CN103469424A - 具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：（1）将中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，中空纤维的另一端置于空置的容器中；向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对中空纤维另一端的空置容器抽真空；向盛有AgNO3溶液的容器中加入氨水溶液和乙醛；再将中空纤维置于水浴中加热，在中空纤维的内壁上生成银颗粒，得到中空镀银纤维；（2）将中空镀银纤维与普通纤维编织成面料；（3）配制质量百分浓度为10%～20%的季铵盐溶液，将步骤（2）的面料浸渍季铵盐溶液，浸渍后烘干，温度为60～80℃，时间为20～40分钟。本发明具有导电、抗静电和防电磁辐射的功能。

Description

具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种面料，尤其是一种具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法。
背景技术
功能性织物是目前纺织领域的开发热点，随着人民生活水平的提高和对生活品质的要求提高，对于现代纺织品也提出了新的要求，传统纺织品已经不能满足人们对于保健和绿色的需求，随之一些功能性防护产品的开发也伴随这种需求产生。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法。该面料具有良好的抗菌效果，电磁屏蔽功能强大，有效实现功能纺织品的功能需求。
按照本发明提供的技术方案，所述具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）中空镀银纤维的制备：
a、将中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为1.5%～3%；
b、向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对中空纤维另一端的空置容器抽真空，在中空纤维的两端产生压力差为24～28atm，使AgNO3溶液由中空纤维的一端灌入中空纤维的内腔中； 
c、保持中空纤维两端的压力差为24～28atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为1.5～3%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加10～15ml氨水溶液和10～15ml乙醛；加入完毕，继续保持压差15～45分钟，再将中空纤维置于60～65℃水浴中加热，反应时间为2～4小时在中空纤维的内壁上生成粒径为0.1～0.5μm的银颗粒，得到中空镀银纤维；
（2）将步骤（1）得到的中空镀银纤维与普通纤维编织成面料；所述普通纤维为涤纶丝、锦纶丝或丙纶丝；编织过程中控制张力为5～8cN/dtex；
（3）抗菌后整理：配制质量百分浓度为10%～20%的季铵盐溶液，将步骤（2）的面料浸渍季铵盐溶液，浴比为3:1～6:1，浸渍时间30～60分钟；浸渍后烘干，温度为60～80℃，时间为20～40分钟。
所述中空纤维为涤纶中空纤维。
所述中空纤维外径为22～24μm，中空纤维的内径为11～12μm。
所述中空镀银纤维的载银量为0.2～0.8mg/g。
在本发明所述具有抗菌和电磁屏蔽功能面料不仅具有中空纤维的透气性和蓬松的特点，还具有导电效果，可以有效防止静电荷的积聚，具有抗静电和防电磁辐射的功能，并且由于银抗菌纤维粒子均一，能够有效的防止和杀死细菌，具有抗菌保健的功能。
附图说明
图1为不同纤维根数对金黄色葡萄球菌的抗菌性能图。
图2为不同纤维根数对大肠埃希菌的抗菌性能图。
图3为不同纤维根数对金黄色葡萄球菌的抑菌率的示意图。
图4为不同纤维根数对金黄色葡萄球菌的抑菌率的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明所使用的季铵盐为市售常用季铵盐，可采用市售的季铵盐杀菌剂，如N-十六烷基亚丙基二胺双氯化铵等。
实施例一：一种具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）中空镀银纤维的制备：
a、将涤纶中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将涤纶中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，涤纶中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为1.5%；
