CN112695524A - 一种功能性面料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功能性面料及其制备工艺，涉及纺织加工，旨在解决抗菌整理剂与胶原蛋白整理剂在浸扎过程中容易出现不稳定而影响纺织品抗菌效果差的问题，其技术方案要点是：面料通过坯布浸扎胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂得到，其中，胶原蛋白整理剂按重量百分比含量包括：水解凝胶5‑15％，蚕丝蛋白10‑20％，甘氨酸20‑35％，羟脯氨酸5‑10％，丝素1‑5％，余量为水。本发明通过二甲基二烯丙基氯化铵能使混合的抗菌整理剂在浸扎过程中在织物上成膜，提高坯布的抗菌整理剂以及胶原蛋白整理剂与坯布之间的牢度，减小由于其他纺织整理剂在浸扎过程中对抗菌整理剂的影响，从而提高面料抗菌的功能特性。
Description
技术领域
本发明涉及纺织面料，更具体地说，它涉及一种功能性面料及其制备工艺。
背景技术
鉴于国内外各样病毒的疫情发生，功能性纺织面料的整理要求越来越高，其中的抗菌性功能尤为突出，常见在面料加工的过程中，通过在面料整理的过程中添加无机抗菌整理剂来提高面料的抗菌性能。
但由于传统的无机抗菌整理剂与其他功能整理剂(如阻燃整理剂，防水整理剂等)的配伍性差，从而导致整理剂配置成的工作液存在不稳定的情况，导致面料在浸扎过程中，抗菌整理剂容易受到其他功能整理剂的影响，影响其他功能整理剂以及抗菌整理剂的效果。
因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
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功能性面料及其制备工艺，通过二甲基二烯丙基氯化铵能使混合的抗菌整理剂在浸扎过程中在织物上成膜，提高坯布的抗菌整理剂以及胶原蛋白整理剂与坯布之间的牢度，减小由于其他纺织整理剂在浸扎过程中对抗菌整理剂的影响，从而提高面料抗菌的功能特性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种功能性面料，其特征在于：所述面料通过坯布浸扎胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂得到，其中，
所述胶原蛋白整理剂按重量百分比含量包括：
水解凝胶5-15％；
蚕丝蛋白10-20％；
甘氨酸20-35％；
羟脯氨酸5-10％；
丝素1-5％；
余量为水；
所述抗菌整理剂按重量百分比含量包括：
活性纳米氧化锌1-1.5％；
二甲基二烯丙基氯化铵20-30％；
十四烷基二甲基苄基氯化铵1-3％；
氯化二甲基苄基烃铵1-1.5％；
余量为水。
通过采用上述技术方案，通过将坯布浸扎于胶原蛋白整理剂中，通过胶原蛋白整理剂中水解凝胶，增加纤维上的活性基团，增强坯布的吸附能力，且在添加蚕丝蛋白、甘氨酸、羟脯氨酸以及丝素，能提高坯布的柔软度和亲肤性能，蚕丝蛋白、甘氨酸、羟脯氨酸按一定比例混合在丝素以及水解凝胶的作用下，能保持坯布的柔软程度和吸附能力，再将经过胶原蛋白整理剂浸扎后的坯布浸扎抗菌整理剂中，由于坯布首先在胶原蛋白整理剂浸扎在离子体吸附的作用下，增大坯布的纤维表面官能团的数量，从而在浸扎抗菌整理剂时能对抗菌整理剂进行吸附，且抗菌整理剂中十四烷基二甲基苄基氯化铵的在水中离解产生阳离子活性基团，并与活性纳米氧化锌混合，其相对于单纯的采用活性纳米氧化锌，前者具有更好的抗菌性、无毒性、生物相容性以及生物降解性能，并且以氯化二甲基苄基烃铵作为相转移催化特点，能提高活性纳米氧化锌和十四烷基二甲基苄基氯化铵结合，并且通过二甲基二烯丙基氯化铵能使混合的抗菌整理剂在浸扎过程中在织物上成膜，提高坯布的抗菌整理剂以及胶原蛋白整理剂与坯布之间的牢度，减小由于其他纺织整理剂在浸扎过程中对抗菌整理剂的影响，从而提高面料抗菌的功能特性。
本发明进一步设置为：所述坯布由棉、麻或粘纤织造而成。
通过采用上述技术方案，采用棉、麻或粘纤材质作为坯布的材质，通过麻材质具有良好透气性以及天然的抗菌抑菌作用，且通过棉材质提高坯布的手感和舒适度。
