CN112575410A - 一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，包括以下操作步骤：(1)将锂电气石和铬镁电气石进行球磨处理，得到负离子粉；(2)将硅烷偶联剂KH‑570、3‑烯丙基‑5,5‑二甲基乙内酰脲、负离子粉加入去离子水中，加入引发剂和甲基丙烯酸甲酯，聚合反应，得到改性负离子粉；(3)将对苯二甲酸、乙二醇、抗氧剂、改性负离子粉、乙醛合氨三聚体加入至反应釜内进行缩聚反应后，制得聚氨酯切片；(4)将聚氨酯切片和聚乳酸羟基乙酸共聚物投入螺杆挤出机中进行纺丝处理，编织后，得到负离子纺织面料。本发明制得的具有空气净化能力的负离子纺织面料，负离子发生量高，透湿、透气性能优异，抗褶皱性能优异。
Description
技术领域
本发明属于纺织面料制备技术领域，具体涉及一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法。
背景技术
负离子对人体具有特殊的保健功能，负离子的保健功能已经被医学界公认，负离子被应用到人类的各个领域。
(1)净化环境功能污染空气环境的杂质多数带有正电子，这些正电子会中和空气中的负离子，使空气中负离子浓度降低，导致空气质量变差。由此可以推知空气中负离子浓度增加时，也会中和空气中的微小颗粒，使微粒沉降落到地面，使空气清新提高空气质量等级[f241。此外负离子还可以净化刚装修过的新房子里挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体，因此在室内使用含有负离子粉的壁纸、窗帘、涂料等能够提高室内空气质量；
(2)负离子具有很好的杀菌抑菌的效果，能够很好地抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、霉菌等生长繁殖。负离子杀菌抑菌的机理：负离子材料周围会产生微电场，细菌在电场中受微电流的作用，被杀死从而抑制细菌的增殖；细菌表面带有正电子，会被负离子中和而抑制细菌表面活性酶的活性，从而抑制细菌的分裂；此外负离子所释放的远红外射线带有的能量也可以杀死细菌；
(3)穿着经负离子纤维制成的织物，会对人体有保健作用，能提高人体免疫力，研究表明：负离子具有调节中枢神经的兴奋功能、改善肺部换气功能、降低血压功能、刺激造血机制、改善心肌功能、增强免疫功能等。此外负离子吸入人体后，能够调节人体血液的酸碱度，使身体变成弱碱性。
现有技术中制得的负离子纺织面料，存在着透湿、透气性差的缺陷，并且面料的柔软度较差，抗折皱性能差，极大地影响了面料的穿着舒适性。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将锂电气石和铬镁电气石混合均匀后，球磨处理至平均粒径为8-14
μm后，得到负离子粉；
(2)按重量份计，将2-6份硅烷偶联剂KH-570、80-90份3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲、35-45份负离子粉加入550-600份去离子水中，然后向其中加入引发剂和44-52份甲基丙烯酸甲酯，聚合反应18-20小时后，将反应所得物洗涤、真空干燥处理后，得到改性负离子粉；
(3)按重量份计，将120-140份对苯二甲酸、80-90份乙二醇、0.1-0.5份抗氧剂、16-22份改性负离子粉、11-17份乙醛合氨三聚体加入至反应釜内进行缩聚反应后，然后出料、冷却、造粒制得聚氨酯切片；
(4)将聚氨酯切片和聚乳酸羟基乙酸共聚物混合均匀后，进行干燥处理后，投入螺杆挤出机中进行纺丝处理，将得到的纤维进行编织后，得到负离子纺织面料。
具体地，上述步骤(1)中，锂电气石和铬镁电气石的质量比为3-5:1。
具体地，上述步骤(1)中，球磨时，磨球由等质量的直径为1mm氧化锆磨球和直径为0.2mm氧化锆磨球组成。
具体地，上述步骤(2)中，引发剂为过硫酸钾，其加入量为3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲质量的5-10％。
具体地，上述步骤(2)中，聚合反应的温度为75-85℃。
具体地，上述步骤(3)中，缩聚反应的温度为240-250℃。
具体地，上述步骤(3)中，抗氧剂为抗氧剂1001或抗氧剂445中的任意一种。
具体地，上述步骤(4)中，纺丝处理的具体工艺参数为：螺杆各区温度分别为1区：310℃；2区：330℃；3区：360℃；4区：360℃；5区：360℃；法兰区：330℃；纺丝箱：300℃，经螺杆挤出机挤出到达纺丝箱体，计量泵转速：33r/min；规格15mL/r，泵供量：950g/min，纺丝速度700m/min。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
