CN108977976A - 一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料 - Google Patents

一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高性能纤维及复合材料技术领域，公开了一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，通过在涤纶聚酯熔液中添加多孔结构改性材料对涤纶性能进行熔融改性，再经过纺织加工成床垫面料，破坏了细菌的生长环境，不仅具有极好的抗菌性，且抗菌性不会随着摩擦、洗涤等因素降低，使得床垫面料的透湿、导湿性优，亲肤性好，还提高了涤纶纤维的抗拉伸断裂强度，保护人体健康的同时，延长了床垫的使用寿命，本发明制备得到的改性涤纶床垫面料解决了现有涤纶材质的缺陷问题，兼顾了抗菌效果和成本，提高了复合纤维材料的开发利用，能够实现提高床垫保健性能以及物理机械性能的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。

Description

一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料
技术领域
本发明属于高性能纤维及复合材料技术领域，具体涉及一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料。
背景技术
床垫是为了保证消费者获得健康而又舒适的睡眠而使用的一种介于人体和床之间的物品，床垫材质繁多，不同材料制作的床垫能给人带来不同的睡眠效果。随着物质文明和技术工艺的不断进步，现代人们使用的床垫种类逐渐趋向多元化，主要有：弹簧床垫、棕榈床垫、乳胶床垫、水床垫、气床垫、磁床垫等。
人们对床垫的一般要求是外观漂亮、表面平整、干爽、透气、厚度适中、不易变形、耐用、易于维护保养等。而专业评价床垫的标准是从床垫的功能性、舒适性、使用安全性等角度分析。影响床垫功能性的因素包括：稳定性、固定性、重量、垫子与垫套之间的摩擦特性、厚度、外观、耐用性和保持特性；影响床垫舒适性的因素包括：压力分布、剪切力/摩擦力、湿度、温度、稳定性等因素；影响床垫使用安全性的因素包括：床垫的压力分布、稳定性、剪切力/摩擦力、温度、湿度、耐用性、传染源控制、螨虫防杀、保洁、阻燃性等。
随着人们生活水平的提高，在购买床垫时，越来越关注于其舒适、安全、健康性能。传统的涤纶材质的床垫面料亲肤性一般，在与皮肤接触时不能够有效吸收人体分泌物质，极易滋生细菌，不仅会造成面料的损害，降低舒适性，影响睡眠质量，并且会引发细菌螨虫的大量繁殖，对人体健康不利。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，且抗菌性不会随着摩擦、洗涤等因素降低，使得床垫面料的透湿、导湿性优，亲肤性好。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，将制备得到的多孔结构改性材料添加到纤维聚酯熔液中，进行熔融改性，再经过纺织加工成床垫面料，改性材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将大理石与沸石按照质量比为2-3:5-6的比例称取，研磨至过20-30目筛，称取14-15克研磨混合粉末分散于100-110毫升盐酸-乙二醇混合溶剂中，在300-350转/分钟的转速下搅拌混合30-40分钟；
（2）向混合物料中加入1.2-1.3克氯化锌和0.5-0.6克硝酸铕，升温至55-65℃，搅拌混合1-2小时，然后向共混体系中加入10-12毫升醋酸溶液和3.5-4.0克聚乙二醇，在700-800转/分钟下加快搅拌25-35分钟；
（3）将步骤（2）制备得到的搅拌混合物加入到聚四氟乙烯材质的反应釜中，设定反应温度为180-190℃，反应时间为15-18小时，进行保温反应，反应结束后，取出产物，冷却至室温，使用去离子水和无水乙醇先后各洗涤3-4次，然后在80-90℃烘箱中干燥4-5小时，研磨至规格在450-500纳米之间的粉体，即为所述多孔结构改性材料。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性材料添加量为纤维聚酯熔液质量的0.75-0.80%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸-乙二醇混合溶剂中盐酸与乙二醇质量比为2-3:6-8，盐酸摩尔浓度为1.8-2.0摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述聚乙二醇分子量为20000。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述醋酸溶液质量浓度为40-45%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述制备得到的多孔结构改性材料孔径大小在15-30纳米之间。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有涤纶材质的床垫面料透气性不佳，抗菌效果差的问题，本发明提供了一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，通过在涤纶聚酯熔液中添加多孔结构改性材料对涤纶性能进行熔融改性，再经过纺织加工成床垫面料，破坏了细菌的生长环境，不仅具有极好的抗菌性，且抗菌性不会随着摩擦、洗涤等因素降低，使得床垫面料的透湿、导湿性优，亲肤性好，还提高了涤纶纤维的抗拉伸断裂强度，防止撕裂、起毛起球、褶皱等质量问题的出现，保护人体健康的同时，延长了床垫的使用寿命，本发明制备得到的改性涤纶床垫面料解决了现有涤纶材质的缺陷问题，兼顾了抗菌效果和成本，提高了复合纤维材料的开发利用，能够实现提高床垫保健性能以及物理机械性能的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，将制备得到的多孔结构改性材料添加到纤维聚酯熔液中，进行熔融改性，再经过纺织加工成床垫面料，改性材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将大理石与沸石按照质量比为2:5的比例称取，研磨至过20目筛，称取14克研磨混合粉末分散于100毫升盐酸-乙二醇混合溶剂中，在300转/分钟的转速下搅拌混合30分钟；
（2）向混合物料中加入1.2克氯化锌和0.5克硝酸铕，升温至55℃，搅拌混合1小时，然后向共混体系中加入10毫升醋酸溶液和3.5克聚乙二醇，在700转/分钟下加快搅拌25分钟；
