CN112941702A - 一种高弹抗菌纤维针织面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高弹抗菌纤维针织面料及其制备方法，包括如下重量份原料：15‑30份抗菌纤维，30‑50份高弹性纤维，35‑50份冰丝，10‑35份蚕丝；将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝置于并丝机头，以60‑90圈/秒的转速启动并线机，将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝并丝成混合丝线，之后将混合丝线纺织成经纱密度为180根/10cm，纬纱密度为160根/10cm的高弹抗菌纤维针织面料；该中间体与处理后的纤维混合，中间体上的阳离子能够与羧酸钠的钠离子交换，进而将中间体交换至纤维结构中，制备出抗菌纤维，中间体上的季鏻官能团能够起到抗菌作用，赋予制备出面料优异的抗菌性能。

Description

一种高弹抗菌纤维针织面料及其制备方法
技术领域
本发明属于面料制备技术领域，具体为一种高弹抗菌纤维针织面料及其制备方法。
背景技术
纤维凭借其弹性模量大，塑性形变小，强度高等特点在人们生活中扮演着越来越重要的角色，尤其是人们的穿着，像衣服，袜子之类更是离不开纤维。但是纤维产品因为其多孔式物体形状和高分子聚合物的化学结构利于微生物附着，使此类纤维产品成为微生物生存、繁殖的良好寄生体，这对人体会造成一定的危害。也有部分企业将具有抗菌成分的纳米银加入到面料中达到抗菌的作用，但是此种方法成本较高，不利于中小企业的生产。
中国发明专利CN109778407A公开了一种抗菌面料及其制备方法。通过在制备面料过程中加入抗菌肽使得衣物能够更好的防治菌类的污染，使得衣物更加安全。另外，采用多种纤维混合，提高了衣物的透气性和散热性，穿着更加舒适，具有更好的悬垂度。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明提供一种高弹抗菌纤维针织面料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高弹抗菌纤维针织面料，包括如下重量份原料：15-30份抗菌纤维，30-50份高弹性纤维，35-50份冰丝，10-35份蚕丝；
该高弹抗菌纤维针织面料由如下方法制成：
将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝置于并丝机头，以60-90圈/秒的转速启动并线机，将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝并丝成混合丝线，之后将混合丝线纺织成经纱密度为180根/10cm，纬纱密度为160根/10cm的高弹抗菌纤维针织面料。
进一步地，所述抗菌纤维由如下方法制成：
步骤S1、将聚丙烯腈纤维加入质量分数20％的水合肼中，以150-250r/min的转速匀速搅拌30min，制得第一混合液，之后将第一混合液转移至三口烧瓶中，通入氮气，加热回流直至混合液沸腾，停止通入氮气，之后用石蜡液封回流5h，终止加热，通入氮气降温至室温，排出反应产物，用去离子水洗涤三次，之后置于真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，加热温度为70-80℃，干燥时间为10h，制得交联纤维；
步骤S2、将步骤S1制得的交联纤维加入质量分数15％氢氧化钠水溶液中，以150-250r/min的转速匀速搅拌30min，制得第二混合液，之后将第二混合液转移至三口烧瓶中，加热回流2h，反应结束后，将反应产物用去离子水洗涤至中性，60℃下干燥10h，制得处理后的纤维；
