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CN113279250B - 一种环保抗菌防紫外线服饰 - Google Patents

一种环保抗菌防紫外线服饰 Download PDF

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CN113279250B CN202110567818.1A CN202110567818A CN113279250B CN 113279250 B CN113279250 B CN 113279250B CN 202110567818 A CN202110567818 A CN 202110567818A CN 113279250 B CN113279250 B CN 113279250B
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Abstract

本申请涉及服装的领域，具体公开了一种环保抗菌防紫外线服饰，其技术要点包括内层和外层，所述内层由经过抗菌处理液处理的面料制成，所述外层由经过抗紫外整理液处理的面料制成，其中，所述抗菌处理液包括石墨烯、硅烷偶联剂、植物抗菌提取液、羧甲基壳聚糖等原料：所述抗紫外整理液包括氧化锌、氮化硼、硅烷偶联剂、植物抗菌提取液、羧甲基壳聚糖等原料。本申请环保抗菌防紫外线服饰在温水中水洗后仍具有较好的抗菌性能以及抗紫外线性能。

Description

一种环保抗菌防紫外线服饰
技术领域
本申请涉及服装的领域，更具体地说，它涉及一种环保抗菌防紫外线服饰。
背景技术
校服是学校规定的统一样式的学生服装，有利于学校的规范管理。随着社会的不断进步，家长们对这些学生穿的服装的要求也越来越高。其中，服装是否具备抗菌性能以及抗紫外线性能是大部分家长关注的重点。
为了提高服装的抗菌性能以及抗紫外线性能，相关技术中通常是采用抗菌处理液以及抗紫外整理液对服装面料进行处理后，使得服装具备一定的抗菌性能以及抗紫外线性能。但是，目前，相关技术中的服装经过水洗之后，服装的抗菌性能以及抗紫外线性能将大大降低，不能满足人们的使用需求。
发明内容
为了提高服饰在温水中水洗后的抗菌性能以及抗紫外线性能，本申请提供一种环保抗菌防紫外线服饰。
本申请提供的一种环保抗菌防紫外线服饰采用如下的技术方案：
一种环保抗菌防紫外线服饰，包括内层和外层，所述内层由经过抗菌处理液处理的面料制成，所述外层由经过抗紫外整理液处理的面料制成，其中，所述抗菌处理液包括以下重量份的原料：
石墨烯：6-8份
硅烷偶联剂：1.5-2.5份
植物抗菌提取液：100份
羧甲基壳聚糖：0.02-0.05份
所述抗紫外整理液包括以下重量份的原料：
氧化锌：4.5-6.5份
氮化硼：0.5-1.5份
硅烷偶联剂：1.5-2.5份
植物抗菌提取液：100份
羧甲基壳聚糖：0.02-0.05份；
其中，所述植物抗菌提取液的制备方法包括以下步骤：
将25-35重量份的抗菌植物切碎并混合均匀，然后加入100-120重量份体积分数为15%的乙醇溶液，在75-85℃的温度下加热蒸馏2-3h，得到馏出液和馏底液；其中，抗菌植物包括丁香和桔梗，丁香和桔梗的重量比为（5.2-6.8）：1；馏出液为植物抗菌提取液。
通过采用上述技术方案，羧甲基壳聚糖与植物抗菌提取液两者具有协同作用，能够使得面料在40℃水洗80次仍能保持抗菌性能或抗紫外线的性能。
优选的，将所述馏底液进行减压浓缩后，干燥、粉碎，得到底物；将平均粒径为10-20nm的底物加入植物抗菌提取液中，搅拌均匀，其中，底物与植物抗菌提取液的重量比为（0.5-1）:50。
通过采用上述技术方案，在植物抗菌提取液中加入了一定配比的底物，其中，底物的加入进一步降低了面料在40℃水洗80次后的性能的下降程度，有利于使面料在40℃水洗80次后的情况下仍能保持较好的抗菌性能以及抗紫外性能。
优选的，所述抗菌处理液的制备方法包括以下步骤：
按配比将羧甲基壳聚糖加入植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入硅烷偶联剂，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
按配比将石墨烯加入混合溶液中，继续搅拌，使石墨烯均匀分散在混合溶液中，即可制得抗菌处理液。
