纤维的改性加工处理剂及其加工处理方法技术

一种纤维材料的改性处理剂，它包括：甲壳质衍生物、纤维亲和剂、表面活性剂及水。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纤维、纱线或织物的改性处理剂及其加工处理方法，尤其涉及一种将甲壳质施加于纤维、纱线或织物上的改性处理剂及其加工处理方法，以提高该纤维抗菌能力及耐久能力，并使其拥有生物活性。
技术介绍
甲壳质是取自虾蟹水产外壳的天然多糖高分子(polysaccharide)，工业上的制造过程是将虾蟹壳的原料以盐酸溶解其中的钙质，并利用氢氧化钠除去蛋白质及脂质，便可得到甲壳质(chitin)的白色固体产物，然而甲壳质不易溶解于一般溶剂，因此使得使用上遭受限制，故一般多以脱乙酰反应(Deacetylation)制作成脱乙酰壳多糖(chitosan)衍生物，或者再进一步经过羧甲基取代反应(carboxymethyl substitution)形成羧甲基脱乙酰壳多糖(carboxymethylchitosan)的衍生物，脱乙酰壳多糖和羧甲基脱乙酰壳多糖均可完全溶于水中，使用时相当方便，故而成为甲壳质应用的关键材料。甲壳质、脱乙酰壳多糖、羧甲基脱乙酰壳多糖，其化学式如下所示 甲壳质 R1＝H或COCH3脱乙酰率＝NH2数目/n脱乙酰壳多糖 R1＝H或CH2COOHR2＝H，COCH3，CH2COOH脱乙酰率＝NH2数目/n羧甲基取代率＝CH2COOH/n羧甲基脱乙酰壳多糖此三种甲壳质的衍生物均具有优异的生物活性，例如皮肤相容性、保湿性及抗菌性等等，因此若可将甲壳质导入纤维里面，使得上述甲壳质生物活性机能显现于纤维上，必可提高纺织品的手感、舒适性及卫生机能。一般甲壳质应用于纤维改性的专利多来自日本，依现行技术而言可分为两类第一种技术便是在纤维制造过程中加入，将甲壳质与纤维高分子材料掺合制成的高分子粘液，经过纺丝工序得到改性纤维，例如JP11100713A2便是使用粒径≤3μm的脱乙酰壳多糖为例掺入醋酸纤维素溶液中，并循纺丝工序制得抗菌醋酸纤维；而JP11100712A2则是将脱乙酰壳多糖与纤维素一并溶解于硫氰酸盐中，经过湿法纺丝得到抗菌人造纤维，此种技术具备有耐久性的优点，但却只能应用于溶液纺丝系统，例如人造纤维、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维，对于融熔纺丝系统，例如聚酯纤维或尼龙等便不适用。第二种技术是对纤维进行后加工处理，其乃是将甲壳质施加于纤维体的表面，故可应用于纤维、纱线、布匹及非织造织物等各种型态的材料的处理，理论上该种方式适用于各种天然及合成纤维，然而受到甲壳质与纤维材料两者间的结合性的限制，因此后加工处理的耐久性较第一种技术纤维制造过程中导入的方式要来得差。专利技术的内容由于脱乙酰壳多糖及羧甲基脱乙酰壳多糖均具备优异的吸湿性，因此本专利技术人便着手从事研究运用聚酯及聚氨酯等的水性树脂，添加脱乙酰壳多糖以组成抗菌纤维加工剂，以提高甲壳质后加工处理的耐久性。本专利技术的一个方面涉及一种纤维材料的改性处理剂，它包括甲壳质衍生物、纤维亲和剂、表面活性剂及水。其中各组分的含量为甲壳质衍生物0.5-15重量％，纤维亲和剂0.1-15重量％；表面活性剂1.0-60重量％；其余为水，以所述加工处理剂的重量为基准。该改性处理剂可以提高纤维与皮肤的亲和性，达到抗菌、防霉、吸湿、抗静电的功能。所述甲壳质衍生物为脱乙酰壳多糖与羧甲基脱乙酰壳多糖之一或两者的组合，所述脱乙酰壳多糖的脱乙酰率为50-100％，它是分子量小于2000的低聚糖，包括双糖、三糖、四糖、五糖、六糖、七糖等，以及分子量介于10000-1000000之间的高分子；羧甲基脱乙酰壳多糖的羧甲基取代率为0.3-2.0之间，由分子量小于2000的低聚糖与分子量介于10000-1000000之间的高分子组成；其中，在所述加工处理中，脱乙酰壳低聚糖或羧甲基脱乙酰壳低聚糖两者和脱乙酰壳多糖高分子或羧甲基脱乙酰壳多糖高分子并用，低聚糖占甲壳质衍生物用量10重量％以下。