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防螨工艺以及防螨织物的开发

 防螨工艺以及防螨织物的开发

在八十年代已有人从事织物防螨抗菌整理的研究,在德国,Herst公司开始生产防螨剂MITE,在瑞士Santized公司推出了织物防螨剂Acitiguard AM87-12。在澳大利亚,ATCP公司推出防螨剂Healthguard。在日本,防螨抗菌织物实现了工业化生产,同时日本客商以防螨抗菌剂客供的形式在中国大陆加工防螨抗菌织物,有的客商要求直接加工床上用品三件套,抗菌防螨成衣。在我国,已批量生产防螨剂和防螨抗菌织物供应国内外市场。 
 
纺织品防螨方法主要有三类:一是不让螨虫繁殖,如杀螨法、诱杀法。二是不让螨虫接近,如驱避法。三是不让螨虫侵入,如阻断法。杀螨法是重要的防螨措施。其中,日晒、加热、电磁波、红外线等法可使织物干燥,破坏螨虫的生活条件。当其含水量在10%以下时则会死亡。化学杀螨也很重要,如使用除虫菊提取物异冰片、脱氢醋酸、芳香族碳酸酯,二苯基醚等。诱杀法是引诱螨虫然后杀灭,这种引诱有性经诱、食引诱、产卵引诱和信息素引诱等。驱避法是使用驱避剂,这是一些带有使螨虫害怕的气味和味道的物质,如使用驱避剂苯基酰胺芳香族羧酸酯和β-萘酚为代表。第三种方法阻断法是采用致密的织物不让螨虫通过,也有些情况是使用驱避剂进一步强化这种阻断效果。 
和其它功能性织物一样,使纺织品获得防螨功能的技术也是多种多样的,防螨织物的生产方法包括:功能纤维法、织物后整理法、高密织物法。下面进行详细介绍。 
 
一、 功能纤维法    
 
此方法是将防螨整理剂添加到成纤聚合物中,经纺丝后制成防螨纤维。 
 
通过该方法可赋予纤维材料以防螨性能。具体实施方法有两种:一种是在聚合物聚合过程中添加防螨整理剂,然后进行纺丝;另一种则是制成防螨母粒,然后再和聚合物切片混合,在聚合物纺丝过程中将防螨整理剂添加到纤维之中,对纤维进行化学改性。  开发防螨纤维和防螨絮棉多用后一种方法。 
 
   例如,将防螨整理剂SCJ-999和与聚酯聚合物切片混合,得到构成皮层成分的聚合物(含SCJ-999 1-3%)。另一方面,将聚对苯二甲酸乙二酯用作芯成分,与构成皮层成分的聚合物一起,经熔融复合纺丝后,再在125℃下热处理20分钟,从而制得具有防螨效果的皮芯结构的复合纤维。    
日本钟纺公司以腈纶纤维为基材,在其处于凝胶状态时涂以各种防螨整理剂(苯酰胺化合物、除虫菊、二苯醚或有机磷),使防螨整理剂进入到纤维表层之下,提高了其防螨性。帝三制药公司是在未牵伸聚酯丝经防螨处理后再进行加热牵伸而制出了防螨纤维。日本东丽公司在开发防螨材料上颇有成效,防螨聚酯纤维“Kepach-f”与具有防螨功效的床垫“CLINIC FUTON”是其系列产品。“Kepach-f”所用的防螨剂是特殊的季胺盐化合物与特定的除虫菊提取物的混合物。用“Kepach-f”与高密织物配合而开发出的“CLINIC FUTON”在日本市场上享有很高的声誉。  开发者曾在第25届日本儿童过敏学会上发表过一篇关于这种被褥抑螨效果的论文。这项研究是针对涉及儿童哮喘症的22个家庭,分别使用“CLINIC FUTON”被褥和100%聚酯被褥,由患儿及其兄弟姐妹和父母进行对比试验,这一试验是在同一房间同时使用,干燥、保管等条件相同,使用前后进行采螨。结果,“CLINIC FUTON”被褥上的螨虫数比对比样品的螨虫数少90%,证明了它的防螨性。 
 
另外据悉,有人分别将通过化学反应在腈纶纤维上接枝铜离子,并接上X-GL金黄C19H24N3+O基团制得的改性纤维和以同样的方法通过化学反应在腈纶纤维上接枝铜离子,并接上X-GB蓝C20H24N3+O基团制得的改性纤维以及其它纤维混合在一起,经过开松、铺网等处理工序,制得具有防螨效果的无纺织物。  
现在北京洁尔爽高科技有限公司已经开发出了适用于丙纶及涤纶纤维的高效防螨抗菌剂和防螨抗菌母粒。并采用防螨剂SCJ-998研制成功了具有防螨和抗菌双重效果的防螨抗菌粘胶长丝,经中国疾病控制中心、中国人民解放军军事医学研究院等有关权威测试机构测定,该纤维具有优异的防螨抗菌性能:对螨虫驱避率达到99.9%以上,抗菌率达到99.9%以上。同时,该纤维还具有良好的安全性、耐久性和耐后加工性。 
 
