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CN112064170A - 一种抗菌保暖面料及其制备方法 - Google Patents

一种抗菌保暖面料及其制备方法 Download PDF

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CN112064170A
CN112064170A CN202010922709.2A CN202010922709A CN112064170A CN 112064170 A CN112064170 A CN 112064170A CN 202010922709 A CN202010922709 A CN 202010922709A CN 112064170 A CN112064170 A CN 112064170A
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Abstract

本发明属于服饰面料加工技术领域，具体涉及一种抗菌保暖面料及其制备方法，主要由下列物质制成：珍珠纤维、玉米蛋白纤维、苎麻纤维、椰炭纤维、莫代尔纤维、氨纶纤维、增强剂、抗菌添加剂。本发明面料具有很好的抗菌、保暖性能，且耐久性好、稳定性高，且其制备方法整体工艺简单，各步骤搭配合理，易于推广应用。

Description

一种抗菌保暖面料及其制备方法
技术领域
本发明属于服饰面料加工技术领域。更具体地，涉及一种抗菌保暖面料的制备方法。
背景技术
近年来，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高，对安全高效抗菌服饰的功能需求越来越多；在生活中，人们不可避免的接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件下，会迅速繁殖，并通过接触等方式传播疾病，影响人们的身体健康和正常的工作、学习和生活。纤维属于多孔性材料，叠加编织后又会形成无数空隙的多层体，因此织物较容易吸附菌类。抗菌整理就是使织物具有抑制菌类生长的功能，维持卫生的衣着生活环境，保证人体健康。抗菌剂的应用起源于第二次世界大战期间，当时德军由于穿抗菌军服而大大减少了伤员的细菌感染。在上世纪60年代，人们大多采用有机抗菌剂生产抗菌纺织品；随着1984年无机抗菌剂开发成功后，抗菌整理得到快速发展，使抗菌剂不仅用于纤维及纺织品，也用于塑料、建筑材料等制品中。目前，日本在抗菌防臭方面研究最为活跃，技术领先，产品已拓展至运动服、地毯、医疗用品等领域。近年来，抗菌研究的重点已经从保护纺织品免受细菌侵袭转移到保护环境和使服用者免受细菌侵袭。进入21世纪，随着老龄社会的到来，卧床老人和在家疗养者逐渐增多，防止褥疮的老人护理用品的需求也呈增加的趋势。由于从生产为主的社会向生活为主的观念转变，开发研究有利于人体健康、有利于地球环境的产品，因此抗菌整理日益受到人们的重视，目前，在衣服基本功能不变的基础上，人们不断的研发衣服的新材料，利用适当的工艺将不同材料的各种功效添加到衣料中，增加了衣服的功能性。衣服除了防寒保暖功效外还具有抵抗紫外线辐射，杀菌除臭，释放负离子和红外线发射等功效。
然而目前抗菌材料添加的成分比较单一，具有的功能也比较单一，不能满足实际的需要。中国专利文献CN103255538A公开一种防紫外抗菌面料及其制备工艺，该现有技术的面料在具有防紫外线的同时透气性得到提高，同时具有抑菌驱蚊的效果。然其在保温、耐久性能等均都不甚理想。中国专利文献CN104328595A公开一种抗菌保暖纺织面料，该现有技术的面料具有良好的保暖效果，但其结构复杂，编织困难，耐久性不佳，容易散线，且抗菌性能较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有面料存在的缺陷和不足，提供一种抗菌保暖面料及其制备方法。
本发明的目的之一是提供一种抗菌保暖面料。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种抗菌保暖面料，主要由如下对应重量份的物质制成：
20～25份珍珠纤维、15～20份玉米蛋白纤维、4～7份苎麻纤维、14～18份椰炭纤维、5～10份莫代尔纤维、3～6份氨纶纤维、2～4份增强剂、0.5～1.5份抗菌添加剂。
