CN112921449A - 壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维及其制备方法和在儿童用家纺制品中的用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维及其制备方法和在儿童用家纺制品的用途。所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法包括：将羧甲基壳聚糖水溶液和所述壳聚糖季铵盐的水溶液进行共混得到混合液；向所述混合液中添加乳化剂，经分散搅拌步骤后，得到所述羧甲基壳聚糖和所述壳聚糖季铵盐的共混微胶囊；将所述共混微胶囊加入至海藻酸钠的纺丝液，经充分搅拌、溶解、过滤后纺丝制备所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维。根据本发明提供的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维结构稳定，力学性能好，同时由于纤维吸湿性优异、良好的抗菌性能，安全环保，广泛适用在儿童用家纺制品中。

Description

壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维及其制备方法和在儿童用 家纺制品中的用途

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维及其制备方法和在儿童用家纺制品中的用途。

背景技术

在一些家用纺织品，为了追求普适性，往往不会区分儿童和成人用的纺织品，由于儿童肌肤屏障薄，细腻，抵抗力低，在使用成人的家用纺织品时，容易挫伤且更加容易受到细菌的感染。

目前市场上针对儿童用的抗菌纺织品相对较少，此外，为追求舒适而较少地考虑长期情况，产品的耐牢度和抗菌效果不理想，在使用后直接丢弃，这同时也造成了资源的浪费，因此，开发设计出可以针对儿童使用的抗菌纤维十分重要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维，所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维结构稳定，力学性能好，同时由于纤维吸湿性优异、良好的抗菌性能，安全环保，广泛适用在儿童用家纺制品中。

本发明的另一个目的在于提供一种如上所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法。

本发明的另一个目的在于提供一种包含如上所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的儿童用家纺制品。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法，所述制备方法包括：将羧甲基壳聚糖水溶液和所述壳聚糖季铵盐的水溶液进行共混得到混合液；向所述混合液中添加乳化剂，经分散搅拌步骤后，得到所述羧甲基壳聚糖和所述壳聚糖季铵盐的共混微胶囊；将所述共混微胶囊加入至海藻酸钠的纺丝液，经充分搅拌、溶解、过滤后纺丝制备所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维。

在本发明公开的一实施例中，所述壳聚糖季铵盐中季铵盐的取代度小于等于30％，碳链长度为6～12。

在本发明公开的一实施例中，所述乳化剂为油包水型的乳化剂。

在本发明公开的一实施例中，所述乳化剂选自聚甘油硬脂酸酯、山梨醇单月桂酸酯、石油磺酸钠、烷基苯磺酸盐、司盘80、月桂醇聚氧乙烯醚、硬脂酸锌中的任意一种或上述任意其组合。

在本发明公开的一实施例中，所述分散搅拌步骤包括在40～60℃下搅拌乳化5～30min，之后再经过超声处理20～60min。

在本发明公开的一实施例中，所述共混微胶囊的粒径为6～100nm。

在本发明公开的一实施例中，所述壳聚糖季铵盐的水溶液质量分数大于所述羧甲基壳聚糖水溶液的质量分数。

本发明第二方面提供一种根据如上所述的制备方法获得的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维。

本发明第三方面提供一种儿童用家纺制品，所述儿童用家纺制品中包括所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维构成的抗菌面料。

在本发明公开的一实施例中，所述抗菌面料通过抗菌、抗病毒整理液进行整理。

如上所述，本发明提供了一种壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维及其制备方法和儿童用家纺制品中的用途。其利用阳离子聚电解质的壳聚糖季铵盐和羧甲基壳聚糖形成共混微胶囊，之后和具有阴离子聚电解质的海藻酸钠的水溶液进行纺丝时，不易被之后的碱液以及水溶液而破坏，克服难以成型的问题，以及避免了单一壳聚糖季铵盐和海藻酸钠直接进行静电自组装时易团聚结块，纤维易断裂的情况，基于本发明提供的所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维基于离子键的强相互作用，有效保证了该复合纤维结构稳定，力学性能好，同时由于纤维所含海藻酸的吸湿性优异，因此纤维的吸湿性能得以提高，而壳聚糖季铵盐和羧甲基壳聚糖具有优异的抗菌性，又使得纤维拥有良好的抗菌性能，即基于具有优异生物相容性、可降解性、强吸湿性、舒适性的海藻酸钠以及壳聚糖季铵盐的抗菌特性可广泛适用在儿童用的家纺制品，例如儿童被、儿童用毛毯等。其他的特征、益处可以参考本发明公开的权利要求和说明书在内的内容。

附图说明

图1显示为提供的抗菌、抗菌、抗病毒的家纺制品的结构示意图。

图2显示为图1中基布的结构示意图。

图3显示为图1中第一胶黏层的结构示意图。

图4显示为本发明中病毒灭火层灭活病毒的状态示意图。

图5显示为本发明提供的抗菌、抗病毒整理液整理面料时的流程示意图。

图6显示为本发明提供的抗菌、抗病毒整理液整理面料时形成的整理层的结构示意图。

图7显示为图5中面料包括乙烯基单体接枝改性的抗菌纤维时，乙烯基单体接枝改性的抗菌纤维的制备方法的流程示意图。

图8显示为本发明提供的抗菌袜的结构示意图。

图9显示为图5中面料包括聚季铵盐/芦荟抗菌纤维时，聚季铵盐/芦荟抗菌纤维的制备方法的流程示意图。

图10显示为本发明提供的抗菌毛巾的的结构示意图。

图11显示为图5中面料包括壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维时，壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法的流程示意图。

图12显示为图5中面料包括皮芯型玉米纤维/聚酯复合抗菌纤维时，皮芯型玉米纤维/聚酯复合抗菌纤维的结构示意图。

图13显示为图12中皮芯型玉米纤维/聚酯复合抗菌纤维的制备方法的流程示意图。

图14显示为图5中面料包括含棉纤维构成的三维抗菌纱线时，含棉纤维构成的三维抗菌纱线的结构示意图。

图15显示为图14中含棉纤维构成的三维抗菌纱线的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例对本发明作进一步的说明，但需要指出的是本发明的实施例中所描述的具体的物料配比、工艺条件及结果等仅用于说明本发明，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。注意，如没有特别说明，本文中描述所示的“％”是指“质量份数”。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在本发明中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”仅用于描述和区分目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供了一种的抗菌面料制品，可以制作裁剪为包括但不限于床用套件，例如被单、被套、枕套、床笠、蚊帐、毛毯、抱枕、垫套等；芯被类，例如枕头、被子等；床垫等；家居用品，例如家具服、内衣裤袜、窗帘、布艺、靠垫、地毯等；卫浴用品，例如毛巾、浴巾、干发帽等，所述家用纺织品可以主要应用于家庭和公共场所，例如宾馆、酒店、剧场、舞厅、飞机、火车、汽车、轮船、商场、公司、机关等许多场合。所述抗病毒的面料制品具有优异抑制细菌效果，例如金黄色葡萄球菌(MRSA)和病原性大肠杆菌等，以及抵抗病毒效果，例如抵抗冠状病毒，例如MERS-CoV、HCoV-HKU1、SARS-CoV等。

如图1至图4所示，在本发明公开的一些具体实施方式中，所述家纺制品100由基布110、第一胶黏层120、病毒灭活层130、第二胶黏层140以及透气表层150层叠得到，所述第一胶黏层120和第二胶黏层140上具有透气孔，可初步吸附所述病毒等微生物，并进一步地通过包含带电荷硅藻土的病毒灭活层进行灭活，此外，所述基布为竹炭纤维纱和棉纤维纱织造得到的面料，具有优异柔软特性、舒适性以及透气性。根据本发明的提供的抗菌、抗病毒的家纺制品，在经过清洗、晾晒后可以多次重复使用，且基于多孔结构和材料离子特性，始终具有优异阻断病毒的效果，持久性高，并保证了用户在穿着和使用时透气舒适度。

