季铵化溶胶稳定性影响因素及其抗菌性能.pdf
《季铵化溶胶稳定性影响因素及其抗菌性能.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《季铵化溶胶稳定性影响因素及其抗菌性能.pdf(5页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第3 0 卷第1 1 期 2 0 0 9 年1 1 月 纺织学报 J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 3 0 N o v N o 1 l 2 0 0 9 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 1 2 0 0 9 ) 1 1 0 0 7 1 - 0 5 季铵化溶胶稳定性影响因素及其抗菌性能 王学鑫,王潮霞 ( 生态纺织教育部重点实验室( 江南大学) ,江苏无锡2 1 4 1 2 2 ) 摘要为改善棉织物的抗菌性能。采用溶胶一凝胶法将季铵盐整理到织物表面。以正硅酸乙酯、乙醇为原料,盐 酸为催化剂,季铵盐为添加剂制备阳离子季铵化溶
2、胶。探讨酸、水、溶剂乙醇与前驱体正硅酸乙酯的物质的量比和 反应温度对阳离子溶胶稳定性的影响。结果表明:盐酸用量增大,反应温度升高,溶胶的黏度增大,离心稳定性降 低;随着体系水量的增加,溶胶的黏度先增大后减小,离心稳定性先降低后升高;乙醇用量增大,溶胶的黏度降低, 离心稳定性提高。经溶胶整理后的织物对金黄色葡萄球菌表现出良好的杀菌性能且具有较好的耐水洗性。 关键词季铵盐;溶胶;稳定性;抗菌性能;织物 中图分类号:“ I S1 9 5 5文献标志码:A F a c t o r sa f f e c t i n gs t a b i l i t ya n da n t i b a c t e r i
3、 a lp r o p e r t i e so f q u a t e r n a r ya m m o n i u ms o l W A N GX u e x i n ,W A N GC h a o x i a ( K e yL a b o r a t o r yo fE c o T e x t i l e s ( J f a n g n a nU n i v e r s i t y ) ,M i n i s t r yo fE d u c a t i o n ,胍耐,五a n g s u2 1 4 1 2 2 ,册妇) A b s t r a c tT h ec o R o nf a b
4、 r i cW a St r e a t e dw i t hq u a t e r n a r ya m m o n i u ms a l tb ys o l - g e lm e t h o di no r d e rt oi m p r o v e i t sa n t i b a c t e r i a lp r o p e r t y C a t i o n i cq u a t e m i z e ds o lW f l g s y n t h e s i z e df r o mt e t r a e t h o x y s i l a n e ( T E O S ) ,e t
5、h a n o l w i t hh y d r o c h l o r i ca c i da 8c a t a l y s ta n dq u a t e r n a r ya m m o n i u ms a l t 蹈a d d i t i v e T h ee f f e c t so ft h er a t i oo fa c i d 。 w a t e r ,s o l v e n te t h a n o la n dT E O S ,a n dr e a c t i o nt e m p e r a t u r eo nt h es t a b i l i t yo fc a
6、 t i o n i cs o lw e r es t u d i e d T h e r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ei n c r e a s eo ft h ea c i dc o n c e n t r a t i o na n dt e m p e r a t u r ei n c r e a s e dt h ev i s c o s i t yo ft h es o la n d d e c r e a s e di t sc e n t r i f u g a ls t a b i l i t y W i t ht h ei n c r