本发明制得的具有空气净化能力的负离子纺织面料，负离子发生量高，最高可以达到8200个/cm3，保健效果显著，负离子粉在面料中的结合牢固度高，在高温环境中、多次洗涤的情况下，负离子纺织面料依然能释放出大量的负离子，尤其是本发明制得的负离子纺织面料，改变了现有技术中负离子纺织面料穿着舒适度差的缺陷，透湿、透气性能优异，抗褶皱性能优异，剪切刚度和弯曲刚度小，手感好。本发明选用锂电气石和铬镁电气石作为负离子粉的原料，两者与纤维具有优异的结合牢固度，并且释放负离子性能优异；本发明制得的改性负离子粉，可有效的与高分子聚合物融合在一起，与高分子聚合物的相容性优异，因而不会影响高分子聚合物纤维的柔软度，使制得的织物手感优异，并且本发明制得的改性负离子粉，不会影响高分子聚合物的表面极性，因而不会造成制得的纤维对水的粘附力强，水在其表面不会长时间停留，具有优异的透湿性能；本发明在制得的聚氨酯切片中加入了乙醛合氨三聚体，并在纺丝的过程中加入了聚乳酸羟基乙酸共聚物，两者能有效的提升制得的面料的柔软度，并且能有效的提升织物的透气性，提升穿着的舒适度。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
实施例1
一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将锂电气石和铬镁电气石混合均匀后，球磨处理至平均粒径为8μm后，得到负离子粉，其中锂电气石和铬镁电气石的质量比为3:1，球磨时，磨球由等质量的直径为1mm氧化锆磨球和直径为0.2mm氧化锆磨球组成；
(2)按重量份计，将2份硅烷偶联剂KH-570、80份3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲、35份负离子粉加入550份去离子水中，然后向其中加入引发剂和44份甲基丙烯酸甲酯，75℃聚合反应18小时后，将反应所得物洗涤、真空干燥处理后，得到改性负离子粉，其中引发剂为过硫酸钾，其加入量为3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲质量的5％；
(3)按重量份计，将120份对苯二甲酸、80份乙二醇、0.1份抗氧剂、16份改性负离子粉、11份乙醛合氨三聚体加入至反应釜内进行缩聚反应后，然后出料、冷却、造粒制得聚氨酯切片，其中缩聚反应的温度为240℃，抗氧剂为抗氧剂1001；
(4)将聚氨酯切片和聚乳酸羟基乙酸共聚物混合均匀后，进行干燥处理后，投入螺杆挤出机中进行纺丝处理，将得到的纤维进行编织后，得到负离子纺织面料，其中，纺丝处理的具体工艺参数为：螺杆各区温度分别为1区：310℃；2区：330℃；3区：360℃；4区：360℃；5区：360℃；法兰区：330℃；纺丝箱：300℃，经螺杆挤出机挤出到达纺丝箱体，计量泵转速：33r/min；规格15mL/r，泵供量：950g/min，纺丝速度700m/min。
实施例2
一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将锂电气石和铬镁电气石混合均匀后，球磨处理至平均粒径为12μm后，得到负离子粉，其中锂电气石和铬镁电气石的质量比为4:1，球磨时，磨球由等质量的直径为1mm氧化锆磨球和直径为0.2mm氧化锆磨球组成；
(2)按重量份计，将4份硅烷偶联剂KH-570、85份3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲、40份负离子粉加入580份去离子水中，然后向其中加入引发剂和48份甲基丙烯酸甲酯，80℃聚合反应19时后，将反应所得物洗涤、真空干燥处理后，得到改性负离子粉，其中引发剂为过硫酸钾，其加入量为3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲质量的8％；
(3)按重量份计，将130份对苯二甲酸、85份乙二醇、0.3份抗氧剂、20份改性负离子粉、13份乙醛合氨三聚体加入至反应釜内进行缩聚反应后，然后出料、冷却、造粒制得聚氨酯切片，其中缩聚反应的温度为245℃，抗氧剂为抗氧剂445；
(4)将聚氨酯切片和聚乳酸羟基乙酸共聚物混合均匀后，进行干燥处理后，投入螺杆挤出机中进行纺丝处理，将得到的纤维进行编织后，得到负离子纺织面料，其中，纺丝处理的具体工艺参数为：螺杆各区温度分别为1区：310℃；2区：330℃；3区：360℃；4区：360℃；5区：360℃；法兰区：330℃；纺丝箱：300℃，经螺杆挤出机挤出到达纺丝箱体，计量泵转速：33r/min；规格15mL/r，泵供量：950g/min，纺丝速度700m/min。
实施例3
一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将锂电气石和铬镁电气石混合均匀后，球磨处理至平均粒径为14μm后，得到负离子粉，其中锂电气石和铬镁电气石的质量比为5:1，球磨时，磨球由等质量的直径为1mm氧化锆磨球和直径为0.2mm氧化锆磨球组成；
(2)按重量份计，将6份硅烷偶联剂KH-570、90份3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲、45份负离子粉加入600份去离子水中，然后向其中加入引发剂和52份甲基丙烯酸甲酯，85℃聚合反应20小时后，将反应所得物洗涤、真空干燥处理后，得到改性负离子粉，其中引发剂为过硫酸钾，其加入量为3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲质量的10％；
(3)按重量份计，将140份对苯二甲酸、90份乙二醇、0.5份抗氧剂、22份改性负离子粉、17份乙醛合氨三聚体加入至反应釜内进行缩聚反应后，然后出料、冷却、造粒制得聚氨酯切片，其中缩聚反应的温度为250℃，抗氧剂为抗氧剂445；
