论文部分内容阅读
鞋子是人们日常生活的必需品。随着社会的发展，人民生活水平的提高，人们对鞋靴的舒适性、卫生性要求也越来越高。近年来，抗菌剂与抗菌织物产业逐步走向成熟，国际、国内一些学者尝试将其应用于鞋靴产品，市场上也涌现出了一批鞋用抗菌剂与抗菌鞋材。复合抗菌剂兼有有机抗菌剂的高效性、持久性及无机抗菌剂的安全性、耐热性，因而成为了当前研究的热点，也是未来的发展方向之一。本课题组前期针对复合抗菌剂的制备及相关性能进行了大量研究，采用溶胶凝胶法掺杂有机、无机（银系）抗菌成分制备出了抗菌溶胶，并应用于鞋垫、鞋里的抗菌整理，取得了较好的初步效果。然而在该抗菌鞋材的产业化试生产过程中发现：该抗菌溶胶的存放稳定期短，会造成后续工艺难以进行；抗菌溶胶中的主要抗菌成分在高温条件下易分解，进而影响鞋材的抗菌效果；此外，鞋材的抗菌整理工艺有待进一步优化。本课题在前期工作的基础上，进行了以下几方面的研究。其一，以凝胶时间为指标，研究了TEOS的添加量、GPTMS的添加量、陈化温度、陈化时间等因素对溶胶稳定性的影响；其二，用红外光谱（FT-IR）法探索了主要抗菌成分与载体之间的结合方式；其三，采用热重分析（TGA）与差示扫描量热分析（DSC）研究了抗菌溶胶的耐热性；其四，以抑菌率为指标，优化了抗菌整理工艺参数；最后，考核了抗菌鞋材的主要物理机械性能。研究结果表明：1.随着正硅酸乙酯（TEOS）添加量的增加，溶胶越稳定；硅烷偶联剂（GPTMS）的添加量与溶胶稳定性无线性关系；陈化温度越低，溶胶越稳定，溶胶粘度变化也越小；随着陈化时间的延长，溶胶的水解反应进行得更为彻底。制备抗真菌溶胶的最佳工艺条件为：n（TEOS）:n（H2O）: n（EtOH）=1:30:10，n（TEOS）:n（GPTMS）=6:1，当TEOS取0.1mol时，盐酸特比萘酚（TH）的添加量为0.1g。2. FT-IR测试表明，溶胶凝胶过程对TH的结构无影响,TH与溶胶的主要骨架成分以化学键的方式结合，为确保持久的抗菌效果奠定了基础。3. TGA与DSC测试表明，制备的凝胶具有耐高温性，能够经受190℃的短时间焙烘，可满足抗菌织物浸轧整理的条件要求。4.鞋材的最佳抗菌整理工艺条件为：二浸二轧法，轧余率70%80%，预烘温度130℃、预烘时间2.5min、焙烘温度190℃、焙烘时间40s。5.抗菌鞋材对白色念珠菌和红色毛癣菌的抑菌率分别为98.18%和92.35%；经50次洗涤之后，抗菌鞋材对白色念珠菌和红色毛癣菌的抑菌率仍保持在89.31%和89.41%；经过24h的汗液浸泡，抗菌鞋材对白色念珠菌和红色毛癣菌的抑菌率仍保持在92.78%和92.35%，超过GB/T20944.3-2008中对白色念珠菌抑菌率大于60%的要求。