CN112030554A - 一种防辐射透气抗菌面料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，包括基布层以及设于基布层上的耐候透气功能层；所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；所述纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯10‑20份、聚酯切片50‑70份、阳离子改性羟基化富勒烯1‑3份、石墨烯包覆纳米铝粉2‑5份、偶联剂1‑3份；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。本发明还公开了所述防辐射透气抗菌面料的制备方法。本发明公开的防辐射透气抗菌面料对皮肤亲和性佳，抗电磁辐射效果显著，耐久性、透气性和穿着舒适性好，综合性能优异，制备成本低廉。

Description

一种防辐射透气抗菌面料
技术领域
本发明涉及纺织面料技术领域，具体涉及一种防辐射透气抗菌面料及其制备方法。
背景技术
随着现代化科技的高速发展，电子新技术不断更新，越来越多的电子、电气设备大量投入使用，对我国的经济建设和科技进步起到了巨大的推动作用。然而，它们所产生的各种不同频率不同能量的电磁波充斥着每一个角落乃至更加广阔的宇宙空间，造成严重的电磁辐射污染。这种电磁辐射污染成为危害人们的隐形杀手，它是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因，并且还会对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害。因此，寻求一种随时防护各种电磁辐射对人体的伤害的材料显得尤为重要。
防辐射面料是利用金属纤维具有一定的屏蔽电磁辐射的作用，将金属纤维与棉纤维(或其他纤维)混纺成纱线并织成织物，从而使织物具有电磁屏蔽功能的一种电磁屏蔽材料。现有技术中，防辐射面料主要有三种：一是采用金属或导电纤维与其他纤维混纺或交织，具有一定的抗电磁辐射效果，但功效还不理想；二是采用含导电材料的涂层剂对织物进行涂层加工，虽然具有一定的抗电磁辐射效果，但是耐久性差；三是通过对织物进行镀层加工，使织物表面形成一层导电膜，从而具有很好的抗电磁辐射功能，但其成本较高，耐久性差。除此之外，现有技术中的防辐射面料透气性较差，且较为厚重，用其制成的防辐射服等穿在人们身上，会使人们感到不适，且功能单一。
申请号为201610446780.1的中国发明专利公开了一种高性能防辐射金属面料，由下列重量份的原料制成：银纤维15-25份、银合金纤维10-20份、铝合金纤维5-10份、钛粉3-6份、钼铌合金纤维2-4份、钨粉5-8份、铜粉3-6份、棉纤维10-15份、椰子纤维5-9份、竹原纤维3-7份、涤纶纤维4-8份、聚乳酸纤维3-6份、聚丙烯纤维2-5份、纳米碳2-3份、硅酸钙3-5份、聚酰亚胺3-5份、三甲基三氯硅烷2-4份、2-异亚硝基苯丙酮3-6份、三异丙醇胺2-4份、甲酸苄酯4-7份、还原剂5-8份、热稳定剂5-10份。制备而成的高性能防辐射金属面料，其电磁屏蔽效能好、体积比电阻小且面料轻薄。然而该面料制备原料较多，含有价格昂贵的银纤维，使得成品综合性能有待进一步提高，价格较昂贵，使用范围受到限制。
因此，开发一种抗电磁辐射效果显著，耐久性、透气性和穿着舒适性好，制备成本低廉的防辐射面料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进功能面料行业的发展具有非常重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种防辐射透气抗菌面料，该面料对皮肤亲和性佳，抗电磁辐射效果显著，耐久性、透气性和穿着舒适性好，综合性能优异，制备成本低廉；同时，本发明还提供了一种所述防辐射透气抗菌面料的制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，制备原料易得，制备效率和良品率高，适合连续规模化生产，具有较高的经济价值和社会价值。
本发明通过以下技术方案实现：一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，包括基布层以及设于基布层上的耐候透气功能层；所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；所述纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯10-20份、聚酯切片50-70份、阳离子改性羟基化富勒烯1-3份、石墨烯包覆纳米铝粉2-5份、偶联剂1-3份。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
优选的，所述石墨烯包覆纳米铝粉的制备方法已为现有技术，参见申请号为201510319344.3的中国发明专利实施例1。
优选的，所述阳离子改性羟基化富勒烯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷加入到有机溶剂中，在40-60℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物3-6次，最后旋蒸乙醚，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物、羟基化富勒烯加入到乙醇中，在50-70℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去乙醇，得到阳离子改性羟基化富勒烯。
优选的，步骤D1中所述双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷、有机溶剂的摩尔比为1:1:(6-10)。
优选的，所述氯烷基三乙氧基硅烷为3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三乙氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。
