CN112406214B - 一种吸湿排汗纤维面料及其制备方法 - Google Patents

一种吸湿排汗纤维面料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吸湿排汗纤维面料及其制备方法，制备时先取聚氨酯、填料和加工助剂，其中填料选择为碳酸钙、硫氰酸亚铜，加工制备得到改性聚氨酯纤维，在纺丝过程中加入碳酸钙作为填料，碳酸钙可分散在聚氨酯纤维中，在后续进行激光活化后进行酸洗，此时碳酸钙可从聚氨酯纤维中溶解，从而在聚氨酯纤维表面形成孔洞和沟槽，在提高纤维比表面积的同时能够有效提高聚氨酯纤维的吸湿、放湿能力；制备得到的面料不仅具有优异的抗菌性能，同时通过层级递进的疏水、亲水性能设置，在使用时将改性基布A的疏水面贴合皮肤，不仅可以使皮肤表面始终保持干燥，而且还具有较优异的吸湿排汗效果，有效实现面料导湿和快干功能。

Description

一种吸湿排汗纤维面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及面料技术领域，具体为一种吸湿排汗纤维面料及其制备方法。
背景技术
吸湿排汗面料，一般称之为“吸湿快干布料”，该面料一般具有较高的比表面积，表面有众多的激孔或沟槽，同时该面料纤维截面一般为特殊的异形状，如十字形或者多边形状，可利用毛细管效应，使纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水，通过扩散、传递到外层挥发。
现有市面上研发的吸湿排汗面料一般都会在吸湿排汗方向进行改进，但制备得到的面料的吸湿排汗效果依旧无法满足我们的要求，同时在实际使用过程中，吸湿排汗性能较差也易导致面料细菌滋生，而现有吸湿排汗面料的抗菌性能也无法满足需求。
因此基于上述情况，我们公开了一种吸湿排汗纤维面料及其制备方法，以设计一种吸湿排汗效果、抗菌效果兼具的面料，解决该问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸湿排汗纤维面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
1)准备物料；
2)取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合，得到处理液B；
5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗，干燥后置于处理液A中，搅拌，氮气环境下保温处理1-1.2h，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应，洗涤干燥，得到底布A；
6)基布B重复步骤4)-步骤5)进行活化处理，得到底布B；
7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，搅拌20-22h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，50-52℃下反应8-10h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
8)取步骤7)处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散，再加入硝酸银溶液，60-65℃下反应，洗涤干燥；
9)取步骤8)处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌12-16h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，65-70℃下反应20-26h，洗涤干燥；
10)取步骤8)处理后的改性基布B、步骤9)处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)准备物料；
2)取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌15-25min，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合10-15min，得到处理液B；
5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗10-12min，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗10-20min，干燥后置于处理液A中，搅拌15-20min，氮气环境下保温处理1-1.2h，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应30-40min，洗涤干燥，得到底布A；
6)基布B重复步骤4)-步骤5)进行活化处理，得到底布B；
7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌3-8min，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，120-130r/min转速下搅拌20-22h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，50-52℃下反应8-10h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
8)取步骤7)处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散5-8min，再加入硝酸银溶液，60-65℃下反应2-2.5h，洗涤干燥；
9)取步骤8)处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌5-8min，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌12-16h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，65-70℃下反应20-26h，洗涤干燥；
10)取步骤8)处理后的改性基布B、步骤9)处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
较优化的方案，步骤2)中，改性聚氨酯具体制备方法为：取聚氨酯、填料和加工助剂，混合搅拌20-30min，干燥后置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，得到改性聚氨酯。
较优化的方案，所述填料包括碳酸钙和硫氰酸亚铜，所述碳酸钙、硫氰酸亚铜的质量比为2：1。
较优化的方案，步骤5)中，激光活化时激光光斑直径为70-80um，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为24-26kHz，输出功率为3-5W。
较优化的方案，步骤2)中，所述改性聚氨酯纤维的横截面为“十”字型或“Y”字型。
较优化的方案，步骤5)中，基布A置于处理液A中时，反应温度为60-62℃。
较优化的方案，步骤5)中，基布A置于处理液B中时，反应温度为25-28℃。
较优化的方案，步骤9)中，所述含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或多种混合。
较优化的方案，一种根据以上方法制备得到的吸湿排汗纤维面料。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明公开了一种吸湿排汗纤维面料及其制备方法，制备时先取聚氨酯、填料和加工助剂，其中填料选择为碳酸钙、硫氰酸亚铜，加工制备得到改性聚氨酯纤维，在常规加工过程中一般会选择二氧化硅、二氧化钛等粒子作为填料，能够对聚氨酯纤维起到补强作用，但本申请中填料的加入目的并不是为了补强，在纺丝过程中加入碳酸钙作为填料，碳酸钙可分散在聚氨酯纤维中，在后续进行激光活化后进行酸洗，此时碳酸钙可从聚氨酯纤维中溶解，从而在聚氨酯纤维表面形成孔洞和沟槽，在提高纤维比表面积的同时能够有效提高聚氨酯纤维的吸湿、放湿能力；而硫氰酸亚铜具有较优异的抗菌性能，在聚氨酯纤维中添加硫氰酸亚铜，能够提高面料整体的抗菌性能。
