一种过氧羧酸金属组合物的使用方法及其应用与流程

1.本发明涉及的是纺丝织物技术领域，d01d5/00，尤其涉及一种过氧羧酸金属组合物的使用方法及其应用。

背景技术：

2.而且随着科技的进步与发展，人们对自我健康和环境问题日趋关注，同时源源不断的产品在丰富和满足人们的需求。在人们所处的环境中会存在各种各样的细菌、真菌等微生物，它们的存在会影响到人们的身体健康，而日常生活中的织物因其具有较强的吸湿性而成为细菌寄居和繁衍的场所。而且，抗菌织物应用广泛，如无纺布制品、口罩、医疗制服和服装、床上用品、外科用纺织品、家用纺织品。因此，具有抗菌性能的织物成为了人们的追求。
3.过氧化氢是一种有效且绿安全的消毒剂，其可自发分解为水和氧气，其稀释的水溶液可用来伤口消毒。但是，过氧化物化学性质活泼，稳定性差，不能直接用于纤维材料，且会随着清洗次数的增加从织物中逐渐脱落，使织物的抗菌性能变差，不耐洗涤，限制了其在抗微生物领域的使用。
4.为了解决上述问题，专利申请号为cn202010165767.5和cn202010165771.1中用金属化合物和有机酸提高过氧化物的稳定性，提升织物产品的抗菌性能和耐洗涤性能，使过氧化物的抗微生物作用更为稳定长效，用作抗微生物剂或消臭剂，但并未考虑到过氧化物、有机酸和金属化合物组成的抗微生物组合物在后续使用过程和应用中的分散性。