优选的，所述有机溶剂为乙醚、乙酸乙酯、丙酮中的任意一种。
优选的，步骤D2中所述中间产物、羟基化富勒烯、乙醇的质量比为1:(3-5):(20-30)。
优选的，所述羟基化富勒烯的羟值在18-22之间，购于先丰纳米。
优选的，所述聚酯切片的牌号为FC510A、TFW100、SD-A中的至少一种。
优选的，所述端羧基超支化聚酯为Hyper C202、Hyper C203、Hyper C204中的至少一种；购于武汉超支化树脂科技有限公司。
优选的，所述纳米银修饰的石墨烯纤维的制备方法为已有现有技术，参见申请号为201510955263.2的中国发明专利实施例1。
优选的，所述功能合成纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合物料，接着将得到的混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能合成纤维。
优选的，所述所述熔融纺丝成型工艺参数为：纺丝温度为280-300℃，纺丝速度为2500-3000m/min，拉伸温度为60-80℃，总拉伸倍率为3-6。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述防辐射透气抗菌面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、以合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维作为经纱，功能合成纤维为纬纱采用大圆机织造，得坯布；
步骤S2、将经过步骤S1制成的坯布浸渍于浸渍液中，在50-60℃下浸泡1-3小时，然后取出置于90-100℃的鼓风烘箱中干燥4-6小时，再在20-30℃，氮气氛围下，通过辐射设备进行辐射接枝，再依次经过染色、预定型、上柔脱水、烘干，即得到防辐射面料。
优选的，步骤S1中所述合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维包括至少2根纳米银修饰的石墨烯纤维。
优选的，步骤S2中所述坯布、浸渍液的质量比为1:(4-8)。
优选的，所述浸渍液包括如下按重量份计的各组分：乙烯基硅油3-5份、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺2-3份、异丙醇60-80份。
优选的，所述乙烯基硅油型号为HS-95-1000，购于佛山市宏矽化工有限公司。
优选的，步骤S2中所述辐射设备为电子束辐射设备，辐射能量为5MeV～15MeV、辐射剂量为80KGy～250KGy。
本发明的另一个目的，在于提供一种由所述防辐射透气抗菌面料制成的防辐射服。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的一种防辐射透气抗菌面料的制备方法，无需专用设备，制备工艺简单，操作控制方便，制备原料易得，制备效率和良品率高，适合连续规模化生产，具有较高的经济价值和社会价值。
(2)本发明提供的一种防辐射透气抗菌面料，克服了现有技术中的防辐射面料或者抗电磁辐射功效还理想，或者耐久性差，或者成本较高，耐久性差的缺陷，也克服了市面上的防辐射面料透气性较差，且较为厚重，用其制成的防辐射服等穿在人们身上，会使人们感到不适，且功能单一的技术问题，具有对皮肤亲和性佳，抗电磁辐射效果显著，耐久性、透气性和穿着舒适性好，综合性能优异，制备成本低廉的优点。
(3)本发明提供的一种防辐射透气抗菌面料，由基布层和耐候透气功能层构成，耐候透气功能层对基布层起到保护作用，有效避免了防辐射功能成分的流失及在长期使用过程中的黄变，耐候透气功能层与基布层通过辐射接枝连接，使得它们形成一个有机整体，不易脱层，提高了其耐久性和耐洗牢度，延长了其使用寿命。
(4)本发明提供的一种防辐射透气抗菌面料，所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；结合了石墨烯和纳米银优异的抗辐射性能，而且纳米银还能起到抗菌、促进血液循环的作用，石墨烯释放的远红外线也能起到保健作用；通过纳米银修饰的石墨烯纤维代替传统银纤维，一方面降低了其成本，另一方面，改善了穿着舒适性；纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯10-20份、聚酯切片50-70份、阳离子改性羟基化富勒烯1-3份、石墨烯包覆纳米铝粉2-5份、偶联剂1-3份；其中端羧基超支化聚酯上的端羧基易与阳离子改性羟基化富勒烯上的阳离子通过离子键连接，而端羧基超支化聚酯和聚酯切片结构相似，使得它们之间的相容性好，从而使得主要原料形成有机整体，有效改善了综合性能；添加的阳离子改性羟基化富勒烯和石墨烯包覆纳米铝粉协同作用，进一步改善防辐射性能；通过阳离子改性，使得富勒烯表面引入较多的亲水性羟基和阳离子结构，改善了其与其他组分的相容性，提高了面料的透气性能，同时为与端羧基超支化聚酯发生离子交换反应提供了反应位点。通过石墨烯包覆纳米铝粉的添加，一方面，由于其外表面为石墨烯，能有效改善铝粉的抗腐蚀性能，另一方面，又能增强导电性，进而进一步改善防辐射性能。
(5)本发明提供的一种防辐射透气抗菌面料，耐候透气功能层是通过乙烯基硅油、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺在其表面通过辐射接枝反应制成，通过化学键连接引入硅油，改善了面料表面的挺滑感和柔软性，同时提高了其耐磨性和耐候性，引入较多的活性羟基，改善了其透气性；协同作用，使得面料手感好，耐久性佳。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明下述实施例中所使用的原料均为商业购买，其中，所述石墨烯包覆纳米铝粉的制备方法已为现有技术，参见申请号为201510319344.3的中国发明专利实施例1；所述羟基化富勒烯的羟值在18-22之间，购于先丰纳米；所述端羧基超支化聚酯购于武汉超支化树脂科技有限公司；所述纳米银修饰的石墨烯纤维的制备方法为已有现有技术，参见申请号为201510955263.2的中国发明专利实施例1；所述乙烯基硅油型号为HS-95-1000，购于佛山市宏矽化工有限公司。