b、向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对涤纶中空纤维另一端的空置容器抽真空，在涤纶中空纤维的两端产生压力差为24atm，使AgNO3溶液由中空纤维的一端灌入涤纶中空纤维的内腔中； 
c、保持涤纶中空纤维两端的压力差为24atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为1.5%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加10ml氨水溶液和10ml乙醛；加入完毕，继续保持压差15分钟，再将涤纶中空纤维置于60℃水浴中加热，反应时间为4小时在涤纶中空纤维的内壁上生成粒径为0.1μm的银颗粒，得到中空镀银纤维，中空镀银纤维的载银量为0.2mg/g
（2）将步骤（1）得到的中空镀银纤维与普通纤维编织成面料；所述普通纤维为涤纶丝、锦纶丝或丙纶丝；编织过程中控制张力为5cN/dtex；
（3）抗菌后整理：配制质量百分浓度为10%的季铵盐溶液，将步骤（2）的面料浸渍季铵盐溶液，浴比为3:1，浸渍时间60分钟；浸渍后烘干，温度为60℃，时间为40分钟。
实施例二：一种具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）中空镀银纤维的制备：
a、将涤纶中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将涤纶中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，涤纶中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为3%；
b、向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对涤纶中空纤维另一端的空置容器抽真空，在涤纶中空纤维的两端产生压力差为28atm，使AgNO3溶液由中空纤维的一端灌入涤纶中空纤维的内腔中； 
c、保持涤纶中空纤维两端的压力差为28atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为3%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加15ml氨水溶液和15ml乙醛；加入完毕，继续保持压差45分钟，再将涤纶中空纤维置于65℃水浴中加热，反应时间为4小时在涤纶中空纤维的内壁上生成粒径为0.5μm的银颗粒，得到中空镀银纤维，中空镀银纤维的载银量为0.8mg/g
（2）将步骤（1）得到的中空镀银纤维与普通纤维编织成面料；所述普通纤维为涤纶丝、锦纶丝或丙纶丝；编织过程中控制张力为8cN/dtex；
（3）抗菌后整理：配制质量百分浓度为20%的季铵盐溶液，将步骤（2）的面料浸渍季铵盐溶液，浴比为6:1，浸渍时间30分钟；浸渍后烘干，温度为80℃，时间为20分钟。
实施例三：一种具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）中空镀银纤维的制备：
a、将涤纶中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将涤纶中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，涤纶中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为2%；
b、向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对涤纶中空纤维另一端的空置容器抽真空，在涤纶中空纤维的两端产生压力差为26atm，使AgNO3溶液由中空纤维的一端灌入涤纶中空纤维的内腔中； 
c、保持涤纶中空纤维两端的压力差为26atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为2%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加12ml氨水溶液和12ml乙醛；加入完毕，继续保持压差30分钟，再将涤纶中空纤维置于62℃水浴中加热，反应时间为3小时在涤纶中空纤维的内壁上生成粒径为0.2μm的银颗粒，得到中空镀银纤维，中空镀银纤维的载银量为0.6mg/g
（2）将步骤（1）得到的中空镀银纤维与普通纤维编织成面料；所述普通纤维为涤纶丝、锦纶丝或丙纶丝；编织过程中控制张力为6cN/dtex；
（3）抗菌后整理：配制质量百分浓度为15%的季铵盐溶液，将步骤（2）的面料浸渍季铵盐溶液，浴比为4:1，浸渍时间50分钟；浸渍后烘干，温度为70℃，时间为30分钟。