优选的，主要由如下对应重量份的物质制成：
23份珍珠纤维、18份玉米蛋白纤维、6份苎麻纤维、16份椰炭纤维、8份莫代尔纤维、5份氨纶纤维、3份增强剂、1份抗菌添加剂。
进一步的，所述的增强剂的制备方法包括如下步骤：
1)先对蒙脱土进行清洗处理，然后再进行煅烧处理，完成后取出备用；
2)对步骤1)处理后的蒙脱土进行紫外线辐照处理，完成后取出备用；
3)将步骤2)处理后的蒙脱土浸入到改性液内，同时进行超声处理，1.5～2h后滤出备用；
4)对步骤3)处理后的蒙脱土进行干燥处理，完成后取出即得增强剂。
进一步的，步骤1)中所述的清洗处理是先用质量分数为1～1.5％的硝酸溶液浸泡清洗处理3～5min，然后再用去离子水冲洗至中性即可；所述的煅烧处理是在800～880℃的温度环境下煅烧1～2h。
进一步的，步骤2)中所述的紫外线辐照处理时控制辐照的功率为2400～2800W，紫外线的波长为290～310nm。
进一步的，步骤3)中所述的改性液是由如下对应重量份的物质组成：
18～23份壬基酚聚氧乙烯醚、5～8份硅烷偶联剂、4～7份六偏磷酸钠、3～5份纳米银粉、2～3份纳米氮化钛、6～9份十二烷基三甲基溴化铵、3～6份聚乙二醇、500～560份去离子水；所述的超声处理时控制超声波的频率为0.8～1MHz。
进一步的，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560；所述的纳米银粉和纳米氮化钛的颗粒大小均为20～50nm。
进一步的，步骤4)中所述的干燥处理时控制干燥的温度为90～95℃，干燥后控制蒙脱土的水含量不大于7％。
进一步的，所述的抗菌添加剂的制备方法包括如下步骤：
a.先将黄芪、苦楝子、薄荷叶、金银花、水对应按照重量比5～8:3～6:2～5:1～4:60～70进行混合；
b.再进行大火加热煮沸，继续沸煮处理35～40min后过滤，得滤液备用；
c.对滤液进行浓缩，浓缩至原体积的20～25％后即可。
本发明另一目的是提供一种抗菌保暖面料的制备方法。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种抗菌保暖面料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将珍珠纤维、玉米蛋白纤维、苎麻纤维、椰炭纤维、莫代尔纤维、氨纶纤维、增强剂、抗菌添加剂共混，然后加入其总质量1～1.5％的粘结剂、150～180％的清水，搅拌均匀后搅拌均匀，最后晾晒成型后得共混物备用；
(2)对步骤(1)制得的混合物进行清花、开棉、并条、粗纱、细纱处理后，制成纱线料备用；
(3)对步骤(2)制得的纱线料采用针织或机织工艺制成布匹；
(4)用温度为39～43℃的温水对步骤(3)制得的布匹流水冲洗20～25min；
(5)最后于75～78℃的温度环境下焙烤成型后即可。
本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种抗菌保暖面料及其制备方法，此面料是由珍珠纤维、玉米蛋白纤维、苎麻纤维、椰炭纤维、莫代尔纤维、氨纶纤维为主要成分加工制成，并配伍使用了特制的增强剂、抗菌添加剂成分，上述多种复合纤维的共同使用，保证了面料的排汗、舒适、透气、导湿性，增强剂及抗菌添加剂成分是为了进一步增强面料品质而使用，所制的增强剂是一种在蒙脱土基础上改性而成的填料，先对蒙脱土进行了清洗、煅烧处理，显著提升了其比表面积及吸附能力，接着进行了紫外线辐照处理，利用辐照处理提高了蒙脱土的表面活性，利于后续的加工改性处理，随后用改性液对蒙脱土进行了超声浸泡处理，在超声的辅助作用下，纳米银粉、纳米氮化钛插入固定在了润涨后的蒙脱土层间，并在超声的空化作用下使得蒙脱土层间存在一些微小气泡，可被纳米银粉、纳米氮化钛进一步封存固定，进而很好的提升了整体的保温能力，同时纳米银粉、纳米氮化钛也具有一定的灭菌能力，能够协同抗菌添加剂提升抗菌效果，最后制得的蒙脱土稳定性好，与纤维间的相容结合能力强，可有效改善面料品质；制得的抗菌添加剂是以多种中草药为主体提取而得，具有环保无污染的特点，避免了面料中化学药剂的添加使用，其能被增强剂稳定吸附，提升抗菌持久性，又能协同增强抗菌效果。本发明方法整体工艺简单，各步骤搭配合理，易于推广应用，制得的面料具有很好的抗菌、保暖性能，且耐久性好、稳定性高，极具市场竞争力和生产效益。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1
