抗过敏加工的最新动向yd14635
刘辅庭 原上海市纺织科学研究院 上海 210006
收稿日期:2O11-10-08
作者简介:刘辅庭,留日高工,从事技术情报40年,并研制静电纺丝试样机(10喷嘴试制防水透气样布)
原载:染整技术2012/3;6-8
【摘要】综述了酶法苯酚树脂过敏性不活化剂的制造及其功能,过敏性降低加工壁纸的开发及其性能,抗过敏技术用于车座织物和纳米纤维高密度织物防尘虱被褥的开发。抗过敏加工技术引起关注。
【关键词】苯酚树脂;抗过敏剂;壁纸;车座织物;被褥
【中图分类号】TS195.6 文献标识码:A 文章编号:1005-935O(2012)O3-00006-O3
近年来过敏性皮肤炎、支气管炎、过敏性鼻炎等成为过敏症,其主因是室内的尘虱及杉花粉。尘虱的过敏性时,杀死尘虱后,死虫又供给过敏性物质,不能根本解决问题。过敏性物质是蛋白质,可用热及强酸、强碱使其变性而失去过敏性,但是在家庭中使用不安全。
现在用聚乙烯苯酚作为过敏性不活化剂。用水溶性聚合物的不活化物质,便于加工纤维,适于用途。
1 酶法苯酚树脂过敏性不活化剂[1]
l.1 苯酚树脂的过敏性不活化功能
苯酚树脂是由酸或碱催化,苯酚类和甲醛的加成缩聚制成的热硬性树脂。低价而特性好,广泛使用。但甲醛毒性高,使用受到限制。
催化酶多是过氧化物酶,聚合时用含水有机溶剂,聚合前加过氧化氢(氧化剂)后析出聚合物。聚合后经过滤等可回收聚合物。
酶催化苯酚聚合物的特征是:1、不用毒性甲醛;2、催化活性高;3、广泛结构的聚合物可聚合;4、按赋予条件可控制分子量和溶解性;5、在室温可聚合;6、操作简便。从而开发功能性聚合物。
酶法苯酚树脂的尘虱过敏性不活化的功能经评价是一般的百倍以上。其机理大概是苯酚树脂作用于过敏性物质而抑制其活动。
1.2 过敏性不活化材料
作者用静电纺丝法非织布作为过敏性不活化材料。用聚己内酯作为非织布基材,制成静电纺丝非织布,添加酶法苯酚树脂后制成过敏性不活化材料。酶法苯酚树脂是聚(4,4’,4” -三羟基三苯基甲烷)。不活化功能优,静电纺丝法纳米纤维有效捕集过敏性物质。
l.3 开发动向
利用天然成分如红茶的萃取物等,可制成过敏性不活化剂。
木质素在酸性条件下与苯酚反应,木质素的分解和与苯酚偶联同时进行,可取得线性分子量1万以下的木质苯酚。木质苯酚有熔点,可成型加工,用作环保材料。
球状硅、微粒氧化锌及沸石有过敏性不活化功能,探讨用作化妆品基材。蜂巢结构的中间多孔硅具有过敏性不活化功能。
2 室内用品的过敏性降低加工[2]
室内过敏症的原因在于虱、动物(猫、狗等)、植物的花粉等的过敏性源以及含甲醛、甲苯的挥发性有机物质。
现在商品所用过敏性降低剂有:1,聚苯酚的苯酚基吸附过敏性物质使其失去活性,例如葡萄的聚苯酚、银杏的聚苯酚、聚乙烯苯酚聚合物;2.金属酞青的有机无机复合金属络合物吸附过敏性物质而分解,例如铁、铜、钴、镍的酞青羧酸盐;3.纳米金属吸附过敏性物质使立体结构变化,例如铂纳米胶体、银纳米胶体;4。其它如光催化剂、等离子簇分解过敏性物质。
2.1 过敏降低加工壁纸的开发
制造的流程是,原纸涂层或浸轧聚氯乙烯溶胶,经凹版或与圆网印刷,发泡,压纹制成。
过敏降低剂在凹版印刷的最后涂印,用溶于溶剂的药剂,或粒子分散的药剂,粒子大小需在20um以下,药剂是透明或淡色。
凹版印刷时,聚氯乙烯层在200-230℃加热,发泡后,进行压纹。用圆网时,也要加热,发泡,压纹。
各种过敏降低剂的评价结果如表1所示,由表可知无机最优。
表1各种过敏降低剂的评价
有机聚苯酚 |
无机 |
有机担载无机 |
纳米金属 |
酶免疫测定法 |
√ |
√ |
可 |
粒径 |
√ |
√ |
√ |
耐光性 |
× |
× |
√ |
耐热性 |
× |
× |
√ |
耐NOx性 |
√ |
× |
√ |
壁纸采用无机过敏降低剂,其中多层结构天然矿物由来的过敏降低剂最优,过敏降低性能如表2所示。
表2 璧纸的过敏降低性能
|
过敏降低率/% |
|
加工品 |
未加工品 |
|
初期性能 |
83,4 |
40.8 |
耐热试验后 |
82.0 |
41.7 |
耐光试验后 |
81.1 |
39.o |
耐NOx试验后 |
82.5 |
39.7 |
开发的过敏降低壁纸,2O10年2月开始销售。
过敏降低加工可与消臭、抗菌进行复合加工。
3 车座用织物的抗过敏技术[3]
