CN109680487B - 一种抗菌再生聚酯纤维衬布及其生产工艺 - Google Patents

一种抗菌再生聚酯纤维衬布及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗菌再生聚酯纤维衬布及其生产工艺，该衬布为机织衬布，其经纱和纬纱均包括抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝；该生产工艺先通过物理再生或化学再生的方法制备再生聚酯纤维，将再生聚酯纤维表面进行改性，使其表面产生能吸附银离子的官能团，作为还原纳米银颗粒成核生长的基础，遇到还原剂后不断发生累加成银原子，增长成纳米银颗粒，将载银再生聚酯纤维高温预热，使再生聚酯纤维表面软化，在负压作用下嵌入纤维表面，经快速冷却成型，该纳米银颗粒嵌入式地生长在再生聚酯纤维表面；本发明解决了现有技术中衬布抗菌效果差、生产成本高、抗菌持久性难以保证的问题，本发明使再生聚酯纤维低弹丝具有抗菌性能，且多次水洗后抗菌性不减弱。

Description

一种抗菌再生聚酯纤维衬布及其生产工艺
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种抗菌再生聚酯纤维衬布及其生产工艺。
背景技术
衬布是以机织物、针织物和非织造布为基布，采用热塑性高分子化合物，经过专门机 械进行特殊整理加工，用于服装的内层起到补强、挺括等作用的，与面料粘合的专用服装 辅料。衬布是服装的骨架，好的衬布更是服装的精髓，特别是现代衬布的应用，使服装造型和缝制工艺得到意想不到的效果，衬布的作用大致可归纳为以下几个方面：
1、赋予服装良好的曲线和体形；
2、增强服装挺括性和弹性，增强立体感；
3、改善服装的悬垂性和面料手感，增强服装的舒适性；
4、增加服装的厚实性、丰满感和保温性；
5、防止服装变形，使服装穿着洗涤后保持原来的造型；
6、对服装的某些局部有加固和补强作用。
衬布按照其基布分为机织衬布、针织衬布和非织造衬布，其中机织衬布使用最多，粘 合衬布一般需要在织造成的基布上涂胶或喷撒点胶，之后烘干等，后期直接与服装面料热 粘复合，起到补强、抗皱、挺括等作用的。
现有的功能性衬布也越来越多，其中抗菌吸附功能衬布是功能性衬布中的一种，传统 的衬布一般采用的是普通的涤纶纤维和棉质纤维，因此不具有抗菌性。现有的抗菌方法主 要包括：1、直接采用天然或再生抗菌纤维(竹纤维、麻纤维、甲壳素纤维)，成本高；2、化学纤维纺丝时在纺丝液中加入抗菌剂，为了保证可纺性及纺丝均匀性，加入量有限，抗菌效果不好；3、对织物进行常规的抗菌后整理，难以保证持久抗菌，耐久性差。
中国专利CN204930484U公开了一种抗菌透气粘合衬布，通过将传统衬布的涤纶纤维 和棉质纤维，替换为涤纶纤维、棉纤维和甲壳素纤维的混合纤维，从而使传统的衬布具有 了抗菌性，并通过在有纺基布的染料里增加了抗菌物质，从而进一步增加了本实用新型的 抗菌性；该发明生产成本高，最佳抗菌性能的持久性受限制。
中国专利CN207535426U公开了一种抗菌透气粘合衬布，包括基布，基布的顶部和底 部涂刷有涂层，涂层添加有TiO2，当它经受太阳或紫外线照射时，与空气中氧或水分形成 活性氧，表面产生活性OH-、O2起很强的氧化作用，使细菌分解起到杀菌作用，基布由上层基布和下层基布构成，上层基布和下层基布之间设有弹性纤维，弹性纤维涂刷有抗菌剂，增强抗菌能力，该发明前期可以达到较好的抗菌效果，但抗菌持久性有限。
中国专利CN204682609U公开了一种竹纤维粘合抗菌衬布，采用低熔点涤纶纤维和天 然竹纤维混纺纱线，低熔点涤纶纤维占天然竹纤维的质量比为3％-70％，经线和纬线的支 数为6-80支，该发明生产成本高，且抗菌效果有限，抗菌效果受成本的制约。
再生聚酯纤维属于废旧材料的循环利用，是化纤行业内典型的循环经济代表产业之 一，已成为国家重点鼓励发展产业。再生聚酯纤维是指回收废旧聚酯原料(塑料瓶、聚酯废丝等)利用回收的原料进行纺丝制备聚酯纤维。
再生聚酯纤维主要分为物理再生和化学再生两种。物理再生法基于聚酯的热塑性，通 过将废旧聚酯制品除杂、清洗、粉碎干燥后进行熔融再造粒的方法实现聚酯的再生，物理 再生法使用广泛，投入设备较少、工艺较为简单，对环境的影响相对较小；化学再生法基 于聚酯缩聚反应的可逆性及酯交换反应的亲核反应机理，通过小分子解聚剂对大分子链的 进攻使聚酯解聚成聚合单体或中间体，经分离提纯后进行再聚合实现再生，对于废旧聚酯 纺织品的回收具有明显优势，可以实现废旧聚酯的完全循环利用，且其再生聚酯纤维的性 能指标良好。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种生产成本低、抗菌效果佳、具 有持久的抗菌性，且多次水洗后抗菌性不减弱的抗菌再生聚酯纤维衬布及其生产工艺，其 技术方案如下：
