CN112323481B - 一种抗病毒布料的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及锦纶丝加工的领域，具体公开了一种抗病毒布料的生产工艺，包括以下步骤：S1：将原料锦纶布料先通过二氧化钛整理液进行整理；S2：将所述步骤S1中整理后的布料进行染色整理；S3：将所述步骤S2中染色整理后的布料进行后整理；S4：将后整理后的布料进行洗涤烘干后即可得到抗病毒面料；其中，所述步骤S2中布料染色采用的染色液中添加有艾叶提取物。本申请具有提高锦纶布料抗病毒能力的效果。
Description
技术领域
本申请涉及锦纶加工的领域，更具体地说，它涉及一种抗病毒布料的生产工艺。
背景技术
锦纶俗称尼龙，是聚酰胺纤维的一种说法。锦纶纤维的最突出的优点是耐磨性能远高于其他所有纤维，用途广泛，已经应用于各行各业。随着人们生活水平的提高，对于锦纶制作的面料等要求也逐渐提高。尤其是对于锦纶的抗菌抗病毒能力。在一些物质的表面，病毒在合适的条件下可存活长达5天之久。正因如此，人们非常注意外出的衣物等是否会沾染病毒，对防病毒、抗病毒衣物购买的需求也相应增加。
目前的对于布料的抗菌整理技术比较成熟，但是抗菌整理和抗病毒整理是完全不同的。因此，需要提供一种对锦纶丝进行抗病毒加工的工艺以满足对锦纶面料抗病毒的需求。
发明内容
为了提高锦纶丝的抗菌能力，本申请提供一种抗病毒布料的生产工艺。
本申请提供的一种抗病毒布料的生产工艺，采用如下的技术方案：
一种抗病毒布料的生产工艺，包括以下步骤：
S1：将原料锦纶布料先通过二氧化钛整理液进行整理；
S2：将所述步骤S1中整理后的布料进行染色整理；
S3：将所述步骤S2中染色整理后的布料进行后整理；
S4：将后整理后的布料进行洗涤烘干后即可得到抗病毒面料；
其中，所述步骤S2中布料染色采用的染色液中添加有艾叶提取物。
通过采用上述技术方案，二氧化钛具有光催化性能，经过二氧化钛整理液整理后的布料上附着有二氧化钛粒子，在光催化作用下，二氧化钛能将常见的病毒例如流感病毒等分解杀死，从而起到抗病毒的效果。其次，通过二氧化钛整理液整理后的面料，面料中的纤维表面由于附着二氧化钛粒子而变得粗糙，纤维的比表面积增大，从而使得当面料进入步骤S2中进行染色时，染色液中的添加的艾叶提取液更易与纤维结合。艾叶本身就是具有抗菌抗病毒的效果，艾叶提取液在锦纶纤维上的吸附量变多，吸附能力变好，使得锦纶的抗病毒能力可以得到明显增强。
优选地，所述步骤S1中原料锦纶布料在通过二氧化钛整理液进行整理前，先通过偶联剂进行表面整理，所述偶联剂采用硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560和硅烷偶联剂KH-570中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，采用硅烷偶联剂先对锦纶布料表面进行改性处理，使得锦纶表面与二氧化钛的亲和能力更好，锦纶表面更容易与二氧化钛进行结合，附着更多的二氧化钛粒子。
优选地，所述二氧化钛整理液包括以下重量份数的组分：
钛酸四丁酯 40～60份；
分散剂 5～8份；
去离子水 160～200份。
通过采用上述技术方案，钛酸四丁酯在分散剂的作用下对锦纶布料进行改性，使得布料纤维表面生长得到纯锐钛矿型纳米二氧化钛，纤维表面包裹上纳米二氧化钛晶粒，赋予织物对紫外光的吸收能力，并在紫外光的作用下，纳米二氧化钛催化分解病毒体的蛋白，杀死病毒，使得织物上形成一层抗病毒保护层。