（3）将步骤（2）制备得到的搅拌混合物加入到聚四氟乙烯材质的反应釜中，设定反应温度为180℃，反应时间为15小时，进行保温反应，反应结束后，取出产物，冷却至室温，使用去离子水和无水乙醇先后各洗涤3次，然后在80℃烘箱中干燥4小时，研磨至规格在450-500纳米之间的粉体，即为所述多孔结构改性材料。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性材料添加量为纤维聚酯熔液质量的0.75%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸-乙二醇混合溶剂中盐酸与乙二醇质量比为2:6，盐酸摩尔浓度为1.8摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述聚乙二醇分子量为20000。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述醋酸溶液质量浓度为40%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述制备得到的多孔结构改性材料孔径大小在15-30纳米之间。
实施例2
一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，将制备得到的多孔结构改性材料添加到纤维聚酯熔液中，进行熔融改性，再经过纺织加工成床垫面料，改性材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将大理石与沸石按照质量比为2.5:5.5的比例称取，研磨至过25目筛，称取14.5克研磨混合粉末分散于105毫升盐酸-乙二醇混合溶剂中，在330转/分钟的转速下搅拌混合35分钟；
（2）向混合物料中加入1.25克氯化锌和0.55克硝酸铕，升温至60℃，搅拌混合1.5小时，然后向共混体系中加入11毫升醋酸溶液和3.8克聚乙二醇，在750转/分钟下加快搅拌30分钟；
（3）将步骤（2）制备得到的搅拌混合物加入到聚四氟乙烯材质的反应釜中，设定反应温度为185℃，反应时间为16小时，进行保温反应，反应结束后，取出产物，冷却至室温，使用去离子水和无水乙醇先后各洗涤3次，然后在85℃烘箱中干燥4.5小时，研磨至规格在450-500纳米之间的粉体，即为所述多孔结构改性材料。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性材料添加量为纤维聚酯熔液质量的0.78%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸-乙二醇混合溶剂中盐酸与乙二醇质量比为2.5:7，盐酸摩尔浓度为1.9摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述聚乙二醇分子量为20000。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述醋酸溶液质量浓度为42%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述制备得到的多孔结构改性材料孔径大小在15-30纳米之间。
实施例3
一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，将制备得到的多孔结构改性材料添加到纤维聚酯熔液中，进行熔融改性，再经过纺织加工成床垫面料，改性材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将大理石与沸石按照质量比为3:6的比例称取，研磨至过30目筛，称取15克研磨混合粉末分散于110毫升盐酸-乙二醇混合溶剂中，在350转/分钟的转速下搅拌混合40分钟；
（2）向混合物料中加入1.3克氯化锌和0.6克硝酸铕，升温至65℃，搅拌混合2小时，然后向共混体系中加入10-12毫升醋酸溶液和4.0克聚乙二醇，在800转/分钟下加快搅拌35分钟；
（3）将步骤（2）制备得到的搅拌混合物加入到聚四氟乙烯材质的反应釜中，设定反应温度为190℃，反应时间为18小时，进行保温反应，反应结束后，取出产物，冷却至室温，使用去离子水和无水乙醇先后各洗涤4次，然后在90℃烘箱中干燥5小时，研磨至规格在450-500纳米之间的粉体，即为所述多孔结构改性材料。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性材料添加量为纤维聚酯熔液质量的0.80%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸-乙二醇混合溶剂中盐酸与乙二醇质量比为3:8，盐酸摩尔浓度为2.0摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述聚乙二醇分子量为20000。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述醋酸溶液质量浓度为45%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述制备得到的多孔结构改性材料孔径大小在15-30纳米之间。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，改性材料制备中，步骤（1）中大理石与沸石质量比为1:1，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，改性材料制备中，省略步骤（2）中硝酸铕的添加，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，改性材料制备中，省略步骤（2）中聚乙二醇的添加，其余保持一致。
对比例4
与实施例3的区别仅在于，改性材料制备中，设定反应温度为220℃，反应时间为14小时，其余保持一致。
对比实验
分别使用实施例1-3和对比例1-4的方法制备改性涤纶床垫面料，以使用氯化银作为抗菌剂进行涤纶纤维纺织加工制备床垫面料的方法作为对照组，以不做任何抗菌处理的涤纶纤维纺织加工制备床垫面料作为空白对照，试样面积为15平方厘米，保持试验中无关变量一致，对各组床垫面料性能进行评估，统计有效平均值，结果如下表所示：
项目 抑菌率（%） 回潮率（%） 强度提高（%） 伸长率（%）
实施例1 96.5 0.72 17.2 35.6
实施例2 97.2 0.75 19.3 35.9
实施例3 96.8 0.73 18.6 35.8
对比例1 93.2 0.65 14.0 29.1
对比例2 90.3 0.56 13.3 30.5
对比例3 92.1 0.50 11.5 25.6
对比例4 88.6 0.62 10.2 23.5
对照组 78.2 0.44 4.8 21.4
空白对照组 59.4 0.38 对照 17.8
（抗菌性采用GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评定振荡法》进行测试，标准规定，抑菌率>70%才具有抗菌性能；按照GB/T 14344-2003《化学纤维长丝拉伸性能试验方法》对试样进行测试；按照国标GB6503-2008对试样进行回潮率的测试：各取试样5克放入烘燥箱中，温度设置为65℃并烘燥1小时，之后每隔l0分钟取出称重，直至连续两次的重量差不超过0.05%时，以最后一次的重量进行回潮率的计算。）
本发明制备得到的改性涤纶床垫面料解决了现有涤纶材质的缺陷问题，兼顾了抗菌效果和成本，提高了复合纤维材料的开发利用，能够实现提高床垫保健性能以及物理机械性能的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。