一种抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，包括以下步骤：
S1、制备再生聚酯纤维低弹丝，采用物理再生或化学再生的方法制备再生聚酯纤维低 弹丝；
S2、采用低温等离子体对再生聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，再生聚酯纤维低弹 丝的细度为15～50D，制得改性再生聚酯纤维低弹丝；
S3、将步骤S2制备的改性再生聚酯纤维低弹丝进行表面原位生长纳米银粒子处理， 制得载银再生聚酯纤维低弹丝；
S4、将步骤S3制备的载银再生聚酯纤维低弹丝先进行高温预热，使纤维表面软化，然后经过负压仓处理，瞬间释放压力，再经冷却风快速冷却，使纳米银颗粒嵌入纤维表面，制得抗菌再生聚酯纤维低弹丝，以提高纳米银颗粒的负载牢度；
S5、采用步骤S4制得的抗菌再生聚酯纤维低弹丝进行衬布织造及后整理。
优选地，步骤S4中所述高温预热的温度为200～250℃，所述负压仓的压力为0.1～0.5
公斤，所述冷却风的温度为20℃以下，冷却时间为8～20s。
优选地，步骤S2中所述改性再生聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S21、将普通再生聚酯纤维低弹丝置于烘箱中烘干，烘干温度为60～90℃；
S22、将烘干后的再生聚酯纤维低弹丝梳理排布整齐后置于低温等离子体处理系统中 进行等离子气体处理，气体源为氧气。
优选地，步骤S22中所述气体处理的处理条件：气体流量20～100cc/min，处理时间5～20min，处理功率为100～500W，负压0.1～0.01mPa。
优选地，步骤S3中所述载银再生聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S31、将改性再生聚酯纤维低弹丝置于去离子水中，加入硝酸银溶液，硝酸银溶液的 浓度为0.1～0.5mmol/L，充分搅拌，得到混合溶液；
S32、在步骤S31的混合溶液中加入过量的还原剂，在一定温度时间下进行反应；
S33、待步骤S32反应结束后采用大量的去离子水冲洗，然后经烘箱烘干，制得载银再生聚酯纤维低弹丝。
优选地，步骤S31中所述改性再生聚酯纤维低弹丝与所述去离子水的比例为1g/(80～120)ml，所述硝酸银溶液与所述去离子水的体积比为1:5～12。
优选地，步骤S32中所述还原剂为柠檬酸钠溶液，浓度为0.1～0.5mmol/L，所述柠檬 酸钠溶液与所述硝酸银溶液的体积比为2:1～4:1，反应时间为6～8h，反应温度为100～130℃。
优选地，步骤S32中所述还原剂为硼氢化钠水溶液，浓度为0.1～0.5mmol/L，所述硼 氢化钠水溶液与所述硝酸银溶液的体积比为2:1～4:1，反应时间为20～30min，反应温度为 常温。
优选地，步骤S5中所述衬布织造及后整理包括以下步骤：
S51、整经：对步骤S4制得的再生抗菌聚酯纤维低弹丝进行整经，采用张力器调整经 纱的张力，单纱张力控制在5～8cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整经时按3～5％ 比例上整经油剂；
S52、喷水织机织造：以步骤S51整经后的再生抗菌聚酯纤维低弹丝作为经纬纱进行 喷水织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，采用双喷嘴，喷嘴采用U型喷嘴；
S53、烘干：将步骤S52织造的抗菌衬布织物采用热风烘干，热风温度为90～100℃，输送速度为15～25m/min；
S54、染色：将步骤S53烘干后的抗菌衬布织物染色，染色前幅宽70～78英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽56～57英寸；
S55、定型：将步骤S54染色后的抗菌衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为150～250℃，定型后幅宽60～63英寸；
S56、卷取打包：将步骤S55拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
上述生产工艺制备的一种抗菌再生聚酯纤维衬布，衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱， 所述经纱和纬纱包括抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝，在所述抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝 表面嵌入式地生长纳米银颗粒，所述抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的细度为15～50D，优 选为25～35D。