如图1和图2所示，所述基布110作为所述家纺制品100的最内一层，在使用时接触肌肤，当然可以还作为最外一层，可以根据实际的需要进行调整。所述基布110，即面料可以为非织造布(即，无纺布)，当然并不限定于此，所述基布110还可以由如上所述如下详述的纤维及纱线经过织造得到的织造布，在织造过程中，所述基布110的布缝，即所述经纱111和纬纱112之间的形成空隙例如为0.1～100um，例如0.1um、10um、20um、50um，从而以允许所述第一胶粘剂进入布缝中，充分的粘接基布110和病毒灭活层130。所述经纱111例如具有天然的抗菌、抗病毒特性，所述纬纱112可以具有优异的柔软性和手感，从而保证了所述抗菌、抗病毒的家纺制品抗菌效果和舒适性。所述基布110的厚度例如为0.1mm-1mm，例如为0.1mm、0.5mm、1mm并没有特别的限定，可以根据所述家纺制品100使用的场合进行调整。

如图1和图3所示，所述第一胶粘层120位于所述基布110上，以黏合所述基布110和所述病毒灭活层130，所述第一胶粘层120上具有第一透气孔120a，所述第一透气孔120a均匀分布在第一胶粘层120上，其孔径小于水分子的直径，例如所述第一透气孔120a的直径为0.01～0.1mm，例如0.01mm、0.06mm、0.1mm，从而只允许气体分子通过，而水分子及病毒不能通过，起到了透气作用，基于安全环保、亲肤的观点，所述第一胶粘层120可以为丙烯酸胶黏层、有机硅胶黏层、聚氨酯胶黏层，例如可以由相应的第一胶黏剂涂布于所述基布110上形成的，并进一步的混合发泡剂，形成第一透气孔120a。所述第一胶粘层120的厚度为0.1～1mm，例如0.1mm、0.3mm、0.5mm。

如图1和图4所示，所述病毒灭活层130位于所述第一胶粘层120上，所述病毒灭活层130为包括带电荷硅藻土构成的层，所述硅藻土硅藻颗粒的粒径为28-40um，例如28um、30um、35um、40um，在进行病毒灭活作业时，所述病毒分子被固定吸附在带电荷硅藻土之间，所述带电荷硅藻土的表面具有大量的硅羟基、氢键，使蛋白质分子中的次级键被破坏，从而使蛋白质变性，对病毒进行非特异的吸附和灭活，进一步的所述带电荷为正电荷，从而可以灭活带有负电的活性病毒。所述硅藻土的硅藻可以列举圆筛藻、直链藻、冠盘藻、卵形藻、桅杆藻、小环藻，并没有特别的限定，所述带电荷硅藻土可以分散于所述胶粘剂或水中，进而经涂布涂覆于所述第一胶粘层120形成所述病毒灭活层130，所述病毒灭活层130厚度为0.1～1mm，例如0.1mm、0.3mm、0.5mm。

如图1所示，所述第二胶粘层140位于所述病毒灭活层130上，以黏合所述所述病毒灭活层130和所述透气表层，所述第二胶粘层140上具有第二透气孔，所述第二透气孔均匀分布在第二胶粘层140上，所述第二透气孔的直径大于所述第一透气孔的直径，从而病毒通过第一透气孔120a和第二透气孔被固定吸附在第一胶黏层120和第二胶黏层140之间，并在病毒灭活层130充分灭活，基于本实用新型发明的第一胶黏层120、病毒灭活层130、第二胶黏层140可以吸附灭活病毒，阻挡病毒向基布110的方向传播，所述第二透气孔的直径例如0.01～0.2mm，例如为0.03mm、0.04mm、0.06mm、0.08mm、0.1mm、0.2mm。所述第二胶粘层140的构成材料、厚度等可以与所述第一胶粘层120相同，并没有特别的限定。

如图1所示，所述抗菌、抗病毒的家纺制品100还包括透气表层150，所述透气表层150位于所述第二胶粘层140上，所述透气表层150例如可以为纳米材料层，例如碳纳米材料、纳米级金属氧化物(例如，二氧化钛、氧化锌)，当然并不限定于此，还可以为透气聚合物膜层，聚丙烯层、聚氨酯层、纤维层。任何透气吸湿的透气层均应当涵盖在本发明要求保护的范围内。

如图5所示，在本发明公开的另一些具体实施方式中，还可以使用聚氨酯乳液、带电荷硅藻土、发泡剂和有机硅偶联剂作为抗菌整理剂，以通过包含该抗菌整理剂的整理液对面料210进行整理得到抗菌家纺制品200。所述面料200的整理方法包括但不限于以下方法：

—S1，提供一整理液，所述整理液由一抗菌整理剂分散至一去离子水中制成；

—S2，使用所述整理液对面料进行浸轧整理；

—S3，焙烘浸轧整理后的面料。

如图5至图6所示，在步骤S1～S3中，所述抗菌整理剂利用聚氨酯乳液、带电荷硅藻土、发泡剂和有机硅偶联剂作为整理剂，从而所述抗菌整理剂在整理面料210时，在面料210的表面形成整理膜层211、212，保证了对所述面料210的粘接力，层间附着力大于等于10N/cm，进一步地，基于这些整理剂将病毒吸附固定面料210上，并对其进行充分活效果，特别在病毒传播的早期，可以进行有效扼制，阻断传播，保护人体健康。

如图5所示，所述抗菌整理剂通过水性聚氨酯乳液、有机硅发泡剂、带电荷硅藻土、有机硅偶联剂，以及至少一种助剂混合得到。

如图5所示，所述水性聚氨酯乳液例如由多元醇与多异氰酸酯反应得到预聚体，之后加入亲水性扩链剂和小分子扩链剂扩链得到，所述水性聚氨酯乳液的固含量为38～42％，例如40％，pH为6～8，例如7，进一步的，所述水性聚氨酯乳液的粘度为200～500mPa.S，例如为220mPa.S、340mPa.S，从而保证了浸渍面料时的溶液粘度和对面料的附着力。进一步的，基于获得预期的附着力，所述水性聚氨酯乳液中的水性聚氨酯为阳离子型脂肪族水性聚氨酯树脂的分子量为2000～100000g/mol，例如30000g/mol、80000g/mol。

在本发明的抗菌整理剂的组合物中，所述水性聚氨酯乳液作为主要胶粘组分存在，基于构成所述抗菌整理剂的组合物各组分的总量计，所述水性聚氨酯乳液的含量为50～80重量％，进一步地，例如可以为55至80重量％，例如58重量％、60重量％、70重量％。

如图5和图6所示，所述有机硅发泡剂用于对所述抗菌整理剂的组合物进行发泡，从而在浸渍至一面料210上时，整理层220、230具有孔隙结构，保证了对病毒分子的固定和吸附，进一步的利于对其进行灭火。所述有机硅发泡剂例如为包含有机硅氧烷的链段结构(-(Si-O)n-)的聚合物，链段的侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团，可以是甲基、乙烯基或其它基团，有机硅氧烷的链段结构n例如为100～400，例如120、300，从而保证里所述聚合物的分子链的长度和分子量，保证了发泡效果和透气性，经过本发明的提供的有机硅发泡剂的发泡作用，所述抗菌整理剂在所述面料层的发泡孔径例如为0.01～0.1mm，例如0.01mm、0.06mm、0.1mm，从而只允许气体分子通过，而水分子及病毒不能通过，起到了透气作用。

在本发明的抗菌整理剂的组合物中，所述有机硅发泡剂作为发泡剂存在，基于构成所述抗菌整理剂的组合物各组分的总量计，所述有机硅发泡剂具有5～10重量％，例如5重量％、6重量％、8重量％。

如图5所示，带电荷硅藻土具有病毒灭火作用，所述带电荷硅藻土颗粒的粒径为28-40um，例如28um、30um、35um、40um，且其具有大量的硅羟基、氢键，以使蛋白质分子中的次级键被破坏，从而使蛋白质变性，对病毒进行非特异的吸附和灭活，进一步地，其中，所述带电荷的硅藻土的羟基含量为0.10-0.28mmol/g，例如0.13mmol/g、0.21mmol/g，所述带电荷硅藻土的孔隙率为70～90％，从而保证具有很大的比外表积。进一步的所述带电荷为正电荷，例如可以在酸性条件下，对硅藻土进行表面改性，使其表面的羟基被质子化而带正电，进一步地，从而可以灭活带有负电的活性病毒。所述硅藻土的硅藻可以列举圆筛藻、直链藻、冠盘藻、卵形藻、桅杆藻、小环藻，并没有特别的限定。