在本专利技术的另一方面，涉及一种纤维材料的加工处理方法，它包括使用上述改性处理剂处理合成纤维材料和天然纤维材料，处理方式是采用浸渍、喷洒或浸轧中的任一种方式，将所述改性处理剂均匀分布于纤维表面，再经过干燥后，使水份蒸发，从而使处理剂固着在纤维材料上；所述纤维材料包括纤维素纤维、蛋白质纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚氨酯纤维或由它们制成的纱线或织物；所述纤维为短纤维或长丝。专利技术的详细说明本专利技术应用水性树脂作为纤维亲和剂，促使甲壳质能够有效的与纤维结合，先将聚酯或聚氨酯高分子与非离子型表面活性剂或阳离子型表面活性剂掺合成均匀水相，再加入于甲壳质溶液中，形成纤维改性加工剂，用于纤维、纱线、布匹及非织造织物的后处理，以增强其抗菌、吸湿抗静电及耐水洗的效果。上述甲壳质衍生物成份可以为脱乙酰壳多糖(chitosan)与羧甲基脱乙酰壳多糖(carboxymethyl chitosan)两者其中之一或两者的组合，而脱乙酰壳多糖的脱乙酰率介于50-100％之间，是分子量小于2000的低聚糖，包括双糖(dimer)、三糖(trimer)、四糖(tetramer)、五糖(pentamer)、六糖(hexamer)、七糖(heptamer)等，以及分子量介于10000-1000000之间的高分子；羧甲基脱乙酰壳多糖的羧甲基取代率介于0.3-2之间，由分子量小于2000的低聚糖与分子量介于10000-1000000之间的高分子所组成，其中脱乙酰壳低聚糖或羧甲基脱乙酰壳低聚糖两者和脱乙酰壳多糖高分子或羧甲基脱乙酰壳多糖高分子并用，低聚糖占甲壳质衍生物用量的10重量％以下。同时本改性处理剂中的纤维亲和剂可为聚酯树脂或聚氨酯树脂的水性树脂，二者择一使用，其中聚酯树脂可为聚醚酯共聚物(polyetherester)HO(COCH2C6H4CH2COO)n(CH2CH2O)mHn/m＝2-5n＝200-1000；或为磺化间苯二甲酸(sulfoisophalic acid)与乙二醇(ethylene glycol)的聚合物HO(COCH2C6H4CH2COO)n(OCH2CH2O)m(COCH2C6H3(SO3)CH2COO)oH分子量为3000-30000。本改性处理剂中的聚氨酯树脂为阳离子型聚氨酯H(RNHCOO)n(OOCNHRNHCOOR)m-OH高分子链含有0.5-10％重量比率的氨基，分子量为2000-20000。而表面活性剂为非离子型表面活性剂及阳离子型表面活性剂其中之一或两者皆有。而且表面活性剂的所述非离子型表面活性剂以Tween聚氧乙烯脱水山梨糖醇单月桂酸酯为主，所述阳离子型表面活性剂以十四烷基—二甲基—苯甲基氯化铵盐为佳，以达到该改性处理剂的最佳效果。用上述改性处理剂处理合成纤维的方法是，将所述改性处理剂与纤维油剂按照1/4-1/1比例混合均匀后，利用上油设备以浸渍或喷洒方式，使其均匀分布于纤维表面，在纤维成型后的上油阶段或加工丝的操作阶段，同时完成上油及改性的工作，上油比例为0.1-3重量％，以纤维重量为基准。用上述改性处理剂处理纱线的方法是，使用染纱设备或浆纱设备，使改性处理剂渗透进入纱线内部，使纤维吸收处理剂，染纱的操作条件为处理浴的浓度为0.2-5重量％；处理温度为70-120℃； 处理时间为20分钟以上；浆纱的操作条件为上浆液中处理剂的浓度为0.5-5重量％；浆纱速度为50m/min以下；烘干温度低于140℃。用上述改性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亚中，
申请(专利权)人：全球生技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：