优选地，所述抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的细度为为25～35D。
本发明所获得的有益技术效果：
1)本发明解决了现有技术中衬布抗菌效果差、生产成本高、抗菌持久性难以保证的 问题，本发明以废旧聚酯瓶片、聚酯废丝等为原料，采用再生聚酯纤维纺丝技术对废旧原 料回收，变废为宝，减少环境污染，降低聚酯纤维生产成本；本发明通过采用等离子体对再生聚酯纤维进行表面改性、以及加入硝酸银溶液及还原剂的结合反应，使再生聚酯纤维低弹丝具有抗菌性；
2)本发明所生产的再生抗菌聚酯纤维通过机织工艺加工成抗菌聚酯机织衬布，衬布 由经纱和纬纱织造而成，结构稳定，布面平整，使衬布表面得纳米银粒子均匀分布，进而提高衬布表面均匀的抗菌性能；本发明在织造工艺中，整经通过张力器将再生聚酯单丝张力控制在5～8cN，使经纱均匀分布于经轴或织轴，并上整经油剂，将喷水织机后梁改采用积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，有效地减少了张力波动，提高了织造效率，采用U型双喷嘴，水线的集束性大大提高；并且通过对喷水织机的 该技术改造，提高织造效率的同时，解决了细旦聚酯丝织造难的技术问题；
3)本发明通过将再生聚酯纤维低弹丝置于低温等离子体处理系统中，并以氧气作为 气体源，对再生聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，使其表面产生羟基、羧基等官能团，能够吸附大量的银离子，羟基、羧基等官能团作为还原纳米银颗粒成核生长的基础；
4)本发明通过将改性再生聚酯纤维低弹丝置于去离子水中，加入浓度为0.1～0.5mmol/L 的硝酸银溶液，羟基、羧基官能团表面会吸附银离子，这些吸附银离子的羟基、羧基官 能团可作为还原纳米银颗粒成核生长的基础，在遇到还原剂后这种生长不断发生累加成银 原子，最终增长成纳米银颗粒；
5)本发明为了进一步提高纳米银颗粒在聚酯纤维上的负载牢度，在纳米银还原后， 将载银再生聚酯纤维高温预热，使再生聚酯纤维表面软化，纳米银相对聚合物更容易吸热， 成为热点，在一定负压作用下嵌入纤维表面，经快速冷却成型，该纳米银颗粒嵌入式地生 长在再生聚酯纤维表面，可以起到持久的抗菌性，多次水洗后抗菌性不减弱。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的 示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明再生聚酯纤维低弹丝改性的原理示意图；
图2是本发明一种抗菌再生聚酯纤维衬布生产工艺的流程图；
图3是本发明等离子体处理改性再生聚酯纤维低弹丝制备的工艺流程图；
图4是本发明载银再生聚酯纤维低弹丝制备的工艺流程图；
图5是本发明衬布织造的工艺流程图；
图6是本发明实施例2制备的抗菌再生聚酯纤维衬布经多次洗涤后对金黄葡萄球菌的 抑菌效果图；
图7是对比例实施例4制备的抗菌再生聚酯纤维衬布经多次洗涤后对金黄葡萄球菌的 抑菌效果图。
具体实施方式
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是， 对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系， 例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文 中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表 示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联 对象是一种“或”关系。
如图1所示，再生聚酯纤维低弹丝改性的原理示意图，再生聚酯纤维等离子体处理后， 其纤维表面会产生羟基、羧基等官能团，加入硝酸银后，羟基、羧基官能团表面会吸附银离子，这些吸附银离子的羟基、羧基官能团可作为还原纳米银颗粒成核生长的基础，在遇到还原剂后这种生长不断发生累加成银原子，最终增长成纳米银颗粒，可以起到持久的抗菌性，多次水洗后抗菌性不减弱。
实施例1
如图2所示，一种抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，包括以下步骤：
S1、制备再生聚酯纤维低弹丝，采用物理再生的方法制备再生聚酯纤维低弹丝。
制备再生聚酯纤维低弹丝包括以下步骤：
S11.废旧聚酯瓶分拣、破碎及清洗，制得干净的聚酯瓶片；
S12.将清洗后聚酯瓶片先干燥，然后熔融过滤，制得纺丝液；
S13.将步骤S12的纺丝液进行纺丝，制得再生聚酯纤维。