通过采用上述技术方案，石墨烯能够均匀分散至混合溶液中，形成均匀的抗菌处理液，有利于使得内层面料上均匀附着上抗菌处理液，有利于提高内层面料的抗菌性能。
优选的，所述石墨烯为改性石墨烯，所述改性石墨烯的制备方法如下：
将石墨烯浸泡在植物抗菌提取液中，超声振动处理1-3h后，过滤、风干得到改性石墨烯。
通过采用上述技术方案，采用上述方法制得的改性石墨烯代替石墨烯后，有利于提高内层面料在在40℃水洗80次后的抗菌性能。
优选的，所述抗紫外整理液的制备方法包括以下步骤：
按配比将羧甲基壳聚糖加入植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入硅烷偶联剂，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
按配比将氧化锌、氮化硼均匀混合，然后以525-730rad/min的球磨速度球磨1-2h，得到抗紫外粉体；
将抗紫外粉体加入混合溶液中，继续搅拌，使抗紫外粉体均匀分散在混合溶液中，即可制得抗紫外整理液。
通过采用上述技术方案，氧化锌与氮化硼经过球磨处理后得到的抗紫外粉体能够有效提高面料的抗紫外性能。
优选的，所述羧甲基壳聚糖的分子量为2000-5000。
通过采用上述技术方案，羧甲基壳聚糖的分子量为2000-5000时，抗菌处理液以及抗紫外整理液的粘稠度适中，具有便于抗菌处理液以及抗紫外整理液附着在面料上的优点。
优选的，所述石墨烯的平均粒径范围为1-3µm。
通过采用上述技术方案，石墨烯的平均粒径范围为1-3µm时，内层面料的抗菌性能更好。
优选的，所述氧化锌的平均粒径范围为20-30nm。
通过采用上述技术方案，氧化锌的平均粒径范围为20-30nm时，有利于提高外层面料的抗紫外线性能。
优选的，所述氮化硼为立方氮化硼，所述立方氮化硼的平均粒径为20-30nm。
通过采用上述技术方案，立方氮化硼具有更好的抗紫外效果，其中，当立方氮化硼的平均粒径为20-30nm时，外层面料的抗紫外线性能更好。
优选的，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的任意一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，KH550、KH560、KH570可以改善石墨烯、氧化锌或者氮化硼与羧甲基壳聚糖的之间的相容性，使得石墨烯、氧化锌以及氮化硼能够均匀分散至羧甲基壳聚糖中。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、羧甲基壳聚糖与植物抗菌提取液两者具有协同作用，能够使得面料在40℃水洗80次仍能保持抗菌性能或抗紫外线的性能。
2、在植物抗菌提取液中加入了一定配比的底物，其中，底物的加入进一步降低了面料在40℃水洗80次后的性能的下降程度，有利于使面料在40℃水洗80次后的情况下仍能保持较好的抗菌性能以及抗紫外性能。
3、氧化锌与氮化硼经过球磨处理后得到的抗紫外粉体能够有效提高面料的抗紫外性能。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
本申请的原料均为市售，其中，
羧甲基壳聚糖购于深圳拓建生物科技有限公司，有效物质含量99%。
实施例
实施例1
一种环保抗菌防紫外线服饰，包括内层和外层，内层由经过抗菌处理液浸泡处理并烘干后的面料制成，外层由经过抗紫外整理液浸泡处理并烘干后的面料制成，其中，本实施例中，抗菌处理液的制备方法如下：
将0.02kg分子量为5000的羧甲基壳聚糖加入100kg植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入1.5kg硅烷偶联剂KH560，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
将6kg平均粒径为8-10µm的石墨烯加入混合溶液中，继续搅拌，使石墨烯均匀分散在混合溶液中，即可制得抗菌处理液。
本实施例中，抗紫外整理液的制备方法如下：
将0.02kg分子量为5000的羧甲基壳聚糖加入100kg植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入1.5kg硅烷偶联剂KH560，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
