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第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛

作品名称：含有植物抗菌成分形状记忆织物整理剂的发明

申报者姓名

（集体名称）：杨子明李斌

类别：

□自然科学类学术论文

□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文

√科技发明制作A类

□科技发明制作B类

报送方式：

√省级报送作品

□高校直送作品

含有植物抗菌成分形状记忆织物整理剂的发明

作者：杨子明李斌

指导老师：杨卓鸿教授

一作品研究目的

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，对于织物穿着已不仅仅是一个衣着功能，还要求具有时尚保健医疗防菌等功能。基于现有织物防皱整理剂甲醛含量高（2D树脂系列）[1-2]织物强力损失大（多元羧酸系列）[3]防皱整理功能单一等缺点，以及人们对于抗菌保健型织物服装的迫切需求，研究和开发具有形状记忆及抗菌保健功能的新型织物防皱整理剂具有非常重要的现实意义。据此本作品旨在发明一种防皱性能好，低强力损失率低甲醛含量而且能赋予织物形状记忆功能和耐久抗菌保健功能具有自主知识产权的新型织物整理剂，以避开国外环保组织设立的贸易壁垒，提高纺织服装产品的附加值，从而增强我国纺织服装产品在国际市场的竞争力，并满足人们文明舒适的生活需求。

二作品研究思路

本作品首先通过对水性聚氨酯原料进行分子组合和合成路线设计，合成具有形状记忆功能的水性聚氨酯，即本作品所述的水性形状记忆聚氨酯，并与天然中草药提取液其它防皱助剂复配成具有抗菌保健功能的形状记忆织物整理剂。在织物整理烘焙过程中，使水性形状记忆聚氨酯中草药抗菌有效成分防皱助剂纤维素纤维之间相互包覆和交联，从而赋予织物较好的防皱免烫，形状记忆及抗菌保健的功能，有效弥补以往防皱整理助剂单纯防皱功能的不足。由于减少了其它防皱助剂的应用以及反应型水性形状记忆聚氨酯的引入，可有效降低整理织物的强力损失和减少甲醛释放量。再者由于所选中草药有效抗菌成分为含羟基或氨基的有机小分子化合物，它们可以被形状记忆织物整理剂包覆在织物内并与水性形状记忆聚氨酯防皱整理助剂织物相互发生交联反应，在日后使用过程中缓慢分解释放，从而达到减缓甲醛释放速度增强抗菌耐久效果的目的。

作品具体思路过程如下：

1制备改性水性形状记忆聚氨酯乳液

根据实际应用的需要，对水性聚氨酯原料进行分子组合和改性，选用脂肪族多异氰酸酯和分子链较为柔软的聚醚多元醇，并引入端羟基硅油反应物，制备水性形状记忆聚氨酯预聚物，然后用扩链剂进行进一步反应；合成方法上采用多步法逐步聚合制得结构规整，软硬链段相分离的聚氨酯结构，从而得到具有性能进一步优化的水性形状记忆聚氨酯。

2制备抗菌保健药液

从我国传统的天然中药材原料出发，选择具广谱抗菌效果和来源广泛的大青叶金银花及其混和物，采用研磨和水浸泡提取方法及其最佳工艺提取条件将中药材进行进一步处理，使得到的中药材原料具有水溶解性或水分散性，能与所制备的水性形状记忆聚氨酯均匀混和。

3复配多功能织物整理剂整理织物

把水性形状记忆聚氨酯乳液防皱整理助剂抗菌保健功能药液催化剂等辅助助剂，按一定的比例复配整理织物。通过“浸轧－烘干－焙烘”工艺整理使水性形状记忆聚氨酯中草药抗菌有效成分防皱助剂与织物中的纤维素纤维在合适的烘培温度下，相互交联反应，赋予织物较好的防皱免烫形状记忆及抗菌保健功