在本发明的抗菌整理剂的组合物中，基于构成所述抗菌整理剂的组合物各组分的总量计，所述带电荷硅藻土具有10～30重量％，例如12重量％、13重量％、24重量％。

如图5所示，所述有机硅偶联剂对抗菌整理剂的组分发生偶联作用，所述有机硅偶联剂例如为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其与其他组分之间具有良好的相容性，从而利于进行偶联。基于构成所述抗菌整理剂的组合物各组分的总量计，所述有机硅偶联剂具有1～5重量％，例如1重量％、2重量％、4重量％。

如图5所示，所述抗菌整理剂的组合物中还包括至少一种助剂，例如附着力促进剂、脱泡剂、分散剂等，从而保证所述抗菌整理剂的性能。基于构成所述抗菌整理剂的组合物各组分的总量计，所述助剂具有2～30重量％，例如2重量％、10重量％、20重量％。

如图5所示，所述抗菌整理剂的组合物中还可以包括蚕丝蛋白，以进一步的提高所述抗菌整理剂对面料210的附着力和相容性，基于所述抗菌整理剂各组分的含量计，所述蚕丝蛋白的含量为5～15重量％。进一步的，在一些实施例中，所述抗菌整理剂的组合物中还可以包括(甲基)丙烯酸系聚合物、有机硅聚合物，从而保证所述抗菌整理剂的胶粘效果和对病毒吸附灭活效果，所述(甲基)丙烯酸系聚合物、有机硅聚合物的含量可以根据实际的需要进行添加，并没有特别的限定，例如分别为0～10重量％和0～0～10重量％，例如3重量％，5重量％、8重量％。

如图5所示，在步骤S1中，将如上各组分进行搅拌并分散一去离子水，从而获得一整理液，基于不破坏该各组分的内部结构以及产生其它不被预期的现象，所述分散过程的搅拌速度可以为100r/min～300r/min，例如150r/min，所述整理液的浓度可以50g/L～1000g/L，例如500g/L、600g/L，可以根据实际的需要进行调整。

如图5、图7至图14所示，在步骤S1中，本发明分别示出了面料210的多种具体实施方式，这些面料可以为非织造布(即，无纺布)，当然并不限定于此，所述面料100还可以由一些抗菌纤维或者抗菌纱线经过织造得到的织造布，并可以进一步地适用特定家纺制品的使用场合。这些抗菌纤维或者抗菌纱线可以经纱或纬纱，并没有特别的限定，在组成面料210时，这些纤维之间至少一个可以是具有抗菌功能的纤维，从而所述面料210具有抗菌功能，以保证抗菌整理剂对其抗菌、抗病毒的促进效果。需要说明的是，当然这些抗菌功能的纤维即使不通过本发明提供的抗菌整理剂进行整理也具有独立抗菌功能，同样地，即使所述面料210不具备抗菌功能，也不会限制本发明提供的抗菌整理剂对一般面料的抗菌、抗病毒的整理效果。

如图7至图8所示，在本发明公开的一具体实施方式中，所述面料210包括乙烯基单体接枝改性竹炭纤维而得到的抗菌纤维，所述竹炭纤维的横截面积内有大量的空隙，具有蜂窝结构，其中可掺杂在10重量％以下的金属及其氧化物(例如金、银、钾、钠、钛)，以保证抗菌效果，所述乙烯基单体具有较强的极性和优异的力学性能，来源广泛成本低，并可以在纤维表面形成膜层，锁住该金属及其氧化物粒子，从而保证了由此获得的面料具有持久的抗菌效果和耐摩擦强力，进一步地，所述乙烯基单体可以选自含羧基的乙烯基单体、含羟基的乙烯基单体、含酰胺基的乙烯基单体、含环氧丙基的乙烯基单体、含氰基的的乙烯基单体、含磺基的乙烯基单体、磷酸酯的乙烯基单体、含异氰酸酯的乙烯基单体，以及含杂环的乙烯基单体中的任意一种或上述任意其组合。具体地，可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸、顺丁烯二酸酐、丙烯酸-2-羟乙酯或甲基丙烯酸-2-羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-取代的和N，N-二取代的丙烯酰胺(如N-乙基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺和N-乙基，N-二羟乙基丙烯酰胺)、丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酸酐、2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯、环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺、以及2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯。基于乙烯基单体和竹炭纤维的反应而形成的表面接枝率为10～30％，例如13％、15％、18％，当表面接枝率大于30％时，接枝后的竹炭纤维强度高，纤维质地偏硬，穿着的舒适度下降，如果表面接枝率小于10％，接枝率过低，从而无法获得预期的耐摩擦以及抗菌效果，在上述接枝范围内时，所述形成稳定的酸性区域，且皮肤刺激性低，可以维持稳定的高抗菌特性。进一步地，接枝后的接枝后的聚合物玻璃化温度小于等于0℃，进一步地小于等于-10℃，更进一步地小于等于-40℃，进而保证纤维的低温柔顺性。

在本发明通过在所述竹炭纤维表面接枝乙烯基单体，改进接枝后的聚合物亲水性、染色性、粘接性、力学性能、耐磨擦性以及抗菌性，竹炭纤维的细度为1.5-3.8dtex，例如1.58dtex，长度为40～60mm，例如60mm，竹炭纤维的断裂强度为2.8-3.2cN/tex，例如2.8％，断裂伸长率为40-42％，例如42％，对所述大肠杆菌等细菌的抗菌率大于等于98％，进一步地大于等于99％。所述接枝的方法没有特别的限定，任何可以将实现上述接枝效果的接枝方法均应当涵盖在本发明要求的保护范围内，例如，光接枝聚合，具体地，可以通过紫外光接枝改性竹炭纤维表面，严格限于纤维表面且增强其表面性能，具体地，包括但不限于以下步骤：

—S201，将竹炭纤维沉浸于一溶液中，并向其中加入所述极性单体和引发剂，并于室温下继续搅拌，得一混合液，所述竹炭纤维中掺杂金属及其氧化物；

—S202，将所述混合液置于紫外光下辐照5～15min，以进行表面光接枝反应；

—S203，洗涤并干燥而得到乙烯基单体接枝改性的抗菌纤维，其中，表面接枝率为10～30％，所述抗菌纤维的玻璃化温度小于等于0℃。

在步骤S201中，所述竹炭纤维可以是将煅烧后的竹材所得到的竹炭微粒、以及金属及其金属氧化物颗粒加入纤维素黏胶纺丝液中得到共混黏胶液，并在低速下，例如20～60r/min搅拌3～5h，之后送入纺丝机中进行纺丝得到所述掺杂金属及金属氧化物的竹炭纤维，所述竹炭微粒和所述金属及其金属氧化物的粒径小于等于1000nm，进一步地在500nm，例如300nm、500nm，所述金属及其金属氧化物使用量相对于所述竹炭微粒的使用量小于等于1～5重量％，并进一步地，还可以在纺丝液中添加所述功能助剂，例如分散剂、增粘剂、醇醚助剂等，要注意的是，这些功能助剂的添加量应当不超过所述竹炭微粒重量的10％。沉浸该纺丝得到的竹炭纤维的溶液可以为水溶液或有机溶液，例如DMF溶液、甲苯等，从而保证极性的乙烯基单体以及引发剂充分溶解，并和竹炭纤维表面充分接触，提高接枝效率。