技术实现要素：

5.为了解决过氧化氢过氧化物、有机酸和金属化合物组成的抗微生物组合物的溶解性和稳定性，本发明第一个方面提供了一种过氧羧酸金属组合物的使用方法。所述使用方法包括：
6.将过氧羧酸金属组合物添加到纺丝液中湿法纺丝再织成织物；
7.或将过氧羧酸金属组合物制成纤维母粒熔融纺丝再织成织物；
8.或将过氧羧酸金属组合物混合通过浸轧、印花或涂层，然后烘干的方式施加到织物上；
9.或将过氧羧酸金属组合物与胶粘剂混合制成喷胶棉无纺布；
10.所述过氧羧酸金属组合物的成分是过渡金属化合物、羧酸化合物和过氧化物；
11.作为一种优选的实施方式，所述过渡金属化合物为过渡金属氢氧化物。
12.作为一种优选的实施方式，所述过渡金属氢氧化物平均粒径为30～80nm和100～200nm。
13.作为一种优选的实施方式，所述的一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，其特征在于，所述羧酸化合物为链状多元酸和环状多元酸。
14.作为一种优选的实施方式所述链状多元酸为乙二酸、马来酸、衣康酸、富马酸、丁
烷四羧酸中的一种或多种的组合，所述环状多元酸为对苯二甲酸。
15.作为一种优选的实施方式，所述过氧化物为过氧化钙、过氧化钡、过氧化钠、过氧乙酸、过氧化苯甲酰、过氧化异丙苯、过氧化氢、过氧化脲、过氧化钾、过氧化镁、过氧化锌、过氧化锶、过氧碳酸钠中的一种或多种的混合，更优选的是过氧化氢、过氧化脲、过氧乙酸中的一种或多种的混合。
16.作为一种优选的实施方式，所述过渡金属化合物、羧酸化合物和过氧化物的摩尔比为1：0.1-10：0.1-10。
17.作为一种优选的实施方式，所述过渡金属化合物、羧酸化合物和过氧化物的摩尔比为是1：0.5-5：0.5-5，更优选的是1：1-3：1-3。
18.作为一种优选的实施方式，将过氧羧酸金属组合物添加到纺丝液中湿法纺丝再织成织物的具体操作为：所述过氧羧酸金属组合物在溶剂中溶解后，质量浓度为0.1-10％，加入氨纶材料中，高温处理得到织物；所述湿法纺丝采用公知的技术，例如可以参考申请号为cn201510811263.5的专利。
19.作为一种优选的实施方式，过氧羧酸金属组合物使用浓度为0.1-10％，更优选的是0.5-5％。
20.作为一种优选的实施方式，所述溶剂为水、乙醇、聚氧乙烯的混合物，体积比为5：2：2，高温温度为50℃-300℃，优选的是100℃-180℃的高温处理。
21.本发明第二个方面提供了一种含过氧羧酸金属组合物的织物和无纺布，其是由上述所述的一项或多项使用方法制备而成。
22.作为一种优选的实施方式，其可应用于无纺布制品、口罩、医疗制服和服装、床上用品、外科用纺织品、家用纺织品。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24.(1)本发明通过添加金属化合物氢氧化镧和氢氧化铈，充分发挥了金属镧离子和金属铈离子的抗菌性，同时过氧化氢作为强氧化剂，金属镧离子和金属铈离子可以与之发生氧化还原反应催化过氧化氢的分解，进而提高织物的抗菌效果，扩大应用领域；
25.(2)本发明所用的酸为丁烷四羧酸，酸性环境可以抑制过氧化氢快速分解，现有技术中的挥发性有机酸的使用会因为味道导致使用者的不舒服甚至危及健康，丁烷四羧酸为不易挥发的有机酸，且含有四个酸性羧酸基团，导致酸性增强，进而促进过氧化氢的稳定性。当丁烷四羧酸与氢氧化镧和氢氧化铈结合使用时可以平衡过氧化氢的抗菌性能，增强过氧羧酸金属组合物在织物，如氨纶等材料上的附着力，进而提高使用稳定性。
26.(3)本发明使用的溶剂为水、乙醇、聚氧乙烯的混合物。过氧化氢作为强氧化剂，必须稀释为水溶液后使用。此外，氢氧化镧和氢氧化铈作为必不可少的金属化合物，难溶于水，且衣康酸和丁烷四羧酸溶于乙醇，对苯二甲酸微溶于乙醇，聚氧乙烯作为增溶剂加入后可以增加氢氧化镧、氢氧化铈、衣康酸、丁烷四羧酸、对苯二甲酸的溶解度。该混合溶剂能促进组合物在溶剂中的分散，减少聚集，从而提高组合物在溶剂中的使用期限，便于后续加热使用。
27.(4)本发明使用方式为将过氧羧酸金属组合物添加到纺丝液中湿法纺丝再织成织物。通过湿法纺丝得到的织物中均匀分散有过氧羧酸金属组合物，而且湿法纺丝制备得到的织物具有显纤维结构，可以通过纤维的孔洞结构实现对过氧羧酸金属组合物的缓释，控
制过氧化氢的杀菌速率，延长杀菌时间，同时使织物具有良好的透气性。
28.(5)本发明使用的氢氧化镧和氢氧化铈的平均粒径分别为60nm和120nm
29.氢氧化镧和氢氧化铈作为过氧羧酸金属组合物中必不可少的成分，其平均粒径分别为60nm和120nm有利于在纺丝液中分散均匀，进而在织物中均匀分布，而且平均粒径为60nm和120nm可以保证纺丝液在纺丝过程中的流动性，不会发生堵塞，促使纺丝过程的顺利进行。
具体实施方式
30.为了解决上述问题，本发明提供了一种过氧羧酸金属组合物的使用方法：
31.过氧羧酸金属组合物加入溶剂水、乙醇、聚氧乙烯的混合物中，令过氧羧酸金属组合物质量浓度为5％，加入氨纶材料中，在150℃的高温处理后，得到制品。
32.过氧羧酸金属组合物包括的制备原料有过渡金属化合物、羧酸化合物、过氧化物。