实施例1
一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，包括基布层以及设于基布层上的耐候透气功能层；所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；所述纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯10份、聚酯切片50份、阳离子改性羟基化富勒烯1份、石墨烯包覆纳米铝粉2份、偶联剂1份；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
所述阳离子改性羟基化富勒烯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷加入到有机溶剂中，在40℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物3次，最后旋蒸乙醚，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物、羟基化富勒烯加入到乙醇中，在50℃下搅拌反应4小时，后旋蒸除去乙醇，得到阳离子改性羟基化富勒烯。
步骤D1中所述双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷、有机溶剂的摩尔比为1:1:6；所述氯烷基三乙氧基硅烷为3-氯丙基三乙氧基硅烷；所述有机溶剂为乙醚。
步骤D2中所述中间产物、羟基化富勒烯、乙醇的质量比为1:3:20。
所述聚酯切片的牌号为FC510A；所述端羧基超支化聚酯为Hyper C202。
所述功能合成纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合物料，接着将得到的混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能合成纤维；所述所述熔融纺丝成型工艺参数为：纺丝温度为280℃，纺丝速度为2500m/min，拉伸温度为60℃，总拉伸倍率为3。
一种所述防辐射透气抗菌面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、以合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维作为经纱，功能合成纤维为纬纱采用大圆机织造，得坯布；
步骤S2、将经过步骤S1制成的坯布浸渍于浸渍液中，在50℃下浸泡1小时，然后取出置于90℃的鼓风烘箱中干燥4小时，再在20℃，氮气氛围下，通过辐射设备进行辐射接枝，再依次经过染色、预定型、上柔脱水、烘干，即得到防辐射面料。
步骤S1中所述合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维包括2根纳米银修饰的石墨烯纤维；步骤S2中所述坯布、浸渍液的质量比为1:4。
所述浸渍液包括如下按重量份计的各组分：乙烯基硅油3份、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺2份、异丙醇60份。
步骤S2中所述辐射设备为电子束辐射设备，辐射能量为5MeV、辐射剂量为80KGy。
实施例2
一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，包括基布层以及设于基布层上的耐候透气功能层；所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；所述纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯13份、聚酯切片55份、阳离子改性羟基化富勒烯1.5份、石墨烯包覆纳米铝粉2.5份、偶联剂1.5份；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
所述阳离子改性羟基化富勒烯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷加入到有机溶剂中，在45℃下搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物4次，最后旋蒸乙醚，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物、羟基化富勒烯加入到乙醇中，在55℃下搅拌反应4.5小时，后旋蒸除去乙醇，得到阳离子改性羟基化富勒烯。
步骤D1中所述双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷、有机溶剂的摩尔比为1:1:7；所述氯烷基三乙氧基硅烷为2-氯乙基三乙氧基硅烷；所述有机溶剂为乙酸乙酯。
步骤D2中所述中间产物、羟基化富勒烯、乙醇的质量比为1:3.5:23。
所述聚酯切片的牌号为TFW100；所述端羧基超支化聚酯为Hyper C203。
所述功能合成纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合物料，接着将得到的混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能合成纤维。
所述所述熔融纺丝成型工艺参数为：纺丝温度为285℃，纺丝速度为2600m/min，拉伸温度为65℃，总拉伸倍率为4。
一种所述防辐射透气抗菌面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、以合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维作为经纱，功能合成纤维为纬纱采用大圆机织造，得坯布；