在制备得到改性聚氨酯纤维后，本申请以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A，再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；分别通过激光对基布A、基布B进行活化，此时在激光作用下，基布A、基布B表面会被粗化，形成大量的凹槽、空穴等微结构，同时聚氨酯纤维中的硫氰酸亚铜中的铜会被释放，并以亚铜离子的形式形成亚铜化合物，并附着在基体表面的凹槽中，得到的基布A、基布B的亲水性大大提高，同时整体抗菌性能也能够大大提升，同时该亚铜化合物可在后续亲水接枝、疏水接枝过程中充当催化剂，在降低加工成本的同时保证了面料的综合处理效果。
接着本申请将基布A、基布B依次通过酸洗、碱洗，碳酸钙溶解以进一步提高面料表面的凹槽、孔洞结构，另一方面也能够去除面料表面残留的杂质；接着本申请将其置于处理液A中，由于聚氨酯纤维表面含有大量的氨基甲酸酯基团，在催化剂三乙胺作用下，通过甲苯二异氰酸酯对其进行表面活化，使其表面形成自由的氨基甲酸酯基团，再利用2-溴乙醇中的羟基与其进行反应，引入溴引发基团，再利用溴引发基团引发原子转移自由基聚合反应，从而在基布A、基布B表面分别接枝亲水链、疏水链，通过调整基布A、基布B表面的亲水性、疏水性差异来提高面料整体的吸湿排汗功能。
本申请中亲水单体选择甲基丙烯酸羟乙酯单体，在实际加工时将整个底布B均沉没在混合溶剂中进行亲水单体接枝，使得底布B表面含有大量的亲水基团，亲水性大大提高，同时底布A仅将下表面浸没并进行亲水单体接枝，此时下表面含有大量的亲水基团，其亲水性能大大提高；随后本申请又将改性基布A、改性基布B浸没在硝酸银溶液中，改性基布A、改性基布B表面生成的聚甲基丙烯酸羟乙酯中的极性基团可与银离子结合，并通过二甲基甲酰胺将银离子还原成银单质，生成的银粒子会被原位吸附包裹，在对银粒子的生长起到限制作用的同时保证了银粒子的分散，使得制备得到面料具有优异的抗菌性能。
紧接着本申请将改性基布A置于四氢呋喃溶液中，并在其表面引入含氟丙烯酸酯疏水单体，改性基布A远离亲水面的另一面可接枝疏水单体，并形成疏水面，而亲水面中残留有未反应完全的基团，也会进行疏水单体的接枝，因此制得得到的改性基布A一面为疏水面，另一面为疏水单体、亲水单体相互掺杂的亲水面，而改性基布B两面都是亲水面，通过将改性基布B与改性基布A的亲水面相互贴合复合，通过亲水、疏水的层级递进，该复合面料的吸湿、导湿、速干效果大大得到提升。
在上述过程中，改性基布A、改性基布B均含有大量的亚铜化合物，在亲水接枝、疏水接枝过程中可作为催化剂作用，以进一步提高处理效果。
本发明公开了一种吸湿排汗纤维面料及其制备方法，制备得到的面料不仅具有优异的抗菌性能，同时通过层级递进的疏水、亲水性能设置，在使用时将改性基布A的疏水面贴合皮肤，不仅可以使皮肤表面始终保持干燥，而且还具有较优异的吸湿排汗效果，有效实现面料导湿和快干功能，具有较高的实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)取聚氨酯、填料和加工助剂，混合搅拌20min，干燥后置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，得到改性聚氨酯；所述填料包括碳酸钙和硫氰酸亚铜，所述碳酸钙、硫氰酸亚铜的质量比为2：1；
取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
(3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
(4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌15min，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合10min，得到处理液B；
(5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗10min，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗10min，干燥后置于处理液A中，搅拌15min，氮气环境下保温处理1h，反应温度为60℃，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应30min，反应温度为25℃，洗涤干燥，得到底布A；其中激光活化时激光光斑直径为70um，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为24kHz，输出功率为3W；
(6)基布B重复步骤(4)-步骤(5)进行活化处理，得到底布B；
(7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌3min，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，120r/min转速下搅拌20h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，50℃下反应8h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
(8)取步骤(7)处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散5min，再加入硝酸银溶液，60℃下反应2h，洗涤干燥；
(9)取步骤(8)处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌5min，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌12h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，65℃下反应20h，洗涤干燥；
(10)取步骤(8)处理后的改性基布B、步骤(9)处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
本实施例中，所述改性聚氨酯纤维的横截面为“十”字型；所述含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸六氟丁酯。
实施例2：
一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)取聚氨酯、填料和加工助剂，混合搅拌25min，干燥后置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，得到改性聚氨酯；所述填料包括碳酸钙和硫氰酸亚铜，所述碳酸钙、硫氰酸亚铜的质量比为2：1；
取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
(3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
(4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌20min，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合13min，得到处理液B；
(5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗11min，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗15min，干燥后置于处理液A中，搅拌18min，氮气环境下保温处理1.1h，反应温度为61℃，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应35min，反应温度为27℃，洗涤干燥，得到底布A；其中激光活化时激光光斑直径为75um，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为25kHz，输出功率为4W；
(6)基布B重复步骤(4)-步骤(5)进行活化处理，得到底布B；
(7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌5min，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，125r/min转速下搅拌21h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，51℃下反应9h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
