聚硅氧烷季铵盐的制备及对毛织物抗菌研究

论文摘要

羊毛作为重要的纺织材料，其制品具有弹性好、保暖性好、良好的吸、放湿功能、不易沾污、光泽柔和、手感柔软、穿着轻盈舒适等独特优良的性质。这些性能使毛织物具有各种独特风格，同时还可用以织制各种高级衣用织物。但毛织物在服用过程中极易滋生有害细菌，危害人们的健康。羊毛纤维的抗菌功能化逐渐被纺织界重视，也随即成为国内外研究的热点。本文以碳酸二甲酯、十四烷基叔胺、盐酸、氨基硅油（数均分子量8000左右）为原料，在实验室制备出聚硅氧烷季铵盐抗菌剂，并通过红外光谱实验方法，分析聚硅氧烷季铵盐抗菌剂的化学结构，同时测试抗菌剂的抗菌性能。本文采用“一浸一轧”后整理工艺，用实验室制备的抗菌整理液对毛织物进行抗菌整理，并通过工艺对比试验，分析各工艺参数对织物抗菌效果、接枝吸附率、白度、断裂强力的影响。在取得良好抗菌效果和不影响织物基本性能的同时，得出最佳的抗菌整理工艺参数:抗菌剂浓度10g/L、浴比1：30、pH值为6、焙烘温度120℃，抗菌毛织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到99.3%和99.5%，经30次洗涤后，抗菌毛织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍然可以达到80%以上，能够满足实际需要。本文通过对抗菌整理前后毛纤维结构比较的研究发现：抗菌整理后，抗菌剂附着于毛纤维表面，纤维与纤维之间有抗菌膜连接着；红外光谱分析的结果显示抗菌整理后毛纤维出现了1090cm-1和794cm-12处新的峰，分别代表Si-O-Si的伸展振动和Si-O-C的对称伸缩振动的吸收谱带，证实了织物与抗菌剂有化学键结合，这是织物具备抗菌性能的原因；抗菌整理对羊毛纤维结晶度的影响较小；抗菌整理后纤维的热转变特性和热稳定性没有发生明显变化。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 羊毛纤维概述
• 1.1.1 羊毛纤维的化学结构
• 1.1.2 羊毛纤维的微细结构
• 1.2 抗菌剂的种类及抗菌机理
• 1.2.1 有机抗菌剂的种类及抗菌机理
• 1.2.2 无机抗菌剂种类及抗菌机理
• 1.2.3 天然抗菌剂种类及抗菌机理
• 1.3 有机聚硅氧烷季铵盐及其在纺织领域中的应用
• 1.3.1 有机聚硅氧烷季铵盐简介
• 1.3.2 有机聚硅氧烷季铵盐在纺织领域中的应用
• 1.4 有机硅季铵盐的合成方法
• 1.4.1 甲基硅油与季铵盐反应
• 1.4.2 含氢硅油衍生物季铵化
• 1.4.3 叔胺单体与带有卤烷基侧链的聚硅氧烷
• 1.4.4 氨基硅油（硅烷）的季铵化
• 1.5 抗菌纺织品的制备方法
• 1.5.1 原纤加工法
• 1.5.2 后整理加工法
• 1.6 纺织品抗菌功能性加工的意义
• 1.7 本课题主要研究内容和实验方法
• 第二章 聚硅氧烷季铵盐抗菌整理剂的制备
• 2.1 引言
• 2.2 聚硅氧烷季铵盐抗菌剂制备方法
• 2.2.1 实验所用原料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 本体聚合制备氨基硅油及结果分析
• 2.2.4 溶液聚合制备聚硅氧烷季铵盐抗菌剂及结果分析
• 2.3 聚硅氧烷季铵盐的抗菌性能测试与评定
• 2.3.1 实验材料
• 2.3.2 实验仪器
• 2.3.3 实验方法
• 2.3.4 实验结果与分析
• 2.4 聚硅氧烷季铵盐抗菌剂的抗菌机理
• 2.5 本章小结
• 第三章 抗菌整理工艺条件对毛织物抗菌效果的影响
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验材料、药剂与仪器
• 3.2.2 抗菌整理的工艺试验方法
• 3.2.3 毛织物抗菌效果的测试方法
• 3.2.4 毛织物接枝吸附率计算
• 3.2.5 抗菌织物的耐洗性能测试方法
• 3.3 实验结果与分析
• 3.3.1 抗菌整理工艺对毛织物抗菌效果的影响
• 3.3.2 抗菌整理工艺对毛织物接枝吸附率的影响
• 3.3.3 抗菌整理工艺实验参数优化
• 3.3.4 织物抗菌效果的耐久性测试
• 3.4 本章小结
• 第四章 抗菌整理工艺条件对毛织物结构和性能的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验材料及仪器
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 抗菌整理工艺对毛织物强力和白度的影响
• 4.3.2 抗菌整理工艺对羊毛结构的影响
• 4.3.3 抗菌整理工艺对毛织物透湿性的影响
• 4.3.4 抗菌整理工艺对毛织物透气性的影响
• 4.3.5 抗菌整理工艺对毛织物织物风格的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
• 致谢