步骤S2、将经过步骤S1制成的坯布浸渍于浸渍液中，在53℃下浸泡1.5小时，然后取出置于92℃的鼓风烘箱中干燥4.5小时，再在23℃，氮气氛围下，通过辐射设备进行辐射接枝，再依次经过染色、预定型、上柔脱水、烘干，即得到防辐射面料。
步骤S1中所述合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维包括2根纳米银修饰的石墨烯纤维。
步骤S2中所述坯布、浸渍液的质量比为1:5；所述浸渍液包括如下按重量份计的各组分：乙烯基硅油3.5份、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺2.3份、异丙醇65份。
步骤S2中所述辐射设备为电子束辐射设备，辐射能量为8MeV、辐射剂量为120KGy。
实施例3
一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，包括基布层以及设于基布层上的耐候透气功能层；所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；所述纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯15份、聚酯切片60份、阳离子改性羟基化富勒烯2份、石墨烯包覆纳米铝粉3.5份、偶联剂2份；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
所述阳离子改性羟基化富勒烯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷加入到有机溶剂中，在50℃下搅拌反应7小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物5次，最后旋蒸乙醚，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物、羟基化富勒烯加入到乙醇中，在60℃下搅拌反应5小时，后旋蒸除去乙醇，得到阳离子改性羟基化富勒烯。
步骤D1中所述双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷、有机溶剂的摩尔比为1:1:8；所述氯烷基三乙氧基硅烷为氯甲基三乙氧基硅烷；所述有机溶剂为丙酮。
步骤D2中所述中间产物、羟基化富勒烯、乙醇的质量比为1:4:25。
所述聚酯切片的牌号为SD-A；所述端羧基超支化聚酯为Hyper C204。
所述功能合成纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合物料，接着将得到的混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能合成纤维；所述所述熔融纺丝成型工艺参数为：纺丝温度为290℃，纺丝速度为2750m/min，拉伸温度为70℃，总拉伸倍率为4.5。
一种所述防辐射透气抗菌面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、以合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维作为经纱，功能合成纤维为纬纱采用大圆机织造，得坯布；
步骤S2、将经过步骤S1制成的坯布浸渍于浸渍液中，在55℃下浸泡2小时，然后取出置于95℃的鼓风烘箱中干燥5小时，再在25℃，氮气氛围下，通过辐射设备进行辐射接枝，再依次经过染色、预定型、上柔脱水、烘干，即得到防辐射面料。
步骤S1中所述合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维包括3根纳米银修饰的石墨烯纤维。
步骤S2中所述坯布、浸渍液的质量比为1:6；所述浸渍液包括如下按重量份计的各组分：乙烯基硅油4份、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺2.5份、异丙醇70份。
步骤S2中所述辐射设备为电子束辐射设备，辐射能量为10MeV、辐射剂量为180KGy。
实施例4
一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，包括基布层以及设于基布层上的耐候透气功能层；所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；所述纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯18份、聚酯切片68份、阳离子改性羟基化富勒烯2.5份、石墨烯包覆纳米铝粉4.5份、偶联剂2.7份；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570按质量比1:3:5混合而成。
所述阳离子改性羟基化富勒烯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷加入到有机溶剂中，在57℃下搅拌反应7.8小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物6次，最后旋蒸乙醚，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物、羟基化富勒烯加入到乙醇中，在67℃下搅拌反应5.8小时，后旋蒸除去乙醇，得到阳离子改性羟基化富勒烯。
步骤D1中所述双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷、有机溶剂的摩尔比为1:1:9；所述氯烷基三乙氧基硅烷为3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三乙氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷按质量比1:3:5混合而成；所述有机溶剂为乙醚。