S2、采用低温等离子体对再生聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，再生聚酯纤维低弹 丝的细度为15D，制备改性再生聚酯纤维低弹丝。
如图3所示，改性再生聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S21.将再生聚酯纤维低弹丝置于烘箱中烘干，烘干温度为60℃，再生聚酯纤维低弹丝 回潮率很低，但是少量水分子在再生聚酯纤维低弹丝中有氢键作用难以出去需高温才能烘 干；
S22.将烘干后的再生聚酯纤维低弹丝梳理排布整齐后置于低温等离子体处理系统中进 行等离子气体处理，气体源为氧气，处理条件为气体流量20cc/min，处理时间5min，时 间过长会造成纤维裂解，时间短则会使改性效果不佳，处理功率为100W，负压0.1mPa，使再生聚酯纤维低弹丝表面产生羟基、羧基等官能团，能够吸附大量的银离子。
S3、改性再生聚酯纤维低弹丝表面原位生长纳米银粒子，制备载银再生聚酯纤维低弹 丝。
如图4所示，载银再生聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S31.称取一定量的改性再生聚酯纤维低弹丝，将其置于去离子水中，加入硝酸银溶液， 硝酸银溶液的浓度为0.1mmol/L，充分搅拌，得到混合溶液，其中，改性再生聚酯纤维低 弹丝与去离子水的比例为1g/80ml，硝酸银溶液与去离子水的体积比为1:5；
S32.在步骤S31的混合溶液中加入过量的还原剂，还原剂为柠檬酸钠溶液，浓度为0.1mmol/L，柠檬酸钠溶液与硝酸银溶液的体积比为2:1，反应时间为6h，反应温度为130℃；
S33.待步骤S32反应结束后采用大量的去离子水冲洗，然后经烘箱烘干，制得载银再 生聚酯纤维低弹丝。
进一步的，S32.在步骤S31的混合溶液中加入过量的还原剂，还原剂为柠檬酸钠溶液， 浓度为0.5mmol/L，柠檬酸钠溶液与硝酸银溶液的体积比为4:1，反应时间为8h，反应温度为100℃。
S4、将步骤S3制备的载银再生聚酯纤维低弹丝先进行高温预热，使纤维表面软化，然后经过负压仓处理，瞬间释放压力，再经冷却风快速冷却，使纳米银颗粒嵌入纤维表面，制得抗菌再生聚酯纤维低弹丝；其中，高温预热的温度为200℃，所述负压仓的压力为0.1公斤，所述冷却风的温度为20℃以下，冷却时间为8s。
衬布织造及后整理。
如图5所示，S5中所述衬布织造及后整理包括以下步骤：
S51、整经：对步骤S4制得的再生抗菌聚酯纤维低弹丝进行整经，采用张力器调整经 纱的张力，单纱张力控制在5cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整经时按3％比例上整经油剂TF-703Y-1油剂；
S52、喷水织机织造：以步骤S51整经后的再生抗菌聚酯纤维低弹丝作为经纬纱进行 喷水织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，有效地减少了张力波动，提高了织造效率，采用双喷嘴，喷嘴采用U型喷嘴，水 线的集束性大大提高；
S53、烘干：将步骤S52织造的抗菌衬布织物采用热风烘干，热风温度为90℃，输送速度为15m/min；
S54、染色：将步骤S53烘干后的抗菌衬布织物染色，染色前幅宽70英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽56英寸；
S55、定型：将步骤S54染色后的抗菌衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为150℃，定型后幅宽60英寸；
S56、卷取打包：将步骤S55拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
上述生产工艺制备的一种抗菌再生聚酯纤维衬布，衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱， 经纱和纬纱包括抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝，抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的表面原位 生长抗菌纳米银粒子，抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的细度为15D。
实施例2
如图2所示，一种抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，包括以下步骤：
S1、制备再生聚酯纤维低弹丝，采用化学再生的方法制备再生聚酯纤维低弹丝。
制备再生聚酯纤维低弹丝包括以下步骤：
