CN109468844A - 抗菌面料及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌面料及其生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：(1)将6‑11重量份水性聚氨酯乳液、0.5‑1.5重量份碳纳米管、0.2‑0.7重量份表面活性剂、0.2‑0.7重量份聚丙烯酸钠、0.1‑0.5重量份偶联剂、0.3‑1重量份抗菌剂依次加入85‑95重量份水中以转速为200‑400r/min搅拌15‑25min混合均匀，得到整理液；(2)将面料以浴比1：(30‑50)(g/mL)在整理液中浸渍50‑70min，一浸一轧，轧余率为70‑80％，将面料取出，于90‑100℃预烘4‑5min后，在30‑50℃烘干25‑45h，即得。本发明抗菌面料及其生产工艺，抗菌整理效果好，且生产工艺简单，成本低，保护了纺织品免受细菌侵袭，面料除了防寒保暖功效外还具有杀菌除臭、抗静电、舒适度好的特定。
Description
技术领域
本发明涉及一种面料，具体涉及一种抗菌面料及其生产工艺。
背景技术
随着时代发展，消费者审美意识与知识结构的改变，消费者对服装的各种需求也不断发生着变化。设计是一种艺术，应把当代艺术思想渗透于服装面料设计中去。由于消费者环保意识的不断增强，其对服装面料的品质提出了更高要求，服装面料不仅要展现视觉、触觉的美，而且还应内涵各种实用功能，如抗紫外线、抗菌防臭、防霉、防辐射性能等。
在服装行业快速发展的今天，人们对服装的要求不仅仅是对服装的做工、款式上的要求，更多是对服装品质的要求，这就要求在服装面料上要跟得上服装形势的发展，功能性、舒适、环保、健康等面料的特征成为人们越来越关注的话题。
在日常生活中，人们不可避免的要接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，其中一些有害生物在合适的环境条件下会迅速生长繁殖，轻则产生腐臭发生霉变，重则传播疾病，影响人们的健康，而各类纺织品是这些微生物的良好生存之地，是疾病的重要传播源，随着工业的迅速发展和人们生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高，对环境与健康日益重视，抗菌纺织品也越来越受到人们的追捧和喜爱。
抗菌面料是指具有良好的安全性，它可以高效完全去除织物上的细菌、真菌和霉菌，保持织物清洁，并能防止细菌再生和繁殖。目前市场上主流的处理方式有两种：一种是内置的银离子抗菌面料，采用纺丝级抗菌技术把抗菌剂直接做到化学纤维里面；另一种是后处理技术即通过面料后续定型工艺加进去。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，大多数抗菌纺织品都采用后整理加工法赋予纺织物抗菌功效，抗菌效果不明显，抗菌效果差，舒适度不高。
发明内容
针对上述需求，本发明要解决的技术问题在于提供一种抗菌面料及其生产工艺。
为此，本发明提供如下技术方案：
一种抗菌面料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将6-11重量份水性聚氨酯乳液、0.5-1.5重量份碳纳米管、0.2-0.7重量份表面活性剂、0.2-0.7重量份聚丙烯酸钠、0.1-0.5重量份偶联剂、0.3-1重量份抗菌剂依次加入85-95重量份水中以转速为200-400r/min搅拌15-25min混合均匀，得到整理液；
(2)将面料以浴比1：(30-50)(g/mL)在整理液中浸渍50-70min，一浸一轧，轧余率为70-80％，将面料取出，于90-100℃预烘4-5min后，在30-50℃烘干25-45h，即得。
进一步地，一种抗菌面料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将6-11重量份水性聚氨酯乳液、0.5-1.5重量份改性碳纳米管、0.2-0.7重量份表面活性剂、0.2-0.7重量份聚丙烯酸钠、0.1-0.5重量份偶联剂、0.3-1重量份抗菌剂依次加入85-95重量份水中以转速为200-400r/min搅拌15-25min混合均匀，得到整理液；
(2)将面料以浴比1：(30-50)(g/mL)在整理液中浸渍50-70min，浸渍温度为35-45℃，一浸一轧，轧余率为70-80％，将面料取出，于90-100℃预烘4-5min后，在30-50℃烘干25-45h，即得。
所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基氯化铵。
所述抗菌剂为壳聚糖双胍盐酸盐、十二烷基胍醋酸盐中的至少一种。作为优选，所述抗菌剂为壳聚糖双胍盐酸盐、十二烷基胍醋酸盐按质量比为1：(0.2-0.3)的混合物。
所述偶联剂为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述改性碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺以质量比为1：(25-35)以转速为200-400r/min搅拌5-15min，再加入碳纳米管重量0.2-0.5倍的月桂酰氯，于65-75℃以转速为200-400r/min搅拌反应2-5h，然后以15000-20000r/min高速离心25-35min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为50-60℃干燥15-25h，得到预处理碳纳米管；将稀氨水与芦荟大黄素溶液按体积比为1：(0.1-0.3)以转速为200-400r/min搅拌5-15min均匀，再加入芦荟大黄素溶液重量0.02-0.1倍的预处理碳纳米管，于70-90℃以转速为200-400r/min搅拌反应5-15min，然后以15000-20000r/min高速离心25-35min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为50-60℃干燥15-25h，即得。