(4)将聚氨酯切片和聚乳酸羟基乙酸共聚物混合均匀后，进行干燥处理后，投入螺杆挤出机中进行纺丝处理，将得到的纤维进行编织后，得到负离子纺织面料，其中，纺丝处理的具体工艺参数为：螺杆各区温度分别为1区：310℃；2区：330℃；3区：360℃；4区：360℃；5区：360℃；法兰区：330℃；纺丝箱：300℃，经螺杆挤出机挤出到达纺丝箱体，计量泵转速：33r/min；规格15mL/r，泵供量：950g/min，纺丝速度700m/min。
对比例1
将步骤(3)中所使用的改性负离子粉替换为等量的步骤(1)制得的负离子粉，其余操作步骤与实施例1完全相同。
对比例2
步骤(3)中不添加乙醛合氨三聚体，其余操作步骤与实施例2完全相同。
对比例3
步骤(4)中不添加聚乳酸羟基乙酸共聚物，其余操作步骤与实施例3完全相同。
分别用各实施例和对比例的方法制得负离子纺织面料，然后测试其各项性能，测试结果如表1所示：
表1 负离子纺织面料性能测试结果
其中，采用国家标准GB/T《纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》测试织物的折痕回复性，采用标准GB/T5453-2008《纺织品织物透气性的测定》测试试样的透气性能，采用标准GB/T 12704.2-2009《纺织品织物透湿性试验方法》测试织物的透湿性。
由表1中的实施例1和对比例1的数据可知，本发明制得的改性负离子粉，可有效的与高分子聚合物融合在一起，与高分子聚合物的相容性优异，不会影响高分子聚合物的表面极性，因而不会造成制得的纤维对水的粘附力强，水在其表面不会长时间停留，具有优异的透湿性能.
由表1中的实施例2和对比例2的数据可知，聚氨酯切片中乙醛合氨三聚体的添加，纺丝的过程中加入了聚乳酸羟基乙酸共聚物，能有效的提升制得的面料的柔软度，并且能有效的提升织物的透气性，提升穿着的舒适度。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
Claims (8)
1.一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
(1)将锂电气石和铬镁电气石混合均匀后，球磨处理至平均粒径为8-14
μm后，得到负离子粉；
(2)按重量份计，将2-6份硅烷偶联剂KH-570、80-90份3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲、35-45份负离子粉加入550-600份去离子水中，然后向其中加入引发剂和44-52份甲基丙烯酸甲酯，聚合反应18-20小时后，将反应所得物洗涤、真空干燥处理后，得到改性负离子粉；
(3)按重量份计，将120-140份对苯二甲酸、80-90份乙二醇、0.1-0.5份抗氧剂、16-22份改性负离子粉、11-17份乙醛合氨三聚体加入至反应釜内进行缩聚反应后，然后出料、冷却、造粒制得聚氨酯切片；
(4)将聚氨酯切片和聚乳酸羟基乙酸共聚物混合均匀后，进行干燥处理后，投入螺杆挤出机中进行纺丝处理，将得到的纤维进行编织后，得到负离子纺织面料。
2.根据权利要求1所述一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中，锂电气石和铬镁电气石的质量比为3-5:1。
3.根据权利要求1所述一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中，球磨时，磨球由等质量的直径为1mm氧化锆磨球和直径为0.2mm氧化锆磨球组成。
4.根据权利要求1所述一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中，引发剂为过硫酸钾，其加入量为3-烯丙基-5,5-二甲基乙内酰脲质量的5-10％。
5.根据权利要求1所述的一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中，聚合反应的温度为75-85℃。
6.根据权利要求1所述的一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中，缩聚反应的温度为240-250℃。
7.根据权利要求1所述的一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中，抗氧剂为抗氧剂1001或抗氧剂445中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种具有空气净化能力的负离子纺织面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(4)中，纺丝处理的具体工艺参数为：螺杆各区温度分别为1区：310℃；2区：330℃；3区：360℃；4区：360℃；5区：360℃；法兰区：330℃；纺丝箱：300℃，经螺杆挤出机挤出到达纺丝箱体，计量泵转速：33r/min；规格15mL/r，泵供量：950g/min，纺丝速度700m/min。
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