根据调查,74辆车中44辆污染尘虱过敏性,且集中于车座面上,污染速度5年为73ug/m2。
在欧美有单宁酸配成的过敏抑制喷雾出售。但是单宁酸有着色性,要污染产品,且是水溶性,不耐洗。
3.1 抗过敏剂的开发′
探讨单宁酸的官能基对过敏性溶液的抑制效果后,可知具有芳香族羟基(如乙醇)的聚合物有高抑制功能。
非水溶性而着色性低的芳香族羟基高分子和离子性高分子及接枝剂,配成织物用过敏抑制剂后,可知在通常温湿度下,对尘虱过敏性有抑制效果。除尘虱外,对花粉及猫、狗的过敏性物质也有效果。
用这技术,也制成滤材、床品、绒毯、地毯等的过敏性不活化纤维制品。
3.2 抗过敏性车座用织物的开发
基础探讨结果如表3所示,从而确定里面涂布织物及抗过敏剂附着量为1.9、1.8。
4 床品的过敏性降低效果[4]
尘虱体长1mm以下,世界上约有150种,在日本已确认110种。
室内尘含有虱及虱过敏性源。尘虱的繁殖条件是温度20-30℃,相对湿度60-80%,特别是湿度,如保持在60%以上,尘虱就可生育,其寿命约4周。
过敏性物质是蛋白质,尘虱的身体、尸体、脱皮壳、粪是过敏性源,特别是粪。
过敏性物质作用于鼻、眼、皮肤、支气管的粘膜时,就患过敏性鼻炎、结膜炎、皮肤炎、喘息。
座垫多有100只尘虱,坐垫的内侧1m2多达10万只。
4.1 高密度织物的防尘虱床品
被褥侧背织物是超细聚酯纱高密度织成,基本上无纱间隙,但透气,可防止尘虱(200-300um)进入,其效果见于喘息病人的临床试验。
抗过敏剂是苯酚聚合物,使过敏性物质不活化,加工于高密度织物床品,经试用试验可知有抗尘虱的效果。
表3 车座有抗过敏性织物的探讨
样布条件 |
评价结果 |
||||||
涂布 方法 |
烘干温度/℃ |
抗过敏剂附着量 /g/m2 |
手感 |
渗透外观 |
|||
织物a |
织物b |
织物a |
织物b |
||||
实验 |
浸渍 |
170 |
4.0 |
3.2 |
× |
× |
× |
150 |
3.7 |
3.4 |
× |
× |
× |
||
里面 涂布 |
170 |
3.3 |
3.0 |
√ |
√ |
√ |
|
4.3 |
3.5 |
√ |
× |
× |
|||
表面里面涂布 |
170 |
3.5 |
3.6 |
√ |
× |
× |
|
3.2 |
3.7 |
× |
× |
× |
|||
3.9 |
3.3 |
× |
× |
× |
|||
实际 |
里面 涂布 |
170 |
1.9 |
1.9 |
√ |
√ |
√ |
1.9 |
1.8 |
√ |
√ |
√ |
|||
6.8 |
3.7 |
√ |
× |
√ |
|||
7.5 |
3.8 |
√ |
× |
× |
|||
空白 |
0.0 |
0.0 |
√ |
√ |
√ |
4.2 纳米纤维高密度织物的防尘虱床品
采用纳米纤维Nanofront, 制成高密度织物的防尘虱被褥已上市。
Nanofront是聚酯纳米纤维,单丝直径为7O0nm。
纳米纤维长丝织物,纤维表面积大,透气性小,防尘虱抗过敏性好,但摩擦系数高,难以用作被褥。
为此,改善织物组织,纬纱为纳米纤维(直径700nm),经纱为微米纤维(直径6um),织物表面上多微米纤维。纬纱纳米纤维多在织物芯部,利用纳米纤维的高摩擦阻抗性使织物组织稳定,而表面部分柔软有悬垂性。并经抗过敏剂加工,制成防尘虱被褥。
纳米纤维和微米纤维的性能如表4所示。
表4 纳米纤维和微米纤维织物
原丝 |
纳米纤维 |
微米纤维 |
单丝直径 |
7OOnm |
6um |
定重/g/cm2 |
90 |
111 |
厚度mm |
O.O84 |
0.140 |
耐水压/mm(H2O) |
1393 |
11770 |
透气性/cc/cm2/sec |
O.005 |
0.192 |
摩擦阻力/cN |
320 |
110 |
5 参考文献
[1]裕山浩,过敏性不活化剂的开发[J]纤维机械学会志(日),2011,64(3);23-27
[2]宫村佳成,过敏性降低加工壁纸[J]纤维机械学会志(日),2011,64(3);28-32
[3]高见和宏,抗过敏性技术用于车座织物[J]纤维机械学会志(日),2011,64(3);33-37
[4]中村勤,防尘虱床品的过敏性降低效果[J]纤维机械学会志(日),2O11,64(3);38-43