步骤S3、将溴丙基三苯基溴化鏻和四甲基丙二胺混合均匀，之后加入二甲基甲酰胺中，通入氮气，升温至90-95℃，在此温度下匀速搅拌并反应20h，反应结束后减压蒸馏除去二甲基甲酰胺，制得中间体；
步骤S4、将制得的中间体加入去离子水中，匀速搅拌30min，加入处理后的纤维，溶胀2h后升温至40-60℃并以100-150r/min的转速搅拌2h，用去离子水洗涤至体系中无溴离子，过滤，干燥，制得抗菌纤维。
进一步地，步骤S1中控制聚丙烯腈纤维和水合肼的用量比为5g∶500mL，步骤S2中控制交联纤维和氢氧化钠水溶液的用量比为5g∶500mL，步骤S3中控制溴丙基三苯基溴化鏻、四甲基丙二胺和二甲基甲酰胺的用量比为5g∶2g∶50mL，步骤S4中控制中间体和处理后的纤维重量比为1∶1。
聚丙烯腈纤维在水解时形态会发生改变，所以本发明步骤S1中将聚丙烯腈纤维加入水合肼中，水合肼能够与聚丙烯腈纤维上的氰基发生反应，在分子间或者分子内进行脱氨成环反应，形成空间网络结构，能够增强交联纤维的机械性能；步骤S2中将交联纤维加入氢氧化钠水溶液中，制备出处理后的纤维，剩余的氰基能够水解形成羧酸钠，进而处理后的纤维上含有羧酸钠，之后步骤S3中通过溴丙基三苯基溴化鏻和四甲基丙二胺在二甲基甲酰胺中反应，制备出一种中间体，之后步骤S4中将该中间体与处理后的纤维混合，中间体上的阳离子能够与羧酸钠的钠离子交换，进而将中间体交换至纤维结构中，制备出抗菌纤维。
进一步地，所述高弹性纤维由如下方法制成：
第一步、将亚油酸甲酯和丁四醇加入三口烧瓶中，以200-300r/min的转速匀速搅拌15min后加入碳酸钠，升温至150-160℃并匀速搅拌4h，搅拌结束后静置2h，离心分离溶解的碳酸钠，之后置于旋转蒸发仪中，在温度为50-55℃，压力为0.01MPa的条件下旋蒸30min，之后加入质量分数20％稀盐酸溶液除去剩余碳酸钠，用去离子水洗涤至中性，之后升温至85-95℃，蒸发10min，制得产物A，控制亚油酸甲酯和丁四醇的物质的量之比为1∶2-3，碳酸钠的用量为亚油酸甲酯和丁四醇的质量和的0.8％-1％；
第二步、将第一步制得的产物A和碳酸二甲酯加入三口烧瓶中，混合均匀后加入三乙胺，通入氮气，置于90-100℃油浴中并以100-120r/min的转速搅拌2h，搅拌结束后取出，在温度为50-55℃，压力为0.01MPa的条件下蒸发除去未反应的三乙胺和碳酸二甲酯，用去离子水洗涤至中性，制得产物B，控制产物A和碳酸二甲酯的物质的量之比为1∶2，三乙胺的用量为产物A和碳酸二甲酯质量和的0.5％-0.6％；
第三步、将制得的产物B加入三口烧瓶中，加热至55-60℃，真空脱水脱气2h，之后降温至30-35℃，通入氮气，加入活化后的体积分数为15％的乙二醇溶液，混合均匀后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以420-450r/min的转速搅拌10min，加入聚乙二醇，在此温度下反应2h，制得预聚体，之后蒸发浓缩15min，在55-60℃下固化4h，制得弹性体，熔融纺丝，制得高弹性纤维，控制产物B、乙二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚乙二醇的物质的量之比为2∶2∶2∶1。
亚油酸甲酯和丁四醇混合，之后加入碳酸钠作为催化剂，亚油酸甲酯和丁四醇之间发生酯交换反应，制备出产物A，制备过程中通过稀盐酸溶液除去未除尽的碳酸钠，防止作为催化剂的碳酸钠参与后续制备过程；第二步中通过制备的产物A与碳酸二甲酯混合，加入三乙胺作为催化剂制备出产物B，产物A与碳酸二甲酯之间发生取代反应，碳酸二甲酯与产物A之间形成了环状的碳酸酯，所以产物B上具有环状的碳酸酯结构；第三步中将产物B和二苯基甲烷二异氰酸酯在活化后的乙二醇中混合，加入聚乙二醇制备出一种弹性体，该弹性体在制备过程中能够通过加入产物B减少异氰酸酯的用量，之后熔融纺丝制备出高弹性纤维。
一种高弹抗菌纤维针织面料的制备方法，包括如下步骤：