(8)取步骤(7)处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散7min，再加入硝酸银溶液，63℃下反应2.2h，洗涤干燥；
(9)取步骤(8)处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌7min，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌14h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，68℃下反应23h，洗涤干燥；
(10)取步骤(8)处理后的改性基布B、步骤(9)处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
本实施例中，所述改性聚氨酯纤维的横截面为“Y”字型；所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯。
实施例3：
一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)取聚氨酯、填料和加工助剂，混合搅拌30min，干燥后置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，得到改性聚氨酯；所述填料包括碳酸钙和硫氰酸亚铜，所述碳酸钙、硫氰酸亚铜的质量比为2：1；
取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
(3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
(4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌25min，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合15min，得到处理液B；
(5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗12min，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗20min，干燥后置于处理液A中，搅拌20min，氮气环境下保温处理1.2h，反应温度为62℃，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应40min，反应温度为28℃，洗涤干燥，得到底布A；其中激光活化时激光光斑直径为80um，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为26kHz，输出功率为5W；
(6)基布B重复步骤(4)-步骤(5)进行活化处理，得到底布B；
(7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌8min，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，130r/min转速下搅拌22h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，52℃下反应10h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
(8)取步骤(7)处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散8min，再加入硝酸银溶液，65℃下反应2.5h，洗涤干燥；
(9)取步骤(8)处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌8min，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌16h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，70℃下反应26h，洗涤干燥；
(10)取步骤(8)处理后的改性基布B、步骤(9)处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
本实施例中，所述改性聚氨酯纤维的横截面为“十”字型；所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸十二氟庚酯。
对比例1：
一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)取聚氨酯、填料和加工助剂，混合搅拌25min，干燥后置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，得到改性聚氨酯；所述填料包括碳酸钙和硫氰酸亚铜，所述碳酸钙、硫氰酸亚铜的质量比为2：1；
取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
(3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
(4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌20min，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合13min，得到处理液B；
(5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗11min，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗15min，干燥后置于处理液A中，搅拌18min，氮气环境下保温处理1.1h，反应温度为61℃，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应35min，反应温度为27℃，洗涤干燥，得到底布A；其中激光活化时激光光斑直径为75um，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为25kHz，输出功率为4W；
(6)基布B重复步骤(4)-步骤(5)进行活化处理，得到底布B；
(7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌5min，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，125r/min转速下搅拌21h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，51℃下反应9h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
(8)取步骤(7)处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌7min，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌14h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，68℃下反应23h，洗涤干燥；
(9)取步骤(7)处理后的改性基布B、步骤(8)处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
本实施例中，所述改性聚氨酯纤维的横截面为“Y”字型；所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯。
对比例1在实施例2的基础上进行改进，对比例1中并未进行硝酸银处理步骤，其余步骤参数和组分选择均与实施例2一致。
对比例2：
一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)取聚氨酯、填料和加工助剂，混合搅拌25min，干燥后置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，得到改性聚氨酯；所述填料为硫氰酸亚铜；
取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