一种抗菌保暖面料，由如下对应重量份的物质制成：
20份珍珠纤维、15份玉米蛋白纤维、4份苎麻纤维、14份椰炭纤维、5份莫代尔纤维、3份氨纶纤维、2份增强剂、0.5份抗菌添加剂。
增强剂的制备方法包括如下步骤：
1)先对蒙脱土进行清洗处理，然后再进行煅烧处理，完成后取出备用；
2)对步骤1)处理后的蒙脱土进行紫外线辐照处理，完成后取出备用；
3)将步骤2)处理后的蒙脱土浸入到改性液内，同时进行超声处理，1.5h后滤出备用；
4)对步骤3)处理后的蒙脱土进行干燥处理，完成后取出即得增强剂。
步骤1)中的清洗处理是先用质量分数为1％的硝酸溶液浸泡清洗处理3min，然后再用去离子水冲洗至中性即可；煅烧处理是在800℃的温度环境下煅烧1～2h。
步骤2)中紫外线辐照处理时控制辐照的功率为2400W，紫外线的波长为290～310nm。
步骤3)中的改性液是由如下对应重量份的物质组成：
18份壬基酚聚氧乙烯醚、5份硅烷偶联剂、4份六偏磷酸钠、3份纳米银粉、2份纳米氮化钛、6份十二烷基三甲基溴化铵、3份聚乙二醇、500份去离子水；所述的超声处理时控制超声波的频率为0.8MHz。
硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560；纳米银粉和纳米氮化钛的颗粒大小均为20～50nm。
步骤4)中的干燥处理时控制干燥的温度为90℃，干燥后控制蒙脱土的水含量不大于7％。
抗菌添加剂的制备方法包括如下步骤：
a.先将黄芪、苦楝子、薄荷叶、金银花、水对应按照重量比5:3:2：1:60进行混合；
b.再进行大火加热煮沸，继续沸煮处理35min后过滤，得滤液备用；
c.对滤液进行浓缩，浓缩至原体积的20％后即可。
实施例2
一种抗菌保暖面料，由如下对应重量份的物质制成：
23份珍珠纤维、18份玉米蛋白纤维、6份苎麻纤维、16份椰炭纤维、8份莫代尔纤维、5份氨纶纤维、3份增强剂、1份抗菌添加剂。
增强剂的制备方法包括如下步骤：
1)先对蒙脱土进行清洗处理，然后再进行煅烧处理，完成后取出备用；
2)对步骤1)处理后的蒙脱土进行紫外线辐照处理，完成后取出备用；
3)将步骤2)处理后的蒙脱土浸入到改性液内，同时进行超声处理，1.8h后滤出备用；
4)对步骤3)处理后的蒙脱土进行干燥处理，完成后取出即得增强剂。
步骤1)中的清洗处理是先用质量分数为1.3％的硝酸溶液浸泡清洗处理4min，然后再用去离子水冲洗至中性即可；煅烧处理是在840℃的温度环境下煅烧1.6h。
步骤2)中紫外线辐照处理时控制辐照的功率为2600W，紫外线的波长为290～310nm。
步骤3)中的改性液是由如下对应重量份的物质组成：
20份壬基酚聚氧乙烯醚、7份硅烷偶联剂、6份六偏磷酸钠、4份纳米银粉、2.5份纳米氮化钛、8份十二烷基三甲基溴化铵、5份聚乙二醇、540份去离子水；所述的超声处理时控制超声波的频率为0.9MHz。
硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560；纳米银粉和纳米氮化钛的颗粒大小均为20～50nm。
步骤4)中的干燥处理时控制干燥的温度为93℃，干燥后控制蒙脱土的水含量不大于7％。
抗菌添加剂的制备方法包括如下步骤：
a.先将黄芪、苦楝子、薄荷叶、金银花、水对应按照重量比7:5:4:3:65进行混合；
b.再进行大火加热煮沸，继续沸煮处理38min后过滤，得滤液备用；
c.对滤液进行浓缩，浓缩至原体积的24％后即可。
实施例3
一种抗菌保暖面料，由如下对应重量份的物质制成：
25份珍珠纤维、20份玉米蛋白纤维、7份苎麻纤维、18份椰炭纤维、10份莫代尔纤维、6份氨纶纤维、4份增强剂、1.5份抗菌添加剂。
增强剂的制备方法包括如下步骤：
1)先对蒙脱土进行清洗处理，然后再进行煅烧处理，完成后取出备用；
2)对步骤1)处理后的蒙脱土进行紫外线辐照处理，完成后取出备用；
3)将步骤2)处理后的蒙脱土浸入到改性液内，同时进行超声处理，2h后滤出备用；
4)对步骤3)处理后的蒙脱土进行干燥处理，完成后取出即得增强剂。
步骤1)中的清洗处理是先用质量分数为1.5％的硝酸溶液浸泡清洗处理5min，然后再用去离子水冲洗至中性即可；煅烧处理是在880℃的温度环境下煅烧2h。
