1、納米銀抗菌粉TEB9600適用于棉、絲、毛、滌綸、錦綸及其混紡等對手感與白度要求不高的織物的抗菌整理。納米銀離子通過載體與織物結合，溶出的Ag+與細胞膜及膜蛋白結合，導致細胞立體結構損傷并產生機能障礙。它可以高效完全去除織物上的葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌和霉菌，從而防止運動裝、內衣、襪子、鞋襯里、毛巾、地毯、過濾材料、裝飾用布、家紡織品等的霉變和臭味。SGS、Intertek等全球多家權威檢測機構一致證明: TEB9600符合美國AATCC100標準及日本JIS L 1902-2002標準等。赫特公司提供世界著名的HERST吊牌，并免費提供織物抗菌性能測試。韓笑納米ZnO在抗菌拒水拒油整理

2、方面的應用研究 趙曉娣 姚金波 丁毅 府佳萍 天津工業大學材料與化工學院 300160作者簡介:趙曉姊(1979-，女，碩士在讀【摘要】通過納米ZnO與拒水拒油整理劑之間的協同作用，對棉絨織物實施抗菌整理加工。并介紹了納米氧化鋅的抗菌機理、偶聯劑的偶聯機理以及整理液的制備方法，通過拒水拒油性能的測試優化出最佳工藝，借助拒水拒油的作用來防止細菌的粘附，從而進一步提高織物的抗菌性能?！娟P鍵詞】納米ZnO 抗菌 拒水拒油 偶聯劑【中圖分類號】TS195.5文獻標識碼:A 文章編號:1005-9350(200501-0013-03 本文研究了納米ZnO與拒水拒油整理劑之間的協同作用，以高速攪

3、拌作為輔助手段，通過偶聯劑來增加納米ZnO粒子與拒水拒油整理劑間的配伍性，有效防止納米ZnO粒子間的團聚，使其穩定均勻的把納米ZnO分散在拒水拒油整理劑中，通過拒水拒油性能的測試優化出最優工藝，借助拒水拒油的作用來防止細菌的粘附，從而進一步提高織物的抗菌性能。1 納米氧化鋅的特性及抗菌機理納米氧化鋅粉體難溶于水，無味、無毒、質地細膩，其粒徑約為30-100nm，粒子形狀為粒柱形，納米氧化鋅由于其顆粒尺寸的微細化，比表面積急劇增大，產生了與普通氧化鋅不同的界面效應和小尺寸效應，具有顆粒小、表面活性強、分散性好等特性，具有較高的安全性，對廣譜范圍的細菌、霉菌具有優良的阻繁和殺滅功能。這些特殊性質賦

4、予其成為良好的抗菌材料。納米氧化鋅的抗菌機理可能有兩種途徑，第一種是光催化抗菌機理，即納米氧化鋅在陽光，尤其是紫外線的照射下，在水和空氣中能自行釋放自由電子(e-，同時留下了帶正電的空穴(h+，h+可以激發空氣產生活性氧(0，微生物與(0發生氧化反應而致死。第二種是金屬離子溶出抗菌機理，即游離出來的鋅離子接觸細菌體時，與酶蛋白結合使其失去活性而將細菌殺死。有充分實驗證明納米氧化鋅的抗菌機理應該是兩種機理共同作用的結果1。2 偶聯劑的偶聯機理由于納米ZnO的表面能比較高，而拒水拒油整理劑的表面能比較低，兩者相互混合時，會發生所謂的"水和油"的現象，因此采用偶聯劑在納米ZnO與

5、拒水拒油整理劑之間起到架橋的作用。本試驗采用硅烷偶聯劑，其是在一個分子中兼有對無機物具有反應性的基團(主要是硅氧烷基和對有機物具有反應性或相容性的基團(有機官能團的化合物2，一般用下面的結構式表示:Y-R-Si(OR3式中，Y為有機官能團; SiOR為硅氧烷基。主要機理為偶聯劑的親水基團能與納米ZnO粒子表面的羥基結合，其疏水基團能與拒水拒油整理劑中的樹脂結合。偶聯劑的偶聯機理取決于YR-SiOR結構中的有機官能團(Y和可水解基團(OR之間的穩定連接。有機官能團出的選擇要求做到對樹脂呈現反應性或相容性，如含有乙烯基或甲基丙烯酰氧基的硅烷偶聯劑適用于不飽和聚酯和丙烯酸樹脂(因為偶聯劑中的不飽和雙

6、鍵能與樹脂中的不飽和雙鍵發生化學反應。而可水解基團(0R水解后所生成的硅醇會與納米ZnO表面羥基之間產生牢固的鍵合作用，其中包括硅醇與納米ZnO表面羥基生成氫鍵及范德華力的作用以及硅醇之間醚化脫水作用等，最終使納米氧化鋅表面被硅烷偶聯劑部分或全部覆蓋1。3 實驗部分3·1 試劑和儀器納米ZnO粉體、偶聯劑(自制、交聯劑(自制、整理劑FK-510、異丙醇、氯化鎂。實驗室高剪切分散乳化機FA25型、接觸角測試儀JY-82、透氣儀YG461型。3·2 納米整理工藝在納米抗菌拒水拒油整理過程中，納米氧化鋅在整理劑中的分散穩定性是關鍵，本實驗在高速攪拌的物理分散下，加入偶聯劑有效的把