步骤D2中所述中间产物、羟基化富勒烯、乙醇的质量比为1:4.7:28。
所述聚酯切片的牌号为FC510A、TFW100、SD-A按质量比1:2:2混合而成；所述端羧基超支化聚酯为Hyper C202、Hyper C203、Hyper C204按质量比2:3:1混合而成。
所述功能合成纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合物料，接着将得到的混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能合成纤维；所述所述熔融纺丝成型工艺参数为：纺丝温度为297℃，纺丝速度为2900m/min，拉伸温度为77℃，总拉伸倍率为5。
一种所述防辐射透气抗菌面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、以合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维作为经纱，功能合成纤维为纬纱采用大圆机织造，得坯布；
步骤S2、将经过步骤S1制成的坯布浸渍于浸渍液中，在58℃下浸泡2.6小时，然后取出置于98℃的鼓风烘箱中干燥5.8小时，再在28℃，氮气氛围下，通过辐射设备进行辐射接枝，再依次经过染色、预定型、上柔脱水、烘干，即得到防辐射面料。
步骤S1中所述合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维包括2根纳米银修饰的石墨烯纤维。
步骤S2中所述坯布、浸渍液的质量比为1:7；所述浸渍液包括如下按重量份计的各组分：乙烯基硅油4.5份、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺2.8份、异丙醇78份。
步骤S2中所述辐射设备为电子束辐射设备，辐射能量为13MeV、辐射剂量为240KGy。
实施例5
一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，包括基布层以及设于基布层上的耐候透气功能层；所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；所述纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯20份、聚酯切片70份、阳离子改性羟基化富勒烯3份、石墨烯包覆纳米铝粉5份、偶联剂3份；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
所述阳离子改性羟基化富勒烯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷加入到有机溶剂中，在60℃下搅拌反应8小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物6次，最后旋蒸乙醚，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物、羟基化富勒烯加入到乙醇中，在70℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去乙醇，得到阳离子改性羟基化富勒烯。
步骤D1中所述双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷、有机溶剂的摩尔比为1:1:10；所述氯烷基三乙氧基硅烷为2-氯乙基三乙氧基硅烷；所述有机溶剂为乙酸乙酯。
步骤D2中所述中间产物、羟基化富勒烯、乙醇的质量比为1:5:30。
所述聚酯切片的牌号为FC510A；所述端羧基超支化聚酯为Hyper C203。
所述功能合成纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合物料，接着将得到的混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能合成纤维。
所述所述熔融纺丝成型工艺参数为：纺丝温度为300℃，纺丝速度为3000m/min，拉伸温度为80℃，总拉伸倍率为6。
一种所述防辐射透气抗菌面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、以合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维作为经纱，功能合成纤维为纬纱采用大圆机织造，得坯布；
步骤S2、将经过步骤S1制成的坯布浸渍于浸渍液中，在60℃下浸泡3小时，然后取出置于100℃的鼓风烘箱中干燥6小时，再在30℃，氮气氛围下，通过辐射设备进行辐射接枝，再依次经过染色、预定型、上柔脱水、烘干，即得到防辐射面料。
步骤S1中所述合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维包括2根纳米银修饰的石墨烯纤维；步骤S2中所述坯布、浸渍液的质量比为1:8；所述浸渍液包括如下按重量份计的各组分：乙烯基硅油5份、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺3份、异丙醇80份；步骤S2中所述辐射设备为电子束辐射设备，辐射能量为15MeV、辐射剂量为250KGy。
对比例1
一种防辐射透气抗菌面料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的仅有：用石墨烯纤维代替纳米银修饰的石墨烯纤维。
对比例2
一种防辐射透气抗菌面料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的仅有：所述功能合成纤维的制备过程中没有添加端羧基超支化聚酯。
对比例3
一种防辐射透气抗菌面料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的仅有：所述功能合成纤维的制备过程中没有添加阳离子改性羟基化富勒烯。