(3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
(4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌20min，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合13min，得到处理液B；
(5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗11min，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗15min，干燥后置于处理液A中，搅拌18min，氮气环境下保温处理1.1h，反应温度为61℃，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应35min，反应温度为27℃，洗涤干燥，得到底布A；其中激光活化时激光光斑直径为75um，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为25kHz，输出功率为4W；
(6)基布B重复步骤(4)-步骤(5)进行活化处理，得到底布B；
(7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌5min，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，125r/min转速下搅拌21h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，51℃下反应9h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
(8)取步骤(7)处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散7min，再加入硝酸银溶液，63℃下反应2.2h，洗涤干燥；
(9)取步骤(8)处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌7min，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌14h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，68℃下反应23h，洗涤干燥；
(10)取步骤(8)处理后的改性基布B、步骤(9)处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
本实施例中，所述改性聚氨酯纤维的横截面为“Y”字型；所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯。
对比例2在实施例2的基础上进行改进，对比例2中并未添加碳酸钙，其余步骤参数和组分选择均与实施例2一致。
对比例3：
一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)取聚氨酯和加工助剂，混合搅拌25min，干燥后置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，得到改性聚氨酯；
取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
(3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
(4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌20min，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合13min，得到处理液B；
(5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗11min，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗15min，干燥后置于处理液A中，搅拌18min，氮气环境下保温处理1.1h，反应温度为61℃，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应35min，反应温度为27℃，洗涤干燥，得到底布A；其中激光活化时激光光斑直径为75um，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为25kHz，输出功率为4W；
(6)基布B重复步骤(4)-步骤(5)进行活化处理，得到底布B；
(7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌5min，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，125r/min转速下搅拌21h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，51℃下反应9h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
(8)取步骤(7)处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散7min，再加入硝酸银溶液，63℃下反应2.2h，洗涤干燥；
(9)取步骤(8)处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌7min，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌14h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，68℃下反应23h，洗涤干燥；
(10)取步骤(8)处理后的改性基布B、步骤(9)处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
本实施例中，所述改性聚氨酯纤维的横截面为“Y”字型；所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯。
对比例3在实施例2的基础上进行改进，对比例3中并未添加填料，其余步骤参数和组分选择均与实施例2一致。
实施例4：
一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)取聚氨酯、填料和加工助剂，混合搅拌25min，干燥后置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，得到改性聚氨酯；所述填料包括碳酸钙和硫氰酸亚铜，所述碳酸钙、硫氰酸亚铜的质量比为2：1；
取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
(3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
(4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌20min，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合13min，得到处理液B；
(5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗11min，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗15min，干燥后置于处理液A中，搅拌18min，氮气环境下保温处理1.1h，反应温度为61℃，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应35min，反应温度为27℃，洗涤干燥，得到底布A；其中激光活化时激光光斑直径为75um，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为25kHz，输出功率为4W；
(6)基布B重复步骤(4)-步骤(5)进行活化处理，得到底布B；