一种功能性面料的制备工艺：选择所需坯布，坯布经卧式清洗机进行采用清水进行水洗，接着将水洗后坯布烘干，然后将胶原蛋白整理剂通过浸扎的方法施加到坯布上，并将浸扎有胶原蛋白整理剂的坯布烘干，得到浸扎有胶原蛋白整理剂的基布，坯布与胶原蛋白整理剂的质量比为100:3-5。
通过采用上述技术方案，坯布在进行整理操作前需通过水洗灯步骤减小坯布上的携带的杂质和粉尘，避免坯布上的污渍污染胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂，从而提高坯布的扎余率和抗菌性能。
本发明进一步设置为：将胶原蛋白整理剂通过浸扎的方法施加到坯布上的具体步骤如下：
配比扎液：将胶原蛋白整理剂稀释得到扎液，且坯布与稀释后的扎液的浴比为1:10；
预浸，将坯布投入配比完成后的扎液中浸置10-15min，并搅动坯布；
加热浸扎，以1-2℃/min的速度将扎液加热至40-60℃，二浸二扎，扎余率为60-70％；
烘干,胶原蛋白整理剂以80-100℃下烘干，并在110-120℃下固化；
二次浸扎，再浸扎于配比的扎液中30-40min，一浸一扎，扎余率为70-80％，并在60-80℃下烘干，得到浸扎有胶原蛋白整理剂的基布。
通过采用上述技术方案，根据坯布的质量配比扎液，并将待浸扎的坯布放置进行预浸，能使坯布在预浸过程中充分与坯布接触，并浸置10-15min后对扎液进行匀速的加热，随后进行浸扎，而采用二浸二扎的方式，并通过二次浸扎的操作，提高胶原蛋白整理剂附着率，能提高浸扎效率，并在烘干后能得到柔软的基布，提高面料的柔软度和舒适度。
本发明进一步设置为：在抗菌整理剂中添加交联剂并通过浸扎的方法施加到基布上，并将浸扎有抗菌整理剂的基布烘干，得到浸扎有抗菌整理剂的面料，基布与抗菌整理剂的质量比为100:4-8。
通过采用上述技术方案，抗菌整理剂中添加交联剂且以浸扎的方式与且基布与抗菌整理剂的质量比保持在100:4-8，能使得经烘干后的基布具有良好的抗菌能力。
本发明进一步设置为：将抗菌整理剂通过浸扎的方法施加到坯布上的具体步骤如下：
化料操作，首先在化料筒内加入水，然后依次加入活性纳米氧化锌、十四烷基二甲基苄基氯化铵、氯化二甲基苄基烃铵以及二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌均匀得到浸液，浸液的PH值为6-7；
浸料，将基布投放至化料筒内，并将浸液维持在20-30℃将基布静置 30-40min；
恒温浸扎，将浸液和基布投至浸扎槽内，二浸二扎，轧液率70-80％；
烘干拉幅，将恒温浸扎后的基布通过烘干机以80-110℃进行烘干，得到浸扎有胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂的面料，然后通过高温定型机或蒸汽定型设备以120-150℃，行进速度为20M—30M/分。
通过采用上述技术方案，对抗菌整理剂进行混料制成浸液，并将浸扎有胶原蛋白整理剂的基布在浸料中进行浸置，并且在浸液恒温的条件下，进行二浸二扎，保持抗菌整理剂浸扎的扎液滤为70-80％，使得基布具有良好的抗菌性能，并在烘干后经高温定型机或蒸汽定型设置的定型作用下进行拉幅，提高面料门幅的均匀度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过将坯布浸扎于胶原蛋白整理剂中，通过胶原蛋白整理剂中水解凝胶，增加纤维上的活性基团，增强坯布的吸附能力，且在添加蚕丝蛋白、甘氨酸、羟脯氨酸以及丝素，能提高坯布的柔软度和亲肤性能，蚕丝蛋白、甘氨酸、羟脯氨酸按一定比例混合在丝素以及水解凝胶的作用下，能保持坯布的柔软程度和吸附能力，再将经过胶原蛋白整理剂浸扎后的坯布浸扎抗菌整理剂中，由于坯布首先在胶原蛋白整理剂浸扎在离子体吸附的作用下，增大坯布的纤维表面官能团的数量，从而在浸扎抗菌整理剂时能对抗菌整理剂进行吸附，且抗菌整理剂中十四烷基二甲基苄基氯化铵的在水中离解产生阳离子活性基团，并与活性纳米氧化锌混合，其相对于单纯的采用活性纳米氧化锌，前者具有更好的抗菌性、无毒性、生物相容性以及生物降解性能，并且以氯化二甲基苄基烃铵作为相转移催化特点，能提高活性纳米氧化锌和十四烷基二甲基苄基氯化铵结合，并且通过二甲基二烯丙基氯化铵能使混合的抗菌整理剂在浸扎过程中在织物上成膜，提高坯布的抗菌整理剂以及胶原蛋白整理剂与坯布之间的牢度，减小由于其他纺织整理剂在浸扎过程中对抗菌整理剂的影响，从而提高面料抗菌的功能特性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：
