CN111945419B - 一种抗菌人棉面料的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌人棉面料的生产工艺，涉及面料生产的技术领域，包括以下步骤：S1：对经纱和纬纱进行前处理，前处理过程如下：步骤a：采用第一抗菌助剂对经纱进行处理；步骤b：采用第二抗菌助剂对纬纱进行处理；S2：对前处理后的经纱和纬纱进行织造，得到坯布；S3：对坯布依次进行烧毛、退浆、精炼、漂白、开幅、轧水、烘干和丝光，得到前处理后的坯布；S4：对前处理后的坯布进行染色，得到染色布；S5：对染色布进行后处理；通过上述5个步骤后，得到抗菌人棉面料。本发明的制备方法具有提高人棉布料抗菌能力的优点。

Description

一种抗菌人棉面料的生产工艺
技术领域
本发明涉及人棉面料生产的技术领域，尤其是涉及一种抗菌人棉面料的生产工艺。
背景技术
人棉又称粘胶纤维，是从天然木纤维素中提取并重塑纤维分子而得到的纤维素纤维。粘胶纤维的吸湿性符合人体皮肤的生理要求，具有光滑、凉爽和透气的特性。
现有的人棉面料如公开号为CN104562812A的中国发明专利中公开了一种涤加人棉印花面料的加工方法，包括纱线准备、织造、前处理、热转移印花、后整理。其中热转移印花为：将经过前处理的织物进行热转移印花，将印有花型的画纸贴合在涤加人棉交织面料上，在高温环境进行热压烫，热转移印花的温度为202℃,压力为0.5-0.8Kpa/s，时间为30s；后整理为：织物印花完成后冷却，之后清水漂洗，再将面料浸轧涤纶用柔软剂和纤维素用柔软剂的复配液中整理，最后在定型机上以170-180℃热风喷打45s进行定型。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有的人棉面料制备工艺织造得到的人棉面料具有颜色丰富，后整理后手感较好的优点，但是由于人棉面料通常用作衣物的日常用品的原料，而人们对于日常用品的抗菌要求较高，对于人棉面料也提出了抗菌的需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌人棉面料的生产工艺，通过对用于织造人棉面料的经纱和纬纱进行抗菌前处理，使得织造得到的人棉面料具有良好耐久性的抗菌能力。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种抗菌人棉面料的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对经纱和纬纱进行前处理，前处理过程如下：
步骤a：采用第一抗菌助剂对经纱进行处理；所述第一抗菌助剂包括以下重量份数的组分：
Figure BDA0002628070190000011
Figure BDA0002628070190000021
步骤b：采用第二抗菌助剂对纬纱进行处理；
S2：对前处理后的经纱和纬纱进行织造，得到坯布；
S3：对坯布依次进行烧毛、退浆、精炼、漂白、开幅、轧水、烘干和丝光，得到前处理后的坯布；
S4：对前处理后的坯布进行染色，得到染色布；
S5：对染色布进行后处理；
通过上述5个步骤后，得到抗菌人棉面料。
通过采用上述技术方案，织造人棉面料的经纱和纬纱先进行抗菌处理，第一抗菌助剂附着到经纱上，第二抗菌助剂附着到纬纱上，然后再通过经纬编织，得到抗菌面料。抗菌面料上具有不同成分的抗菌成分，当第一抗菌助剂失效时，第二抗菌剂依旧可以进行抗菌作用，使得面料的抗菌范围更广。且抗菌面料上的抗菌成分均匀分散，面料的抗菌效果稳定均一。
第一抗菌助剂中的聚磺酸甜菜碱作为经纱上主要的抗菌成分，具有广谱的杀菌效果，且绿色环保。亚磷酸钠、pH调节剂和去离子水作为第一抗菌助剂与聚磺酸甜菜碱复配的辅助成分，亚磷酸钠作催化剂起催化作用，pH调节剂调节溶液的pH至，去离子水作溶剂。
本发明进一步设置为：所述pH调节剂选用以下重量百分比的组分：
三羟基甲基氨基甲烷 10～50％；
盐酸 10～40％；
去离子水 余量。
通过采用上述技术方案，三羟基甲基氨基甲烷常用作生物缓冲剂，可以纠正酸中毒，而与盐酸一同使用时，可以根据两者之间的含量的控制，调节至适合聚磺酸甜菜碱在经线上附着的pH值。
本发明进一步设置为：所述第二助剂包括以下重量份数的组分：