所述稀氨水的浓度为1-5wt％。
所述芦荟大黄素溶液为芦荟大黄素的二甲基亚砜溶液，其中芦荟大黄素的摩尔浓度为0.1-0.5mol/L。
所述面料由涤纶、氨纶、锦纶、竹纤维、棉纤维、莫代尔纤维中的一种或多种织造而成。
本发明提供了一种抗菌面料，由上述生产工艺制备而成。
本发明的有益效果是：
本发明抗菌面料及其生产工艺，抗菌整理效果好，且生产工艺简单，成本低，保护了纺织品免受细菌侵袭，面料除了防寒保暖功效外还具有杀菌除臭、抗静电、舒适度好的特定。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
使用材料介绍如下：聚丙烯酸钠为河南昆昊生物科技有限公司提供的工业级聚丙烯酸钠，分子量为1200万。十二烷基三甲基氯化铵，CAS号：112-00-5。水性聚氨酯乳液即水性聚氨酯胶浆乳液，具体按照申请号为201510388761.3的中国专利中实施例1所示方法制备。3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，CAS号：2530-85-0。碳纳米管为北京德科岛金科技有限公司提供的多壁碳纳米管，型号为CNT106，管径为30-50nm，长度为10-20μm。N,N-二甲基甲酰胺，CAS号：68-12-2。月桂酰氯，CAS号：112-16-3。芦荟大黄素，CAS号：481-72-1。二甲基亚砜，CAS号：67-68-5。壳聚糖双胍盐酸盐按照申请号为200710051957.9的中国专利中实施例2所示方法制备。十二烷基胍醋酸盐，CAS号：2439-10-3。
实施例1
抗菌面料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将8重量份水性聚氨酯乳液、0.9重量份碳纳米管、0.4重量份表面活性剂、0.5重量份聚丙烯酸钠、0.3重量份偶联剂、0.6重量份抗菌剂依次加入90重量份去离子水中以转速为300r/min搅拌20min混合均匀，得到整理液；
(2)将面料以浴比1：40(g/mL)在整理液中浸渍60min，浸渍温度为40℃，一浸一轧，轧余率为75％，将面料取出，于95℃预烘4min后，在40℃烘干30h，即得抗菌面料。
所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵。
所述抗菌剂为壳聚糖双胍盐酸盐。
所述偶联剂为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述稀氨水的浓度为2wt％。
所述芦荟大黄素溶液为芦荟大黄素的二甲基亚砜溶液，其中芦荟大黄素的摩尔浓度为0.2mol/L。
所述面料为晋州市珂豪纺织有限公司提供的涤棉坯布，成分及含量：80wt％涤、20wt％棉，克重：192g/㎡，产品纱支：21*21，产品密度：100*50，幅宽：1.6米，颜色：本白色。
实施例2
抗菌面料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将8重量份水性聚氨酯乳液、0.9重量份改性碳纳米管、0.4重量份表面活性剂、0.5重量份聚丙烯酸钠、0.3重量份偶联剂、0.6重量份抗菌剂依次加入90重量份去离子水中以转速为300r/min搅拌20min混合均匀，得到整理液；
(2)将面料以浴比1：40(g/mL)在整理液中浸渍60min，浸渍温度为40℃，一浸一轧，轧余率为75％，将面料取出，于95℃预烘4min后，在40℃烘干30h，即得抗菌面料。
所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵。
所述抗菌剂为壳聚糖双胍盐酸盐。
所述偶联剂为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述改性碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺以质量比为1：30以转速为300r/min搅拌10min，再加入碳纳米管重量0.35倍的月桂酰氯，于70℃以转速为300r/min搅拌反应3h，然后以18000r/min高速离心30min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为55℃干燥20h，得到预处理碳纳米管；将稀氨水与芦荟大黄素溶液按体积比为1：0.2以转速为300r/min搅拌10min均匀，再加入芦荟大黄素溶液重量0.06倍的预处理碳纳米管，于85℃以转速为300r/min搅拌反应10min，然后以18000r/min高速离心30min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为55℃干燥20h，即得改性碳纳米管。
所述稀氨水的浓度为2wt％。
所述芦荟大黄素溶液为芦荟大黄素的二甲基亚砜溶液，其中芦荟大黄素的摩尔浓度为0.2mol/L。
所述面料为晋州市珂豪纺织有限公司提供的涤棉坯布，成分及含量：80wt％涤、20wt％棉，克重：192g/㎡，产品纱支：21*21，产品密度：100*50，幅宽：1.6米，颜色：本白色。