步骤2)中紫外线辐照处理时控制辐照的功率为2800W，紫外线的波长为290～310nm。
步骤3)中的改性液是由如下对应重量份的物质组成：
23份壬基酚聚氧乙烯醚、8份硅烷偶联剂、7份六偏磷酸钠、5份纳米银粉、3份纳米氮化钛、9份十二烷基三甲基溴化铵、6份聚乙二醇、560份去离子水；所述的超声处理时控制超声波的频率为1MHz。
硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560；纳米银粉和纳米氮化钛的颗粒大小均为20～50nm。
步骤4)中的干燥处理时控制干燥的温度为95℃，干燥后控制蒙脱土的水含量不大于7％。
抗菌添加剂的制备方法包括如下步骤：
a.先将黄芪、苦楝子、薄荷叶、金银花、水对应按照重量比8:6:5:4:70进行混合；
b.再进行大火加热煮沸，继续沸煮处理40min后过滤，得滤液备用；
c.对滤液进行浓缩，浓缩至原体积的25％后即可。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例3相比，区别仅在于，在增强剂的制备中，省去了步骤3)的操作，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例3相比，区别仅在于，用等质量份的普通蒙脱土取代增强剂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例3相比，区别仅在于，省去了增强剂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例3相比，区别仅在于，省去了抗菌添加剂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例5
本对比实施例5与实施例3相比，区别仅在于，省去了增强剂和抗菌添加剂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例6
中国专利文献CN104328595A公开的一种抗菌保暖纺织面料。
实施例4
一种抗菌保暖面料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将珍珠纤维、玉米蛋白纤维、苎麻纤维、椰炭纤维、莫代尔纤维、氨纶纤维、增强剂、抗菌添加剂共混，然后加入其总质量1％的粘结剂、150％的清水，搅拌均匀后搅拌均匀，最后晾晒成型后得共混物备用；
(2)对步骤(1)制得的混合物进行清花、开棉、并条、粗纱、细纱处理后，制成纱线料备用；
(3)对步骤(2)制得的纱线料采用针织或机织工艺制成布匹；
(4)用温度为39℃的温水对步骤(3)制得的布匹流水冲洗20min；
(5)最后于75℃的温度环境下焙烤成型后即可。
实施例5
一种抗菌保暖面料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将珍珠纤维、玉米蛋白纤维、苎麻纤维、椰炭纤维、莫代尔纤维、氨纶纤维、增强剂、抗菌添加剂共混，然后加入其总质量1.5％的粘结剂、180％的清水，搅拌均匀后搅拌均匀，最后晾晒成型后得共混物备用；
(2)对步骤(1)制得的混合物进行清花、开棉、并条、粗纱、细纱处理后，制成纱线料备用；
(3)对步骤(2)制得的纱线料采用针织或机织工艺制成布匹；
(4)用温度为43℃的温水对步骤(3)制得的布匹流水冲洗25min；
(5)最后于78℃的温度环境下焙烤成型后即可。
为了对比本发明效果，对上述实施例3、对比实施例1～6对应制得的面料进行保温性能测试，其中实施例3、对比实施例1～5的制备方法均选用实施例4对应的方案，具体测试后的对比数据如下表1所示：
表1
保温率(％) 厚度(mm) 克重(g/cm<sup>2</sup>)
实施例2 51.4 2.04 198
对比实施例1 41.5 1.96 194
对比实施例2 38.0 2.00 192
对比实施例3 32.1 2.05 188
对比实施例4 47.2 1.98 190
对比实施例5 31.0 2.02 189
对比实施例6 38.2 2.35 221
注：上表1中所述的保温率的测试是参照JISL1096(2010年)一般纺织品方法中的保温性试验A法(恒温法)测得。
由上表1可以看出，本发明方法制得的面料在保温保暖效果上得到了显著的提升。