优选地，所述分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇和壳聚糖中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，采用十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇和壳聚糖作为分散剂参与锦纶织物钛酸四丁酯改性时，纤维表面生成的纳米二氧化钛晶粒不易发生团聚，可以更加有效地得到纤维表面包裹纳米微粒的锦纶织物。其次，壳聚糖作为分散剂添加参与钛酸四丁酯改性时，纤维表面包裹的包覆物相对更多，且包裹物不发生团聚。
优选地，所述步骤S2中锦纶布料用二氧化钛整理液整理的步骤如下：
步骤a：按比例分别称取钛酸四丁酯、分散剂和去离子水搅拌混合均匀，得到混合液；
步骤b：将锦纶布料浸渍在混合液中1～3min；
步骤c：将步骤b中浸透后的锦纶布料在120～130℃密闭环境下，恒温反应5～6h；
步骤d：将反应完成后的锦纶布料超声振荡清洗30～40min，再用40℃无水乙醇和80℃去离子水循环洗涤4～5次，清洗时间为5～10min，最后在70～80℃下烘干即可。
通过采用上述技术方案，锦纶布料浸渍在混合液中时，先通过高温和密闭的环境使得锦纶布料表面产生高温高压的物理条件，然后恒温稳定反应5～6h，使得钛酸四丁酯在分散剂的作用下，在锦纶纤维表面生成纳米二氧化钛晶粒，生成的纳米二氧化钛晶粒尺寸更小，生长速度更快。其次，通过超声振荡清洗后的锦纶纤维表面残留的分散剂以及未与锦纶纤维形成良好附着的二氧化钛粒子可以得到较为彻底的去除。清洗过程采用40℃的乙醇和80℃的去离子水可以更大程度地溶解锦纶纤维上的残留分散剂以及其他杂质。
优选地，所述艾叶提取物的提取工艺包括以下步骤：
步骤1)：将艾叶原料清洗干净，并在50-60℃下放入烘箱中烘干；
步骤2)：将烘干后的艾叶原料粉碎得到干粉；
步骤3)：将干粉与无水乙醇混合，密封后先用超声波振荡1h，然后静置20-24h；
步骤4)：采用医用纱布进行过滤3～5次，得到的过滤物再进行洗脱，洗去颜色；
步骤5)：将过滤洗脱后的过滤物用旋转蒸发器蒸发除去乙醇，再浓缩即可得到艾叶提取物。
通过采用上述技术方案，艾叶具有驱虫、抗菌、抗病毒的效果，艾叶的提取物中含有的挥发油、黄酮类、桉叶烷类、三萜类以及微量化学元素等，其加入染液中后会随染液一同附着到锦纶纤维上，使得锦纶纤维表面附着上具有抗病毒作用的艾叶提取物。而经过二氧化钛整理液整理后的锦纶纤维表面由于粗糙程度增加，使得艾叶提取物中的抗病毒作用的成分更加大量地附着到锦纶纤维表面。
优选地，所述步骤S2染色前先对经过二氧化钛整理液整理后的布料进行荷电试剂处理，所述荷电试剂包括以下重量份的组分：
通过采用上述技术方案，在氨水的碱性作用下，MgCl2·6H2O和AlCl3·6H2O会发生共沉淀反应，从而生成纳米氢氧化铝镁荷电材料。生成的纳米氢氧化铝镁材料会附着到锦纶布料上。荷电材料带正电性，而病毒通常带负电荷，利用异性电荷相吸引的原理，使得病毒被吸附阻隔在锦纶面料表面，而不易透过锦纶面料进入人体中。
优选地，所述步骤S2中荷电试剂的处工艺包括以下步骤：
步骤1)：先将锦纶布料浸没在氨水中，浸泡0.5～1h；
步骤2)：将MgCl2·6H2O和AlCl3·6H2O溶于去离子水中,分别以2∶1的比例进行混合,在搅拌下加入步骤1)中浸泡氨水后的锦纶布料，控制体系pH值为9.5～9.8，继续搅拌1～2h；
步骤3)：将步骤2)中处理后的布料进行洗涤后烘干。
通过采用上述技术方案，锦纶面料先用氨水进行浸泡，使得锦纶面料表面各处均匀呈碱性，然后再浸没到MgCl2·6H2O和AlCl3·6H2O的混合溶液中，使得MgCl2·6H2O和AlCl3·6H2O共沉淀反应的发生位置集中在锦纶表面，从而使得生成的荷电材料与锦纶纤维之间结合的量更多，且结合的更加紧密。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用对锦纶面料你先采用二氧化钛整理液前处理，再在染色处理的过程中添加艾草提取物，由于锦纶面料上预先附着了二氧化钛对艾叶提取物的吸附效果增强，使得锦纶获得了较好的抗病毒能力的效果。