实施例3
抗菌面料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将8重量份水性聚氨酯乳液、0.9重量份改性碳纳米管、0.4重量份表面活性剂、0.5重量份聚丙烯酸钠、0.3重量份偶联剂、0.6重量份抗菌剂依次加入90重量份去离子水中以转速为300r/min搅拌20min混合均匀，得到整理液；
(2)将面料以浴比1：40(g/mL)在整理液中浸渍60min，浸渍温度为40℃，一浸一轧，轧余率为75％，将面料取出，于95℃预烘4min后，在40℃烘干30h，即得抗菌面料。
所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵。
所述抗菌剂为壳聚糖双胍盐酸盐。
所述偶联剂为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述改性碳纳米管的制备方法为：将稀氨水与芦荟大黄素溶液按体积比为1：0.2以转速为300r/min搅拌10min均匀，再加入芦荟大黄素溶液重量0.06倍的碳纳米管，于85℃以转速为300r/min搅拌反应10min，然后以18000r/min高速离心30min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为55℃干燥20h，即得改性碳纳米管。
所述稀氨水的浓度为2wt％。
所述芦荟大黄素溶液为芦荟大黄素的二甲基亚砜溶液，其中芦荟大黄素的摩尔浓度为0.2mol/L。
所述面料为晋州市珂豪纺织有限公司提供的涤棉坯布，成分及含量：80wt％涤、20wt％棉，克重：192g/㎡，产品纱支：21*21，产品密度：100*50，幅宽：1.6米，颜色：本白色。
实施例4
抗菌面料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将8重量份水性聚氨酯乳液、0.9重量份改性碳纳米管、0.4重量份表面活性剂、0.5重量份聚丙烯酸钠、0.3重量份偶联剂、0.6重量份抗菌剂依次加入90重量份去离子水中以转速为300r/min搅拌20min混合均匀，得到整理液；
(2)将面料以浴比1：40(g/mL)在整理液中浸渍60min，浸渍温度为40℃，一浸一轧，轧余率为75％，将面料取出，于95℃预烘4min后，在40℃烘干30h，即得抗菌面料。
所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵。
所述抗菌剂为十二烷基胍醋酸盐。
所述偶联剂为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述改性碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺以质量比为1：30以转速为300r/min搅拌10min，再加入碳纳米管重量0.35倍的月桂酰氯，于70℃以转速为300r/min搅拌反应3h，然后以18000r/min高速离心30min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为55℃干燥20h，得到预处理碳纳米管；将稀氨水与芦荟大黄素溶液按体积比为1：0.2以转速为300r/min搅拌10min均匀，再加入芦荟大黄素溶液重量0.06倍的预处理碳纳米管，于85℃以转速为300r/min搅拌反应10min，然后以18000r/min高速离心30min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为55℃干燥20h，即得改性碳纳米管。
所述稀氨水的浓度为2wt％。
所述芦荟大黄素溶液为芦荟大黄素的二甲基亚砜溶液，其中芦荟大黄素的摩尔浓度为0.2mol/L。
所述面料为晋州市珂豪纺织有限公司提供的涤棉坯布，成分及含量：80wt％涤、20wt％棉，克重：192g/㎡，产品纱支：21*21，产品密度：100*50，幅宽：1.6米，颜色：本白色。
实施例5
抗菌面料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将8重量份水性聚氨酯乳液、0.9重量份改性碳纳米管、0.4重量份表面活性剂、0.5重量份聚丙烯酸钠、0.3重量份偶联剂、0.6重量份抗菌剂依次加入90重量份去离子水中以转速为300r/min搅拌20min混合均匀，得到整理液；
(2)将面料以浴比1：40(g/mL)在整理液中浸渍60min，浸渍温度为40℃，一浸一轧，轧余率为75％，将面料取出，于95℃预烘4min后，在40℃烘干30h，即得抗菌面料。
所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵。
所述抗菌剂由壳聚糖双胍盐酸盐、十二烷基胍醋酸盐按质量比为1：0.25混合而成。
所述偶联剂为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述改性碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺以质量比为1：30以转速为300r/min搅拌10min，再加入碳纳米管重量0.35倍的月桂酰氯，于70℃以转速为300r/min搅拌反应3h，然后以18000r/min高速离心30min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为55℃干燥20h，得到预处理碳纳米管；将稀氨水与芦荟大黄素溶液按体积比为1：0.2以转速为300r/min搅拌10min均匀，再加入芦荟大黄素溶液重量0.06倍的预处理碳纳米管，于85℃以转速为300r/min搅拌反应10min，然后以18000r/min高速离心30min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为55℃干燥20h，即得改性碳纳米管。
