一种用于纺织品抗菌整理剂制造技术

本发明专利技术公开了一种用于纺织品抗菌整理剂的制备与应用，以苯并异噻唑啉酮衍生物为主抗菌基团，三嗪衍生物中的三氮苯环为辅助抗菌基团，三嗪衍生物的活性取代基为潜在的反应基团，在0-40℃和催化剂作用下一步法完成反应制备反应型苯并异噻唑啉酮抗菌整理剂。该抗菌剂配置8-20％的抗菌剂乳液用于棉织物抗菌整理，棉织物在40-80℃保温反应40min，随后加入碳酸钠，继续反应40min，取出织物水洗晾干即可完成整理过程。经过抗菌整理后的棉织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌作用，并且具有较高的耐洗性能。本发明专利技术制备抗菌剂的方法简单，原料来源充足，适于工业化推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于抗菌整理剂的领域，特别是涉及一种反应型苯并异噻唑啉酮抗菌整理剂的制备与应用方法。 
技术介绍
由于人体出汗，皮脂和表面落屑等引起微生物(大部分是细菌类，也有霉菌和酵母菌等真菌)迅速繁殖，特别是在潮湿、营养和合适的温度下。微生物的繁殖在织物上会生成菌斑，使纺织品产生霉变、脆化甚至变质，以致在穿着或应用过程中人体不适或对人体产生不良影响。纺织品抗菌整理的目的是赋予纺织品良好的抗菌功能，保护纺织品不被霉菌等降解，并防止微生物传播，降低公共环境的交叉感染率；同时，还可阻止细菌在织物上不断繁殖而产生的臭气，改善服用环境。因此研究纺织品的抗菌整理意义重大。 抗菌整理织物可广泛用于人们的内衣、睡衣、运动衣、袜子、鞋衬布、婴儿尿布、床单、被套、毛毯、餐巾、毛巾、沙发布、窗帘布、地毯等。2001-2005年，西欧抗菌纺织品产量估计年均增长高达15％，是纺织品市场中增长最快的领域。该类产品85％为运动服、袜子、鞋垫和女式内衣。与抗菌服装相比，抗菌纤维的市场更加广阔，因此抗菌整理已经成为国内外的研究热点。 理想的纺织品抗菌整理应满足以下几个条件：第一，对细菌和真菌具有广谱抗菌性，同时对消费者低毒或无毒，不会引起致毒、过敏或刺激性。第二，整理效果应具有耐久性，耐机洗、干洗和热压烫，这是抗菌整理面临的最大挑战。第三，整理过程不会对纺织品的品质或外观带来不利影响。最后，抗菌整理最好能与纺织化学加工(如染色工艺)相容，不产生对加工者和环境有害的物质。 满足上述条件的抗菌整理过程中，抗菌剂成为研究的重点，纺织品用抗菌剂按照结构的不同，可分为有机类、无机类和天然生物抗菌剂3大类型。无机类抗菌剂主要是贵重金属离子及金属氧化物纳米粒子。这些整理剂均属于小分子物质，只能通过浸轧、喷涂等方式用于纺织品，这类杀菌剂使用时会影响纺织品的色泽和稳定性，在纺织长期使用过程中，抗菌剂会逐渐流失而减弱抗菌效果。有机类抗菌剂主要包括季铵盐、聚六亚甲基双胍、氯代酚、卤胺化合物、壳聚糖、甜菜碱等，这些抗菌剂具有见效快、杀菌能力强的特点，但使用时却易溶出，不耐阴离子洗涤剂洗涤，高温条件下易产生二噁英类致癌物质，并且碱性条件下易失去抗菌性或释放刺激皮肤的游离氯等。天然生物抗菌剂来源于生物体，主要包括多糖、多肽及糖肽聚合物类物质等。天然抗菌剂以壳聚糖应用最多，在应用过程中会影响织物手感、耐久性、耐热性，因此限制了其大规模应用。 异噻唑啉酮类化合物是杂环化合物的一种，是新型的广谱、高效、低毒的杀菌抗 菌剂，其对多种细菌和真菌具有杀菌活性，如格兰氏阳性细菌、格兰氏阴性细菌、异氧菌、真菌、酵母菌和藻类等具有较好的抑制效果。大约0.5-1ppm的活性浓度下便可广泛地抑制各类型微生物的生长。该物质废弃后，在环境中能够快速降解，降解后在环境中快速隔离，不形成生物积累。因此，广泛应用于工业循环冷却水、粘合剂、纺织、涂料、造纸、建材、制革、轻工、金属加工油、农林环保等领域。异噻唑啉酮类是目前性能价格比最具优势的杀菌抗菌剂之一。 异噻唑啉酮类杀菌剂为有机小分子抗菌剂，虽然具有优良的抗菌性能，但在织物上应用时，存在容易被洗涤掉的缺点，并且异噻唑啉酮类杀菌剂对纤维素纤维的亲和力较差，在纺织品上应用较少。 
技术实现思路