一种功能性面料，包括由棉纱和麻纱作为经纱，并以涤纶纱线作为纬纱通过经纬编织机以一上一下的方式织造而成，其中，涤纶纱线由若干股异形纤维加捻而成，异形纤维采用异形喷丝板孔挤压纺丝而成，在本实施例中，异形纱线的纱线截面呈丫字形。
将坯布依次投入胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂中进行浸扎得到该面料，其中，胶原蛋白整理剂按重量百分比含量包括：
水解凝胶5％；
蚕丝蛋白20％；
甘氨酸20％；
羟脯氨酸10％；
丝素1％；
余量为水；
抗菌整理剂按重量百分比含量包括：
活性纳米氧化锌1％；
二甲基二烯丙基氯化铵30％；
十四烷基二甲基苄基氯化铵1％；
氯化二甲基苄基烃铵1.5％；
余量为水。
将胶原蛋白整理剂投至放料筒中进行稀释，并以坯布与胶原蛋白整理剂的质量比为100:5，并且坯布与稀释后的浴比为1:10，接着将化料筒中的扎液倾倒至浸轧槽内，并将坯布投放至浸扎槽内进行预浸，待扎液没过坯布后浸置 10-15min，并翻动坯布使坯布与扎液均匀接触，然后对浸扎槽进行加热，使扎液以1-2℃/min的速度加热至40-60℃并维持30min，随后通过三辊扎车以二浸二扎的方式进行浸扎，具体三辊扎车的线速度为50m/min，扎余率为60-70％，随后将加热浸扎后的坯布通过布匹烘干机在80-100℃下进行烘干，并以110-120℃进行固化，待坯布冷却至室温后，进行二次浸扎，浸扎与同配比的扎液中，以一浸一扎的方式浸扎，二次浸扎的扎余率为70-80％，并在60-80℃的温度下进行烘杆，得到浸扎有胶原蛋白整理剂的基布。
随后对基布进行抗菌整理剂的浸扎加工，根据基布的重量首先对抗菌整理剂进行化料操作：
首先在化料筒内加入水，然后按照配比依次加入活性纳米氧化锌、十四烷基二甲基苄基氯化铵、氯化二甲基苄基烃铵以及二甲基二烯丙基氯化铵，并搅拌均匀得到浸液，并在浸液中添加交联剂，并且测量浸液的PH值保持在6-7，基布与抗菌整理剂的质量比为100:4，在本实施例中，交联剂为水性封闭型异氰酸酯，能提供抗菌整理剂的吸附力。
并将基布投放至化料筒内至进行浸料操作，并将浸液维持在20-30℃静置 30-40min，随后将基布和浸液转移至浸扎槽内，通过三辊扎车在恒温20-30℃下进行二浸二扎操作，扎余率为70-80％，接着将浸扎后的基布通过烘干机以80-110℃进行烘干，得到浸扎有胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂的面料，并通过高温定型机以120-150℃，或以蒸汽定型机，行进线速度为20M-30M/分，对面料的门幅进行定幅。
实施例2：
一种功能性面料，包括由棉纱和麻纱作为经纱，并以涤纶纱线作为纬纱通过经纬编织机以一上一下的方式织造而成，其中，涤纶纱线由若干股异形纤维加捻而成，异形纤维采用异形喷丝板孔挤压纺丝而成，在本实施例中，异形纱线的纱线截面呈丫字形。
将坯布依次投入胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂中进行浸扎得到该面料，其中，胶原蛋白整理剂按重量百分比含量包括：
水解凝胶10％；
蚕丝蛋白15％；
甘氨酸25％；
羟脯氨酸5％；
丝素3％；
余量为水；
抗菌整理剂按重量百分比含量包括：
活性纳米氧化锌1.2％；
二甲基二烯丙基氯化铵25％；
十四烷基二甲基苄基氯化铵1.5％；
氯化二甲基苄基烃铵1.2％；
余量为水。