磺胺嘧啶银 1～2份；
硝酸银 0.5～1份；
去离子水 100～160份。
通过采用上述技术方案，磺胺嘧啶银中会缓慢释放银离子，纬线在用第二抗菌助剂处理的过程中，磺胺嘧啶银附着在纬线上，在编织以及后续的工艺中，缓慢释放出银离子渗入纬线的纤维之间，而极微量的银离子就可以将细菌杀灭。硝酸银在水中就是以银离子的形式存在，银离子直接附着渗入纬线中，使得纬线中的银离子含量在处理后即可达到可杀灭细菌的范围内，而磺胺嘧啶银可在面料多此水洗过程中，对洗涤过程中减少的银离子进行缓慢释放补充，使得面料的抗菌能力保持时间更长。
本发明进一步设置为：所述第二抗菌助剂中还添加有盐酸多巴胺，所述第二抗菌助剂包括以下重量份数的组分：
Figure BDA0002628070190000031
通过采用上述技术方案，盐酸多巴胺分子结构中汉含有许多儿茶酚结构，儿茶酚结构中的羟基具有很强的还原性，能够将银离子还原成金属纳米粒子，所以第二抗菌助剂在对纬线进行处理时，盐酸多巴胺会将纬线上的部分银离子转化还原为纳米银粒子，纳米银粒子对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性，从而使得面料抗菌效果得到提高。同时还原得到的纳米银粒子具有一定的导电性，可以使得面料具有一定的抗静电能力。
本发明进一步设置为：所述第二抗菌助剂对纬线的处理过程包括以下工艺步骤：
步骤a：按比例将磺胺嘧啶银、硝酸银和去离子水混合均匀，得到浸泡液；
步骤b：将纬线放入浸泡液中进行浸泡20～30min后，烘干；
步骤c：在纬线上喷淋盐酸多巴胺溶液，静置30-60min后用去离子水清洗至洗脱液澄清，烘干。
通过采用上述技术方案，磺胺嘧啶银、硝酸银和去离子水先配制成浸泡液对纬线进行浸泡处理，使得磺胺嘧啶银和硝酸银先附着到纬线上，并控制浸泡的温度控制在20～30min，使得浸泡液中磺胺嘧啶银和硝酸银可以在纬线上附着尽量达到饱和状态，随后将纬线先进行烘干，从而使得磺胺嘧啶银和硝酸银在纬线上产生一定的固着。盐酸多巴胺溶液采用喷淋的方式对纬线进行处理，使得盐酸多巴胺落到纬线上的时间延长，多巴胺与纬线上的银离子之间的反应减缓，使得纬线纬线上被还原的银离子量更多，同时在纬线的表面附着较多的盐酸多巴胺。
本发明进一步设置为：对步骤S2中织造完成的面料上喷淋0.05～0.1mol/L的盐酸溶液，在27-30℃的恒温室中静置12-24h，然后用去离子水冲洗，最后在35～40℃的烘箱中烘干。
通过采用上述技术方案，对织造完成的面料坯料上进行喷淋低浓度的盐酸溶液，使得面料表面的pH值得到变化，并且喷淋的盐酸、经线上的残留的三羟基甲基氨基甲烷和纬线上剩余的盐酸多巴胺接触后混合，多巴胺在分子中的羟基与多巴胺氧化形成的琨基发生反应，从而发生交联，在面料的表面形成一层聚多巴胺薄膜，聚多巴胺薄膜具有较好的对金属粒子的黏附性，同时聚多巴胺中的儿茶酚中的羟基还可以与磺胺嘧啶银释放的银离子继续反应生成新的纳米银粒子，纳米银粒子又可以被聚多巴胺薄膜粘附，使得纳米银粒子不易被洗脱，与织物之间的结合更加牢固。
本发明进一步设置为：所述后整理包括以下步骤：
将染色后的布料放入40～50℃的恒温室内预热5～10min后，将布料取出然后喷淋整理液，喷淋后再用30～40℃的去离子水冲洗1～3次，最后烘干即可。
通过采用上述技术方案，布料在进行后整理前，先在40～50℃的恒温室内预热，使得布料表面的温度上升，然后再使用整理液进行喷淋时，整理液与布料接触时，整理液可以快速得到升温，使得整理液在布料上的渗透更加快速，更加均匀，从而提高整理效果。
本发明进一步设置为：所述整理液包括以下重量份数的组分：
Figure BDA0002628070190000041
通过采用上述技术方案，壳聚糖在喷淋到面料表面时，壳聚糖在双氧水的氧化下部分降解，并与丁烷四羧酸共同对面料进行后整理，对于面料的防皱和抗菌功能得到大大提高，使得面料的附加值得到提高。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过对用于织造人棉面料的经纱和纬纱分别用第一抗菌助剂和第二抗菌助剂进行处理后再进行织造，使得最终得到的人棉面料具有良好的抗菌能力；
