０ｇ／Ｌ，ｐＨ＝６，８０℃预烘，１２０℃焙烘．整理后的棉织物洗涤５０次后，抑菌率仍能保持在８０．９５％左右．

关键词：抗菌剂；抑菌率；棉织物

中图分类号：ＴＳ　１９５．５ 文献标识码：Ａ

随着社会的发展，人们对纺织品服用性能的要求越来越高，抗菌剂的出现和快速发展成为纺织品发展的必然趋势［１］．目前，国际上被大家普遍认可的较成功的抗菌剂为美国道康宁公司的ＤＣ－５７００［２］，国内使用的抗菌剂，大多是从国外进口，致使纺织品的加工成本增高，所以研究性能优异的抗菌剂具有重要意义［３］．有机季铵盐能吸附带负电荷的细菌，具有良好的杀菌作用，但是普通季铵盐抗菌剂与整理后的纤维没有反应性，应用在纺织品上易被洗脱，且易在人体表面逐渐富集［４－５］．如果将硅氧烷引入季铵盐结构中制得有机硅季铵盐，抗菌剂和织物间可以形成共价键交联，可使其在织物上的牢度显著提高，抑菌的持久性得到改善［６－８］．

本文用γ－氯丙基三甲氧基硅烷与二乙胺反应后，再经季铵化反应制得抗菌剂ＧＤ－１，在传统季铵盐抗菌剂的基础上引入能够与棉纤维反应的硅氧烷基团，提高抗菌剂的持久抗菌性能，并探讨抗菌剂ＧＤ－１的最佳应用工艺条件，研究最佳工艺下整理后棉织物的各项物理性能指标的变化情况．

１　实　验

１．１　材料、试剂及仪器

１．１．１　材料及试剂　２９．５ｔｅｘ／２９．５ｔｅｘ，２３６根／１０ｃｍ×２３６根／１０ｃｍ全棉布；抗菌剂ＧＤ－１（自制），牛肉膏（分析纯，北京奥博星生物技术有限公司），琼脂粉（分析纯，北京奥博星生物技术有限公司），蛋白胨（分析纯，北京奥博星生物技术有限公司），磷酸二氢钾（分析纯，天津市盛奥化学试剂有限公司），磷酸氢二钠（分析纯，天津市河东区红岩试剂厂）．

１．１．２　仪器　织物热定型机（ＬＡ－２０５，日本株式会社），均匀小轧车（ＭＵ５０５Ｔ，北京纺织机械器材研究

收稿日期：２０１３－０９－１０

通讯作者：樊增禄（１９５９－），男，陕西省蒲城县人，西安工程大学教授，博士，主要从事纺织品染整技术及助剂等方面的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｌｆａｎ＠ｘｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

所），高压蒸汽灭菌锅（ＴＨＡ－３５６０Ｃ，ＴＳＡＯ　ＨＳＩＮ），恒温振荡摇床（ＣＲＹ－１１１２，上海茸研仪器有限公司），无菌台（ＳＷ－ＣＪ－１Ｄ，苏州净化设备有限公司），恒温培养箱（ＤＦ－１０１Ｓ，郑州长城科工贸有限公司），测色配色仪（ＨＵ－６９８，美国Ｘｒｉｔｅ有限公司），ＹＧ５４Ｌ型数字式织物折皱弹性仪（ＹＧ５４１Ｌ型，北京中兴伟业仪器有限公司），ＨＤ０２６Ｎ＋电子织物强力仪（ＳＷ－１２型Ａ，南通宏大实验仪器有限公司），耐洗色牢度试验机（ＭＵ５０５Ｔ，无锡纺织仪器厂），耐摩擦牢度仪（ＣＰ２５Ｄ，温州仪器纺织厂Ｓａｒｔａｒｉｕｓ），分光测色仪（Ｘ－Ｒ

ｉｔｅＣｏｌｏｒｉ７，上海嘉恩科技有限公司）．１．２　自制抗菌剂ＧＤ－

１的合成方法将一定比例的二乙胺和γ－氯丙基三甲氧基硅烷加入三颈反应瓶里，通水冷凝，一定温度下搅拌，反应一段时间后，冷却、结晶、抽滤，将滤液倒回三颈反应瓶中，减压蒸发出过量的二乙胺后加入季胺化试剂，适当温度下反应一定时间，减压蒸发出溶剂后自然冷却至室温得浅黄色粘稠液体．其合成步骤为：

步骤１：

步骤２

：

１．３　抗菌剂整理方法将自制抗菌剂ＧＤ－１用浸轧法整理到实验用纯棉织物上，工艺流程为：纯棉织物浸轧整理液（二浸二轧）→预烘→焙烘．

１

．４　测试１

．４．１　抑菌率　按ＧＢ／Ｔ２０９４４．３—２００８的规定，采用震荡法测定纺织品的抗菌性．１．４．２　白度　用ＷＳＤ－

３数字白度仪测定整理织物白度，每个样品测试４次求其平均值．１．４．３　Ｋ／Ｓ值　采用爱色丽Ｘ－Ｒｉｔｅ　Ｃｏｌｏｒｉ７分光测色仪，１００

视野，Ｄ６５光源，试样折叠４层，测定４次，取平均值．

１．４．４　色牢度　摩擦牢度参照ＧＢ／Ｔ　３９２０—２００８《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定，用ＧＢ／Ｔ２５１—２００８《纺织品色牢度试验评定沾色用灰色样卡》评定．皂洗色牢度参照ＧＢ／Ｔ　３９２１—２００８《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定．

１．４．５　强力　参照ＧＢ／Ｔ　

３９２３—１９９７《纺织品织物拉伸性能第１部分：断裂强力和断裂伸长的测定条样法》进行．１．４．６　折痕回复性　参照ＧＢ／Ｔ　

３８１９—１９９７《纺织品织物回复性的测定回复角法》中的水平法进行．１．４．７　静态吸水时间　用标准滴管（２５滴／ｍＬ）从离织物２ｃｍ高度，向水平铺展的织物表面滴１滴水，在静态下测试织物吸收完１滴水所用的时间．

２　结果与讨论

２．１　抗菌剂用量对抑菌性能的影响

将ＧＤ－１配成不同浓度的整理液（１０～３０ｇ／Ｌ），在８０℃预烘３ｍｉｎ，１２０℃焙烘３ｍｉｎ的条件下对纯棉织物进行整理，测试整理后织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率，探讨抗菌剂用量对抑菌性能的影响，结果如图１所示．从图１可以看出，大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率随抗菌剂浓度的增大而增大．

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４１第２期 自制抗菌剂ＧＤ－

１在棉织物上的抗菌性能