将胶原蛋白整理剂投至放料筒中进行稀释，并以坯布与胶原蛋白整理剂的质量比为100:4，并且坯布与稀释后的浴比为1:10，接着将化料筒中的扎液倾倒至浸轧槽内，并将坯布投放至浸扎槽内进行预浸，待扎液没过坯布后浸置 10-15min，并翻动坯布使坯布与扎液均匀接触，然后对浸扎槽进行加热，使扎液以1-2℃/min的速度加热至40-60℃并维持30min，随后通过三辊扎车以二浸二扎的方式进行浸扎，具体三辊扎车的线速度为50m/min，扎余率为60-70％，随后将加热浸扎后的坯布通过布匹烘干机在80-100℃下进行烘干，并以110-120℃进行固化，待坯布冷却至室温后，进行二次浸扎，浸扎与同配比的扎液中，以一浸一扎的方式浸扎，二次浸扎的扎余率为70-80％，并在60-80℃的温度下进行烘杆，得到浸扎有胶原蛋白整理剂的基布。
随后对基布进行抗菌整理剂的浸扎加工，根据基布的重量首先对抗菌整理剂进行化料操作：
首先在化料筒内加入水，然后按照配比依次加入活性纳米氧化锌、十四烷基二甲基苄基氯化铵、氯化二甲基苄基烃铵以及二甲基二烯丙基氯化铵，并搅拌均匀得到浸液，并在浸液中添加交联剂，并且测量浸液的PH值保持在6-7，基布与抗菌整理剂的质量比为100:6，在本实施例中，交联剂为水性封闭型异氰酸酯，能提供抗菌整理剂的吸附力。
并将基布投放至化料筒内至进行浸料操作，并将浸液维持在20-30℃静置 30-40min，随后将基布和浸液转移至浸扎槽内，通过三辊扎车在恒温20-30℃下进行二浸二扎操作，扎余率为70-80％，接着将浸扎后的基布通过烘干机以 80-110℃进行烘干，得到浸扎有胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂的面料，并通过高温定型机以120-150℃，或以蒸汽定型机，行进线速度为20M-30M/分，对面料的门幅进行定幅。
实施例3：
一种功能性面料，包括由棉纱和麻纱作为经纱，并以涤纶纱线作为纬纱通过经纬编织机以一上一下的方式织造而成，其中，涤纶纱线由若干股异形纤维加捻而成，异形纤维采用异形喷丝板孔挤压纺丝而成，在本实施例中，异形纱线的纱线截面呈丫字形。
将坯布依次投入胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂中进行浸扎得到该面料，其中，胶原蛋白整理剂按重量百分比含量包括：
水解凝胶15％；
蚕丝蛋白10％；
甘氨酸35％；
羟脯氨酸5％；
丝素5％；
余量为水；
抗菌整理剂按重量百分比含量包括：
活性纳米氧化锌1％；
二甲基二烯丙基氯化铵20％；
十四烷基二甲基苄基氯化铵3％；
氯化二甲基苄基烃铵1％；
余量为水。
将胶原蛋白整理剂投至放料筒中进行稀释，并以坯布与胶原蛋白整理剂的质量比为100:5，并且坯布与稀释后的浴比为1:10，接着将化料筒中的扎液倾倒至浸轧槽内，并将坯布投放至浸扎槽内进行预浸，待扎液没过坯布后浸置 10-15min，并翻动坯布使坯布与扎液均匀接触，然后对浸扎槽进行加热，使扎液以1-2℃/min的速度加热至40-60℃并维持30min，随后通过三辊扎车以二浸二扎的方式进行浸扎，具体三辊扎车的线速度为50m/min，扎余率为60-70％，随后将加热浸扎后的坯布通过布匹烘干机在80-100℃下进行烘干，并以110-120℃进行固化，待坯布冷却至室温后，进行二次浸扎，浸扎与同配比的扎液中，以一浸一扎的方式浸扎，二次浸扎的扎余率为70-80％，并在60-80℃的温度下进行烘杆，得到浸扎有胶原蛋白整理剂的基布。
随后对基布进行抗菌整理剂的浸扎加工，根据基布的重量首先对抗菌整理剂进行化料操作：
首先在化料筒内加入水，然后按照配比依次加入活性纳米氧化锌、十四烷基二甲基苄基氯化铵、氯化二甲基苄基烃铵以及二甲基二烯丙基氯化铵，并搅拌均匀得到浸液，并在浸液中添加交联剂，并且测量浸液的PH值保持在6-7，基布与抗菌整理剂的质量比为100:8，在本实施例中，交联剂为水性封闭型异氰酸酯，能提供抗菌整理剂的吸附力。
并将基布投放至化料筒内至进行浸料操作，并将浸液维持在20-30℃静置 30-40min，随后将基布和浸液转移至浸扎槽内，通过三辊扎车在恒温20-30℃下进行二浸二扎操作，扎余率为70-80％，接着将浸扎后的基布通过烘干机以 80-110℃进行烘干，得到浸扎有胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂的面料，并通过高温定型机以120-150℃，或以蒸汽定型机，行进线速度为20M-30M/分，对面料的门幅进行定幅。