7、e a s eo fw a t e ri nt h es y s t e m ,t h ev i s c o s i t yo ft h es o lf i r s t l y i n c r e a s e da n dt h e nd e c r e a s e d ,w h i l et h ec e n t r i f u g a ls t a b i l i t yf i r s t l yd r o p e da n dt h e nr o s e T h ev i s c o s i t yo ft h e s o ld e c r e a s e da n dt h ec e
8、n t r i f u g a ls t a b i l i t yi n c r e a s e dc o n s i d e r a b l yw i t l li n c r e a s i n go ft h ea m o u n to fe t h a n 0 1 T h e f a b r i ct r e a t e dw i t l lt h es o ls h o w e dg o o da n t i b a c t e r i a la c t i v i t ya g a i n s tE s c h e r i c h i ac o l ia n da l s or
9、e m a i n e dg o o d a n t i b a c t e r i a le f f e c ta f t e rm a n yw a s h i n gc y c l e s K e yw o r d sq u a t e r n a r ya m m o n i u ms a l t ;s o l ;s t a b i l i t y ;a n t i b a c t e r i a lp r o p e r t y ;f a b r i c 季铵盐化合物能吸附带负电荷的细菌,具有良 好的杀菌作用,使用广泛,但是,季铵盐化学活性 较低,应用时基本以游离态存在,毒性相对较大
10、,刺 激性也强,在纺织品上应用的属于溶出型的抗菌剂, 易洗脱,且易在人体表面逐渐富集,长期使用易产生 病变。后整理过程中使用黏合剂可使其粘结在织物 表面,但抗菌剂不易均匀分布在织物上,影响织物 手感。 采用溶胶一凝胶技术制备的溶胶整理织物能够 有效解决抗菌剂的固着问题乜刊。溶胶一凝胶法是 采用金属无机盐或有机化合物,如醇盐为前驱物,将 前驱物溶于水或有机溶剂中,在溶剂中发生水解或 醇解作用形成溶胶H J 。通过涂层过程,溶胶在纤维 或织物表层相互缩合,形成透明和具有良好附着力 的网络结构,将季铵盐稳定地固着在凝胶网络中,从 而增加了季铵盐与纤维的结合牢度。 收稿日期:2 0 0 8 1 2 1
11、 9修回日期:2 0 0 9 0 4 1 5 基金项目:国家自然科学基金资助项目( 2 0 6 7 4 0 3 1 ) 作者简介:王学鑫( 1 5 一) ,男,硕士生。研究方向为生态印染加工技术和功能纺织品等。王潮霞,通讯作者,E - m a i l :w c h a o x i a m h u c o r n o 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 7 2 纺织学报第3 0 卷 本文采用溶胶一凝胶法制备季铵盐溶胶并对棉 织物进行抗菌整理,探讨了溶胶稳
12、定性的影响因素, 考察了整理后织物的抗菌性能及耐水洗性能。 1实验部分 1 1 实验材料 药品:盐酸、无水乙醇、正硅酸乙酯、十六烷基三 甲基溴化铵( C T A B ) ,均由国药集团化学试剂有限公 司生产,分析纯;双十八烷基三甲基氯化铵,市售。 菌种:金黄色葡萄球菌。 织物:经过退浆、精练、漂白的纯棉府绸机织物, 经纬纱线密度为4 0t e x 4 0t e x ,面密度为1 4 1 舒。 1 2 实验仪器 8 5 - 2 A 恒温磁力加热搅拌器( 江苏金坛市荣华 仪器有限公司) ;U L T R A L V D V m + 旋转黏度仪( 美 国B R O O K F I E L D 公司)
13、 ;H H 一6 数显恒温水浴锅( 江苏 金坛市荣华仪器有限公司) ;P A D D E RE H P 3 5 0 M M 水 平轧车( R o a c h e sI n t e m a t i o n a l 有限公司) ;R 一3 焙烘箱 ( 台湾瑞比试色机有限公司) ;A C R l 2 0 电子分析天平 ( 上海奥豪斯国际贸易有限公司) ;S W 一8 耐洗色牢度 仪( 温州大荣纺织标准仪器厂) ;Y X 2 8 0 B 手提式压 力蒸汽消毒器( 江阴滨江医疗设备厂) ;M J 一1 6 0 B I I 霉菌培养箱( 上海跃进医疗器械厂) ;S W C J I B U 洁 净工作台(