将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝置于并丝机头，以60-90圈/秒的转速启动并线机，将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝并丝成混合丝线，之后将混合丝线纺织成经纱密度为180根/10cm，纬纱密度为160根/10cm的高弹抗菌纤维针织面料。
本发明的有益效果：
(1)本发明一种高弹抗菌纤维针织面料，通过抗菌纤维和高弹性纤维等原料混纺而成，抗菌纤维在制备过程中聚丙烯腈纤维在水解时形态会发生改变，所以本发明步骤S1中将聚丙烯腈纤维加入水合肼中，水合肼能够与聚丙烯腈纤维上的氰基发生反应，在分子间或者分子内进行脱氨成环反应，形成空间网络结构，能够增强交联纤维的机械性能；步骤S2中将交联纤维加入氢氧化钠水溶液中，制备出处理后的纤维，剩余的氰基能够水解形成羧酸钠，进而处理后的纤维上含有羧酸钠，之后步骤S3中通过溴丙基三苯基溴化鏻和四甲基丙二胺在二甲基甲酰胺中反应，制备出一种中间体，之后步骤S4中将该中间体与处理后的纤维混合，中间体上的阳离子能够与羧酸钠的钠离子交换，进而将中间体交换至纤维结构中，制备出抗菌纤维，中间体上的季鏻官能团能够起到抗菌作用，赋予制备出面料优异的抗菌性能；
(2)本发明公开了一种高弹性纤维，亚油酸甲酯和丁四醇混合，之后加入碳酸钠作为催化剂，亚油酸甲酯和丁四醇之间发生酯交换反应，制备出产物A，制备过程中通过稀盐酸溶液除去未除尽的碳酸钠，防止作为催化剂的碳酸钠参与后续制备过程；第二步中通过制备的产物A与碳酸二甲酯混合，加入三乙胺作为催化剂制备出产物B，产物A与碳酸二甲酯之间发生取代反应，碳酸二甲酯与产物A之间形成了环状的碳酸酯，所以产物B上具有环状的碳酸酯结构；第三步中将产物B和二苯基甲烷二异氰酸酯在活化后的乙二醇中混合，加入聚乙二醇制备出一种弹性体，该弹性体在制备过程中能够通过加入产物B减少异氰酸酯的用量，之后熔融纺丝制备出高弹性纤维，进而赋予制备出面料高弹性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高弹抗菌纤维针织面料，包括如下重量份原料：15份抗菌纤维，30份高弹性纤维，35份冰丝，10份蚕丝；
该高弹抗菌纤维针织面料由如下方法制成：
将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝置于并丝机头，以60圈/秒的转速启动并线机，将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝并丝成混合丝线，之后将混合丝线纺织成经纱密度为180根/10cm，纬纱密度为160根/10cm的高弹抗菌纤维针织面料。
抗菌纤维由如下方法制成：
步骤S1、将聚丙烯腈纤维加入质量分数20％的水合肼中，以150r/min的转速匀速搅拌30min，制得第一混合液，之后将第一混合液转移至三口烧瓶中，通入氮气，加热回流直至混合液沸腾，停止通入氮气，之后用石蜡液封回流5h，终止加热，通入氮气降温至室温，排出反应产物，用去离子水洗涤三次，之后置于真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，加热温度为70℃，干燥时间为10h，制得交联纤维，控制聚丙烯腈纤维和水合肼的用量比为5g∶500mL，；
步骤S2、将步骤S1制得的交联纤维加入质量分数15％氢氧化钠水溶液中，以150r/min的转速匀速搅拌30min，制得第二混合液，之后将第二混合液转移至三口烧瓶中，加热回流2h，反应结束后，将反应产物用去离子水洗涤至中性，60℃下干燥10h，制得处理后的纤维，控制交联纤维和氢氧化钠水溶液的用量比为5g∶500mL；
