一种抑菌遮光窗帘织物的制备方法与流程

1.本发明涉及一种抑菌遮光窗帘织物的制备方法，属于功能纺织品加工技术领域。


背景技术：

2.窗帘是家纺主要产品之一，广泛应用于人们的生活，在卧室、宾馆、教室、会议室、影剧院和交通工具上有诸多应用需求。遮光窗帘具有基本的装饰和遮光功能，另外还具有防紫外线、隔热、吸音和防尘等功能。目前，市场对遮光窗帘的要求越来越高，希望其具有更好的功能性，如抑菌、阻燃、防污等，对其材质和功能改性的研究也越来越多。
3.涂层遮光窗帘是对普通的窗帘面料进行涂层整理，通过在涂层剂中加入遮光剂，如氧化钛、炭黑或颜料等，经多层涂层整理后达到遮光等功能性。当光线照射于涂层时，被反射或吸收起到遮光效果。常见的遮光窗帘涂层方式有泡沫涂层、转移涂层等。其中泡沫涂层最为常用，将用于涂层的聚合物与空气通过机械的方式均匀混合，使涂层浆中带有由气体形成的微孔，然后将涂层浆在窗帘面料的表面形成连续薄膜，从而起到遮光作用，同时存在泡沫微孔还可赋予织物隔热保温的作用。转移涂层是将反光涂层剂涂在离型纸上，再与织物压合，最后转移粘结在织物上。
4.常见的涂层浆料以聚丙烯酸酯为主，其中可加入金属粉末从而形成金属涂层，具有良好的遮光效果。金属粉末一般有银粉和金粉两种，银粉实质为铝粉，使用金属铝经球磨加工而成，颗粒呈扁平状，具有高遮挡功能，可遮挡可见光、紫外线和红外线，但易在空气中被氧化；金粉是铜锌合金粉末，化学性质相对稳定。
5.本发明建立了一种抑菌遮光窗帘织物的制备方法。本发明首先利用氯甲酸薄荷酯中的氯甲酸酯基团和叶酸中的氨基发生反应，生成薄荷醇基团改性叶酸，然后利用叶酸基团与多巴胺发生自氧化共聚合反应，生成薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子。该粒子中薄荷醇结构具有抑菌性能，叶酸和多巴胺结构具有抗紫外、遮光性能。将该粒子与丙烯酸酯乳液共混，涂层于织物表面，制备一种具有抑菌、遮光、防紫外性能的多功能窗帘织物。
6.目前，尚未见国内外报道具有抑菌、防紫外功能的薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子，也未见任何报道将类似结构的微纳米粒子用于纺织品涂层整理。有报道利用聚多巴胺改性织物，并在织物表面还原纳米银，赋予织物抑菌和防紫外性能。本技术与已报道的聚多巴胺改性织物方法有以下不同点：（1）本技术中，赋予织物抑菌功能的为微纳米粒子中的薄荷醇基团，该基团是微纳米粒子化学结构的一部分，与报道中的利用吸附结合的纳米银或其他抑菌物质的思路完全不同；（2）本技术中，利用了叶酸和多巴胺形成了独特的微纳米粒子结构，再利用该粒子与聚丙烯酸酯乳液混合使用，与在织物表面生成聚多巴胺涂层的方法完全不同。已报道的聚多巴胺涂层方法无法与聚丙烯酸酯发泡涂层结合使用。因此，本技术所涉及的加工方法与已有的聚多巴胺涂层整理报道均不相同。


