CN104562657A - 一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，该方法包括以下步骤：将蚕丝纤维织物去除杂质油污和脱胶后，置于中性钙盐溶液中，对蚕丝纤维织物进行微弹性处理后，将蚕丝纤维织物置于多离子金属弱酸性溶液中浸泡，再转移至还原电镀池中，将多种离子还原附着于蚕丝纤维织物表面，水洗干燥得到多离子纤维织物。发明首次制备多离子的蚕丝纤维织物，制备蚕丝纤维织物的防护性能优异，抗辐射、抗静电、抗菌性能好，而且耐水洗、保健、舒适。
Description
技术领域：
本发明属于蚕丝产品技术领域，特别涉及一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法。
背景技术：
随着手机、电脑、微波炉等家电的普及，给人们带来方便的同时也带来了电磁辐射，电磁辐射对人体的伤害是多方面的，会使癌症、白血病、胎儿畸变的可能性增加。因此发展和推广使用民用防辐射材料势在必行。
目前防辐射面料以电磁波反射损耗为主，吸收损耗小结合的低反射高吸收的面料，而多离子纤维面料是采用吸收转化原理，将有害的电磁波辐射吸收转化成热能散发出去，该面料轻薄透气，耐水洗性佳，无刺激和无副作用，而且还有杀菌除臭、防静电、防紫外等性能。
常用的多离子纤维是指以腈纶纤维或者棉纤维为载体，在纤维的表面和内部引入多种功能性离子，如银离子、铜离子、镍离子和铁离子等。中国专利CN 1194132C(公开日2002.4.10)公开了多离子纤维织物及制备方法，是将除油、洗净、脱水的腈纶/棉纤维织物浸渍于铜离子、亚铁离子、镍离子、硝酸银、琥珀酸酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚与甲基三氯硅烷缩合物的混合溶液中，再依次加入甲醛、硫代硫酸钠、硫化钠、次亚磷酸钠和葡萄糖，最后经染色、脱水和烘干后得到多离子纤维织物。论文(上海纺织科技2007年11月第35卷第11期第21-23页)公开了多离子腈纶织物的开发与性能研究，在制备导电腈纶技术的基础上采用不同配方和加工工艺制备的多离子腈纶织物，结果发现多离子腈纶织物的防辐射能力与其所含离子的种类和数量有直接关系，又因离子的数量具有饱和态，因此限制了多离子腈纶织物的屏蔽效能。从现有技术可知，目前制备的多离子纤维织物多采用腈纶或者腈纶/棉纤维织物直接浸入溶液的方法制备，且制备的多离子纤维织物不仅受聚合物纤维中离子饱和度的限制，还受腈纶织物或者腈纶/棉纤维织物的结构和性能的影响，面料的屏蔽性能和服用性能一般。因此发展防护、保健和舒适为一体的高档民用产品显得尤为重要。
发明内容：
本发明的目的是提供一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，采用蚕丝纤维织物作为载体，对蚕丝纤维织物进行微弹性处理后，将多种离子还原附着于蚕丝纤维织物表面，得到多离子纤维织物。本发明首次制备多离子的蚕丝纤维织物，制备蚕丝纤维织物的防护性能优异，而且保健、舒适。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，包括以下步骤：
(1)将蚕丝织物去除杂质、油污和丝胶，置于中性钙盐溶液中处理，取出水洗干净，得到预处理的蚕丝纤维织物；
(2)将铜离子、亚铁离子、镍离子、银离子、锡离子和钯离子完全溶解于弱酸性溶液中，并加入表面活性剂，调节PH值，得到含金属离子的弱酸性溶液；
(3)将步骤(1)得到预处理的蚕丝纤维织物浸入步骤(2)制备的含金属离子的弱酸性溶液中浸泡，再置于含还原剂的电镀池中进行反应，取出水洗干燥得到新型多离子蚕丝纤维织物。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)所述的蚕丝织物为无缝拼接的梭织物。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)所述的中性钙盐中钙离子的浓度为0.05g/L，处理时间为0.5-2h。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的弱酸性溶液为醋酸或者柠檬酸。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的表面活性剂为EDTA、琥珀酸酯磺酸钠或者季胺盐类化合物中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的PH值为5.5-6.5。