所述稀氨水的浓度为2wt％。
所述芦荟大黄素溶液为芦荟大黄素的二甲基亚砜溶液，其中芦荟大黄素的摩尔浓度为0.2mol/L。
所述面料为晋州市珂豪纺织有限公司提供的涤棉坯布，成分及含量：80wt％涤、20wt％棉，克重：192g/㎡，产品纱支：21*21，产品密度：100*50，幅宽：1.6米，颜色：本白色。
测试例1
将实施例1-5的抗菌面料进行性能测试。具体结果见表1。
表面电荷密度测试：采用国家标准GB/T 12703-1991《纺织品静电测试方法》中的C法(电荷面密度法)进行测试。
悬垂性测试:参考FZ/T 01045-1996进行，测试仪器采用武汉国量仪器有限公司提供的型号为YG811E的织物悬垂性能测定仪；试验前将抗菌面料试样在温度为20℃、相对湿度为65％的条件下调湿24小时。
抗菌性能测试：采用国家标准GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》进行抗菌性定量测试，采用耐洗色牢度试验机洗涤方法，测试水洗30次后的抗菌面料抗菌性能，以金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)为试验菌种。
表1：测试结果表
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种抗菌面料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将6-11重量份水性聚氨酯乳液、0.5-1.5重量份碳纳米管、0.2-0.7重量份表面活性剂、0.2-0.7重量份聚丙烯酸钠、0.1-0.5重量份偶联剂、0.3-1重量份抗菌剂依次加入85-95重量份水中以转速为200-400r/min搅拌15-25min混合均匀，得到整理液；
(2)将面料以浴比1：(30-50)(g/mL)在整理液中浸渍50-70min，一浸一轧，轧余率为70-80％，将面料取出，于90-100℃预烘4-5min后，在30-50℃烘干25-45h，即得。
2.一种抗菌面料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：：
(1)将6-11重量份水性聚氨酯乳液、0.5-1.5重量份改性碳纳米管、0.2-0.7重量份表面活性剂、0.2-0.7重量份聚丙烯酸钠、0.1-0.5重量份偶联剂、0.3-1重量份抗菌剂依次加入85-95重量份水中以转速为200-400r/min搅拌15-25min混合均匀，得到整理液；
(2)将面料以浴比1：(30-50)(g/mL)在整理液中浸渍50-70min，浸渍温度为35-45℃，一浸一轧，轧余率为70-80％，将面料取出，于90-100℃预烘4-5min后，在30-50℃烘干25-45h，即得。
3.如权利要求2所述抗菌面料的生产工艺，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基氯化铵。
4.如权利要求2所述抗菌面料的生产工艺，其特征在于，所述抗菌剂为壳聚糖双胍盐酸盐、十二烷基胍醋酸盐中的至少一种。
5.如权利要求2所述抗菌面料的生产工艺，其特征在于，所述偶联剂为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
6.如权利要求2所述抗菌面料的生产工艺，其特征在于，所述改性碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺以质量比为1：(25-35)以转速为200-400r/min搅拌5-15min，再加入碳纳米管重量0.2-0.5倍的月桂酰氯，于65-75℃以转速为200-400r/min搅拌反应2-5h，然后以15000-20000r/min高速离心25-35min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为50-60℃干燥15-25h，得到预处理碳纳米管；将稀氨水与芦荟大黄素溶液按体积比为1：(0.1-0.3)以转速为200-400r/min搅拌5-15min均匀，再加入芦荟大黄素溶液重量0.02-0.1倍的预处理碳纳米管，于70-90℃以转速为200-400r/min搅拌反应5-15min，然后以15000-20000r/min高速离心25-35min，弃上清液，收集固体，将固体在温度为50-60℃干燥15-25h，即得。
7.如权利要求6所述抗菌面料的生产工艺，其特征在于，所述稀氨水的浓度为1-5wt％。
8.如权利要求6所述抗菌面料的生产工艺，其特征在于，所述芦荟大黄素溶液为芦荟大黄素的二甲基亚砜溶液，其中芦荟大黄素的摩尔浓度为0.1-0.5mol/L。
9.如权利要求2所述抗菌面料的生产工艺，其特征在于，所述面料由涤纶、氨纶、锦纶、竹纤维、棉纤维、莫代尔纤维中的一种或多种织造而成。
10.一种抗菌面料，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述生产工艺制备而成。
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