2、本申请中优选采用复合偶联剂对锦纶面料进行处理，使得二氧化钛整理液的整理效果得到增强，获得了抗病毒能力更好的效果。
3、本申请中优选采用荷电试剂对锦纶面料进行处理，由于荷电材料具有优良的抗病毒能力，使得锦纶面料获得更好的抗病毒能力。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1
艾叶提取物的提取工艺包括以下步骤：
步骤1)：将艾叶原料清洗干净，并在50℃下放入烘箱中烘干；
步骤2)：将烘干后的艾叶原料粉碎得到干粉；
步骤3)：将干粉与无水乙醇混合，密封后先用超声波振荡1h，然后静置20h；
步骤4)：采用医用纱布进行过滤3次，得到的过滤物再进行洗脱，洗去颜色；
步骤5)：将过滤洗脱后的过滤物用旋转蒸发器蒸发除去乙醇，再浓缩即可得到艾叶提取物。
制备例2～3与制备例1的区别在于提取工艺中各参数计为下表1。
表1
实施例
实施例1：
一种抗病毒布料的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对原料锦纶布料用偶联剂表面整理，具体操作如下：
步骤1)：将偶联剂称重配制得到质量分数为0.15％的偶联剂溶液，并调节pH＝5；其中偶联剂采用硅烷偶联剂KH-550。
步骤2)：将原料锦纶布料浸入偶联剂溶液中，在60℃下水浴保温1h，再用紫外灯照射30min。
步骤3)：将用紫外灯照射后的锦纶布料在80℃下烘干即可。
接着，用二氧化钛整理液对经过偶联剂整理后的锦纶布料进行整理，具体操作为：
步骤a：按重量份数分别称取40份的钛酸四丁酯、5份的分散剂壳聚糖和160份的去离子水搅拌混合均匀，得到混合液；
步骤b：将锦纶布料浸渍在混合液中1min；
步骤c：将步骤b中浸透后的锦纶布料在120℃密闭环境下，恒温反应5h；
步骤d：将反应完成后的锦纶布料超声振荡清洗30min，再用40℃无水乙醇和80℃去离子水循环洗涤4次，清洗时间为5min，最后在70℃下烘干即可。
S2：将经过步骤S1处理后的锦纶布料先用荷电试剂进行处理，具体操作为：
步骤1)：将经过步骤S1处理后的锦纶布料浸没在20重量份的氨水中，浸泡0.5h；其中，氨水的质量分数为20％。
步骤2)：将重量份数为10份的MgCl2·6H2O、5份的AlCl3·6H2O溶于100份的去离子水中,在搅拌下加入步骤1)中浸泡氨水后的锦纶布料，控制体系pH值为9.5，继续搅拌1h；
步骤3)：将步骤2)中处理后的布料进行洗涤后烘干。
接着，将荷电试剂处理后的布料进行染色整理，染色整理过程中在染液中加入染液质量1％的艾叶提取物。艾叶提取物采用制备例1中得到的艾叶提取物。
S3：将所述步骤S2中染色整理后的布料进行后整理。
S4：将后整理后的布料进行洗涤烘干后即可得到抗病毒面料。
实施例2～7与实施例1的区别在于偶联剂中各组分按重量比计为下表2。
表2
其中，硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570采购自郑州华迈化工产品有限公司。
实施例8～11与实施例1的区别在于二氧化钛整理液中各组分按重量份数以及分散剂中各组分按重量比计为下表3。
表3
实施例12～13与实施例1的区别在于二氧化钛整理液整理时各参数计为下表4。
表4
实施例14～17与实施例1的区别在于荷电试剂中各组分按重量份数计为下表5。
表5
实施例18～21与实施例1的区别在于荷电试剂处理时各参数计为下表6。