为了进一步对比本发明效果，对上述实施例3、对比实施例1～6对应制得的面料进行抗菌性能测试，其中实施例3、对比实施例1～5的制备方法均选用实施例5对应的方案，具体测试后的对比数据如下表2所示：
表2 细菌、真菌减少情况
Figure BDA0002667283350000091
注：上表2中所述的抗菌性能按常规微生物检测方法进行检测。
由上表2可以看出，本发明抗菌保暖面料在抗菌能力上也得到了显著的增强，并能得知增强剂、抗菌添加剂两种成分具有良好的协同配伍作用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗菌保暖面料，其特征在于，主要由如下对应重量份的物质制成：
20～25份珍珠纤维、15～20份玉米蛋白纤维、4～7份苎麻纤维、14～18份椰炭纤维、5～10份莫代尔纤维、3～6份氨纶纤维、2～4份增强剂、0.5～1.5份抗菌添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌保暖面料，其特征在于，主要由如下对应重量份的物质制成：
23份珍珠纤维、18份玉米蛋白纤维、6份苎麻纤维、16份椰炭纤维、8份莫代尔纤维、5份氨纶纤维、3份增强剂、1份抗菌添加剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种抗菌保暖面料，其特征在于，所述的增强剂的制备方法包括如下步骤：
1)先对蒙脱土进行清洗处理，然后再进行煅烧处理，完成后取出备用；
2)对步骤1)处理后的蒙脱土进行紫外线辐照处理，完成后取出备用；
3)将步骤2)处理后的蒙脱土浸入到改性液内，同时进行超声处理，1.5～2h后滤出备用；
4)对步骤3)处理后的蒙脱土进行干燥处理，完成后取出即得增强剂。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌保暖面料，其特征在于，步骤1)中所述的清洗处理是先用质量分数为1～1.5％的硝酸溶液浸泡清洗处理3～5min，然后再用去离子水冲洗至中性即可；所述的煅烧处理是在800～880℃的温度环境下煅烧1～2h。
5.根据权利要求3所述的一种抗菌保暖面料，其特征在于，步骤2)中所述的紫外线辐照处理时控制辐照的功率为2400～2800W，紫外线的波长为290～310nm。
6.根据权利要求3所述的一种抗菌保暖面料，其特征在于，步骤3)中所述的改性液是由如下对应重量份的物质组成：
18～23份壬基酚聚氧乙烯醚、5～8份硅烷偶联剂、4～7份六偏磷酸钠、3～5份纳米银粉、2～3份纳米氮化钛、6～9份十二烷基三甲基溴化铵、3～6份聚乙二醇、500～560份去离子水；所述的超声处理时控制超声波的频率为0.8～1MHz。
7.根据权利要求6所述的一种抗菌保暖面料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560；所述的纳米银粉和纳米氮化钛的颗粒大小均为20～50nm。
8.根据权利要求3所述的一种抗菌保暖面料，其特征在于，步骤4)中所述的干燥处理时控制干燥的温度为90～95℃，干燥后控制蒙脱土的水含量不大于7％。
9.根据权利要求1或2所述的一种抗菌保暖面料，其特征在于，所述的抗菌添加剂的制备方法包括如下步骤：
a.先将黄芪、苦楝子、薄荷叶、金银花、水对应按照重量比5～8:3～6:2～5:1～4:60～70进行混合；
b.再进行大火加热煮沸，继续沸煮处理35～40min后过滤，得滤液备用；
c.对滤液进行浓缩，浓缩至原体积的20～25％后即可。
10.一种抗菌保暖面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将珍珠纤维、玉米蛋白纤维、苎麻纤维、椰炭纤维、莫代尔纤维、氨纶纤维、增强剂、抗菌添加剂共混，然后加入其总质量1～1.5％的粘结剂、150～180％的清水，搅拌均匀后搅拌均匀，最后晾晒成型后得共混物备用；
(2)对步骤(1)制得的混合物进行清花、开棉、并条、粗纱、细纱处理后，制成纱线料备用；
(3)对步骤(2)制得的纱线料采用针织或机织工艺制成布匹；
(4)用温度为39～43℃的温水对步骤(3)制得的布匹流水冲洗20～25min；
(5)最后于75～78℃的温度环境下焙烤成型后即可。
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