S11.废旧聚酯瓶分拣、破碎及清洗，制得干净的聚酯瓶片；
S12.将清洗后聚酯瓶片通过化学试剂先解聚成聚酯单体，再聚合成高聚物，制得纺丝 液；
S13.将步骤S12的纺丝液进行高压纺丝，制得再生聚酯纤维。
S2、采用低温等离子体对再生聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，再生聚酯纤维低弹 丝的细度为50D，制备改性再生聚酯纤维低弹丝。
如图3所示，改性再生聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S21.将再生聚酯纤维低弹丝置于烘箱中烘干，烘干温度为75℃，再生聚酯纤维低弹丝 回潮率很低，但是少量水分子在再生聚酯纤维低弹丝中有氢键作用难以出去需高温才能烘 干；
S22.将烘干后的再生聚酯纤维低弹丝梳理排布整齐后置于低温等离子体处理系统中进 行等离子气体处理，气体源为氧气，处理条件为气体流量60cc/min，处理时间15min，时 间过长会造成纤维裂解，时间短则会使改性效果不佳，处理功率为300W，负压0.05mPa， 使再生聚酯纤维低弹丝表面产生羟基、羧基等官能团，能够吸附大量的银离子；
S3、改性再生聚酯纤维低弹丝表面原位生长纳米银粒子，制备抗菌再生聚酯纤维低弹 丝。
如图4所示，载银再生聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S31.称取一定量的改性再生聚酯纤维低弹丝，将其置于去离子水中，加入硝酸银溶液， 硝酸银溶液的浓度为0.3mmol/L，充分搅拌，得到混合溶液，其中，改性再生聚酯纤维低 弹丝与去离子水的比例为1g/100ml，硝酸银溶液与去离子水的体积比为1:8.5；
S32.在步骤S31的混合溶液中加入过量的还原剂，还原剂为硼氢化钠水溶液，浓度为 0.5mmol/L，硼氢化钠水溶液与硝酸银溶液的体积比为4:1，反应时间为20min，反应温度为常温；
S33.待步骤S32反应结束后采用大量的去离子水冲洗，然后经烘箱烘干，制得载银再 生聚酯纤维低弹丝。
S4、将步骤S3制备的载银再生聚酯纤维低弹丝先进行高温预热，使纤维表面软化，然后经过负压仓处理，瞬间释放压力，再经冷却风快速冷却，使纳米银颗粒嵌入纤维表面，制得抗菌再生聚酯纤维低弹丝；其中，高温预热的温度为220℃，所述负压仓的压力为0.3公斤，所述冷却风的温度为20℃以下，冷却时间为14s。
S5、衬布织造及后整理。
如图5所示，S5中所述衬布织造及后整理包括以下步骤：
S51、整经：对步骤S4制得的再生抗菌聚酯纤维低弹丝进行整经，采用张力器调整经 纱的张力，单纱张力控制在6cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整经时按4％比例上整经油剂；
S52、喷水织机织造：以步骤S51整经后的再生抗菌聚酯纤维低弹丝作为经纬纱进行 喷水织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，有效地减少了张力波动，提高了织造效率，采用双喷嘴，喷嘴采用U型喷嘴，水 线的集束性大大提高；
S53、烘干：将步骤S52织造的抗菌衬布织物采用热风烘干，热风温度为95℃，输送速度为20m/min；
S54、染色：将步骤S53烘干后的抗菌衬布织物染色，染色前幅宽74英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽56.5英寸；
S55、定型：将步骤S54染色后的抗菌衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为200℃，定型后幅宽62英寸；
S56、卷取打包：将步骤S55拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
上述生产工艺制备的一种抗菌再生聚酯纤维衬布，衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱， 经纱和纬纱包括抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝，抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的表面原位 生长抗菌纳米银粒子，抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的细度为50D。
实施例3
如图2所示，一种抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，包括以下步骤：
S1、制备再生聚酯纤维低弹丝，采用化学再生的方法制备再生聚酯纤维低弹丝。
制备再生聚酯纤维低弹丝包括以下步骤：