在步骤S201中，向该溶液内加入如上所述的极性乙烯基单体和引发剂，并于室温下继续搅拌，例如在100～500r/min的条件下进行搅拌，以充分混合该混合溶液并避免对竹炭纤维结构的破坏。所述极性的乙烯基单体的添加量相对于所述竹炭纤维重量大于等于30％小于等于60％，例如35％、55％，以保证预期的接枝效果。所述引发剂的种类可以根据溶液而进行选择相应的水溶性引发剂和油溶性引发剂，并没有特别的限定，具体地引发剂的种类可以列举硫酸亚铁铵、芳香酮、芳香胺、乙酰丙酮铁、2-羟基-4甲基苯乙酮肟铁、硬脂酸铁。所述引发剂的含量相对于所述竹炭纤维重量大于等于0.01％小于等于1％，例如0.05％、0.1％。

进一步地，在所述步骤S201中，该混合溶液中还可以添加更多的助剂，例如金属及其氧化物(例如金、银、钾、钠、钛)、分散剂、增粘剂、醇醚助剂等，需要注意的是，这些功能助剂的添加量相对于所述竹炭纤维重量大于等于1％小于等于8％，例如1％、3％。

在步骤S202中，将步骤S201中的混合溶液置于紫外光下辐照5～15min，例如5min、10min，以进行表面光接枝反应，当辐照小于5min时，辐照时间过低，该反应过程不充分，接枝率不理想，当辐照大于15min时，辐照时间过长，接枝程度过高，同时反应效率过低，进而影响纤维性能。所述紫外光辐射波长为250～400nm，进一步地为300～350nm，更进一步地为320～340nm。该紫外光辐照量强度为1～50mW/cm2，进一步地为5～30mW/cm2，例如5mW/cm2、20mW/cm2、23mW/cm2。该表面光接枝反应纯度高，提高亲水性、耐摩擦性以及抗菌能力，而且可以调节控制该接枝后的竹炭纤维表面孔径和通量情况。

接着执行步骤S203，在进行表面接枝后，可以使用离子水、丙醇、乙醇、丙酮等有机溶剂进行洗涤，当然进一步地可以使用聚合过程中的有机溶剂进行洗涤，例如DMF有机溶剂进行淋洗2～4次，之后，再经去离子水淋洗2～4次，移除表面残留的溶剂、极性单体和引发剂等。

在步骤S203中，所述干燥过程可以通过自然晾干或者低温烘干，例如在10～30℃的温度下烘干1～72h，例如12h、24h、36h，从而得到乙烯基单体接枝改性的抗菌纤维，并进行后续的纺纱和织造作业，提高面料的抗菌效果。

如图8所示，该乙烯基单体接枝改性的抗菌纤维适用如上所述的家纺制品200中，特别适用在经常洗涤搓洗以及回弹性要求较高场合下的家纺制品200，例如一些贴身衣物例如内衣裤袜，特别是袜子，将所述抗菌纤维经过纺纱机纺成纱线，并根据需要可以混纺其他的纤维例如铜纤维、海藻纤维、玉米纤维、亚麻纤维、以及尼龙纤维、聚酯纤维等从而形成抗菌面料211，并可以经过上述的抗菌整理剂进行整理后抗菌功能显著，将其经过裁剪设置在前脚掌(特别是靠近脚趾)以及后脚跟的位置，进一步可以设置包含本发明提供的抗菌面料211的多层结构，如图8所示，所述多层结构例如可以是一层或者多层，例如3层，在该多层结构中，所述抗菌面料211应该设置在最外一层以及最内一层，从而可以充分保护内层结构免受破坏，同时可以抑制滋生的细菌，其中间层可以根据实际的需要进行调整，例如为增加舒适度可以使用回弹层、吸湿层以及其他材料层，这些材料层的材料可以根据市售的产品进行选择。当然本发明提供的乙烯基单体接枝改性的抗菌纤维还特别适用于在床上用品上，例如是四件套，特别是对于枕头套而言，枕头套长期接触头皮，会滋生大量的细菌，甚至会出现交叉感染的情形，基于本发明提供的枕头套可以有效抑制细菌的滋生。

如图9至图10所示，在本发明公开的另一具体实施方式中，所述抗菌面料210例如可以是聚季铵盐/芦荟抗菌纤维，所述聚季铵盐/芦荟抗菌纤维由包含聚季铵盐和芦荟提取物纺丝液进行纺丝获得，具有祛痘、消炎抗菌的效果，本发明公开了制备如上所述的聚季铵盐/芦荟抗菌纤维的制备方法，包括但不限于以下步骤：

—S301，提供一纺丝溶液，所述纺丝浆液包含以下重量份的组分：

羧甲基壳聚糖3～10重量％、聚季铵盐0.01～0.1重量％、芦荟提取物15～30重量％、聚乙烯醇10～50重量％、磺酸盐1.5～5重量％、醇3～10重量％和余量的去离子水；

—S302，于200～400r/min的条件下搅拌混合所述纺丝溶液；

—S303，将搅拌后的纺丝溶液进行纺丝，其中，纺丝压力为0.2～0.4MPa，纺丝温度为40～60℃，出丝后依次进行牵伸、凝固成型、洗涤、干燥步骤制备得到所述聚季铵盐/芦荟抗菌纤维。

如图9所示，在所述步骤S301中，所述纺丝液中聚季铵盐、芦荟提取物以及磺酸盐作为活性组分，并进一步地复配羧甲基壳聚糖，对细菌，例如葡萄球菌、大肠杆菌等具有较强的抑制效果，并进一步地可以发挥抑制炎症因子的作用，帮助受损肌肤的修复。

所述聚季铵盐的具体地例子例如可以列举聚季铵盐-6、聚季铵盐-7、聚季铵盐-10、聚季铵盐-22，聚季铵盐-39，聚季铵盐-47，聚季铵盐-76，这些材料可以单独使用也可以组合使用，例如可以为聚季铵盐-6和聚季铵盐-22，此时，经过二者的复配可以更好的发挥抑菌效果，二者之间的复配比例为(20～40)：(60～80)，例如35:65、40:60，所述聚季铵盐-6的使用比例低于所述聚季铵盐-22，所述抑菌体系的稳定性更好，在所述纺丝液中的可以以较低的使用量而发挥较高的抗菌效果，所述聚季铵盐的使用量为0.01～0.1重量％，进一步地，可以为0.05～0.078重量％，例如0.062重量％、0.072重量％。

所述纺丝液中的芦荟提取物是天然的抗痘消炎的有效成分，和聚季铵盐存在下，具有良好的抗菌效果，抑菌率可以大于等于70％，所述芦荟提取物的使用量为15～30重量％，例如18重量％、20重量％。

所述纺丝液中的磺酸盐作为表面活性剂，可以进一步地提高纺丝后纤维的柔顺性，改善其表面的亲水性，提高舒适感，所述磺酸盐具体地可以列举全氟乙烷磺酸四乙基铵、二苯砜磺酸钾、全氟烷基磺酸钾、苯磺酰基苯磺酰钾、对甲苯磺酸钠，例如二苯砜磺酸钾，所述磺酸盐的含量为1.5～5重量％，进一步地为2.0～4.2重量％，例如2.3重量％、4.0重量％。

在所述羧甲基壳聚糖不同于常规的壳聚糖，其是两性聚电解质，在该纺丝液中，可以有效地维持纺丝液的稳定性、可纺性，同时保证纺丝后的纤维的抗菌性，所述羧甲基壳聚糖的使用量为3～10重量％，例如3重量％，进一步地，所述纺丝液中还包括聚乙烯醇，其是水溶性的高分子聚合物，用于维持体系的稳定性以及调节所述纺丝液的浓度而适于后续的纺丝作业，所述聚乙烯醇的重均分子量为2000～200000g/mol，更进一步地为2000～8000g/mol，例如4000g/mol、6000g/mol，在该范围内时，其更利于调节纺丝液至想要的浓度，而不会出现不易控制的情况，此外，具有良好的生物相容性，可以促进生痘发炎处的肌肤的修复。所述纺丝液还可以包括醇，例如乙醇等，可以增加对组分聚乙烯醇、所述壳聚糖的溶解而形成均匀的溶液，所述醇的使用量为3～10重量％，例如5重量％。