7、納米ZnO和整理劑連接起來，并通過交聯劑使其很好的與纖維結合。3·2·1 整理液的制備工藝納米ZnO+水(高速攪拌2Omin加入偶聯劑(高速攪拌3Omin加入拒水拒油整理劑(普通攪拌10min加入交聯劑、氯化鎂、異丙醇(普通攪拌30min納米整理劑.3·2·2 織物整理工藝織物在整理劑中浸漬10min3·2·2 織物整理工藝織物在整理液中浸漬10分鐘浸軋(軋液率85%預烘(80,3分鐘 焙烘(140,3分鐘。3·3 工藝優化由于影響整理劑的因素很多，因此采用三水平三因素的正交實驗，通過極差分析進行工藝優化。3·4

8、性能測試(1拒水拒油性:拒油性采用AATCC l18-1992標準。采用測接觸角的方法測拒水性。測試方法是用針管吸取一定量水滴到織物表面，然后用接觸角測試儀測出水滴與織物的接觸角，角度越大，拒水效果越好。(2抗菌性:將試樣和對照織物(未經抗菌整理的織物分別放于三角燒瓶中接種大腸桿菌。接種后將對照織物上的細菌立即洗滌并測定細菌數量，將試樣恒溫培養后洗滌細菌并測定細菌數量，然后計算出試樣的細菌減少率。(3耐久性:為了測試拒水拒油及抗菌效果的耐久性，實驗將整理后的織物洗滌5次，再測試其拒水拒油及抗菌效果。洗滌工藝條件:標準洗滌劑2g/L,浴比為1:50，溫度:40，時間:lOmin。(4透氣性:根據

9、GB 12799-91的標準，取原布及用最優工藝整理后的布樣，在YG461織物透氣儀上進行測試(布樣大小為lOcm×lOcm。4 結果與討論4·1 正交試驗結果根據極差分析法可知，影響拒水拒油的主次要因子次序為:拒水拒油整理劑用量硅烷偶聯劑用量納米ZnO用量。依次做各因素對接觸角影響曲線。表1 正交實驗表實驗號納米ZnO用量g/L硅烷偶聯劑用量%拒水拒油整理劑用量g/L接觸角(°拒油等級(級122201485225351555321060155544235160554560157564102014347826016568852015249810351555水平14

10、58473443-水平2460464470-水平3472453477-極差142934-整理劑的用量(g/L偶聯劑用量%納米ZnO用量(g/L圖1整理劑用量對接觸角的影響圖2偶聯劑用量對接觸角的影響圖3納米ZnO用量對接觸角的影響從圖1中可以看出隨著整理劑用量的增加，織物與水的接觸角增大，拒水性能顯著增強，符合一般規律。從圖2中可以看出，隨著偶聯劑用量的增加，織物與水的接觸角變小，說明偶聯劑的用量的增加會使得整理劑的拒水性能下降。分析認為，這和硅烷類偶聯劑的作用機理有關，在整理劑中處于最外側的硅烷類偶聯劑單分子層4，水解生成硅醇，然后與納米ZnO表面的羥基之間產生牢固鍵合作用，最終使ZnO表面

11、被硅烷偶聯劑牢牢地包覆。隨著偶聯劑用量的增加，逐步形成多分子層，使硅烷偶聯劑在水中水解形成大量的醇羥基，而醇羥基的親水性，會抵消拒水拒油整理劑的拒水作用。因此偶聯劑不宜過多，在實驗條件以2%為宜。從圖3中可以看出隨著納米粉用量的增加，接觸角沒有明顯的變化，由此可以得出納米粉并不是影響拒水拒油性能的主要因素。但考慮到納米粉有提高粗糙因子的作用，分析認為以8g/L為宜。綜上所述，得出的拒水拒油性能最優工藝是：整理劑用量為60g/L，偶聯劑用量為2%，納米ZnO的用量為8g/L。4·2 抗菌及抗菌持久性測試結果在上述優化工藝的基礎上，進一步測定其抗菌性能。研究發現，未經整理的對照試樣不具備

12、抗菌性能，培養皿上的菌落數多不可計，而經過納米ZnO整理的織物抗菌性極佳，培養皿上沒有細菌生長，證明納米ZnO具有良好的抗菌性能。表2 抗菌及抗菌耐久性實驗結果 空白納米ZnO納米ZnO+整理劑洗滌后菌落數(個多不可計900從表2中可以看出，整理過的織物經洗滌后抗菌性依然很好，仍無細菌生長，證明納米ZnO的抗菌效果具有持久性。4·3 透氣性的變化由GB12799-91測試方法測得的結果見表3。表3 透氣性試驗結果 原布處理后布樣處理后洗滌布樣透氣量Q/(L/m·s186171.5173.1由表3可知，經納米整理劑整理后透氣性變化不大，因此不會影響織物的服用舒適性。5 結論(1通過高速攪拌和偶聯劑的雙重作用把納米氧化鋅均勻地分散到整理劑中，制備出納米整理劑，并用正交試驗優化工藝結果為:偶聯劑用量為2%，整理劑用量為60g/L，納米ZnO的用量為8g/L;(2用此納米整理劑處理織物后，具有優異