本发明区别以往常规产品通过单一使用抗菌原料或抗菌后整理来获得抗菌效果，而是采用中空银抗菌导电纤维作为织造原料，此种中空银抗菌导电纤维不仅具有中空纤维的透气性和蓬松的特点，还具有导电效果，可以有效纺织静电荷的积聚，具有抗静电和防电磁辐射的功能，并且由于银抗菌纤维粒子均一，能够有效的防止和杀死细菌，具有抗菌保健的功能，再在后整理过程中通过抗菌后整理获得双重抗菌抑菌效果。
对本发明中的中空镀银纤维进行抗菌实验，采用以下实验方法：
（1）纤维的前处理：取一定量的银纤维用镊子展成单纤维状，置于紫外灯下灭菌30min，反复翻转纤维进行灭菌；然后将纤维置于无菌0.9%NaCl溶液中（生理盐水）润湿30min；
（2）试验菌的接种：用无菌棉拭子分别蘸取0.1ml、0.05ml浓度为 5×105～5×106CFU/ml试验菌悬液，在营养琼脂培养基平板表面均匀涂抹3次；每涂抹1次平板应转动 60°， 最后将棉拭子绕平板边缘涂抹一周；盖好平皿，置室温干燥 5min；
（3）样片贴放：用无菌镊子取样片贴放于平板表面，并轻压样片使其紧贴于平板表面；盖好平皿，置于37℃恒温培养箱内，培养16~18h并随时观察结果。将没有贴放任何样片的平板作为对照组，将试验结果进行对比分析，结果如图1、图2、图3、图4所示。
图1为不同纤维根数对金黄色葡萄球菌的抗菌性能图，其中，横坐标为cm2中中空镀银纤维的根数，PC为没有贴放任何纤维的对照组，纵坐标为菌落数；每一组柱状图中左侧为试验菌悬液为0.1ml的试验组，右侧为试验功悬液为0.05ml的试验组。
图2为不同纤维根数对大肠埃希菌的抗菌性能图，其中，横坐标为cm2中中空镀银纤维的根数，PC为没有贴放任何纤维的对照组，纵坐标为菌落数；每一组柱状图中左侧为试验菌悬液为0.1ml的试验组，右侧为试验功悬液为0.05ml的试验组。
图3为不同纤维根数对金黄色葡萄球菌的抑菌率的示意图，其中，横坐标为cm2中中空镀银纤维的根数，纵坐标为抑菌率，单位为%。
图4为不同纤维根数对金黄色葡萄球菌的抑菌率的示意图，其中，横坐标为cm2中中空镀银纤维的根数，纵坐标为抑菌率，单位为%。
由图1～图4可以看出，随着纤维量的增加，抗菌性能明显提高。而且对金黄色葡萄球菌的抑制作用大于大肠杆菌；当纤维根数达到5根及以上时，抑菌率可达到100%，并且在接下来的3天时间里持续观察，并无细菌滋生，抑菌效果良好。
本发明所述具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的理论遮盖率为8～12m2/kg，根据银纤维含量不同而定；导电效应≤0.025欧姆/平方厘米（每平方厘米银纤维根数大于5根）。

Claims (4)

1.一种具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）中空镀银纤维的制备：
a、将中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为1.5%～3%；
b、向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对中空纤维另一端的空置容器抽真空，在中空纤维的两端产生压力差为24～28atm，使AgNO3溶液由中空纤维的一端灌入中空纤维的内腔中； 
c、保持中空纤维两端的压力差为24～28atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为1.5～3%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加10～15ml氨水溶液和10～15ml乙醛；加入完毕，继续保持压差15～45分钟，再将中空纤维置于60～65℃水浴中加热，反应时间为2～4小时在中空纤维的内壁上生成粒径为0.1～0.5μm的银颗粒，得到中空镀银纤维；
（2）将步骤（1）得到的中空镀银纤维与普通纤维编织成面料；所述普通纤维为涤纶丝、锦纶丝或丙纶丝；编织过程中控制张力为5～8cN/dtex；
（3）抗菌后整理：配制质量百分浓度为10%～20%的季铵盐溶液，将步骤（2）的面料浸渍季铵盐溶液，浴比为3:1～6:1，浸渍时间30～60分钟；浸渍后烘干，温度为60～80℃，时间为20～40分钟。
2.如权利要求1所述的具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法，其特征是：所述中空纤维为涤纶中空纤维。
3.如权利要求1所述的具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法，其特征是：所述中空纤维外径为22～24μm，中空纤维的内径为11～12μm。
4.如权利要求1所述的具有抗菌和电磁屏蔽功能面料的制备方法，其特征是：所述中空镀银纤维的载银量为0.2～0.8mg/g。
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