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的含金属离子的弱酸性溶液中的铜离子的浓度为0.001-0.002M，亚铁离子的浓度为0.001-0.0015M，镍离子的浓度为0.0005-0.001M，银离子的浓度为0.001-0.002M，锡离子的浓度为0.0005-0.0008M，钯离子的浓度为0.0006-0.0009M。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的浸泡的时间为30-50min，温度为20-25℃。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的还原剂为葡萄糖或者次亚磷酸钠，还原剂的体积分数为10-20％。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的反应的电流强度为0.05V/cm，反应的时间为20-30min。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本方法首先用中性钙盐处理蚕丝纤维织物，溶液中含有的钙离子能让蚕丝中的丝氨酸和酪氨酸侧链羟基形成螯合物，并使蚕丝中的部分氢键和范德华力重新组合，使蚕丝纤维表面改性膨化，提高蚕丝纤维的弹性。
(2)本方法采用低温电镀还原反应将多种离子还原与蚕丝纤维的表面，流程短、效率高，而且工艺简单，可重复率高。
(3)本方法采用弱酸溶剂和温和还原剂，多离子还原温和，在渗透纤维表面和内部的同时，还保留蚕丝纤维的特质。
(4)该方法制备的新型多离子蚕丝纤维织物的表面和内部都还有多种离子，这些离子能使蚕丝织物的保健电磁波反射接近0，还具备抗静电、抗菌和保健的功能，而且蚕丝表面改性膨化后更有利于离子在表面的附着，提高织物的耐水洗性能。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1：
将无缝拼接的梭织蚕丝织物去除杂质、油污和丝胶，置于钙离子的浓度为0.05g/L的中性钙盐溶液中处理0.5h，取出水洗干净，得到预处理的蚕丝纤维织物。
将0.001M的铜离子、0.001M的亚铁离子、0.0005M的镍离子、0.001M的银离子、0.0005M的锡离子和0.0006M的钯离子完全溶解于醋酸溶液中，并加入EDTA作为表面活性剂，调节PH值为5.5，得到含金属离子的弱酸性溶液。
将预处理的蚕丝纤维织物浸入含金属离子的弱酸性溶液中，20℃浸泡50min，再置于含体积分数为10％葡萄糖的还原电镀池中，0.05V/cm反应20min，取出水洗干燥得到新型多离子蚕丝纤维织物。
实施例2：
将无缝拼接的梭织蚕丝织物去除杂质、油污和丝胶，置于钙离子的浓度为0.05g/L的中性钙盐溶液中处理2h，取出水洗干净，得到预处理的蚕丝纤维织物。
将0.002M的铜离子、0.0015M的亚铁离子、0.001M的镍离子、0.002M的银离子、0.0008M的锡离子和0.0009M的钯离子完全溶解于柠檬酸溶液中，并加入琥珀酸酯磺酸钠作为表面活性剂，调节PH值为6.5，得到含金属离子的弱酸性溶液。
将预处理的蚕丝纤维织物浸入含金属离子的弱酸性溶液中，25℃浸泡30min，再置于含体积分数为20％次亚磷酸钠的还原电镀池中，0.05V/cm反应30min，取出水洗干燥得到新型多离子蚕丝纤维织物。
实施例3：
将无缝拼接的梭织蚕丝织物去除杂质、油污和丝胶，置于钙离子的浓度为0.05g/L的中性钙盐溶液中处理1h，取出水洗干净，得到预处理的蚕丝纤维织物。
将0.0015M的铜离子、0.0012M的亚铁离子、0.0008M的镍离子、0.0015M的银离子、0.0007M的锡离子和0.0007M的钯离子完全溶解于柠檬酸溶液中，并加入季胺盐类化合物作为表面活性剂，调节PH值为5，得到含金属离子的弱酸性溶液。
将预处理的蚕丝纤维织物浸入含金属离子的弱酸性溶液中，22℃浸泡40min，再置于含体积分数为15％次亚磷酸钠的还原电镀池中，0.05V/cm反应25min，取出水洗干燥得到新型多离子蚕丝纤维织物。
实施例4：
将无缝拼接的梭织蚕丝织物去除杂质、油污和丝胶，置于钙离子的浓度为0.05g/L的中性钙盐溶液中处理1.5h，取出水洗干净，得到预处理的蚕丝纤维织物。
将0.0016M的铜离子、0.0013M的亚铁离子、0.0008M的镍离子、0.0016M的银离子、0.0006M的锡离子和0.0008M的钯离子完全溶解于醋酸溶液中，并加入EDTA作为表面活性剂，调节PH值为6.5，得到含金属离子的弱酸性溶液。
将预处理的蚕丝纤维织物浸入含金属离子的弱酸性溶液中，22℃浸泡45min，再置于含体积分数为17％葡萄糖或者次亚磷酸钠的还原电镀池中，0.05V/cm反应23min，取出水洗干燥得到新型多离子蚕丝纤维织物。