如图9所示，在上述步骤S301中，为获得所述纺丝液，可以在于60～80℃，20～70r/min，例如60℃，60r/min的条件下将所述聚乙烯醇、所述壳聚糖、所述醇用所述去离子水溶解，接着冷却至室温，继续添加所述聚季铵盐、磺酸盐和所述芦荟提取物，于10～100r/min，继续搅拌得到所述纺丝液。

如图9所示，接着执行所述步骤S302，将上述的纺丝液继续进行搅拌，此时，可以适当地增加搅拌速度至200～400r/min，例如250r/min、350r/min，可以增加粘度而又不出现爬杆现象。

如图9所示，接着执行所述步骤S303，将搅拌后的纺丝液进行纺丝，该纺丝过程可以采用湿法纺丝，具体地，可以将上述纺丝液加入湿法纺丝机反应釜中，并设定纺丝速度在100～110m/min，例如100m/min，纺丝压力为0.2～0.4MPa，例如0.4MPa，纺丝温度为50～60℃，例如60℃，从而可以始终保持纺丝液处于良好的溶解状态，之后经过直径例如为0.2mm的喷丝孔挤出成型，在该凝固浴可以使用去离子水，该去离子的温度为10～15℃，例如10℃，在该凝固浴下可以实现快速凝固成型得到聚季铵盐/芦荟抗菌纤维。当然并不限定于此，还可以使用酸浴，该酸浴例如为110～120g/L的H2SO4，12～14g/L的ZnSO4，245～255g/L的Na2SO4，例如110g/L H2SO4、12g/L ZnSO4，以及245g/L Na2SO4，酸浴温度为55～60℃，之后可以依序经过牵伸装置、清洗浴、干燥装置、打卷装置，获得所述聚季铵盐/芦荟抗菌纤维。

如图10所示，该聚季铵盐/芦荟抗菌纤维特别适合毛巾，例如澡巾、面巾、方巾等的家纺制品上，所述该聚季铵盐/芦荟抗菌纤维可以和其他天然纤维混纺并最终构成毛巾制品中绕基底层212b的毛圈层212a，以直接摩擦接触肌肤，触感柔软，该混纺过程例如可以将该聚季铵盐/芦荟抗菌纤维和其他纤维例如天然纤维缠绕在混纺机滚辊上，从而可以进行混纺编织，之后再经牵伸、洗涤、干燥得到所述复合纤维面料，该复合面料经过如上所述的抗菌整理剂整理后，抗菌效果明显，而且进一步地降低季铵盐/芦荟抗菌纤维的使用，从而有效降低成本，之后将所述符合纤维面料可以参照GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》溶出性抗(抑)菌产品抑菌性能试验方法进行测试，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，以及痤疮丙酸杆菌的抑菌效果均达95％以上，进一步地，纤维的断裂强力为0.7～1.2cN/dtex，例如0.9cN/dtex，断裂伸长率为25～40％，例如35％。

如图10所示，在该毛巾制品中，该聚季铵盐/芦荟抗菌纤维可以为任意旦，基于为补足使用韧性的需求，所述聚季铵盐/芦荟抗菌纤维为多纤丝。所述天然纤维可以提高所述毛巾的舒适性，例如丝、棉、毛、亚麻、软毛、毛发、纤维素、苎麻、大麻、亚麻、木质纸浆等在内的天然纤维，在包括本发明提供的聚季铵盐/芦荟抗菌纤维的毛巾制品中，还可以进一步地设计制作印花、割绒毛巾。

如图11所示，在本发明公开的另一具体实施方式中，所述面料213例如包括壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维，其利用阳离子聚电解质的壳聚糖季铵盐和羧甲基壳聚糖形成共混微胶囊，之后和具有阴离子聚电解质的海藻酸钠的水溶液进行纺丝时，不易被之后的碱液以及水溶液而破坏，克服难以成型的问题，以及避免了单一壳聚糖季铵盐和海藻酸钠直接进行静电自组装时易团聚结块，纤维易断裂的情况，基于本发明提供的所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维基于离子键的强相互作用，有效保证了该复合纤维结构稳定，力学性能好，同时由于纤维所含海藻酸的吸湿性优异，因此纤维的吸湿性能得以提高，而壳聚糖季铵盐和羧甲基壳聚糖具有优异的抗菌性，又使得纤维拥有良好的抗菌性能，即基于具有优异生物相容性、可降解性、强吸湿性、舒适性的海藻酸钠以及壳聚糖季铵盐的抗菌特性可广泛适用在儿童用的家纺制品，例如儿童被、儿童用毛毯等。本发明公开了如上所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法包括但不限于以下步骤：

—S401，将羧甲基壳聚糖水溶液和所述壳聚糖季铵盐的水溶液进行共混得到混合液；

—S402，向所述混合液中添加乳化剂，经分散搅拌步骤后，得到所述羧甲基壳聚糖和所述壳聚糖季铵盐的共混微胶囊；

—S403，将所述共混微胶囊加入至海藻酸钠的纺丝液，经充分搅拌、溶解、过滤后纺丝制备所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维。

在步骤S401中，所述羧甲基壳聚糖是两亲性聚电解质，同阳离子聚电解质壳聚糖季铵盐共混具有良好的力学性能和抗菌功能，之后在形成微胶囊时形状包覆性好，与海藻酸钠的纺丝液混合进行纺丝时，不易被之后的碱液以及水溶液而破坏，所述羧甲基壳聚糖水溶液的质量分数例如为3～10重量％，例如4重量％，从而保持溶液的稳定性和后续的可纺性。所述壳聚糖季铵盐的质量分数相对于所述羧甲基壳聚糖水溶液可以有所增加，但基于成本的考虑，不应该过高，例如可以为5～20重量％，例如7重量％、10重量％，二者之间可以以1：1的比例进行混合得到所述混合液。

如图11所示，在步骤S401中，所述使用的壳聚糖季铵盐中季铵盐的取代度小于等于30％，当取代度大于30％时，季铵盐的取代度过高，溶解性能低，不利于进行自组装反应，从而影响抗菌性能，碳链长度为6～12，在该范围内抗菌性能明显，该碳链可以破坏细菌细胞膜结构，从而达到抑制细菌的目的。

如图11所示，接着执行步骤S402，将如上所述的混合液中添加乳化剂，例如油包水型的乳化剂，进一步地可以列举聚甘油硬脂酸酯、山梨醇单月桂酸酯、石油磺酸钠、烷基苯磺酸盐、司盘80、月桂醇聚氧乙烯醚、硬脂酸锌等，之后在40～60℃下搅拌乳化5～30min，之后再经过超声处理20～60min，例如30min，以获得相应的共混微胶囊。所述乳化剂添加量相对于所述混合液的重量比为0.1～1％，从而可以满足均匀乳化的要求，所述乳化后共混微胶囊经干燥收集后可以通过马尔文激光衍射粒度分布仪或者扫描电镜进行观察，其粒径范围为6～100nm，进一步地在6～20nm，例如6nm、10nm。

如图11所示，接着执行步骤S403，将上述共混微胶囊加入至海藻酸钠的纺丝液，例如为海藻酸钠的氢氧化钠溶液中，充分搅拌、溶解、过滤后，进行纺丝，该纺丝过程例如可以采用湿法纺丝，并经例如经硫酸锌凝固浴纺丝成型，再将所得纤维清洗、脱硫、上油、干燥，即得到所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维。所述海藻酸钠为β-D-甘露糖醛酸(M段)和α-L-古洛糖醛酸(G段)通过1-4糖苷键连接而成的天然线性高分子，具有良好地抗菌性和吸湿性。

经过如上所述的制备过程获得所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维中壳聚糖季铵盐和海藻酸钠的含量可以达到0.5～1，二者之间的作用力强，在多次使用过程中不易结构不易被破坏，具有持续的抗菌、吸湿效果，保持儿童肌肤干爽，免受细菌等的侵扰。

