一种应用于织物的防水整理剂及使用方法和抗菌

本发明涉及防水整理剂，尤其涉及一种应用于织物的防水整理剂及使用方法和抗菌防水织物。背景技术：1、一般情况下，静态接触角大于150°且滚动角小于10°的表面被称为超疏水表面。超疏水表面所具有的防水、自清洁、防污、防腐蚀、防结冰、流动减阻等优秀性能使其广泛应用于很多领域，并成为材料表面的研究热点之一。2、随着生活水平的提高，人们对于纺织品的要求逐渐提高，希望它们可以具备更多的功能，以满足特定的需要，其中，制备多功能超疏水抗菌织物，赋予织物防水、防污、自清洁性能和抑制细菌生长繁殖的性能，符合人们对着装的健康及美观等方面的需求。3、而抗菌织物按大类来分主要包括两类，其一，在纺丝溶液或溶体中加入抗菌组分，制备出抗菌纤维，然后用其织造出抗菌织物；其二，对织物进行后整理，赋予其抗菌性。前者的优点是抗菌功能的持久性好，但涉及到纺丝原液的均匀性、稳定性以及纺丝过程的顺利进行，有相当的难度；同时这种方法仅能用于化学纤维，而以棉为代表的天然纤维无法采用此方法。而后者相对简单，操作方便灵活。4、由于大多数抗菌剂的化学性质和结构都有所不同，因此在进行杀菌的作用方式和机理也会存在差异，其效用方式主要有以下几种：5、（1）破坏或者抑制对细菌的极为重要的细胞壁合成过程；6、（2）抑制细胞膜功能，细胞膜是调节细胞内外物质流动的重要屏障，它的破坏可能导致细胞生存所需的重要溶质泄漏；7、（3）抑制蛋白质的合成，蛋白质合成是细胞结构和细胞内的酶的基础，从而导致生物体死亡或抑制其生长和繁殖；8、（4）与dna或rna合成过程的组分结合从而抑制核酸合成，影响细菌的正常繁衍过程；9、（5）抑制其他代谢过程，例如破坏对于dna合成非常重要的叶酸。10、但，当上述抗菌剂用于超疏水棉织物中时，由于死亡后细菌粘附于织物表面，破坏织物的微纳米结构层，会造成织物表面疏水效果变差。11、cn 108385375 a 公开一种超疏水抗菌织物的制备方法，利用多巴胺作为还原剂和粘合剂，还原出纳米银粒子并使其粘附于织物上，在织物表面构造出微纳粗糙结构；然后进一步利用低表面能无氟拒水剂处理，得到具有超疏水抗菌性能的织物。但其对粘附于表面的细菌自清洁效果差，而且聚多巴胺的粘度能力有限，长时间使用易导致超疏水效果变差。技术实现思路1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种应用于织物的防水整理剂及其使用方法，及一种抗菌防水织物。2、一种应用于织物的防水整理剂，其原料包括：纳米二氧化硅、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、引发剂和端氨基硅烷偶联剂；纳米二氧化硅、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、引发剂、端氨基硅烷偶联剂的质量比为（2-6）：（1-3）：（0.1-1）：（0.1-2）：（0.1-1）。3、优选地，引发剂为硝酸铈铵。4、更优选地，引发剂还包括：浓度为1-3mol/l的稀硝酸，硝酸铈铵与稀硝酸的质量比为（0.1-1）：（0.1-1）。5、优选地，端氨基硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷。6、上述应用于织物的防水整理剂的使用方法，包括如下步骤：7、s1、将天然纤维织物浸没至丙酮中，调节温度至50-60℃，超声处理60-120min，干燥，加入至二氯甲烷中，加入引发剂搅拌均匀，得到预处理纤维织物；8、s2、将3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐加入至乙二醇中搅拌均匀，向其中加入预处理织物，70-80℃搅拌1-2h，得到接枝织物；9、s3、将纳米二氧化硅超声分散于甲苯中，加入端氨基硅烷偶联剂，搅拌状态下120-140℃回流反应4-10h，降至室温，离心，洗涤，干燥，加入至接枝织物中，调节体系ph值为4-6，氮气保护下加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，室温搅拌10-20min，静置1-10h，接着洗涤，干燥得到抗菌防水织物。10、优选地，s1中，天然纤维织物为棉纤维织物。11、优选地，s1中，超声处理功率为100-200w，超声频率为2-4mhz。12、优选地，s3中，超声分散的功率为200-300w，超声频率为600-800khz。13、优选地，s3中，采用无水乙醇与水分别进行洗涤。