33.过渡金属化合物优选平均粒径为60nm的氢氧化镧和120nm的氢氧化铈。
34.羧酸化合物优选为衣康酸、丁烷四羧酸、对苯二甲酸，更优选为丁烷四羧酸。
35.所述过氧化物优选为过氧化氢。
36.所述金属化合物、羧酸化合物、过氧化氢摩尔比是1：0.1-10：0.1-10，优选的是1：0.5-5：0.5-5，更优选的是1：1-3：1-3，本发明采用的是1：1：1。
37.本发明提供了一种过氧羧酸金属组合物的应用，过氧羧酸金属组合物稳定性好，具有良好的抗菌性能，可应用于无纺布制品、口罩、医疗制服和服装、床上用品、外科用纺织品、家用纺织品。
38.另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
39.实施例1
40.一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，步骤一：过氧羧酸金属组合物加入到溶剂水、乙醇(cas号：64-17-5)、c12-14脂肪醇聚氧乙烯醚(cas号：68439-51-0，阿拉丁试剂(上海)有限公司)体积比为5：2：2的溶剂混合物中得到溶液；步骤二：令过氧羧酸金属组合物使用质量浓度为5％，加入氨纶材料中，通过静电纺丝制备纤维，然后在150℃的高温处理纤维得到织物。
41.所述过氧羧酸金属组合物包括的制备原料有过渡金属化合物、羧酸化合物、过氧化物；
42.所述过渡金属化合物为平均粒径为60nm的氢氧化镧和120nm的氢氧化铈，其中摩尔比为1：1。
43.所述羧酸化合物为丁烷四羧酸。
44.所述过氧化物为过氧化氢。
45.所述过渡化合物、羧酸化合物、过氧化氢摩尔比是1：1：1。
46.一种过氧羧酸金属组合物的应用：通过上述使用方法得到的织物，其可应用于无纺布制品、口罩、医疗制服和服装、床上用品、外科用纺织品、家用纺织品。
47.实施例2
48.一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，步骤一：过氧羧酸金属组合物加入到溶剂水、乙醇、c12-14脂肪醇聚氧乙烯醚体积比为5：2：2的溶剂混合物中得到溶液；步骤二：令过
氧羧酸金属组合物使用质量浓度为5％，加入氨纶材料中，通过静电纺丝制备纤维，然后在150℃的高温处理纤维得到织物。
49.所述过氧羧酸金属组合物包括的制备原料有过渡化合物、羧酸化合物、过氧化物，
50.所述过渡金属化合物为的平均粒径为60nm的氢氧化镧和120nm的氢氧化铈，其中摩尔比为1：1。
51.所述羧酸化合物为对苯二甲酸。
52.所述过氧化物为过氧化氢。
53.所述过渡金属化合物、羧酸化合物、过氧化氢摩尔比是1：1：1。
54.实施例3
55.一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，步骤一：过氧羧酸金属组合物加入到溶剂水、乙醇、c12-14脂肪醇聚氧乙烯醚体积比为5：2：2的溶剂混合物中得到溶液；步骤二：令过氧羧酸金属组合物使用质量浓度为5％，加入氨纶材料中通过静电纺丝制备纤维，然后在150℃的高温处理纤维得到织物。
56.所述过氧羧酸金属组合物包括的制备原料有过渡金属化合物、羧酸化合物、过氧化物，
57.所述过渡金属化合物为的平均粒径为60nm的氢氧化镧和120nm的氢氧化铈，其中摩尔比为1：1。
58.所述羧酸化合物为丁烷四羧酸。
59.所述过氧化物为过氧化氢。
60.所述过渡金属化合物、羧酸化合物、过氧化氢摩尔比是1：1：1。
61.对比例1
62.一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，步骤一：过氧羧酸金属组合物加入到溶剂水、乙醇、c12-14脂肪酸聚氧乙烯醚体积比为5：2：2的溶剂混合物中得到溶液；步骤二：令过氧羧酸金属组合物使用质量浓度为0.1％，加入氨纶材料中，通过静电纺丝制备纤维，然后在150℃的高温处理纤维得到织物。
63.所述过氧羧酸金属组合物包括的制备原料有过渡金属化合物、羧酸化合物、过氧化物，
64.所述过渡金属化合物为的平均粒径为60nm的氢氧化镧和120nm的氢氧化铈，其中摩尔比为1：1。
65.所述过氧化物为过氧化氢。
66.所述过渡金属化合物、过氧化氢摩尔比是1：1。
67.性能测试
68.溶液稳定性：将各实施例及对比例步骤一得到的溶液放置7天后，观察是否有沉淀、析出、絮凝。实施例1-3的溶液无沉淀、析出、絮凝，对比例1中有沉淀、析出、絮凝。
69.抗菌性能：根据gb/t 20944.1-2007《纺织品抗菌性能的评价第1部分：琼脂平皿扩散法》测试样品的抗菌性能，所用细菌为大肠杆菌和金黄葡萄球菌，将样品裁剪为直径为15mm的圆片，将样品和对照样至于培养基上，于细菌培养箱中培养24h观察测量抑菌圈的直径大小。实施例1-3有明显的抑菌圈，对比例中未出现抑菌圈。
70.组合物附着力：将各实施例及对比例通过静电纺丝得到的样品在25℃，用相同的
力摩擦1000次、5000次后，分别用显微镜观察过氧羧酸金属化合物的沉淀物的脱落情况。实施例1-3的样品无脱落，对比例1的样品中有沉淀物等脱落。
71.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：