2、通过对人棉面料的制备工艺进行改进，使得人棉纳米银粒子在面料上的附着能力增强，提高人棉面料的附着能力。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
一种抗菌人棉面料的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对经纱和纬纱进行前处理，前处理过程如下：
步骤a：将第一抗菌助剂按以下重量份数比例混合均匀，然后将经线浸没在第一抗菌助剂中浸泡30min；
第一抗菌助剂包括以下重量份数的组分：聚磺酸甜菜碱10份、亚磷酸钠1份、pH调节剂1份、去离子水160份；pH调节剂选用以下重量百分比的组分：三羟基甲基氨基甲烷10％、盐酸40％、去离子水50％。
步骤b：
步骤(1)：第二抗菌助剂包括以下重量份数的组分：磺胺嘧啶银1份、盐酸多巴胺8份、硝酸银0.5份、去离子水100份。按比例将磺胺嘧啶银、硝酸银和一一半的去离子水混合均匀，得到浸泡液；
步骤(2)：将纬线放入浸泡液中进行浸泡30min后，烘干；
步骤(3)：将剩余的去离子水和盐酸多巴胺混合均匀，然后在纬线上喷淋盐酸多巴胺溶液，静置30min后用去离子水清洗至洗脱液澄清，烘干。
S2：对前处理后的经纱和纬纱进行织造，得到坯布，坯布上喷淋0.05mol/L的盐酸溶液，在27℃的恒温室中静置24h，然后用去离子水冲洗，最后在40℃的烘箱中烘干；
S3：对坯布依次进行烧毛、退浆、精炼、漂白、开幅、轧水、烘干和丝光，得到前处理后的坯布；
S4：对前处理后的坯布进行染色，得到染色布；
S5：对染色布进行后处理，后整理包括以下步骤：
将染色后的布料放入40℃的恒温室内预热5min后，将布料取出然后喷淋整理液，喷淋后再用40℃的去离子水冲洗3次，最后烘干即可。
整理液包括以下重量份数的组分：壳聚糖5份、1％质量分数的双氧水溶液3份、丁烷四羧酸4份、去离子水100份。
通过上述5个步骤后，得到抗菌人棉面料。
实施例2～9与实施例1的区别在于第一抗菌助剂中各组分按重量份数计为下表。
Figure BDA0002628070190000061
实施例10～13与实施例1的区别在于第二抗菌助剂中各组分按重量份数计为下表。
Figure BDA0002628070190000062
实施例14～17与实施例1的区别在于pH调节剂中各组分按重量百分比计为下表。
Figure BDA0002628070190000063
Figure BDA0002628070190000071
实施例18～21与实施例1的区别在于整理液中各组分按重量份数计为下表。
Figure BDA0002628070190000072
实施例22～25与实施例1的区别在于纬线的处理过程中的参数计为下表。
实施例 纬线浸泡液中浸泡时间(min) 静置时间(min)
实施例22 22.5 37.5
实施例23 25 45
实施例24 27.5 52.5
实施例25 30 60
实施例26～29与实施例1的区别在于步骤S2中盐酸喷淋的参数计为下表。
Figure BDA0002628070190000073
实施例30～33与实施例1的区别在于后整理过程中的参数计为下表。
Figure BDA0002628070190000074
对比例
对比例1与实施例1的区别在于：经线未使用第一抗菌助剂进行处理；
对比例2与实施例1的区别在于：纬线未使用第二抗菌助剂进行处理；
对比例3与实施例1的区别在于：第二抗菌助剂中未添加盐酸多巴胺；
对比例4与实施例1的区别在于：步骤S2中的坯布织造完成后未喷淋0.05～0.1mol/L的盐酸溶液；
对比例5与实施例1的区别在于：经线未使用第一抗菌助剂进行处理，纬线未使用第二抗菌助剂进行处理，步骤S2中的坯布织造完成后未喷淋0.05～0.1mol/L的盐酸溶液。
检测方法
抗菌检测
参照GB/T20944.1—2007《纺织品抗菌性能的评价第1部分:琼脂平皿扩散法》，对实施例1、对比例1～4进行测试。
测试菌种为E.coli与S.aureus。抑菌带宽度H的计算公式为H＝1/2(D－d)
式中:H为抑菌带宽度，mm；
D为抑菌带外径的平均值，mm；
d为试样直径，mm；
实施例 抑菌带宽度(mm)
实施例1 4251
对比例1 2334