将4.5kg平均粒径为50-60nm的氧化锌、1.5kg平均粒径为50-60nm的立方氮化硼均匀混合，然后以525rad/min的球磨速度球磨2h，得到抗紫外粉体；
将抗紫外粉体加入混合溶液中，继续搅拌，使抗紫外粉体均匀分散在混合溶液中，即可制得抗紫外整理液。
本实施例中，植物抗菌提取液的制备方法如下：
将25kg的抗菌植物切碎并混合均匀，然后加入100kg体积分数为15%的乙醇溶液，在75℃的温度下加热蒸馏3h，得到馏出液和馏底液，取馏出液作为植物抗菌提取液；其中，抗菌植物包括丁香和桔梗，丁香和桔梗的重量比为5.2：1。
实施例2
一种环保抗菌防紫外线服饰，包括内层和外层，内层由经过抗菌处理液浸泡处理并烘干后的面料制成，外层由经过抗紫外整理液浸泡处理并烘干后的面料制成，其中，本实施例中，抗菌处理液的制备方法如下：
将0.03kg分子量为3500的羧甲基壳聚糖加入100kg植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入2.0kg硅烷偶联剂KH550，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
将7kg平均粒径为8-10µm的石墨烯加入混合溶液中，继续搅拌，使石墨烯均匀分散在混合溶液中，即可制得抗菌处理液。
本实施例中，抗紫外整理液的制备方法如下：
将0.03kg分子量为3500的羧甲基壳聚糖加入100kg植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入2.0kg硅烷偶联剂KH550，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
将5.5kg平均粒径为50-60nm的氧化锌、1.0kg平均粒径为50-60nm的立方氮化硼均匀混合，然后以600rad/min的球磨速度球磨1.5h，得到抗紫外粉体；
将抗紫外粉体加入混合溶液中，继续搅拌，使抗紫外粉体均匀分散在混合溶液中，即可制得抗紫外整理液。
本实施例中，植物抗菌提取液的制备方法如下：
将30kg的抗菌植物切碎并混合均匀，然后加入110kg体积分数为15%的乙醇溶液，在80℃的温度下加热蒸馏2.5h，得到馏出液和馏底液，取馏出液作为植物抗菌提取液；其中，抗菌植物包括丁香和桔梗，丁香和桔梗的重量比为6：1。
实施例3
一种环保抗菌防紫外线服饰，包括内层和外层，内层由经过抗菌处理液浸泡处理并烘干后的面料制成，外层由经过抗紫外整理液浸泡处理并烘干后的面料制成，其中，本实施例中，抗菌处理液的制备方法如下：
将0.05kg分子量为2000的羧甲基壳聚糖加入100kg植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入2.5kg硅烷偶联剂KH570，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
将8kg平均粒径为8-10µm的石墨烯加入混合溶液中，继续搅拌，使石墨烯均匀分散在混合溶液中，即可制得抗菌处理液。
本实施例中，抗紫外整理液的制备方法如下：
将0.05kg分子量为2000的羧甲基壳聚糖加入100kg植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入2.5kg硅烷偶联剂KH570，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
将6.5kg平均粒径为50-60nm的氧化锌、0.5kg平均粒径为50-60nm的立方氮化硼均匀混合，然后以730rad/min的球磨速度球磨1h，得到抗紫外粉体；
将抗紫外粉体加入混合溶液中，继续搅拌，使抗紫外粉体均匀分散在混合溶液中，即可制得抗紫外整理液。
本实施例中，植物抗菌提取液的制备方法如下：
将35kg的抗菌植物切碎并混合均匀，然后加入120kg体积分数为15%的乙醇溶液，在85℃的温度下加热蒸馏2h，得到馏出液和馏底液，取馏出液作为植物抗菌提取液；其中，抗菌植物包括丁香和桔梗，丁香和桔梗的重量比为6.8：1。
实施例4
一种环保抗菌防紫外线服饰，与实施例2的区别在于：植物抗菌提取液不同；其中，本实施例中，植物抗菌提取液的制备方法如下：
将馏底液进行减压浓缩后，干燥、粉碎，得到底物；
