本發(fā)明屬于阻燃劑，具體涉及一種抗菌阻燃尼龍織物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、尼龍作為一種聚酰胺合成纖維，它的出現(xiàn)使紡織品面貌煥然一新，也是合成纖維工業(yè)的重大突破。尼龍織物具有耐磨性好、斷裂強(qiáng)度高、可加工等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、電子電器、軍用紡織品、航空航天、家居裝飾等領(lǐng)域。同時(shí)，隨著生活水平的提高，人們對(duì)紡織品的健康性和安全性要求日益增加，因此紡織品的抗菌性和阻燃性備受關(guān)注，但尼龍織物的極限氧指數(shù)為20～22％，屬于可燃紡織品，無法滿足相關(guān)紡織行業(yè)的防火規(guī)定。因此，制備抗菌阻燃尼龍織物具有重要意義。

2、通過共聚共混法添加抗菌阻燃劑是賦予尼龍材料性能的常用方法，但卻暴露諸多問題，例如添加量多、分散性差等問題對(duì)尼龍材料的加工工藝和使用性能都造成了一定的影響，如中國專利cn03774265b公開了一種抗菌纖維的制備方法，該法將抗菌劑加入聚合物通過熔融紡絲制備抗菌纖維，抗菌劑用量大、效果有限且力學(xué)性能損失嚴(yán)重。中國專利cn107460561a公開了一種抗菌阻燃聚酰胺66織物的制備方法，將阻燃單體先經(jīng)預(yù)聚反應(yīng)得到阻燃劑預(yù)聚體，并在聚酰胺66的聚合過程中加入，得到阻燃聚酰胺66，再對(duì)其進(jìn)行抗菌處理，該法工藝較為復(fù)雜。中國專利cn103898744a公開了一種無鹵阻燃尼龍66織物的制備方法，首先將織物進(jìn)行預(yù)處理，再使之與含有pnf、as和hedp的氮磷阻燃劑通過充分浸漬、常規(guī)浸壓工藝后，經(jīng)烘焙將阻燃劑與織物牢固結(jié)合，從而達(dá)到阻燃防熔滴的目的。處理后錦綸樣品的氧指數(shù)值從21.1％提高到了26.0％。該法工藝簡(jiǎn)單，但該專利中的尼龍66織物的阻燃效果仍然需要進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種抗菌阻燃尼龍織物及其制備方法，該抗菌阻燃尼龍織物抗菌效果好、阻燃性能優(yōu)異，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率均能大于99.9％，其極限氧指數(shù)為41.7％，達(dá)到了不燃標(biāo)準(zhǔn)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的第一目的是提供一種抗菌阻燃尼龍織物的制備方法，包括以下步驟：對(duì)尼龍織物進(jìn)行預(yù)處理；將所述預(yù)處理后的尼龍織物浸漬在抗菌阻燃劑中進(jìn)行處理，浸漬后干燥得到抗菌阻燃尼龍織物；所述抗菌阻燃劑由氨基磺酸胍、單寧酸和溶劑制備而成。

4、進(jìn)一步的，所述所述氨基磺酸胍的摩爾濃度為0.8～1.0mol/l。

5、進(jìn)一步的，所述單寧酸的摩爾濃度為10～15g/l。

6、進(jìn)一步的，所述溶劑為去離子水與乙醇的混合溶劑，其中乙醇含量為20～40％。

7、進(jìn)一步的，所述抗菌阻燃劑的制備方法為將氨基磺酸胍溶于去離子水中，待完全溶解后，加入單寧酸，攪拌均勻后加入乙醇，充分反應(yīng)后形成抗菌阻燃劑。

8、進(jìn)一步的，所述預(yù)處理是將所述尼龍織物浸漬在濃度為1～5wt％的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液中20～24h。

9、進(jìn)一步的，所述尼龍織物為聚酰胺6或聚酰胺66。

10、進(jìn)一步的，所述浸漬時(shí)間為1～2h；和/或，所述干燥處理是在90℃下烘15～20min。

11、本發(fā)明的第二目的是提供根據(jù)上述的制備方法制備得到的抗菌阻燃尼龍織物。

12、進(jìn)一步的，所述抗菌阻燃尼龍織物的阻燃涂層的質(zhì)量為所述抗菌阻燃尼龍織的質(zhì)量的19～22％。

13、與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

14、(1)本發(fā)明的抗菌阻燃尼龍織物的制備分兩步法完成：

15、①織物預(yù)處理：將尼龍織物浸漬于氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液中，進(jìn)行強(qiáng)堿處理，實(shí)現(xiàn)織物表面的退漿和除雜；