参照GB/T20944.2-2007纺织织物表面抗菌性测定试验标准，从每个大样中取3个小样(每个尺寸10cm×10cm，剪成2块)，按GB/T12490-1990中的试验条件A1M进行洗涤，采用ECE标准洗涤剂，清洗结束作为10次洗涤。
抗菌活性评估测试方法：将试样与对照样分别用试验菌液接种。分别进行立即洗脱和培养后洗脱，测定洗脱液中的细菌数并计算抑菌值或抑菌率，以此评价试样的抗菌效果。
洗涤程序：
使用前部装载，卧式滚筒式洗衣机，洗衣机在40℃下以2KG总干重(针织聚酯镇流器+标本)和77％ECE标准洗涤剂洗涤45min，到规定的洗涤次数后，用水充分清洗样品，晾干。
上述实施例1-3得到功能性面料的抗菌性能检测结果如下表所示：
结论：
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 (6)
1.一种功能性面料，其特征在于：所述面料通过坯布浸扎胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂得到，其中，
所述胶原蛋白整理剂按重量百分比含量包括：
水解凝胶：5-15％；
蚕丝蛋白：10-20％；
甘氨酸：20-35％；
羟脯氨酸：5-10％；
丝素：1-5％；
余量为水；
所述抗菌整理剂按重量百分比含量包括：
活性纳米氧化锌：1-1.5％；
二甲基二烯丙基氯化铵：20-30％；
十四烷基二甲基苄基氯化铵：1-3％；
氯化二甲基苄基烃铵：1-1.5％；
余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种功能性面料，其特征在于：所述坯布由棉、麻或粘纤织造而成。
3.一种功能性面料的制备工艺，应用如权利要求1-2所述的任意一种功能性面料，其特征在于：选择所需坯布，坯布经卧式清洗机进行采用清水进行水洗，接着将水洗后坯布烘干，然后将胶原蛋白整理剂通过浸扎的方法施加到坯布上，并将浸扎有胶原蛋白整理剂的坯布烘干，得到浸扎有胶原蛋白整理剂的基布，坯布与胶原蛋白整理剂的质量比为100:3-5。
4.根据权利要求3所述的一种功能性面料的制备工艺，其特征在于：将胶原蛋白整理剂通过浸扎的方法施加到坯布上的具体步骤如下：
配比扎液：将胶原蛋白整理剂稀释得到扎液，且坯布与稀释后的扎液的浴比为1:10；
预浸，将坯布投入配比完成后的扎液中浸置10-15min，并搅动坯布；
加热浸扎，以1-2℃/min的速度将扎液加热至40-60℃，二浸二扎，扎余率为60-70％；
烘干,胶原蛋白整理剂以80-100℃下烘干，并在110-120℃下固化；
二次浸扎，再浸扎于配比的扎液中30-40min，一浸一扎，扎余率为70-80％，并在60-80℃下烘干，得到浸扎有胶原蛋白整理剂的基布。
5.根据权利要求3所述的一种功能性面料的制备工艺，其特征在于：在抗菌整理剂中添加交联剂并通过浸扎的方法施加到基布上，并将浸扎有抗菌整理剂的基布烘干，得到浸扎有抗菌整理剂的面料，基布与抗菌整理剂的质量比为100:4-8。
6.根据权利要求5所述的一种功能性面料的制备工艺，其特征在于：将抗菌整理剂通过浸扎的方法施加到坯布上的具体步骤如下：
化料操作，首先在化料筒内加入水，然后依次加入活性纳米氧化锌、十四烷基二甲基苄基氯化铵、氯化二甲基苄基烃铵以及二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌均匀得到浸液，浸液的PH值为6-7；
浸料，将基布投放至化料筒内，并将浸液维持在20-30℃将基布静置30-40min；
恒温浸扎，将浸液和基布投至浸扎槽内，二浸二扎，轧液率70-80％；
烘干拉幅，将恒温浸扎后的基布通过烘干机以80-110℃进行烘干，得到浸扎有胶原蛋白整理剂和抗菌整理剂的面料，然后通过高温定型机或蒸汽定型设备以120-150℃，行进速度为20M—30M/分。
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