将平均粒径为10-20nm的底物加入植物抗菌提取液中，底物与植物抗菌提取液的重量比为0.5:50。
实施例5
一种环保抗菌防紫外线服饰，与实施例4的区别在于：
底物与植物抗菌提取液的重量比为1:50。
实施例6
一种环保抗菌防紫外线服饰，与实施例5的区别在于：
石墨烯为改性石墨烯，改性石墨烯的制备方法如下：
将石墨烯浸泡在植物抗菌提取液中，超声振动处理2h后，过滤、风干得到改性石墨烯。
实施例7
一种环保抗菌防紫外线服饰，与实施例6的区别在于：
石墨烯的平均粒径范围为1-3µm。
实施例8
一种环保抗菌防紫外线服饰，与实施例6的区别在于：
氧化锌的平均粒径范围为20-30nm，立方氮化硼的平均粒径为20-30nm。
对比例
对比例1
一种环保抗菌防紫外线服饰，与实施例2的区别在于：
抗菌处理液以及抗紫外整理剂中的羧甲基壳聚糖均采用等量的甲壳素代替。
对比例2
一种环保抗菌防紫外线服饰，与实施例2的区别在于：
抗菌处理液以及抗紫外整理剂中的植物抗菌提取液不同，其中，本对比例中，植物抗菌提取液中的抗菌植物为芦荟。
对比例3
一种环保抗菌防紫外线服饰，与实施例2的区别在于：
抗紫外整理剂中的氧化锌采用等量的立方氮化硼代替。
对比例4
一种环保抗菌防紫外线服饰，与实施例2的区别在于：
抗紫外整理剂中的立方氮化硼采用等量的氧化锌代替。
检测方法/试验方法
抑菌率：参照GB/T 20944.2-2007《纺织品 抗菌性能的评价 第2部分：吸收法》对实施例1-8以及对比例1-4中经过抗菌处理剂处理后的内层面料进行抑菌率的测定，其中，当抑菌率≥90%时，说明内层面料具备抗菌效果；当抑菌率≥99%时，说明内层面料具备较好的抗菌效果。
防紫外线性能：参照国家标准GB/T 18830-2009《纺织品 防紫外线性能的评定》进行测试，分别记录上述实施例1-8与对比例1-4中经过抗紫外整理液处理后的外层面料的紫外线防护系数的平均值UPF以及透射比的平均值T（UVA），当UPF>40且T（UVA）<5%时，说明外层面料具有抗紫外线的效果。
表1 实施例1-8以及对比例1-4中内层面料的抗菌性能
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
水洗前抑菌率/% 99.23 99.36 99.31 99.45
40℃水洗80次后抑菌率/% 90.12 90.21 90.16 92.31
水洗前UPF 46.36 46.43 46.39 46.48
水洗前T（UVA）/% 1.22 1.18 1.23 1.20
水洗后UPF 40.69 40.56 40.63 41.87
40℃水洗80次后T（UVA）/% 1.42 1.36 1.45 1.31
检测项目 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
水洗前抑菌率/% 99.48 99.56 99.67 99.54
40℃水洗80次后抑菌率/% 92.36 92.69 92.93 92.65
水洗前UPF 46.53 46.56 46.50 47.19
水洗前T（UVA）/% 1.25 1.21 1.22 1.16
水洗后UPF 41.84 41.89 41.86 42.04
40℃水洗80次后T（UVA）/% 1.29 1.27 1.31 1.26
检测项目 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
水洗前抑菌率/% 99.03 99.21 99.34 99.29
40℃水洗80次后抑菌率/% 71.61 71.56 90.12 90.10
水洗前UPF 46.39 46.45 32.56 34.12
水洗前T（UVA）/% 1.21 1.19 2.16 2.09
水洗后UPF 33.12 33.67 26.24 28.79
40℃水洗80次后T（UVA）/% 2.04 2.11 2.34 2.21
结合实施例2和对比例1-2并结合表1可以看出，仅当抗菌处理液同时采用羧甲基壳聚糖与植物抗菌提取液时，内层面料在40℃水洗80次后仍能具有抗菌效果，且仅当抗紫外整理剂同时采用羧甲基壳聚糖与实施例2中制得的植物抗菌提取液时，外层面料在40℃水洗80次后仍具有抗紫外线的效果，说明羧甲基壳聚糖与植物抗菌提取液两者具有协同作用，能够使得面料在40℃水洗80次仍能保持抗菌性能或抗紫外线的性能。