如图12至图13所示，在本发明公开的另一具体实施方式中，所述面料214例如包括皮芯型玉米纤维/聚酯复合抗菌纤维，其利用芯层玉米纤维的收缩特性，从而在聚酯纤维的皮层和芯层之间形成空间，之后抗菌助剂上功能基团可以和皮层和芯层上的纤维原料的官能团反应形成稳定的共价键结合，从而稳定的发挥抗菌效果，此外，玉米纤维由玉米淀粉进行发酵转化为乳酸，并经聚合形成聚合物，熔融所述聚合物到玉米纤维熔体，其具有良好地悬垂性、滑爽性、吸湿透气性、天然抑菌以及良好的耐热性及抗紫外线功能，其作为芯层使用时，起到支撑骨架的作用，保证了皮芯型玉米纤维/聚酯复合抗菌纤维在具有良好抑菌的同时，可以兼具上述的功能，特别是垂感和抗紫外特性，其保证在运用到在特别是窗帘的家纺用品时，具有令人满意的外观和实用性。

进一步地，在经过本发明的抗菌整理剂整理后，在其表面形成了致密涂层，作为窗帘使用时，可以阻挡室外的潜在地漂浮的细菌、病毒，而且基于该致密特性以及皮芯型的结构，也阻挡光线的传播，可以起到遮光，营造良好的私密空间。

如图13所示，所述皮芯型结构包括芯层214a和壳层214b以及抗菌助剂(图中未示出)。所述壳层214b位于所述芯层214a外周部，包裹所述芯层214a，并与所述芯层214a之间具有间隙，即形成中空的空心结构，所述芯层214a为玉米纤维，所述壳层214b为聚酯纤维，所述抗菌助剂位于所述芯层214a和所述壳层214b之间的间隙内，所述抗菌助剂具有与所述聚酯纤维和/或所述玉米纤维共价结合的反应性官能团，所述抗菌助剂的反应性官能团可以包括羟基、羧基、氨基等，更具体地，可以列举壳羧甲基壳聚糖，以及壳聚糖季铵盐，以及其他适合的材料，从而可以和聚酯纤维和所述玉米纤维上的羟基基团进行化学键合。芯层214a和壳层214b之间的间隙的距离为1-10mm，例如1mm、2mm，这是由玉米纤维的收缩效果而形成的，间隙越大，可以填充的抗菌助剂越多，但通过当间距过大时，造成浪费，而且芯层作为支撑层时支撑性下降，垂感等性能受到影响，当间隙距离过低时，抗菌助剂的填充含量不足，在上述范围内时，可以保持良好的平衡。进一步的，本发明公开了如上所述的皮芯型玉米纤维/聚酯复合抗菌纤维的制备方法，包括但不限于以下步骤：

—S501，将玉米淀粉进行发酵转化为乳酸，并经聚合形成聚合物，熔融所述聚合物到玉米纤维熔体，作为芯层；

—S502，将聚酯进行造粒、熔融步骤得到聚酯纤维熔体，作为壳层；

—S503，将所述壳层和所述芯层分别经双螺杆挤出机和单螺杆挤出机熔融输送，分配到皮芯型喷丝板的各个喷丝孔，从喷丝孔中射出，经冷却凝固、牵伸得到所述皮芯型玉米纤维/聚酯复合纤维；

—S504，加热煮沸所述皮芯型玉米纤维/聚酯复合纤维，以使所述芯层收缩，所述芯层和所述壳层之间形成间隙；

—S505，将收缩后的所述皮芯型玉米纤维/聚酯复合纤维浸渍在含有抗菌剂的溶液中，并进行升温反应，其中，所述抗菌助剂具有与所述聚酯纤维和/或所述玉米纤维共价结合的反应性官能团。

如图13所示，在步骤S501中，将玉米淀粉进行发酵转化为乳酸，并经聚合形成聚合物，熔融所述聚合物到玉米纤维熔体，作为芯层。具体地，可以将玉米淀粉均匀分散到40-60℃的去离子水中，搅拌均匀后，超声处理3-4min，之后调节温度至室温，添加例如α-淀粉酶进行搅拌得到酶解液，之后还可以进行高温蒸汽灭菌处理，接着对该酶解液添加米曲霉种子液，然后进行发酵处理，进一步地还可以添加椰油酰胺丙基甜菜碱，搅拌均匀后，继续发酵36～72h，得到发酵液，并提纯得到乳酸。在该乳酸进行聚合形成高聚物可以将乳酸进行脱水环化得到丙交酯，再将丙交酯与己内酯按预定的摩尔比混合后，然后再在高温下经过聚合合成高分子聚合物。

如图13所示，接着执行步骤S502，将聚酯进行造粒、熔融步骤得到聚酯纤维熔体，作为壳层。

如图13所示，接着执行步骤S503，将该壳层和所述芯层分别经双螺杆挤出机和单螺杆挤出机熔融输送，分配到皮芯型喷丝板的各个喷丝孔，从喷丝孔中射出，经冷却凝固、牵伸得到所述皮芯型玉米纤维/聚酯复合纤维，所述壳层和所述芯层之间的复合比为(20～60)：(80～40)，所述双螺杆挤出机和单螺杆挤出机中直径为50mm，所述螺杆挤出机的加料段温度为240-255℃，所述螺杆挤出机的压缩段温度为280-295℃。进一步地，喷丝头的温度为250-280℃，所述喷丝头的喷射孔径在230-250nm。

如图13所示，接着执行步骤S504，加热煮沸所述皮芯型玉米纤维/聚酯复合纤维，以使所述芯层收缩，所述芯层和所述壳层之间形成间隙，更进一步地，为增大该间隙并固定，还可以将加热煮沸后的皮芯型玉米纤维/聚酯复合纤维立即送入10℃以下的去离子水中，更进一步地是冰水的混合中浸渍10～30s。从而可以获得距离在1-10mm的间隙。

如图13所示，接着执行步骤S505，将收缩后的所述皮芯型玉米纤维/聚酯复合纤维浸渍在含有抗菌剂的水溶液中，该浸渍过程可以是在低温下浸渍30min～1h，以抗菌剂可以充分地浸湿进入间隙内，之后进行升温例如60～80℃反应，所述抗菌助剂具有与所述聚酯纤维和/或所述玉米纤维共价结合的反应性官能团，从而获得所述皮芯型玉米纤维/聚酯复合纤维。

在本发明公开的另一具体实施方式中，所述面料例如包括田菁改性聚丙烯腈基碳纤维，之后和竹纤维、长绒棉混纺成纱线，经抗菌浆料进行浆纱得到的抗菌面料，其利用田菁具有消炎，止疼，再配合抗菌浆料处理，起到事半功倍的抗菌效果，对人体具有益处。面料舒适透气，手感柔软细腻光滑细致，非常舒适，并且面料的耐洗性强，功能效果持久，极其适用于床单、被罩等家纺产品。

本发明公开了如上所述的含田菁纤维的抗菌家纺面料及其制备方法包括，1)将田菁杆于去离子水浸泡10-12h后、磨浆，加入椰子油酸、椰子油酸、甜菜碱和聚乙烯醇，通入温度为120-140℃、压力为1.0-5.0MPa的水蒸汽，进行水解后，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，再于50-70℃下干燥，加入黄原胶，在30-50℃下搅拌20-50min，加入到聚丙烯腈基碳纤维的纺丝原液中，混合均匀，纺丝，制得田菁改性聚丙烯腈基碳纤维；2)采用田菁改性聚丙烯腈基碳纤维、竹纤维和长绒棉混纺成纱线，经分条整经制成织轴，采用抗菌浆料进行浆纱，在梭织机上生产出含田菁纤维面料坯布；再经织物前整理、印染处理和后整理。

在上述1)中，田菁与椰子油酸、椰子油酸、甜菜碱、聚乙烯醇的重量比例为(70-80)：(12-15)：(17-20)：(5-11)。

在上述2)中，田菁改性聚丙烯腈基碳纤维、竹纤维和长绒棉的重量比例为(6-10)：(18-22)：(68-76)。

需要说明的是，所述抗菌浆料包括如下重量份数的组分：银杏叶2.5-10份、鱼腥草2.5-3份、金银花0.8-1.2份、甘草0.5-2份、植物胶4-10份、海藻酸钠1-2.5份、明矾3-8份、淀粉1-2份、渗透剂1-2份、水70-80份。