S11.废旧聚酯废丝分拣、破碎及清洗；
S12.将清洗后聚酯废丝通过化学试剂先解聚成聚酯单体，再聚合成高聚物，制得纺丝 液；
S13.将步骤S12的纺丝液进行高压纺丝，制得再生聚酯纤维。
S2、采用低温等离子体对再生聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，再生聚酯纤维低弹 丝的细度为25～35D，制备改性再生聚酯纤维低弹丝。
如图3所示，改性再生聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S21.将再生聚酯纤维低弹丝置于烘箱中烘干，烘干温度为90℃，再生聚酯纤维低弹丝 回潮率很低，但是少量水分子在再生聚酯纤维低弹丝中有氢键作用难以出去需高温才能烘 干；
S22.将烘干后的再生聚酯纤维低弹丝梳理排布整齐后置于低温等离子体处理系统中进 行等离子气体处理，气体源为氧气，处理条件为气体流量100cc/min，处理时间20min， 时间过长会造成纤维裂解，时间短则会使改性效果不佳，处理功率为500W，负压0.01mPa， 使再生聚酯纤维低弹丝表面产生羟基、羧基等官能团，能够吸附大量的银离子；
S3、改性再生聚酯纤维低弹丝表面原位生长纳米银粒子，制备载银聚酯纤维低弹丝。
如图4所示，载银聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S31.称取一定量的改性再生聚酯纤维低弹丝，将其置于去离子水中，加入硝酸银溶液， 硝酸银溶液的浓度为0.5mmol/L，充分搅拌，得到混合溶液，其中，改性再生聚酯纤维低 弹丝与去离子水的比例为1g/120ml，硝酸银溶液与去离子水的体积比为1:12；
S32.在步骤S31的混合溶液中加入过量的还原剂，还原剂为硼氢化钠水溶液，浓度为 0.1mmol/L，硼氢化钠水溶液与硝酸银溶液的体积比为2:1，反应时间为30min，反应温度为常温；
S33.待步骤S32反应结束后采用大量的去离子水冲洗，然后经烘箱烘干，制得表面具 载银再生聚酯纤维低弹丝。
S4、将步骤S3制备的载银再生聚酯纤维低弹丝先进行高温预热，使纤维表面软化，然后经过负压仓处理，瞬间释放压力，再经冷却风快速冷却，使纳米银颗粒嵌入纤维表面，制得抗菌再生聚酯纤维低弹丝；其中，高温预热的温度为250℃，所述负压仓的压力为0.5公斤，所述冷却风的温度为20℃以下，冷却时间为20s。
S5、衬布织造及后整理。
如图5所示，S5中所述衬布织造及后整理包括以下步骤：
S51、整经：对步骤S4制得的再生抗菌聚酯纤维低弹丝进行整经，采用张力器调整经 纱的张力，单纱张力控制在8cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整经时按5％比例上整经油剂；
S52、喷水织机织造：以步骤S51整经后的再生抗菌聚酯纤维低弹丝作为经纬纱进行 喷水织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，有效地减少了张力波动，提高了织造效率，采用双喷嘴，喷嘴采用U型喷嘴，水 线的集束性大大提高；
S53、烘干：将步骤S52织造的抗菌衬布织物采用热风烘干，热风温度为100℃，输送速度为25m/min；
S54、染色：将步骤S53烘干后的抗菌衬布织物染色，染色前幅宽78英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽57英寸；
S55、定型：将步骤S54染色后的抗菌衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为250℃，定型后幅宽63英寸；
S56、卷取打包：将步骤S55拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
上述生产工艺制备的一种抗菌再生聚酯纤维衬布，衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱， 经纱和纬纱包括抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝，抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的表面原位 生长抗菌纳米银粒子，抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的细度为25～35D。
实施例1-3制备的抗菌再生聚酯纤维衬布的性能测试。
按照GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》，对本发明实施例1-3所制备的抗菌再生聚酯纤维衬布进行金黄葡萄球菌(AATCC6538)、大肠杆菌(AATCC8739)及白色念珠菌(AATCC10231)的抗菌效果测试，其测试结果如表1所示。