表6
实施例22
一种抗病毒布料的生产工艺，包括以下步骤：
S1：用二氧化钛整理液对原料锦纶布料进行整理，具体操作为：
步骤a：按重量份数分别称取40份的钛酸四丁酯、5份的分散剂壳聚糖和160份的去离子水搅拌混合均匀，得到混合液；
步骤b：将锦纶布料浸渍在混合液中1min；
步骤c：将步骤b中浸透后的锦纶布料在120℃密闭环境下，恒温反应5h；
步骤d：将反应完成后的锦纶布料超声振荡清洗30min，再用40℃无水乙醇和80℃去离子水循环洗涤4次，清洗时间为5min，最后在70℃下烘干即可。
S2：将步骤S1处理后的布料进行染色整理，染色整理过程中在染液中加入染液质量1％的艾叶提取物。艾叶提取物采用制备例2中得到的艾叶提取物。
S3：将所述步骤S2中染色整理后的布料进行后整理。
S4：将后整理后的布料进行洗涤烘干后即可得到抗病毒面料。
实施例23
一种抗病毒布料的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对原料锦纶布料用偶联剂表面整理，具体操作如下：
步骤1)：将偶联剂称重配制得到质量分数为0.15％的偶联剂溶液，并调节pH＝5；其中偶联剂采用硅烷偶联剂KH-550。
步骤2)：将原料锦纶布料浸入偶联剂溶液中，在60℃下水浴保温1h，再用紫外灯照射30min。
步骤3)：将用紫外灯照射后的锦纶布料在80℃下烘干即可。
接着，用二氧化钛整理液对经过偶联剂整理后的锦纶布料进行整理，具体操作为：
步骤a：按重量份数分别称取40份的钛酸四丁酯、5份的分散剂壳聚糖和160份的去离子水搅拌混合均匀，得到混合液；
步骤b：将锦纶布料浸渍在混合液中1min；
步骤c：将步骤b中浸透后的锦纶布料在120℃密闭环境下，恒温反应5h；
步骤d：将反应完成后的锦纶布料超声振荡清洗30min，再用40℃无水乙醇和80℃去离子水循环洗涤4次，清洗时间为5min，最后在70℃下烘干即可。
S2：将步骤S1处理后的布料进行染色整理，染色整理过程中在染液中加入染液质量1％的艾叶提取物。
S3：将所述步骤S2中染色整理后的布料进行后整理。
S4：将后整理后的布料进行洗涤烘干后即可得到抗病毒面料。
实施例1～实施例23中采用的染料为亨斯迈A-R酸性蓝，步骤S3后整理为140℃热定型处理。
对比例
对比例1与实施例1的区别在于，锦纶原料布未进行步骤S1处理，而且染液中未添加艾叶提取物。
对比例2与实施例1的区别在于，锦纶原料布未进行步骤S1处理。
对比例3与实施例1的区别在于，染液中未添加艾叶提取物。
对比例4与实施例1的区别在于，荷电试剂进行处理，具体操作为：
步骤1)：将重量份数为10份的MgCl2·6H2O、5份的AlCl3·6H2O溶于100份的去离子水中,将经过步骤S1处理后的锦纶布料浸入。
步骤2)：向步骤1)中的锦纶布料中加入20重量份的氨水中，浸泡0.5h；其中，氨水的质量分数为20％，控制体系pH值为9.5，继续搅拌1h；
步骤3)：将步骤2)中处理后的布料进行洗涤后烘干。
检测方法
对实施例1～23以及对比例1～3中最终处理后得到布料采用《纺织品抗病毒活性的测试》标准为ISO18184-2019的测试方法进行测试。测试结果如下表7。
表7
结论：结合实施例1～23和表7可以看出，经过本申请中二氧化钛整理液整理以及在染液中加入艾叶提取物后，锦纶布料的抗病毒能力得到显著的提高。并且通过实施例1、实施例22以及表7可以看出，偶联剂的添加处理可以提高锦纶纤维上对二氧化钛纳米粒子的附着量。通过实施例1、实施例23以及表7可以看出，荷电试剂的处理可以给锦纶布料附着上荷电材料，使得锦纶面料的抗病毒能力得到提高。