步骤S3、将溴丙基三苯基溴化鏻和四甲基丙二胺混合均匀，之后加入二甲基甲酰胺中，通入氮气，升温至90℃，在此温度下匀速搅拌并反应20h，反应结束后减压蒸馏除去二甲基甲酰胺，制得中间体，控制溴丙基三苯基溴化鏻、四甲基丙二胺和二甲基甲酰胺的用量比为5g∶2g∶50mL；
步骤S4、将制得的中间体加入去离子水中，匀速搅拌30min，加入处理后的纤维，溶胀2h后升温至50℃并以100r/min的转速搅拌2h，用去离子水洗涤至体系中无溴离子，过滤，干燥，制得抗菌纤维，中间体和处理后的纤维重量比为1∶1。
高弹性纤维由如下方法制成：
第一步、将亚油酸甲酯和丁四醇加入三口烧瓶中，以200r/min的转速匀速搅拌15min后加入碳酸钠，升温至150℃并匀速搅拌4h，搅拌结束后静置2h，离心分离溶解的碳酸钠，之后置于旋转蒸发仪中，在温度为50℃，压力为0.01MPa的条件下旋蒸30min，之后加入质量分数20％稀盐酸溶液除去剩余碳酸钠，用去离子水洗涤至中性，之后升温至85℃，蒸发10min，制得产物A，控制亚油酸甲酯和丁四醇的物质的量之比为1∶2，碳酸钠的用量为亚油酸甲酯和丁四醇的质量和的0.8％；
第二步、将第一步制得的产物A和碳酸二甲酯加入三口烧瓶中，混合均匀后加入三乙胺，通入氮气，置于90℃油浴中并以100r/min的转速搅拌2h，搅拌结束后取出，在温度为50℃，压力为0.01MPa的条件下蒸发除去未反应的三乙胺和碳酸二甲酯，用去离子水洗涤至中性，制得产物B，控制产物A和碳酸二甲酯的物质的量之比为1∶2，三乙胺的用量为产物A和碳酸二甲酯质量和的0.5％；
第三步、将制得的产物B加入三口烧瓶中，加热至55℃，真空脱水脱气2h，之后降温至30℃，通入氮气，加入活化后的体积分数为15％的乙二醇溶液，混合均匀后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以420r/min的转速搅拌10min，加入聚乙二醇，在此温度下反应2h，制得预聚体，之后蒸发浓缩15min，在55℃下固化4h，制得弹性体，熔融纺丝，制得高弹性纤维，控制产物B、乙二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚乙二醇的物质的量之比为2∶2∶2∶1。
实施例2
一种高弹抗菌纤维针织面料，包括如下重量份原料：20份抗菌纤维，35份高弹性纤维，40份冰丝，20份蚕丝；
该高弹抗菌纤维针织面料由如下方法制成：
将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝置于并丝机头，以60圈/秒的转速启动并线机，将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝并丝成混合丝线，之后将混合丝线纺织成经纱密度为180根/10cm，纬纱密度为160根/10cm的高弹抗菌纤维针织面料。
抗菌纤维由如下方法制成：
步骤S1、将聚丙烯腈纤维加入质量分数20％的水合肼中，以150r/min的转速匀速搅拌30min，制得第一混合液，之后将第一混合液转移至三口烧瓶中，通入氮气，加热回流直至混合液沸腾，停止通入氮气，之后用石蜡液封回流5h，终止加热，通入氮气降温至室温，排出反应产物，用去离子水洗涤三次，之后置于真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，加热温度为70℃，干燥时间为10h，制得交联纤维，控制聚丙烯腈纤维和水合肼的用量比为5g∶500mL，；
步骤S2、将步骤S1制得的交联纤维加入质量分数15％氢氧化钠水溶液中，以150r/min的转速匀速搅拌30min，制得第二混合液，之后将第二混合液转移至三口烧瓶中，加热回流2h，反应结束后，将反应产物用去离子水洗涤至中性，60℃下干燥10h，制得处理后的纤维，控制交联纤维和氢氧化钠水溶液的用量比为5g∶500mL；