实施例5：
将无缝拼接的梭织蚕丝织物去除杂质、油污和丝胶，置于钙离子的浓度为0.05g/L的中性钙盐溶液中处理2h，取出水洗干净，得到预处理的蚕丝纤维织物。
将0.001M的铜离子、0.0015M的亚铁离子、0.0005M的镍离子、0.002M的银离子、0.0008M的锡离子和0.0006M的钯离子完全溶解于柠檬酸溶液中，并加入琥珀酸酯磺酸钠作为表面活性剂，调节PH值为5.5，得到含金属离子的弱酸性溶液。
将预处理的蚕丝纤维织物浸入含金属离子的弱酸性溶液中，25℃浸泡30min，再置于含体积分数为20％葡萄糖或者次亚磷酸钠的还原电镀池中，0.05V/cm反应20min，取出水洗干燥得到新型多离子蚕丝纤维织物。
实施例6：
将无缝拼接的梭织蚕丝织物去除杂质、油污和丝胶，置于钙离子的浓度为0.05g/L的中性钙盐溶液中处理2h，取出水洗干净，得到预处理的蚕丝纤维织物。
将0.002M的铜离子、0.001M的亚铁离子、0.001M的镍离子、0.001M的银离子、0.0008M的锡离子和0.0006M的钯离子完全溶解于醋酸溶液中，并加入季胺盐类化合物作为表面活性剂，调节PH值为6.5，得到含金属离子的弱酸性溶液。
将预处理的蚕丝纤维织物浸入含金属离子的弱酸性溶液中，25℃浸泡50min，再置于含体积分数为15％次亚磷酸钠的还原电镀池中，0.05V/cm反应25min，取出水洗干燥得到新型多离子蚕丝纤维织物。
将实施例1-6制备的新型多离子蚕丝纤维织物的导电率、透过率、反射率、吸收率、抗菌性和耐水洗性结果如下表所示：
由上述数据可知，本方法制备的新型多离子蚕丝纤维织物的导电性和抗辐射性能优异，且抗菌性和耐水洗性好。
Claims (10)
1.一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将蚕丝织物去除杂质、油污和丝胶，置于中性钙盐溶液中处理，取出水洗干净，得到预处理的蚕丝纤维织物；
(2)将铜离子、亚铁离子、镍离子、银离子、锡离子和钯离子完全溶解于弱酸性溶液中，并加入表面活性剂，调节PH值，得到含金属离子的弱酸性溶液；
(3)将步骤(1)得到预处理的蚕丝纤维织物浸入步骤(2)制备的含金属离子的弱酸性溶液中浸泡，再置于含还原剂的电镀池中进行反应，取出水洗干燥得到新型多离子蚕丝纤维织物。
2.如权利要求1所述的一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的蚕丝织物为无缝拼接的梭织物。
3.如权利要求1所述的一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的中性钙盐中钙离子的浓度为0.05g/L，处理时间为0.5-2h。
4.如权利要求1所述的一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的弱酸性溶液为醋酸或者柠檬酸。
5.如权利要求1所述的一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的表面活性剂为EDTA、琥珀酸酯磺酸钠或者季胺盐类化合物中的一种。
6.如权利要求1所述的一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的PH值为5.5-6.5。
7.如权利要求1所述的一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的含金属离子的弱酸性溶液中的铜离子的浓度为0.001-0.002M，亚铁离子的浓度为0.001-0.0015M，镍离子的浓度为0.0005-0.001M，银离子的浓度为0.001-0.002M，锡离子的浓度为0.0005-0.0008M，钯离子的浓度为0.0006-0.0009M。
8.如权利要求1所述的一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的浸泡的时间为30-50min，温度为20-25℃。
9.如权利要求1所述的一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的还原剂为葡萄糖或者次亚磷酸钠，还原剂的体积分数为10-20％。
10.如权利要求1所述的一种新型多离子蚕丝纤维织物及其制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的反应的电流强度为0.05V/cm，反应的时间为20-30min。
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