技术实现要素：

7.本发明首先利用氯甲酸薄荷酯中的氯甲酸酯基团和叶酸中的氨基发生反应，生成
薄荷醇基团改性叶酸，然后利用叶酸基团与多巴胺发生自氧化共聚合反应，生成薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子；最后，利用该微纳米粒子和聚丙烯酸酯乳液混合，涂层于窗帘织物表面。微纳米粒子中薄荷醇基团具有抑菌性，叶酸基团和多巴胺基团具有防紫外、遮光性能，从而赋予了窗帘织物良好的抑菌、防紫外和遮光性能。
8.具体工艺及步骤如下：（1）薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子制备；处理工艺处方及条件：
①
在氮气保护条件下，向水和乙醚（体积比1:1）搅拌溶液中加入10~50 g/l叶酸，然后在0℃条件下，加入碳酸钠40~60 g/l，氯甲酸薄荷酯10~50 ml/l；室温搅拌2~4小时后，用石油醚提取产物，得到薄荷醇基团改性叶酸；
②
将10~50 g/l薄荷醇基团改性叶酸和10~50 g/l多巴胺盐酸盐加入ph8.0~8.5的缓冲溶液中，在接触空气的条件下，搅拌反应12~24小时，经冷冻干燥后得到薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子；（2）薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子涂层织物制备；处理工艺处方及条件：
①
称取步骤（1）制备得到的薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子3~5 g/l，聚丙烯酸酯浆料体积分数70%~85%，二氧化钛浆料体积分数10~15%，硬脂酸铵乳液体积分数2%~10%，氨水调节ph8~9，得到黑色色浆；
②
聚丙烯酸酯浆料体积分数70%~85%，二氧化钛浆料体积分数10~15%，硬脂酸铵乳液体积分数2%~10%，氨水调节ph8~9，得到白色色浆；
③
将以上色浆发泡后（发泡比1:3~1:4），按白色色浆、黑色色浆和白色色浆次序，三层涂布于窗帘织物表面，每次涂层后150~180℃焙烘2~5分钟，得到抑菌、防紫外遮光窗帘织物。
9.一种抑菌遮光窗帘织物的制备方法，所述窗帘织物包括聚酯织物、棉织物和麻织物；所述涂层方法为发泡涂层。
10.本发明的有益效果：本发明具有以下优点：（1）制备得到的薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子为环保整理剂，对人体健康和环境无不良影响；（2）薄荷醇基团与叶酸共价结合，不会从微纳米粒子中释放，整理后的织物抑菌率高，抑菌广谱性好，抑菌耐久性优异；（3）薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子吸光性能，防紫外性能好，少量添加即可大幅提高织物的抗紫外和遮光性能。
具体实施方式
11.以本发明述及的方法进行抑菌遮光窗帘织物制备，参照gb/t 20944.3述及的方法测定抑菌率；参照aatcc tm 183测定试样upf值；参照gb/t 17032中紫外透过率记作透光率。具体实施例如下：实施例1 ：
试样品种：涤纶机织面料；薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子制备；处理工艺处方及条件：
①
在氮气保护条件下，向水和乙醚（体积比1:1）搅拌溶液中加入20 g/l叶酸，然后在0℃条件下，加入碳酸钠40 g/l，氯甲酸薄荷酯30 ml/l；室温搅拌3小时后，用石油醚提取产物，得到薄荷醇基团改性叶酸；
②
将30 g/l薄荷醇基团改性叶酸和20 g/l多巴胺盐酸盐加入ph8.5的缓冲溶液中，在接触空气的条件下，搅拌反应18小时，经冷冻干燥后得到薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子；（2）薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子涂层织物制备；处理工艺处方及条件：
①
称取步骤（1）制备得到的薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子3 g/l，聚丙烯酸酯浆料体积分数80%，二氧化钛浆料体积分数15%，硬脂酸铵乳液体积分数5%，氨水调节ph 9，得到黑色色浆；
②
聚丙烯酸酯浆料体积分数85%，二氧化钛浆料体积分数10%，硬脂酸铵乳液体积分数5%，氨水调节ph 8.5，得到白色色浆；
③
将以上色浆发泡后（发泡比1:3），按白色色浆、黑色色浆和白色色浆次序，三层涂布于窗帘织物表面，每次涂层后150℃焙烘3分钟，得到抑菌、防紫外遮光窗帘织物。
12.试样1：未经处理涤纶机织面料；试样2：经以上（1）（2）步骤得到抑菌、防紫外遮光涤纶机织面料。
13.经测试，试样1无抑菌性能，试样2对金黄色葡萄球菌抑菌率99%、对大肠杆菌抑菌率99%，经50次洗涤后，对金黄色葡萄球菌抑菌率90%、对大肠杆菌抑菌率90%；试样1透光率50%，试样2透光率1%；试样1防紫外upf值32，试样2 upf值大于50；与试样1相比，试样2的遮光性和防紫外性大幅提升。
14.实施例2：试样品种：纯棉机织面料；（1）薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子制备；处理工艺处方及条件：
①
在氮气保护条件下，向水和乙醚（体积比1:1）搅拌溶液中加入30 g/l叶酸，然后在0℃条件下，加入碳酸钠30 g/l，氯甲酸薄荷酯20 ml/l；室温搅拌2小时后，用石油醚提取产物，得到薄荷醇基团改性叶酸；
②
将20 g/l薄荷醇基团改性叶酸和30 g/l多巴胺盐酸盐加入ph8.0的缓冲溶液中，在接触空气的条件下，搅拌反应12小时，经冷冻干燥后得到薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子；（2）薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子涂层织物制备；处理工艺处方及条件：
①
称取步骤（1）制备得到的薄荷醇/叶酸/多巴胺聚合物微纳米粒子5 g/l，聚丙烯酸酯浆料体积分数85%，二氧化钛浆料体积分数10%，硬脂酸铵乳液体积分数8%，氨水调节ph 9，得到黑色色浆；
②
聚丙烯酸酯浆料体积分数85%，二氧化钛浆料体积分数12%，硬脂酸铵乳液体积分数3%，氨水调节ph 8.5，得到白色色浆；
③
将以上色浆发泡后（发泡比1:3.5），按白色色浆、黑色色浆和白色色浆次序，三层涂布于窗帘织物表面，每次涂层后160℃焙烘4分钟，得到抑菌、防紫外遮光窗帘织物。
15.试样3：未经处理纯棉机织面料；试样4：经以上（1）（2）步骤得到抑菌、防紫外遮光纯棉机织面料。
16.经测试，试样3无抑菌性能，试样4对金黄色葡萄球菌抑菌率99%、对大肠杆菌抑菌率99%，经50次洗涤后，对金黄色葡萄球菌抑菌率92%、对大肠杆菌抑菌率95%；试样3透光率60%，试样4透光率2%；试样3防紫外upf值15，试样4 upf值大于50；与试样3相比，试样4的遮光性和防紫外性大幅提升。
17.虽然本发明已以优选实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。