16、②抗菌阻燃處理：本申請(qǐng)的一種抗菌阻燃劑以氨基磺酸胍和單寧酸為原料，在去離子水和乙醇的混合溶劑下制備抗菌阻燃劑，氨基磺酸胍中的氨基與單寧酸中的酚羥基通過靜電作用形成大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在織物浸漬過程中纏繞與織物纖維表面，同時(shí)與尼龍織物表面的氨基發(fā)生靜電作用，有利于抗菌阻燃劑成功吸附于尼龍織物表面，從而制備抗菌阻燃尼龍織物。如果氨基磺酸胍的濃度過低，影響織物的抗菌效果和阻燃性能，濃度過高時(shí)，織物會(huì)出現(xiàn)發(fā)硬的現(xiàn)象，影響織物的力學(xué)性能，單寧酸的含量過高時(shí)織物出現(xiàn)發(fā)黃現(xiàn)象，因此單寧酸的含量也不宜過高，其中去離子水與乙醇的混合溶劑中乙醇的含量需要控制在20～40％，氨基磺酸胍與單寧酸在水溶劑中會(huì)因靜電作用生成沉淀析出，加入乙醇有利于沉淀的溶解，同時(shí)，在織物浸漬干燥過程中，由于尼龍織物的高疏水性，使抗菌阻燃劑在織物表面出現(xiàn)嚴(yán)重分布不均的問題，乙醇較去離子水快速揮發(fā)，有利于抗菌阻燃劑在織物表面的均勻吸附，但乙醇的含量不可太高，歸因于氨基磺酸胍的水溶性。

17、(2)采用本發(fā)明制備的抗菌阻燃劑浸漬處理尼龍織物，借助于抗菌阻燃劑中的氨基磺酸胍，在燃燒過程中，其氨基受熱分解產(chǎn)生大量不可燃?xì)怏w降低氧氣濃度，阻礙了織物的燃燒，起到氣相阻燃的效果，硫基受熱分解產(chǎn)生二氧化硫，捕獲活性自由基，抑制燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，生成不可燃?xì)怏w，從而稀釋氧氣和可燃?xì)怏w來發(fā)揮阻燃效果，主要起氣相阻燃機(jī)理的作用；單寧酸則是在燃燒過程中脫水炭化，以炭源的形式發(fā)揮阻燃的作用。與此同時(shí)，氨基磺酸胍的分子結(jié)構(gòu)中含有氨基和磺酸胍基團(tuán)，可以在細(xì)菌或真菌表面形成一層保護(hù)膜，有效地抑制菌落的生長(zhǎng)和繁殖，單寧酸也可以破壞并抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，二者協(xié)同作用賦予了尼龍織物很好的抗菌效果。

18、(3)本發(fā)明所制備的抗菌阻燃尼龍織物抗菌效果好、阻燃性能優(yōu)異，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率均能大于99.9％，其極限氧指數(shù)為41.7％，達(dá)到了不燃標(biāo)準(zhǔn)。

19、(4)本發(fā)明的抗菌阻燃劑、抗菌阻燃尼龍織物的原材料和制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，安全環(huán)保，且易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，市場(chǎng)前景廣闊。

技術(shù)特征：

1.一種抗菌阻燃尼龍織物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：對(duì)尼龍織物進(jìn)行預(yù)處理；將所述預(yù)處理后的尼龍織物浸漬在抗菌阻燃劑中進(jìn)行處理，浸漬后干燥得到抗菌阻燃尼龍織物；所述抗菌阻燃劑由氨基磺酸胍、單寧酸和溶劑制備而成。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述所述氨基磺酸胍的摩爾濃度為0.8～1.0mol/l。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述單寧酸的摩爾濃度為10～15g/l。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑為去離子水與乙醇的混合溶劑，其中乙醇含量為20～40％。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述抗菌阻燃劑的制備方法為將氨基磺酸胍溶于去離子水中，待完全溶解后，加入單寧酸，攪拌均勻后加入乙醇，充分反應(yīng)后形成抗菌阻燃劑。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)處理是將所述尼龍織物浸漬在濃度為1～5wt％的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液中20～24h。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述尼龍織物為聚酰胺6或聚酰胺66。

8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述浸漬時(shí)間為1～2h；和/或，所述干燥處理是在90℃下烘15～20min。

9.一種如權(quán)利要求1-8任一所述的制備方法制備得到的抗菌阻燃尼龍織物。

10.如權(quán)利要求9所述的抗菌阻燃尼龍織物，其特征在于，所述抗菌阻燃尼龍織物的抗菌阻燃涂層的質(zhì)量為所述抗菌阻燃尼龍織物的質(zhì)量的19～22％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及阻燃劑技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種抗菌阻燃尼龍織物及其制備方法。包括對(duì)尼龍織物進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理后的尼龍織物浸漬在抗菌阻燃劑中進(jìn)行處理，浸漬后干燥得到抗菌阻燃尼龍織物；抗菌阻燃劑由氨基磺酸胍、單寧酸和溶劑制備而成。氨基磺酸胍中的氨基與單寧酸中的酚羥基通過靜電作用形成大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在織物浸漬過程中纏繞與織物纖維表面，同時(shí)與尼龍織物表面的氨基發(fā)生靜電作用，使得抗菌阻燃劑吸附于尼龍織物表面。在燃燒過程中，抗菌阻燃劑中的氨基磺酸胍通過氣相阻燃機(jī)理作用；單寧酸以炭源的形式發(fā)揮阻燃的作用。同時(shí)氨基磺酸胍和單寧酸的協(xié)同作用，還賦予尼龍織物很好的抗菌效果。該制備方法工藝簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：拜永孝,吳永彩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘭州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2