14、苏州安泰空气技术有限公司) 。 1 3实验方法 1 3 1 季铵盐溶胶的制备 将季铵盐添加剂与无水乙醇充分混合,在磁力 搅拌器的作用下加入正硅酸乙酯( T E O S ) ,随后再逐 滴加入去离子水和盐酸的混合物,持续搅拌6h ,使 之均匀混合。 1 3 2 抗菌整理工艺 浸轧季铵盐溶胶( 轧余率7 0 ) 一烘干( 9 5 1 0 0 ,2 3I I l i n ) 一焙烘( 1 2 0 ,2m i i t ) 。 1 3 3 洗涤 按照G B T8 6 2 9 - - 2 0 0 1 ( 纺织品试验用家庭洗涤 和干燥程序进行洗涤。 1 4 性能测试 1 4 1 溶胶黏度的测定 采用U L
15、T R A L V D V m + 旋转黏度仪测定溶胶的 黏度。 1 4 2 溶胶离心稳定性的测定 采用U V 一2 1 0 0 型U N I C O 紫外分光光度计( 尤尼 柯仪器有限公司) 测定分散液的离心稳定性( 离心条 件:1 5m i n 20 0 0r r a i n ) ,重复操作3 次,取平均值, 按下式计算比吸光度: 比吸光度= A 2 A l 1 0 0 ( 1 ) 式中:A 。为离心前体系的吸光度;A :为离心后体系 的吸光度。比吸光度值高,说明离心前后体系变化 不大,稳定性好。 1 4 3 织物抗菌性能的测定 参照G B T2 0 9 4 4 3 2 0 0 8 进行测
16、试。样品的抗 菌性能通过抑菌率进行评价,计算公式为 X s = ( B A ) B 1 0 0 ( 2 ) 式中:X 。为抑菌率,;A 为定期培养的试样上的菌 落数;B 为“0 ”接触时间试样上的菌落数。 2 结果与讨论 2 1 盐酸用量对溶胶稳定性的影响 盐酸作为水解反应的催化剂,用来调节溶胶的 p H 值 5 。保持玮( T E O S ) :I t ( E t O H ) :n ( H 2 0 ) : n ( C T A B ) = 1 :8 :5 :0 0 2 ,改变H C l 与T E O S 的物质的 量比( R 馥) ,测试盐酸用量对溶胶稳定性的影响,结 果见图1 。 每 毛 螽
17、 姆 图1 盐酸用量对溶胶稳定性的影响 F i g 1 E f f e c to fH C I T E O Sm o l a rr a t i oO ns t a b i l i t yo fs o l 从图1 可以看出,随着R 酸的增大,溶胶的黏度 逐渐增大。在酸性条件下,H + 先进攻T E O S 分子中 的一个一O R 并使之质子化,造成电了云向一O R 偏 移,使硅原子核的另一侧表面空隙加大并呈现亲电 子性,负电性较强的C l 一进攻S i 2 + 使T E O S 水解。溶 胶的离心稳定性随R 奠增加而降低。这是由于随着 体系中H + 增大,T E O S 的水解速度和S i O
18、:的缩聚速 度增快,产物的交联程度增加。而且扩散层中的氢 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第1 1 期王学鑫等:季铵化溶胶稳定性影响因素及其抗菌性能 7 3 离子逐渐进入紧密层并中和内部的负电荷,使得吸 引效应足以抵消排斥的效应,溶胶颗粒发生聚集,溶 胶表现出不稳定状态。 一 2 2 水用量对溶胶稳定性的影响 水既是水解反应的反应物,同时又是缩聚反应 的产物。水量的多少对溶胶一凝胶过程有着重要的 影响1 。保持n ( T E O S ) :n (
19、E t O H ) :n ( H + ) : 乃( C r A B ) = 1 :8 :0 0 8 :0 0 2 ,改变H O 与T E O S 的物 质的量比( R 水) ,测定水用量对溶胶稳定性的影响, 结果见图2 。 如图所示,溶胶黏度先增大后减小,溶胶的离心 稳定性先降低后提高。开始时由于水量少,不能保 证T E O S 足够水解,需依靠T E O S 聚合后产生的水继 续水解。随着加入水量增多,正硅酸乙酯的水解也 就越多,缩聚反应进行越快,同时溶胶的黏度增加越 快。此外,过量的水会冲淡缩聚物的浓度,导致溶胶 的黏度下降。水量的增加使得溶液极性增强, 霉 藿 吾 肯 莲 巢 霎 图2
20、水用量对溶胶稳定性的影响 F i g 2 E f f e c to fI i 2O T E O Sm o l a rr a t i oo ns t a b i l i t yo fs o l 胶粒分散稳定性增强。由图3 所示的水用量对溶胶 粒径的影响可看出,随着水量的增加,溶胶平均粒径 由8 0n m 逐渐减小到1 8n m ,多分散系数由0 7 0 9 减少 N o 3 6 0 ,粒子分布越来越均匀,离心稳定性提高。 粒径_ n m 图3 水用量对溶胶粒径的影响 F i g 3 E f f e c to fH 2O T E O Sm o l a rr a t i oo nd i a m e
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 季铵化 溶胶 稳定性 影响 因素 及其 抗菌 性能
链接地址:https://www.31doc.com/p-3707539.html