表1实施例1-3制备的抗菌再生聚酯纤维衬布的抗菌性能测试结果
Figure BDA0001869789400000111
由表1可知，实施例1-3制备的抗菌再生聚酯纤维衬布对金黄葡萄球菌(AATCC6538)、 大肠杆菌(AATCC8739)及白色念珠菌(AATCC10231)均具有较佳的抗菌效果；本发明通 过对再生聚酯纤维表面进行改性，使其表面产生羟基、羧基等官能团，能够吸附大量的银 离子，这些吸附银离子的羟基、羧基官能团作为还原纳米银颗粒成核生长的基础，在遇到 还原剂后这种生长不断发生累加成银原子，最终增长成纳米银颗粒，形成于再生聚酯纤维 低弹丝表面，在纳米银被还原后，将载银再生聚酯纤维高温预热，使再生聚酯纤维表面软 化，纳米银相对聚合物更容易吸热，成为热点，在一定负压作用下嵌入纤维表面，经快速 冷却成型，该纳米银颗粒嵌入式地生长在再生聚酯纤维表面，可以起到持久的抗菌性，提 高了纳米银颗粒在再生聚酯纤维上的负载牢度，多次水洗后抗菌性不减弱。
实施例4
一种再生聚酯纤维衬布的生产工艺，包括以下步骤：
S1、制备再生聚酯纤维低弹丝，采用物理再生的方法制备再生聚酯纤维低弹丝。
制备再生聚酯纤维低弹丝包括以下步骤：
S11.废旧聚酯废丝分拣、破碎及清洗；
S12.将清洗后聚酯废丝先干燥，然后熔融过滤，制得纺丝液；
S13.将步骤S12的纺丝液进行纺丝，制得再生聚酯纤维。
S2、采用步骤S13制得的再生聚酯纤维低弹丝进行衬布织造及后整理。
如图5所示，步骤S2中衬布织造及后整理包括以下步骤：
S51、整经：对步骤S13制得的细度为50D的普通再生聚酯纤维低弹丝进行整经，采用张力器调整经纱的张力，单纱张力控制在6cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整 经时按4％比例上整经油剂；
S52、喷水织机织造：以步骤S51整经后的再生聚酯纤维低弹丝作为经纬纱进行喷水 织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg， 有效地减少了张力波动，提高了织造效率；
S53、烘干：将步骤S52织造的衬布织物采用热风烘干，热风温度为95℃，输送速度为20m/min；
S54、染色：将步骤S53烘干后的衬布织物染色，染色前幅宽74英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽56.5英寸；
S55、定型：将步骤S54染色后的衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为200℃，定型后幅宽62英寸；
S56、卷取打包：将步骤S55拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
上述生产工艺制备的一种再生聚酯纤维衬布，衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱，经 纱和纬纱均为再生聚酯纤维低弹丝，再生聚酯纤维低弹丝的细度为50D。
如图6所示，实施例2制备的抗菌再生聚酯纤维衬布经多次洗涤后对大肠杆菌的抑菌 效果图，如图7所示，对比例实施例4制备的抗菌再生聚酯纤维衬布经多次洗涤后对大肠杆菌的抑菌效果图，实验组和对照组水洗次数均为30次，对照组衬布经多次水洗后菌点 明显增多，本发明衬布经30次水洗后抗菌性能几乎没有减弱，本发明通过对再生聚酯纤 维进行改性处理，经氧等离子体处理后，其纤维表面会产生羟基、羧基等官能团，加入硝 酸银后，羟基、羧基官能团表面会吸附银离子，这些吸附银离子的羟基、羧基官能团可 作为还原纳米银颗粒成核生长的基础，在遇到还原剂后这种生长不断发生累加成银原子， 最终增长成纳米银颗粒，为了进一步提高纳米银颗粒在再生聚酯纤维上的负载牢度，在纳 米银还原后，将载银再生聚酯纤维高温预热，使再生聚酯纤维表面软化，纳米银相对聚合 物更容易吸热，成为热点，在一定负压作用下嵌入纤维表面，经快速冷却成型，该纳米银 颗粒嵌入式地生长在再生聚酯纤维表面，可以起到持久的抗菌性，多次水洗后抗菌性不减 弱。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人 员来说，本发明可以有各种更改和变化，例如，本发明的衬布为机织衬布，包括平纹、斜 纹、缎纹组织，但也不限于此，也可以为其它机织物组织结构。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备再生聚酯纤维低弹丝，采用物理再生或化学再生的方法制备再生聚酯纤维低弹丝；
S2、采用低温等离子体对再生聚酯纤维低弹丝进行表面改性处理，再生聚酯纤维低弹丝的细度为15～50D，制得改性再生聚酯纤维低弹丝；