通过对比例1与实施例1的对比可看出，本申请中二氧化钛整理液整理以及在染液中增加艾叶提取物后，锦纶布料的抗病毒能力明显增强。对比例2和对比例3与实施例1的对比可以看出，二氧化钛整理液的整理对于锦纶面料的抗病毒能力影响最大，而艾叶提取物的影响其次。通过对比例4与实施例1的对比可以看出，荷电试剂处理时，采用将布料先浸没在氨水中可以提高荷电试剂处理的效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种抗病毒布料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将原料锦纶布料先通过二氧化钛整理液进行整理；
S2：将所述步骤S1 中整理后的布料进行染色整理；
S3：将所述步骤S2中染色整理后的布料进行后整理；
S4：将后整理后的布料进行洗涤烘干后即可得到抗病毒布料；
其中，所述步骤 S2 中布料染色采用的染色液中添加有艾叶提取物；
所述步骤 S2 染色前先对经过二氧化钛整理液整理后的布料进行荷电试剂处理，所述荷电试剂包括以下重量份的组分：
MgCl2·6H2O 10～20 份；
AlCl3·6H2O 5～8 份；
氨 水 20～30 份；
去离子水 100～160 份；
所述步骤 S2 中荷电试剂的处理工艺包括以下步骤：
步骤 1）：先将锦纶布料浸没在氨水中，浸泡 0.5～1h；
步骤 2）：将 MgCl2·6H2O 和AlCl3·6H2O 溶于去离子水中,分别以 2∶1 的比例进行混合,在搅拌下加入步骤 1）中浸泡氨水后的锦纶布料，控制体系 pH 值为 9.5～9.8，继续搅拌 1～2h；
步骤 3）：将步骤 2）中处理后的布料进行洗涤后烘干。
2.根据权利要求 1 所述的一种抗病毒布料的生产工艺，其特征在于：所述步骤 S1 中原料锦纶布料在通过二氧化钛整理液进行整理前，先通过偶联剂进行表面整理，所述偶联剂采用硅烷偶联剂 KH-550、硅烷偶联剂 KH-560 和硅烷偶联剂 KH-570 中的一种或多种。
3.根据权利要求 1 所述的一种抗病毒布料的生产工艺，其特征在于：所述二氧化钛整理液包括以下重量份数的组分：
钛酸四丁酯 40～60 份 ；
分散剂 5～8 份 ；
去离子水 160～200 份 。
4.根据权利要求 3 所述的一种抗病毒布料的生产工艺，其特征在于：所述分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇和壳聚糖中的一种或多种。
5.根据权利要求 4 所述的一种抗病毒布料的生产工艺，其特征在于：所述步骤 S2 中锦纶布料用二氧化钛整理液整理的步骤如下：
步骤a：按比例分别称取钛酸四丁酯、分散剂和去离子水搅拌混合均匀，得到混合液；
步骤b：将锦纶布料浸渍在混合液中1～3min；
步骤c：将步骤b 中浸透后的锦纶布料在120～130℃密闭环境下，恒温反应 5～6h；
步骤 d：将反应完成后的锦纶布料超声振荡清洗 30～40min，再用 40℃无水乙醇和80℃去离子水循环洗涤 4～5 次，清洗时间为 5～ 10min，最后在 70～80℃下烘干即可。
6.根据权利要求 1 所述的一种抗病毒布料的生产工艺，其特征在于：所述艾叶提取物的提取工艺包括以下步骤：
步骤 1）：将艾叶原料清洗干净，并在 50-60℃下放入烘箱中烘干；
步骤 2）：将烘干后的艾叶原料粉碎得到干粉；
步骤 3）：将干粉与无水乙醇混合，密封后先用超声波振荡 1h，然后静置 20-24h；
步骤 4）：采用医用纱布进行过滤 3～5 次，得到的过滤物再进行洗脱，洗去颜色；
步骤 5）：将过滤洗脱后的过滤物用旋转蒸发器蒸发除去乙醇，再浓缩即可得到艾叶提取物。
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