人们经常将防螨化学纤维与天然纤维进行混纺,以兼顾天然纤维的舒适和防螨性能。但是,普通天然织物的前处理一般都要经过烧碱精练、氯氧双漂、强碱丝光等工序。由于所采用的防螨整理剂可能不耐酸、碱或不耐氧化、还原等,所以由其制得的防螨纤维及织物对染整工艺就会有一些特殊要求。这样就要求在染整加工过程中,要做到既要考虑防螨效果,又要兼顾防螨纤维及织物的特点。否则,会直接影响到防螨织物的防螨效果。为了保证产品的防螨效果,通常最后再以防螨抗菌剂SCJ-998处理,以获防螨抗菌双重效果。 
 
二、织物后整理法    
人体不断地以汗渍、油脂、皮肤的脱落物的形式产生流体分泌物,在皮肤上为有机微生物提供了最佳滋生场所。在织物与皮肤间有微生物繁殖的理想环境——潮湿和温暖。螨虫能在不注意的情况下繁殖成千上万,结果是降低了卫生感,产生了因微生物新陈代谢而来的不良气味,甚至会产生皮肤感染。纺织品一般都在60℃下进行水洗,即使是细致地洗涤,看上去很清洁,但在这一温度下螨虫和病菌仍存活。采用的抗菌防螨处理剂整理织物具有抗菌防螨的效果,剥夺了螨虫和细菌滋养条件,使其无法繁殖。 
 
防螨整理是用防螨剂处理织物,从而使织物获得防螨性能、保持纺织品清洁卫生的加工工艺。其目的不光是为了保持织物清洁,更重要的是为了防止传染疾病,保证人体的安全健康和穿着舒适,降低公共环境的交叉感染率,使织物获得卫生保健的新功能。防螨整理织物可广泛用于人们的内衣、毛巾、浴巾、床单、被套、毛毯、装饰织物、地毯、空气过滤材料等,具有重大的社会效益。 
 
织物防螨整理技术是现代医学、精细化工与染整新技术相结合的边缘技术。其关键问题是从化工方面如何进行防螨剂的分子结构设计和合成;从医学方面要研究该防螨剂的效果和安全性等;从染整方面要解决防螨剂和纤维的结合以及对织物的牢度、强力、白度和透气性的影响等。日本人尤其注意防螨问题,并从20世纪80年代开始着手开发防螨织物,先后有多种产品投放市场。东丽公司和东洋纺织公司 开发的防螨织物均有良好效果。北京洁尔爽高科技有限公司是目前国内唯一批量生产织物防螨剂的厂家,国内权威测试机构测试结果表明其防螨抗菌整理后的织物无毒,对皮肤无过敏反应。对尘螨、革螨、恙螨等的驱避率都大于93%,洗涤50次驱避率都大于85%,对防止皮肤瘙痒和哮喘病等有明显效果。 
 
防螨后整理方法是将防螨整理剂对织物进行后整理,从而达到防螨效果。这是一种常规的技术,其实施方法有喷淋、浸轧、涂层等,该技术的关键在于防螨整理剂的选择和整理剂的配制。将防螨剂装入微胶囊,通过树脂等成膜材料可以与织物粘合,将防螨剂与有机硅氧烷等制成涂层液更便于使用……可谓方法多样,这类后整理所用的防螨剂有苯基酰胺、萘酚类化合物异冰片、硫氰酸乙酯等化学物质和除虫菊提取物、桉树油、柿涩等植物性物质。 
 
此外,将防螨整理剂分别溶解于“页岩焦油A”溶剂,以山梨酸溶胶2942S、庚烷溶胶100和十二烷基苯磺酸钙作为乳化剂,充分搅拌成均一的防螨整理剂乳液。再将此防螨整理剂乳液剂与聚丙烯腈树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸乙酯的乳胶液进行混合,得到防螨处理液。防螨处理液对织物的处理方法如下:将棉布和涤/棉(65:35)混纺布浸渍于防螨处理液中,用轧车轧干至带液率为80%,然后在80℃下烘干5分钟,最后再在130℃下热处理1分钟。经过这样的处理之后,能赋予纤维及其织物良好的防螨效果。    
  据介绍,还可以利用异氰硫乙酸盐的乳液与聚酯共聚体的乳液同浴处理来获得具有耐久性的防螨效果。聚酯共聚体经非离子或阴离子表面活性剂在水中进行乳化分散后形成乳液。作为防螨整理剂的异氰硫乙酸盐经非离子或阴离子表面活性剂在水中进行乳化分散后形成乳液。涤纶织物在通过浸轧(带液率为80%)、干燥(100℃)之后,再在180℃下热处理2-4分钟,以提高防螨效果的耐洗性。 
瑞士Santized公司开发了成衣抗皱防螨整理工艺,其整理工序顺序为面料成衣加工、前处理洗水加工(酵洗)、烘干(布pH6-7)、浸渍抗皱药液(pH5±0.5)、脱水(60-80%湿度)、烘干(100-110℃以下,10-20%湿度)、定型压熨(140℃20s)、入焙烘炉前检查、炉焙烘(145、155℃×5、15min)、冷却及包装。然后进行防螨处理,最后冷却、包装。目前国内大量使用的防螨剂是SCJ-999和防螨抗菌剂SCJ-998 (北京洁尔爽高科技有限公司),其应用工艺分别是: 
 