本专利技术针对异噻唑啉酮类杀菌剂在棉织物上应用的易洗性和缺乏亲和力的缺点，提供一种含有反应性基团的苯并异噻唑啉酮杀菌剂的制备与应用方法，通过化学反应将苯并异噻唑啉酮键合到棉织物上，提高抗菌整理的耐久性，该方法工艺简单，产品收率较高。 本专利技术的反应型苯并异噻唑啉酮抗菌剂以苯并异噻唑啉酮衍生物为主抗菌基团，三嗪衍生物中的三氮苯环为辅助抗菌基团，三嗪衍生物的活性取代基为潜在的反应基团，制备的反应型苯并异噻唑啉酮杀菌剂结构式如1所示： 式中R1或R2为Cl，Br，F，NH2，NHCH3，NHCOCH3或R3或R4为H，CH3，CH2CH3，CH2CH2CH2CH3，Cl或Br。 上述抗菌剂中主要依靠异噻唑啉酮类化合物对各种菌类产生抑制作用。与菌体接触时，异噻唑啉酮类化合物能够迅速的进入到菌体内部，异噻唑啉酮类化合物中的S原子和N原子是与菌体作用的主要位置，能够与菌体内含硫的蛋白质、酶或简单分子相互作用，异噻唑啉酮化合物中S-N键断裂，其中的S与受体结合，形成S-S键，进一步与受体作用，可以夺取受体的氢，使受体-受体间形成S-S键，从而破坏细胞的正常功能阻碍核酸的形成，破坏菌体的生长和繁殖。此外，异噻唑啉酮类化合物能融化细胞壁，破坏了细胞内外环境的平衡，导致菌类死亡。反应式(2)所示的是异噻唑啉酮与菌体中谷胱甘肽(GSH)的作用过程，式中R5或R6为卤素、烷基或芳基；R7为H，烷 基、酰胺或酰氯。由反应式(2)可以看出R7位取代基的改变基本不会影响对异噻唑啉酮类化合物的抗菌活性，因此选择在R7位上引入潜在反应基团。 上述抗菌剂中以卤代均三嗪衍生物为潜在反应基团，卤代均三嗪衍生物分子结构中含有一个稳定的六元三氮苯环和三个活泼的氯原子。三氮苯也是常见抗菌剂的重要中间体，三氮苯环具有芳香性和丰富的电子，这就决定了它具有易于接受质子和络合金属离子的性质，三氮苯环通过一些非共价键力如氢键、配位键、离子-偶极、范德华力、疏水效应及π-π堆积形成超分子聚体，使之具有抗真菌、抗细菌等功能。三氮苯环与异噻唑啉酮两部分均有抗菌作用，且相互促进，强化抗菌活性。此外，卤代均三嗪中的三个活性卤原子可以与-OH，-NH2等含有活泼氢的基团取代，形成不同的含有均三嗪结构的反应型抗菌剂。因此，卤代均三嗪在反应性抗菌剂中起到双重作用，既可以作为反应基团，又能够提高抗菌剂的抗菌活性。 实施该专利技术的技术方案包括两部分，第一部分是反应型苯并异噻唑啉酮杀菌剂的合成。在装有电动搅拌器、温度计的四口烧瓶中，加入适量的苯并异噻唑啉酮、催化剂和溶剂，搅拌下溶解，降温至0-40℃，滴加三聚氯氰溶液，滴加结束后，再于0-40℃下反应1-5h，将反应液倒入分液漏斗中，用蒸馏水洗涤3遍，加入无水硫酸钠干燥过夜，过滤除去硫酸钠，减压蒸馏得白色固体，即为反应型苯并异噻唑啉酮杀菌剂。 第二部分是棉织物的抗菌整理，将第一步中所得抗菌剂在非离子表面活性剂的乳化作用形成乳液，其中含有8-20％的抗菌剂。按照浴比为1∶15进行浸渍处理，整理过程如下，将织物在常温下进入工作液中，浸泡5min，升温至40-80℃，加入20g/L的氯化钠，保温反应40min，加入15g/L碳酸钠，继续反应40min，取出织物，水洗2次，在空气中自然晾干即可。 上述抗菌剂能够通过三氮苯环上的活性氯原子与棉纤维反应，使苯并异噻唑啉酮杀菌剂键合到棉织物上，从而使织物上的抗菌剂具有良好的耐洗性，从根本解决了抗菌整理的耐久性问题。 上述抗菌整理后白色织物的白度略有降低，整理过程不影响织物的顶破强度等物理机械性能。 上述抗菌整理后织物对革兰氏阳性菌---金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌---大肠杆 菌具有良好的抑菌效果。 下面结合实例对本
技术实现思路
进行描述。 具体实施方式实施例1 在装有电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于纺织品抗菌整理剂，其特征在于以卤代三嗪环为反应基团的苯并异噻唑啉酮衍生物的制备及其以乳液的方式用于棉织物的抗菌整理。

【技术特征摘要】
1.一种用于纺织品抗菌整理剂，其特征在于以卤代三嗪环为反应基团的苯并异噻唑
啉酮衍生物的制备及其以乳液的方式用于棉织物的抗菌整理。
2.根据权利要求1所述的一种用于纺织品抗菌整理剂的制备方法，其特征在于以苯
并异噻唑啉酮衍生物为主抗菌基团，三嗪衍生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：李美凤，
申请(专利权)人：李美凤，
类型：发明
国别省市：