具体地，所述抗菌浆料制备方法如下：先将银杏叶、鱼腥草、金银花和甘草加入3-4倍量水中，于超声频率40kHz、功率100W下超声提取两次，每次30-45min，加入3-4倍量乙醇，于超声频率40kHz、功率100W下超声提取两次，每次25-30min，制得抗菌提取液，加入植物胶、海藻酸钠、明矾、淀粉、水混合均匀，获得抗菌浆料。

在上述2)中，所述浆纱的工艺参数为：浆槽的温度为70-75℃；浆液粘度为(5-30)MPa·s；上浆率为10％-18％；回潮率为10-15％。进一步地，所述织物前整理包括上浆、退浆和漂白。所述上浆采用水溶性浆料，以水溶性浆料的总质量为基准计，所述水溶性浆料中各组分种类及重量份如下：水100份，二甲基酰甲胺5～8份，N-甲基乙醇胺2～6份，淀粉7～10份，丁酮0.6～2份、2-萘酚0.5-2份和矿物油3～6份。在印染处理步骤中，采用活性印花，印染工艺中蒸化工序的温度为100℃～110℃，时间为10～15min。

在本发明公开的另一具体实施方式中，所述面料例如包括金钱草纤维，之后和竹纤维、棉纤维、涤纶长丝纤维和金钱草纤维为原料，采用复合抗菌浆料进行浆纱，得到一种抗菌功能的纺织品。在金钱草纤维制备步骤中，经过烧碱溶解、熟成处理除去金钱草的毒性，使得获得金钱草纤维既无毒性又保持消炎功效，再配合复合抗菌浆料，金钱草被包裹于抗菌浆料内，起到更好的抑菌效果，经测试清洗100次，纺织面料的抗菌率仍然大于85％。金钱草纤维抗菌纺织面料舒适透气，手感柔软细腻光滑细致，并且水洗尺寸收缩率低于2％，面料耐洗性强，功能持久，该纺织面料尤其适用于生产内衣产品。

本发明公开了如上所述金钱草纤维抗菌纺织面料的制备方法，采用竹纤维、棉纤维、涤纶长丝纤维和金钱草纤维混纺成纱线，经分条整经制成织轴，采用复合抗菌浆料进行浆纱，晾干，在梭织机上生产出金钱草纤维面料坯布；再经织物前整理、印染处理和后整理；其中，所述复合抗菌浆料包括以下重量份的组分：乙二胺铜配合物1-3份、有机硅季铵盐10-30份、聚六亚甲基胍盐酸盐2-5份、乙醇75-80份、水45-60份。

所述竹纤维、所述棉纤维、所述涤纶长丝纤维和所述金钱草纤维重量比例为(15-21)：(37-45)：(12-18)：(1-5)。所述复合型抗菌整理剂的浓度为2-5g/L。所述有机硅季铵盐为氯丙基三甲氧基硅烷与长链叔胺的合成产物。所述聚六亚甲基胍盐酸盐为聚六亚甲基单胍盐酸盐或聚六亚甲基双胍盐酸盐。所述金钱草纤维通过如下步骤制备：制作纤维素浆，加入烧碱至纤维素浆内，老成，然后二硫化碳黄化，再添加金钱草干粉末、多孔淀粉、黄原胶混合均匀，烧碱溶解，熟成，湿法纺丝，后处理，干燥，获得成品。所述纤维素浆与所述金钱草干粉末、所述多孔淀粉、所述黄原胶的质量比为100：(25-35)：(12-20)：(6-10)。所述织物前整理包括上浆、退浆和漂白。所述上浆采用水溶性浆料，所述水溶性浆料中各组分种类及重量份如下：水100份，乙二醇10-20份，醋酸三甲酯6-10份，醋酸钠2-7份，三氧化二锑0.5-2份，淀粉6～10份，渗透剂0.8～3份和硅油4～8份。所述印染处理采用活性印花，进一步地，在印染处理中，蒸化温度为100℃～110℃，时间为10～12min。更进一步地，所述后整理包括柔软和定型，柔软采用亲水性柔软剂。获得所述金钱草纤维抗菌纺织面料。

在本发明公开的另一具体实施方式中，所述面料例如包括含有皂荚提取物的抗菌纱线，以皂荚提取物为抗菌物质，采用纱线整理剂对纱线进行抗菌整理，纱线整理剂含有植物胶、2-萘酚、皂荚提取物和淀粉，采用植物胶、淀粉负载皂荚提取物，使得皂荚提取物慢慢释放，延长抗菌时间。由抗菌纱线做出的纺织面料抗菌效果好，抗菌率大于95％。竹炭纤维具有蜂窝状的结构，更有利于将皂荚提取物包裹至纺织品中，进一步延长抗菌时间，并且竹炭纤维具有抗紫外线的作用，并对室内气体具有很好的吸附、净化作用。此外，处理后的纱线手感滑爽、弹性好，避免制备的面料容易发生褶皱。处理后的散纤维回潮率均匀稳定，纤维比电阻低，可纺性好，经过抗菌整理的散纤维没有带来可纺性问题。本发明的抗菌纱线可应用于客厅的窗帘纺织品，可以起到抑菌、吸附有害空气的作用。

所述抗菌纱线的抗菌率可达99.9％，并且经测试清洗80次后，纺织面料的抗菌率仍然高达92％。以抗菌纱线的总质量计，所述的抗菌纱线采用散纤维至少有20wt％经抗菌整理剂进行抗菌整理；所述的抗菌纱线的支数为20S～40S的单纱或股线；所述的单纱的捻度为400～750捻/米，所述的股线的捻度为400～900捻/米；其中，抗菌整理剂包括水、植物胶、2-萘酚、皂荚提取物和淀粉，所述水、所述植物胶、所述2-萘酚、所述皂荚提取物和所述淀粉的重量比例为(40-50)：(2-10)：(0.1-2)：(6-10)：(1-5)。

所述散纤维选用棉纤维、竹炭纤维、铜氨纤维和麻纤维中至少一种或多种。棉纤维的透气性良好。麻纤维具有强力大，浸水后强力更大的特性，同时耐磨耐腐、抗菌、吸收和散发水分快、传热导热快及绝缘性好等特点，和棉纤维混纺后，增强了纱线的抱合力，减少了掉毛现象，使纱线具备强韧性的同时保持柔软和弹性，且麻纤维的耐腐、吸收及散发水分快和抗菌性使纱线不易因积潮而被腐蚀和起霉，延长了织造物的使用寿命，并减少织造物清洗或更换的次数。竹炭纤维具有超强吸附力，能吸湿保温、除味抗菌等功效。竹炭纤维具有蜂窝状的结构，具有优良的净化空气、抑菌抗菌性能，极大扩展面料功能。铜氨纤维手感柔软，吸湿性好，并且具有很好抑菌效果。所述散纤维由棉纤维、麻纤维、竹炭纤维和铜氨纤维按照重量比(1.5-8)：(2-6)：(1-5)：(0.5-2)组成。

在所述纱线整理中，所述水、所述植物胶、所述2-萘酚、所述皂荚提取物和所述淀粉的重量比例为45：8：1：8：3。进一步地，所述植物胶选自田菁胶、胡麻胶、瓜尔胶中的一种或几种。

本发明还公开了如上所述抗菌纱线的方法，包括以下步骤：按散纤维含量比配毛，混料除杂，开毛，和毛，梳毛，粗纱，细纱，抗菌整理，加捻，定型，包装。其中，所述抗菌整理的步骤如下：1)抗菌整理：加水在染缸中，以处理的散纤维的质量计，加入0.5-2wt％的渗透剂，用醋酸调节pH为4.5-6.0，加入1-3wt％的抗菌整理剂；在温度40-60℃的条件下保温至少1-2h；然后加入助剂，保温20-40min；2)后处理：降温至室温，排液，加水润洗，排液，脱水，烘干。