A.防螨剂SCJ-999 
 
①. 工艺配方: 
浓度(克/升)    织物 
 
用剂 
 
棉、丝、毛织物 
 
涤棉、化纤织物 
 
防螨虫整理剂SCJ-999 
 20-40 
 30-60 
 
低温固着剂SCJ-939 
 20-40 
 30-60 
②、工艺流程: 
           浸渍—>脱水(甩出溶液可重复使用) 
织物                                              烘干(70-100℃) 
 
 浸轧整理溶液(轧液率70-80%) 
 
—>焙烘(140℃,30秒,或120℃,2分钟)——>成品 
 
B. 防螨抗菌剂SCJ-998 
 
防螨抗菌整理剂SCJ-998处理织物的方法可以是浸轧、浸渍、喷雾、涂层、涂刷。SCJ-998的用量是3~4%o.w.f(即每100Kg干燥织物吸附3Kg至4KgSCJ-998),具体用量根据被处理织物的品种和用途而确轧工艺:   
 
①.工艺流程:  
 
织物-->漂染-->烘干-->浸轧防螨抗菌溶液(轧液率70%) -->烘干(80-100℃) -->高温拉幅(150℃×20-30秒,或120℃×2-3分钟)。 
 
②. 工艺配方:(以轧液率70%为例) 
 
a. 内销品牌产品:SCJ-998A 36克/升                                           
 
SCJ-998B    16克/升              
 
               SCJ-998C    8克/升              
 
b.出口产品:SCJ-998A      22克/升      
 
SCJ-998B      10克/升 
 
SCJ-998C       5克/升 
 
⑴内销品牌产品不仅要在防螨抗菌效果测试时达到标准要求,而且要在使用过程中让消费者明显感觉到防螨、抗菌、防臭、防霉、止痒效果,故建议使用配方a。 
 
    ⑵出口到美国、日本、西欧、澳大利亚的产品要求在防螨抗菌效果测试时达到国外标准,使用配方b就能满足其要求。 
 
③.化料操作:(按照配方a配制100升溶液为例) 
 
首先在化料桶内加入大约80升水,接着加入SCJ-998A 3.6Kg,搅拌,然后加入SCJ-998B 1.6Kg, 再加入SCJ-998C  0.8Kg, 搅拌,(再加入适量阳离子或非离子柔软剂),最后加水至100升,搅拌均匀。 
 
三、高密织物法 
 
这种方法源自塑料薄膜,但塑料薄膜不能透气,有闷感。通过高密织物本身来达到防螨效果,此种方法为隔离方法。这种方法主要是依靠织物本身编织紧密或具有的微孔结构而防止螨虫的侵入或穿透织物,但不能驱避或杀灭螨虫。如用这种高密织物制做床单,床单上的螨虫不能进入床单下的床垫,但螨虫仍可依靠人体的分泌物等生存繁殖。例如:美国杜邦公司独家生产的特卫强(Tyvekò),就是这种材料。 
 
特卫强(Tyvekò)是由极细的高密度聚乙烯(HDPE)纤维组成,经杜邦独创的闪蒸法制成的特殊织物。组成特卫强的单丝纤度约0.5微米,可以透气,但包括尘埃、液态水、油污、皮屑等均不能透过,是肉眼看不见的,但是其直径远远大于0.5微米(螨虫身体大小在300微米左右,其粪便在10~40微米之间),因此也不能透过。类似材料还有聚四氟乙烯层压复合织物,涂层织物等。该类材料除了物理隔离螨虫的功能以外,还具有防尘、防水、防化学品渗漏、透气、柔韧轻盈、保暖等特殊性能。 
 
如今在欧美各国,防螨织物已为不少床品、床垫厂家所采用。在国内,也有些优秀的家纺企业逐渐采用JLSUN®防螨纺织品。
 
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标签:防螨工艺防螨织物防螨
分类:抗菌面料技术| 发布:clsrich| 查看: | 发表时间:2013-09-26
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