14、一种抗菌防水织物，按上述应用于织物的防水整理剂的使用方法制得。15、本发明的技术效果如下所示：16、（1）本发明采用四价的硝酸铈铵作为引发剂，将3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐接枝在天然纤维织物表面，光照下通过自由基机制可产生大量过氧化氢、羟基、氧离子等活性氧，抗菌时效长，同时所产生的活性氧可以持续降解杀死的细菌残骸，达到自清洁的效果。17、（2）虽然本发明采用3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐通过酯键结合在织物表面，但其表面含有大量的活性羧基，不仅亲水性强，而且结合键易水解断裂，使其极易失去抗菌能力；本发明进一步将纳米二氧化硅与端氨基硅烷偶联剂反应，在二氧化硅端部形成氨基，不仅与天然纤维织物亲和性高，而且可与3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐的羧基缩合生成酰胺键，稳定性高，同时使产物包覆在织物表面，疏水效果好，而织物表面依次经3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、纳米二氧化硅处理后，形成一定程度的微纳米粗糙结构，有效提高其接触角。18、经过多次试验发现，所得织物的静态接触角升高至157°以上，具备优异的超疏水性能。19、（3）本发明所用3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐既作为构造粗糙表面的大分子与纳米二氧化硅共同构造织物超疏水结构，又作为抗菌物质赋予棉纤维织物优异的抗菌性能，同时低表面能修饰材料不含氟，环境友好，制备过程简单，操作易控，便于大规模推广。技术特征：1.一种应用于织物的防水整理剂，其特征在于，其原料包括：纳米二氧化硅、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、引发剂和端氨基硅烷偶联剂；2.根据权利要求1所述应用于织物的防水整理剂，其特征在于，引发剂为硝酸铈铵。3.根据权利要求2所述应用于织物的防水整理剂，其特征在于，引发剂还包括：浓度为1-3mol/l的稀硝酸，硝酸铈铵与稀硝酸的质量比为（0.1-1）：（0.1-1）。4.根据权利要求1所述应用于织物的防水整理剂，其特征在于，端氨基硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷。5.一种如权利要求1-4任一项所述应用于织物的防水整理剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：6.根据权利要求5所述应用于织物的防水整理剂的使用方法，其特征在于，s1中，天然纤维织物为棉纤维织物。7.根据权利要求5所述应用于织物的防水整理剂的使用方法，其特征在于，s1中，超声处理功率为100-200w，超声频率为2-4mhz。8.根据权利要求5所述应用于织物的防水整理剂的使用方法，其特征在于，s3中，超声分散的功率为200-300w，超声频率为600-800khz。9.根据权利要求5所述应用于织物的防水整理剂的使用方法，其特征在于，s3中，采用无水乙醇与水分别进行洗涤。10.一种抗菌防水织物，其特征在于，按权利要求5-9任一项所述应用于织物的防水整理剂的使用方法制得。技术总结本发明涉及防水整理剂技术领域，具体公开了一种应用于织物的防水整理剂，其原料包括：纳米二氧化硅、3,3’,4,4’‑二苯甲酮四羧酸二酐、1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、引发剂和端氨基硅烷偶联剂；纳米二氧化硅、3,3’,4,4’‑二苯甲酮四羧酸二酐、1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、引发剂、端氨基硅烷偶联剂的质量比为（2‑6）：（1‑3）：（0.1‑1）：（0.1‑2）：（0.1‑1）。本发明还公开了上述应用于织物的防水整理剂的使用方法。本发明还公开了一种抗菌防水织物。本发明具备优异的超疏水性能，而且光照下可产生活性氧，抗菌时效长，并能持续降解杀死的细菌残骸，达到自清洁的效果。技术研发人员：汪南方,熊剑波,钟晓扬,尹斯斯,陈锦涛,张宁,徐蔚受保护的技术使用者：广东创新精细化工实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16