所述润湿渗透剂包括以下重量份的组分：聚氧乙烯醚34-50份、十二烷基苯磺酸钠2-6份、羟丙基纤维素8-15份、水杨酸钠2-10份、三乙二醇二甲醚2-10份、2-乙基己胺聚氧乙烯醚甲基氯化铵4-10份、萘磺酸钠2-8份、十二烷基硫酸钠1-5份、油酸聚乙二醇酯1-8份、柠檬酸钠2-6份、十二烯基丁二酸4-10份和水40-65份。纤维纺织品在未进行加工处理前，一般都容易缩水、起皱、染色效果差，为解决这方面的问题，需加入润湿渗透剂。一般的纤维都会有纵向天然转曲、纤维截面细小、透气性差的特点；当用润湿渗透剂处理后，纤维的纵向天然转曲消失，纤维截面膨胀，其直径加大，横截面接近圆形，增加了纤维的透气性和对光线的有规律反射能力。本发明的润湿渗透剂具有优异的润湿性能。具有优异的乳化特性，能赋予织物优良的亲水性。

如图14至图15所示，在本发明公开的另一具体实施方式中，所述面料215例如包括一种含棉纤维构成的三维抗菌纱线，其利用包芯纱线结构，芯层为可溶性纤维，所述壳层为棉纤维纱线，之后溶去所述包芯纱线中芯层纱线，得到棉纤维壳层的三维纱线，接着在经纱线抗菌整理液进行抗菌整理得到。所述含棉纤维的三维抗菌纱线蓬松柔软，特别适合用作毛巾，并进一步地通过采用无捻纱线，加大其柔软度和使用场合。

如图15所示，本发明公开了该含棉纤维构成的三维抗菌纱线的制备方法，所述制备方法包括：

—S601，提供一包芯纱线，其中，所述芯层为可溶性纤维，所述壳层为棉纤维纱线；

—S602，多次牵伸并卷绕所述包芯纱线；

—S603，对所述卷绕后的包芯纱线进行定型；

—S604，溶去所述包芯纱线中芯层纱线，得到棉纤维壳层的三维纱线；

—S605，将所述棉纤维壳层的三维纱线浸渍纱线抗菌整理液，得到所述三维抗菌纱线。

如图15所示，在如上述所述的步骤S601～605中，所述棉纤维采用无捻纱线，进一步地，该无捻纱线是支数为30～80的纱，促进毛巾的柔软度，从而还可以适用于于婴幼儿。所述纱线抗菌整理液包含以下重量份的组分：聚季铵盐0.01～0.1重量％、芦荟提取物5～20重量％、醇1～5重量％、保湿剂3～15％、增稠剂1～10％和余量的去离子水。在上述范围内，基于聚季铵盐和芦荟提取物的有效的活性成分可以帮助促进肌肤修复和抗菌作用。所述聚季铵盐选自聚季铵盐-6、聚季铵盐-7、聚季铵盐-10、聚季铵盐-22，聚季铵盐-39，聚季铵盐-47，聚季铵盐-76中的一种或上述任意其组合。更进一步地，所述聚季铵盐选自重量比为1:3的聚季铵盐-6和聚季铵盐-22。

接着请返回参考图5和图6，在步骤S2中，采用上述的整理液对如上所述的面料210进行浸轧整理。所述面料210包括上述的抗菌纤维或纱线，进一步地，可以是上述的抗菌纤维之间相互进行混纺或者与其他纤维进行混纺形成，从而相互交叉缠绕得到交叉网络结构的面料210，所述面料210同前述具体实施方式中的基布110相同，其布缝，即经纬纱线之间的形成空隙例如为0.1～100um，例如0.1um、10um、20um、50um，从而以允许所述抗菌整理剂组分进入布缝中，充分发挥抗菌和病毒灭活作用。

如图5所示，在步骤S2中，在浸轧整理过程中，将面料210浸泡至整理液中浸泡0.5～1h，例如0.5h，以使其充分浸湿，接着，所述浸轧例如采用二浸二轧，轧液率为65～72％，例如68％、70％、72％。

如图5和图6所示，在步骤S2中，将浸轧整理后的面料210进行烘培，以使其整理液充分固定在面料210的表面形成整理层220、230，所述焙烘过程可以多次多段的烘培过程，例如通过梯度升温的方式进行，具体地，例如将浸轧后的面料100在80～100℃温度下预烘3～5min，例如5min，然后在140～160℃下烘焙1～2min，接着在160℃～180℃烘焙1～2min，得到所述整理后的面料制品200。

如下将引入具体的实施例对对发明进行更为详细的说明。

实施例

试验材料

按照表1中的试验材料和上述的整理方法，制造实施例1-4，获得相应的面料制品。

测试方法.

将制造实施例1-4获得的获得的面料制品进行抗病毒、抗菌测试和色牢度等测试，测试结果如表1所示。

抗病毒、抗菌测试：按照GB/T 20944-2007测试面料制品对金黄葡萄球菌(AATCC6538)、大肠杆菌(8099)、白色念珠菌(AATCC10231)的平均抑菌率。通过体外病毒培养实验，在4℃条件下对流感病毒(RNA病毒)1.0×103HC50单位/ml病毒液作用1小时，对甲型流感病毒的灭活率。洗水方法按照AATCC135中的洗涤方法洗水50次。

耐色牢度测试：按照GB 18401-2010标准面料制品耐水色牢度。

表1 面料制品的性能评估

如上表1所示，经过本发明提供的面料制品对细菌、甲型流感病毒的灭活率达到85％，且在面料水性5次，病毒灭活率为62％，所述面料制品抗病毒效果好，且手感柔然，亲肤性好。

所述抗菌整理剂利用聚氨酯乳液、带电荷硅藻土、发泡剂和有机硅偶联剂作为整理剂，从而保证了所述抗菌整理剂在整理面料时，保证了对所述面料的粘接力，层间附着力大于等于10N/cm，进一步地，基于这些整理剂将病毒吸附固定面料上，并对其进行充分活效果，特别在病毒传播的早期，可以进行有效扼制，阻断传播，保护人体健康。此外，根据本发明提供的整理剂整理的面料柔软性高、贴合皮肤，舒适度高。此外，本发明提供的原料成分来源广泛、安全环保、成本低，且制备方法简单，易操作，可以广泛适用于工业化生产。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将羧甲基壳聚糖水溶液和所述壳聚糖季铵盐的水溶液进行共混得到混合液；

向所述混合液中添加乳化剂，经分散搅拌步骤后，得到所述羧甲基壳聚糖和所述壳聚糖季铵盐的共混微胶囊；

将所述共混微胶囊加入至海藻酸钠的纺丝液，经充分搅拌、溶解、过滤后纺丝制备所述壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维。

2.根据权利要求1所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖季铵盐中季铵盐的取代度小于等于30％，碳链长度为6～12。

3.根据权利要求1所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为油包水型的乳化剂。

4.根据权利要求3所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述乳化剂选自聚甘油硬脂酸酯、山梨醇单月桂酸酯、石油磺酸钠、烷基苯磺酸盐、司盘80、月桂醇聚氧乙烯醚、硬脂酸锌中的任意一种或上述任意其组合。

5.根据权利要求1所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述分散搅拌步骤包括在40～60℃下搅拌乳化5～30min，之后再经过超声处理20～60min。

6.根据权利要求1所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述共混微胶囊的粒径为6～100nm。

7.根据权利要求1所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维的制备方法，其特征在于所述壳聚糖季铵盐的水溶液质量分数大于所述羧甲基壳聚糖水溶液的质量分数。

8.一种根据权利要求1～7任意一项所述的制备方法获得的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维。

9.一种儿童用家纺制品，其特征在于，所述儿童用家纺制品中包括权利要求8所述的壳聚糖季铵盐/海藻复合抗菌纤维构成的抗菌面料。

10.根据权利要求9所述的儿童用家纺制品，特征在于，所述抗菌面料通过抗菌、抗病毒整理液进行整理。

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