1.一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，其特征在于：所述使用方法包括下列四种中的至少一种：将过氧羧酸金属组合物添加到纺丝液中湿法纺丝再织成织物；或将过氧羧酸金属组合物制成纤维母粒熔融纺丝再织成织物；或将过氧羧酸金属组合物混合通过浸轧、印花或涂层，然后烘干的方式施加到织物上；或将过氧羧酸金属组合物与胶粘剂混合制成喷胶棉无纺布；所述过氧羧酸金属组合物的成分为过渡金属化合物、羧酸化合物和过氧化物。2.如权利要求1所述的一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，其特征在于，所述过渡金属化合物为过渡金属氢氧化物。3.如权利要求2所述的一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，其特征在于，所述过渡金属氢氧化物平均粒径为30～80nm和100～200nm。4.如权利要求1所述的一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，其特征在于，所述羧酸化合物为脂肪族酸和芳香族酸。5.如权利要求4所述的一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，其特征在于，所述脂肪族酸为乙二酸、马来酸、衣康酸、富马酸、丁烷四羧酸、中的一种或多种的组合，所述芳香族酸为对苯二甲酸。6.如权利要求1所述的一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，其特征在于，所述过渡金属化合物、羧酸化合物和过氧化物的摩尔比为1：0.1-10：0.1-10。7.如权利要求1所述的一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，其特征在于，将过氧羧酸金属组合物添加到纺丝液中湿法纺丝再织成织物的具体操作为：所述过氧羧酸金属组合物在溶剂中溶解后，质量浓度为0.1-10％，加入氨纶材料中，高温处理纺丝纤维得到织物。8.如权利要求7所述的一种过氧羧酸金属组合物的使用方法，其特征在于，所述溶剂为水、乙醇、聚氧乙烯的混合物，体积比为5：2：2，高温温度为50℃-300℃。9.一种含过氧羧酸金属组合物的织物和无纺布，其特征在于，其是由如权利要求1～8中所述的一项或多项使用方法制备而成。10.一种如权利要求9所述的含过氧羧酸金属组合物的织物和无纺布的应用，其特征在于，其可应用于无纺布制品、口罩、医疗制服和服装、床上用品、外科用纺织品、家用纺织品。

技术总结

本发明公开了一种过氧羧酸金属组合物的使用方法及其应用，所述使用方法包括：将过氧羧酸金属组合物添加到纺丝液中湿法纺丝再织成织物；或将过氧羧酸金属组合物制成纤维母粒熔融纺丝再织成织物；或将过氧羧酸金属组合物混合通过浸轧、印花或涂层，然后烘干的方式施加到织物上；或将过氧羧酸金属组合物与胶粘剂混合制成喷胶棉无纺布；所述过氧羧酸金属组合物包括过渡金属化合物、羧酸化合物、过氧化物。将过氧羧酸金属组合物加入溶剂，令使用质量浓度为0.5％，溶剂为水、乙醇、聚氧乙烯(体积比为5：2：2)的混合物，加入氨纶材料中，150℃的高温处理后得到制品。本发明得到的制品织物具有良好的抗菌效果和耐洗涤性，具有广泛的应用领域。域。