Claims (6)

1.一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，其特征在于，将制备得到的多孔结构改性材料添加到纤维聚酯熔液中，进行熔融改性，再经过纺织加工成床垫面料，改性材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将大理石与沸石按照质量比为2-3:5-6的比例称取，研磨至过20-30目筛，称取14-15克研磨混合粉末分散于100-110毫升盐酸-乙二醇混合溶剂中，在300-350转/分钟的转速下搅拌混合30-40分钟；
（2）向混合物料中加入1.2-1.3克氯化锌和0.5-0.6克硝酸铕，升温至55-65℃，搅拌混合1-2小时，然后向共混体系中加入10-12毫升醋酸溶液和3.5-4.0克聚乙二醇，在700-800转/分钟下加快搅拌25-35分钟；
（3）将步骤（2）制备得到的搅拌混合物加入到聚四氟乙烯材质的反应釜中，设定反应温度为180-190℃，反应时间为15-18小时，进行保温反应，反应结束后，取出产物，冷却至室温，使用去离子水和无水乙醇先后各洗涤3-4次，然后在80-90℃烘箱中干燥4-5小时，研磨至规格在450-500纳米之间的粉体，即为所述多孔结构改性材料。
2.如权利要求1所述一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，其特征在于，所述改性材料添加量为纤维聚酯熔液质量的0.75-0.80%。
3.如权利要求1所述一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，其特征在于，步骤（1）所述盐酸-乙二醇混合溶剂中盐酸与乙二醇质量比为2-3:6-8，盐酸摩尔浓度为1.8-2.0摩尔/升。
4.如权利要求1所述一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，其特征在于，步骤（2）所述聚乙二醇分子量为20000。
5.如权利要求1所述一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，其特征在于，步骤（2）所述醋酸溶液质量浓度为40-45%。
6.如权利要求1所述一种抗菌性强的改性涤纶床垫面料，其特征在于，步骤（3）所述制备得到的多孔结构改性材料孔径大小在15-30纳米之间。
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