(7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌5min，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，125r/min转速下搅拌21h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，51℃下反应9h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
(8)取步骤(7)处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散7min，再加入硝酸银溶液，63℃下反应2.2h，洗涤干燥；
(9)取步骤(8)处理后的改性基布B、改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
本实施例中，所述改性聚氨酯纤维的横截面为“Y”字型；所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯。
对比例4在实施例2的基础上进行改进，对比例4中并未进行疏水接枝，其余步骤参数和组分选择均与实施例2一致。
检测实验：
取实施例1-3、对比例1-4制备的面料样品，分别进行以下检测试验：
1、依据GB T 21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定》，测定各样品的吸湿速干性能，具体检测参数为吸水率/％，滴水扩散时间/s，芯吸高度/mm，蒸发速率(g/h)，透湿量g/(m2×d)。
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
吸水率 388 397 381 374 377 345 301
滴水扩散时间 1.4 1.0 1.2 2 3 3 3
蒸发速率 0.41 0.48 0.45 0.44 0.33 0.29 0.23
2、依据FZ/T 73023-2006《抗菌针织品标准》，测定各样品的抗菌率。
Figure BDA0002780431060000151
结论：本发明制备得到的面料不仅具有优异的抗菌性能，同时通过层级递进的疏水、亲水性能设置，在使用时将改性基布A的疏水面贴合皮肤，不仅可以使皮肤表面始终保持干燥，而且还具有较优异的吸湿排汗效果，有效实现面料导湿和快干功能，具有较高的实用性。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备物料；
2)取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合，得到处理液B；
5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗，干燥后置于处理液A中，搅拌，氮气环境下保温处理1-1.2h，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应，洗涤干燥，得到底布A；
6)基布B重复步骤4）-步骤5）进行活化处理，得到底布B；
7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，搅拌20-22h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，50-52℃下反应8-10h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
8)取步骤7）处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散，再加入硝酸银溶液，60-65℃下反应，洗涤干燥；
9)取步骤8）处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌12-16h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，65-70℃下反应20-26h，洗涤干燥；
10)取步骤8）处理后的改性基布B、步骤9）处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品；
所述改性聚氨酯具体制备方法为：取聚氨酯、填料和加工助剂，混合搅拌20-30min，干燥后置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，得到改性聚氨酯；
所述填料包括碳酸钙和硫氰酸亚铜，所述碳酸钙、硫氰酸亚铜的质量比为2：1。
2.根据权利要求1所述的一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备物料；
2)取改性聚氨酯和聚氨酯切片，混合搅拌后置于纺丝螺杆中，熔融挤压，纺丝成型，冷却，拉伸成型，得到改性聚氨酯纤维；取竹纤维和棉纤维，混纺得到改性棉纤维；
3)以改性棉纤维为经线、改性聚氨酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以改性棉纤维为纬线、改性聚氨酯纤维为经线，编织得到基布B；
4)取无水甲苯、甲苯二异氰酸酯和三乙胺，混合搅拌15-25min，得到处理液A；取2-溴乙醇、乙醚和三乙胺，搅拌混合10-15min，得到处理液B；
5)取基布A，置于去离子水中清洗，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，活化后置于盐酸溶液中，超声清洗10-12min，再置于氢氧化钠溶液中，超声清洗10-20min，干燥后置于处理液A中，搅拌15-20min，氮气环境下保温处理1-1.2h，洗涤干燥，再将基布A置于处理液B中，氮气环境下反应30-40min，洗涤干燥，得到底布A；
6)基布B重复步骤4）-步骤5）进行活化处理，得到底布B；
7)取底布A和底布B，分别置于丁酮、正丙醇混合溶剂中，放置时底布B浸没在混合溶剂中，底布A下表面浸没在溶剂中，上表面裸露在空气中，混合搅拌3-8min，再加入甲基丙烯酸羟乙酯单体，120-130r/min转速下搅拌20-22h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，50-52℃下反应8-10h，洗涤干燥，分别得到改性基布A、改性基布B，所述改性基布A下表面为亲水面；
8)取步骤7）处理后的改性基布A、改性基布B，置于二甲基甲酰胺溶液中，超声分散5-8min，再加入硝酸银溶液，60-65℃下反应2-2.5h，洗涤干燥；
9)取步骤8）处理后的改性基布A，置于四氢呋喃溶液中，放置时改性基布A浸没在四氢呋喃溶液中，混合搅拌5-8min，再加入含氟丙烯酸酯单体，搅拌12-16h，氮气环境下加入五甲基二乙烯三胺，65-70℃下反应20-26h，洗涤干燥；
10)取步骤8）处理后的改性基布B、步骤9）处理后的改性基布A，将改性基布B叠在改性基布A亲水面，热压复合，得到成品。
3.根据权利要求2所述的一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，其特征在于：步骤5）中，激光活化时激光光斑直径为70-80um，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为24-26kHz，输出功率为3-5W。
4.根据权利要求2所述的一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，其特征在于：步骤2）中，所述改性聚氨酯纤维的横截面为“十”字型或“Y”字型。
5.根据权利要求2所述的一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，其特征在于：步骤5）中，基布A置于处理液A中时，反应温度为60-62℃。
6.根据权利要求2所述的一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，其特征在于：步骤5）中，基布A置于处理液B中时，反应温度为25-28℃。
7.根据权利要求2所述的一种吸湿排汗纤维面料的制备方法，其特征在于：步骤9）中，所述含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或多种混合。
8.一种根据权利要求1-7中任一项制备得到的吸湿排汗纤维面料。
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