步骤S2中所述改性再生聚酯纤维低弹丝的制备具体包括以下步骤：
S21、将普通再生聚酯纤维低弹丝置于烘箱中烘干，烘干温度为60～90℃；
S22、将烘干后的再生聚酯纤维低弹丝梳理排布整齐后置于低温等离子体处理系统中进行等离子气体处理，气体源为氧气；
所述气体处理的处理条件：气体流量20～100cc/min，处理时间5～20min，处理功率为100～500W，负压0.1～0.01mPa；
S3、将步骤S2制备的改性再生聚酯纤维低弹丝通过0.1～0.5mmol/L的硝酸银溶液进行表面原位生长纳米银粒子处理，制得载银再生聚酯纤维低弹丝；
S4、将步骤S3制备的载银再生聚酯纤维低弹丝在温度为200～250℃下，先进行高温预热，使纤维表面软化，然后经过压力为0.1～0.5公斤的负压仓处理，瞬间释放压力，再经20℃以下的冷却风快速冷却，冷却时间为8～20s，使纳米银颗粒嵌入纤维表面，制得抗菌再生聚酯纤维低弹丝；
S5、采用步骤S4制得的抗菌再生聚酯纤维低弹丝进行衬布织造及后整理。
2.根据权利要求1所述的抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，其特征在于，步骤S3中所述载银再生聚酯纤维低弹丝的制备包括以下步骤：
S31、将改性再生聚酯纤维低弹丝置于去离子水中，加入所述硝酸银溶液充分搅拌，得到混合溶液；
S32、在步骤S31的混合溶液中加入过量的还原剂，在一定温度时间下进行反应；
S33、待步骤S32反应结束后采用大量的去离子水冲洗，然后经烘箱烘干，制得载银再生聚酯纤维低弹丝。
3.根据权利要求2所述的抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，其特征在于，步骤S31中所述改性再生聚酯纤维低弹丝与所述去离子水的比例为1g/(80～120)ml，所述硝酸银溶液与所述去离子水的体积比为1:5～12。
4.根据权利要求2所述的抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，其特征在于，步骤S32中所述还原剂为柠檬酸钠溶液，浓度为0.1～0.5mmol/L，所述柠檬酸钠溶液与所述硝酸银溶液的体积比为2:1～4:1，反应时间为6～8h，反应温度为100～130℃。
5.根据权利要求2所述的抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，其特征在于，步骤S32中所述还原剂为硼氢化钠水溶液，浓度为0.1～0.5mmol/L，所述硼氢化钠水溶液与所述硝酸银溶液的体积比为2:1～4:1，反应时间为20～30min，反应温度为常温。
6.根据权利要求1所述的抗菌再生聚酯纤维衬布的生产工艺，其特征在于，步骤S5中所述衬布织造及后整理包括以下步骤：
S51、整经：对步骤S4制得的再生抗菌聚酯纤维低弹丝进行整经，采用张力器调整经纱的张力，单纱张力控制在5～8cN，使其在经轴或织轴上均匀分布，同时整经时按3～5％比例上整经油剂；
S52、喷水织机织造：以步骤S51整经后的再生抗菌聚酯纤维低弹丝作为经纬纱进行喷水织造，喷水织机后梁为积极式可主动移动后梁，轴张力波峰对波谷的差从13kg降低到4kg，采用双喷嘴，喷嘴采用U型喷嘴；
S53、烘干：将步骤S52织造的抗菌衬布织物采用热风烘干，热风温度为90～100℃，输送速度为15～25m/min；
S54、染色：将步骤S53烘干后的抗菌衬布织物染色，染色前幅宽70～78英寸，采用溢流染色机染色，染色后幅宽56～57英寸；
S55、定型：将步骤S54染色后的抗菌衬布织物通过拉幅定型机进行拉幅定型，定型温度为150～250℃，定型后幅宽60～63英寸；
S56、卷取打包：将步骤S55拉幅定型后的抗菌衬布织物冷却、检验，最后用卷布架卷取、打包。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的生产工艺制备的抗菌再生聚酯纤维衬布，其特征在于，该衬布为机织衬布，包括经纱和纬纱，所述经纱和纬纱均包括抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝，在所述抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝表面嵌入式地生长纳米银颗粒，所述抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的细度为15～50D。
8.根据权利要求7所述的抗菌再生聚酯纤维衬布，其特征在于，所述抗菌改性再生聚酯纤维低弹丝的细度为25～35D。
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