对比例2 1879
对比例3 2656
对比例4 3233
对比例5 0
结论：通过上述数据可以得知，实施例1中的抑菌带宽度最大，而对比例1～4的抑菌带宽度从大到小排列为对比例4、对比例3、对比例1、对比例2，说明第二抗菌助剂对于面料的抗菌能力提高效果最好，第一抗菌助剂其次。而盐酸多巴胺的添加可以显著提高第二抗菌助剂和第一抗菌助剂处理后面料的抗菌能力。同理步骤S2中的坯布织造完成后未喷淋0.05～0.1mol/L的盐酸溶液,也对面料的抗菌能力提高有效果。
对实施例1、对比例1～4的面料洗涤100次后，再用上述方法测试面料的抗菌能力，得到的结果为：
实施例 抑菌带宽度(mm)
实施例1 3615
对比例1 2112
对比例2 987
对比例3 1023
对比例4 2699
对比例5 0
结论：通过上表可以看出，在洗涤100次以后，面料测试结果中的抑菌带宽度均有所下降，但是对比例2和对比例3下降的最多，说明盐酸多巴胺的添加对于第二抗菌剂中抗菌成分纳米银粒子的附着强度具有提高的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种抗菌人棉面料的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：对经纱和纬纱进行前处理，前处理过程如下：
步骤a：采用第一抗菌助剂对经纱进行处理；所述第一抗菌助剂包括以下重量份数的组分：
聚磺酸甜菜碱 10～40份；
亚磷酸钠 1～2份；
pH调节剂 1～5份；
去离子水 160～200份；
步骤b：采用第二抗菌助剂对纬纱进行处理；
第二抗菌助剂包括以下重量份数的组分：
磺胺嘧啶银 1～2份；
硝酸银 0.5～1份；
去离子水 100～160份；
S2：对前处理后的经纱和纬纱进行织造，得到坯布；
S3：对坯布依次进行烧毛、退浆、精炼、漂白、开幅、轧水、烘干和丝光，得到前处理后的坯布；
S4：对前处理后的坯布进行染色，得到染色布；
S5：对染色布进行后处理；
通过上述5个步骤后，得到抗菌人棉面料。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌人棉面料的生产工艺，其特征在于：所述pH调节剂选用以下重量百分比的组分：
三羟基甲基氨基甲烷 10～50%；
盐酸 10～40%；
去离子水 余量。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌人棉面料的生产工艺，其特征在于：所述第二抗菌助剂中还添加有盐酸多巴胺，所述第二抗菌助剂包括以下重量份数的组分：
磺胺嘧啶银 1～2份；
盐酸多巴胺 8～10份；
硝酸银 0.5～1份；
去离子水 100～160份。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌人棉面料的生产工艺，其特征在于：所述第二抗菌助剂对纬线的处理过程包括以下工艺步骤：
步骤a：按比例将磺胺嘧啶银、硝酸银和去离子水混合均匀，得到浸泡液；
步骤b：将纬线放入浸泡液中进行浸泡20～30min后，烘干；
步骤c：在纬线上喷淋盐酸多巴胺溶液，静置30-60min后用去离子水清洗至洗脱液澄清，烘干。
5.根据权利要求4所述的一种抗菌人棉面料的生产工艺，其特征在于：对步骤S2中织造完成的面料上喷淋0.05～0.1mol/L的盐酸溶液，在27-30℃的恒温室中静置12-24h，然后用去离子水冲洗，最后在35～40℃的烘箱中烘干。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌人棉面料的生产工艺，其特征在于：所述后处理包括以下步骤：
将染色后的布料放入40～50℃的恒温室内预热5～10min后，将布料取出然后喷淋整理液，喷淋后再用30～40℃的去离子水冲洗1～3次，最后烘干即可。
7.根据权利要求6所述的一种抗菌人棉面料的生产工艺，其特征在于：所述整理液包括以下重量份数的组分：
壳聚糖 5～10份；
1%质量分数的双氧水溶液 3～5份；
丁烷四羧酸 4～8份；
去离子水 100～120份。
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