结合实施例2和对比例3-4并结合表1可以看出，氧化锌与立方氮化硼经过球磨处理后得到的抗紫外粉体能够有效提高面料的抗紫外性能。
结合实施例2和实施例4-5并结合表1可以看出，实施例4-5与实施例2的区别在于，实施例4-5中的植物抗菌提取液中加入了一定配比的底物，其中，底物的加入降低了面料在40℃水洗80次后的性能的下降程度，有利于使面料在40℃水洗80次后的情况下仍能保持较好的抗菌性能以及抗紫外性能。
结合实施例5-6并结合表1可以看出，实施例5与实施例6的区别在于，实施例6中的石墨烯采用了改性石墨烯，结合表1中的数据可知，采用改性石墨烯代替石墨烯后，有利于提高内层面料在在40℃水洗80次后的抗菌性能。
结合实施例6-8并结合表1可以看出，实施例6与实施例7的区别在于石墨烯的粒径不同，其中，当石墨烯的平均粒径范围在1-3µm时，内层面料的抗菌性能更好；另外，实施例6与实施例8的区别在于氧化锌与立方氮化硼的平均粒径范围不同，其中，当氧化锌与立方氮化硼的平均粒径范围在20-30nm时，外层面料的抗紫外效果更好。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种环保抗菌防紫外线服饰，其特征在于，包括内层和外层，所述内层由经过抗菌处理液处理的面料制成，所述外层由经过抗紫外整理液处理的面料制成，其中，所述抗菌处理液包括以下重量份的原料：
石墨烯：6-8份
硅烷偶联剂：1.5-2.5份
植物抗菌提取液：100份
羧甲基壳聚糖：0.02-0.05份
所述抗紫外整理液包括以下重量份的原料：
氧化锌：4.5-6.5份
氮化硼：0.5-1.5份
硅烷偶联剂：1.5-2.5份
植物抗菌提取液：100份
羧甲基壳聚糖：0.02-0.05份；
其中，所述植物抗菌提取液的制备方法包括以下步骤：
将25-35重量份的抗菌植物切碎并混合均匀，然后加入100-120重量份体积分数为15％的乙醇溶液，在75-85℃的温度下加热蒸馏2-3h，得到馏出液和馏底液；其中，抗菌植物包括丁香和桔梗，丁香和桔梗的重量比为(5.2-6.8)：1；馏出液为植物抗菌提取液。
2.根据权利要求1所述的一种环保抗菌防紫外线服饰，其特征在于，所述抗菌处理液的制备方法包括以下步骤：
按配比将羧甲基壳聚糖加入植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入硅烷偶联剂，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
按配比将石墨烯加入混合溶液中，继续搅拌，使石墨烯均匀分散在混合溶液中，即可制得抗菌处理液。
3.根据权利要求2所述的一种环保抗菌防紫外线服饰，其特征在于，所述石墨烯为改性石墨烯，所述改性石墨烯的制备方法如下：
将石墨烯浸泡在植物抗菌提取液中，超声振动处理1-3h后，过滤、风干得到改性石墨烯。
4.根据权利要求1所述的一种环保抗菌防紫外线服饰，其特征在于，所述抗紫外整理液的制备方法包括以下步骤：
按配比将羧甲基壳聚糖加入植物抗菌提取液中，搅拌至羧甲基壳聚糖溶解并与植物抗菌提取液均匀混合后，加入硅烷偶联剂，继续搅拌均匀，得到混合溶液；
按配比将氧化锌、氮化硼均匀混合，然后以525-730rad/min的球磨速度球磨1-2h，得到抗紫外粉体；
将抗紫外粉体加入混合溶液中，继续搅拌，使抗紫外粉体均匀分散在混合溶液中，即可制得抗紫外整理液。
5.根据权利要求1所述的一种环保抗菌防紫外线服饰，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖的分子量为2000-5000。
6.根据权利要求1所述的一种环保抗菌防紫外线服饰，其特征在于，所述石墨烯的平均粒径范围为1-3μm。
7.根据权利要求1所述的一种环保抗菌防紫外线服饰，其特征在于，所述氧化锌的平均粒径范围为20-30nm。
8.根据权利要求1所述的一种环保抗菌防紫外线服饰，其特征在于，所述氮化硼为立方氮化硼，所述立方氮化硼的平均粒径为20-30nm。
9.根据权利要求1所述的一种环保抗菌防紫外线服饰，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的任意一种或几种的组合物。
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