对比例4
一种防辐射透气抗菌面料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的仅有：所述功能合成纤维的制备过程中没有添加石墨烯包覆纳米铝粉。
对比例5
一种防辐射透气抗菌面料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的仅有：没有添加N-三羟甲基甲基丙烯酰胺。
为了进一步说明本发明实施例的有益技术效果，分别就本发明实施例1-5及对比例1-5的各防辐射面料进行相关性能测试，测试结果见表1，测试方法如下：
(1)防辐射性能：采用国家标准《GB/T 22583-2009防辐射针织品》标准，测试实施例和对比例的面料水洗前、水洗30次后的电磁屏蔽效能。
(2)透气性：采用国家标准GB/T5453-1997进行透气性测试，在100Pa条件下测试。
表1
Figure BDA0002665560510000161
Figure BDA0002665560510000171
从表1可以看出，本发明实施例所述的防辐射面料较对比例具有更加优异的防辐射效果，且耐水洗性能和透气性能更佳，这是各组分协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，包括基布层以及设于基布层上的耐候透气功能层；所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；所述纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯10-20份、聚酯切片50-70份、阳离子改性羟基化富勒烯1-3份、石墨烯包覆纳米铝粉2-5份、偶联剂1-3份；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，所述阳离子改性羟基化富勒烯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷加入到有机溶剂中，在40-60℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物3-6次，最后旋蒸乙醚，得到中间产物；
步骤D2、将经过步骤D1制成的中间产物、羟基化富勒烯加入到乙醇中，在50-70℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去乙醇，得到阳离子改性羟基化富勒烯。
3.根据权利要求2所述的一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，步骤D1中所述双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、氯烷基三乙氧基硅烷、有机溶剂的摩尔比为1:1:(6-10)；所述氯烷基三乙氧基硅烷为3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三乙氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述有机溶剂为乙醚、乙酸乙酯、丙酮中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，步骤D2中所述中间产物、羟基化富勒烯、乙醇的质量比为1:(3-5):(20-30)。
5.根据权利要求1所述的一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，所述聚酯切片的牌号为FC510A、TFW100、SD-A中的至少一种；所述端羧基超支化聚酯为Hyper C202、Hyper C203、Hyper C204中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，所述功能合成纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合物料，接着将得到的混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能合成纤维。
7.根据权利要求6所述的一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，所述所述熔融纺丝成型工艺参数为：纺丝温度为280-300℃，纺丝速度为2500-3000m/min，拉伸温度为60-80℃，总拉伸倍率为3-6。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，所述防辐射透气抗菌面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、以合股加捻后的纳米银修饰的石墨烯纤维作为经纱，功能合成纤维为纬纱采用大圆机织造，得坯布；
步骤S2、将经过步骤S1制成的坯布浸渍于浸渍液中，在50-60℃下浸泡1-3小时，然后取出置于90-100℃的鼓风烘箱中干燥4-6小时，再在20-30℃，氮气氛围下，通过辐射设备进行辐射接枝，再依次经过染色、预定型、上柔脱水、烘干，即得到防辐射面料。
9.根据权利要求8所述的一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，步骤S2中所述坯布、浸渍液的质量比为1:(4-8)；所述浸渍液包括如下按重量份计的各组分：乙烯基硅油3-5份、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺2-3份、异丙醇60-80份。
10.根据权利要求8所述的一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，步骤S2中所述辐射设备为电子束辐射设备，辐射能量为5MeV～15MeV、辐射剂量为80KGy～250KGy。
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