步骤S3、将溴丙基三苯基溴化鏻和四甲基丙二胺混合均匀，之后加入二甲基甲酰胺中，通入氮气，升温至90℃，在此温度下匀速搅拌并反应20h，反应结束后减压蒸馏除去二甲基甲酰胺，制得中间体，控制溴丙基三苯基溴化鏻、四甲基丙二胺和二甲基甲酰胺的用量比为5g∶2g∶50mL；
步骤S4、将制得的中间体加入去离子水中，匀速搅拌30min，加入处理后的纤维，溶胀2h后升温至50℃并以100r/min的转速搅拌2h，用去离子水洗涤至体系中无溴离子，过滤，干燥，制得抗菌纤维，中间体和处理后的纤维重量比为1∶1。
高弹性纤维由如下方法制成：
第一步、将亚油酸甲酯和丁四醇加入三口烧瓶中，以200r/min的转速匀速搅拌15min后加入碳酸钠，升温至150℃并匀速搅拌4h，搅拌结束后静置2h，离心分离溶解的碳酸钠，之后置于旋转蒸发仪中，在温度为50℃，压力为0.01MPa的条件下旋蒸30min，之后加入质量分数20％稀盐酸溶液除去剩余碳酸钠，用去离子水洗涤至中性，之后升温至85℃，蒸发10min，制得产物A，控制亚油酸甲酯和丁四醇的物质的量之比为1∶2，碳酸钠的用量为亚油酸甲酯和丁四醇的质量和的0.8％；
第二步、将第一步制得的产物A和碳酸二甲酯加入三口烧瓶中，混合均匀后加入三乙胺，通入氮气，置于90℃油浴中并以100r/min的转速搅拌2h，搅拌结束后取出，在温度为50℃，压力为0.01MPa的条件下蒸发除去未反应的三乙胺和碳酸二甲酯，用去离子水洗涤至中性，制得产物B，控制产物A和碳酸二甲酯的物质的量之比为1∶2，三乙胺的用量为产物A和碳酸二甲酯质量和的0.5％；
第三步、将制得的产物B加入三口烧瓶中，加热至55℃，真空脱水脱气2h，之后降温至30℃，通入氮气，加入活化后的体积分数为15％的乙二醇溶液，混合均匀后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以420r/min的转速搅拌10min，加入聚乙二醇，在此温度下反应2h，制得预聚体，之后蒸发浓缩15min，在55℃下固化4h，制得弹性体，熔融纺丝，制得高弹性纤维，控制产物B、乙二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚乙二醇的物质的量之比为2∶2∶2∶1。
实施例3
一种高弹抗菌纤维针织面料，包括如下重量份原料：25份抗菌纤维，45份高弹性纤维，45份冰丝，30份蚕丝；
该高弹抗菌纤维针织面料由如下方法制成：
将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝置于并丝机头，以60圈/秒的转速启动并线机，将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝并丝成混合丝线，之后将混合丝线纺织成经纱密度为180根/10cm，纬纱密度为160根/10cm的高弹抗菌纤维针织面料。
抗菌纤维由如下方法制成：
步骤S1、将聚丙烯腈纤维加入质量分数20％的水合肼中，以150r/min的转速匀速搅拌30min，制得第一混合液，之后将第一混合液转移至三口烧瓶中，通入氮气，加热回流直至混合液沸腾，停止通入氮气，之后用石蜡液封回流5h，终止加热，通入氮气降温至室温，排出反应产物，用去离子水洗涤三次，之后置于真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，加热温度为70℃，干燥时间为10h，制得交联纤维，控制聚丙烯腈纤维和水合肼的用量比为5g∶500mL，；
步骤S2、将步骤S1制得的交联纤维加入质量分数15％氢氧化钠水溶液中，以150r/min的转速匀速搅拌30min，制得第二混合液，之后将第二混合液转移至三口烧瓶中，加热回流2h，反应结束后，将反应产物用去离子水洗涤至中性，60℃下干燥10h，制得处理后的纤维，控制交联纤维和氢氧化钠水溶液的用量比为5g∶500mL；
步骤S3、将溴丙基三苯基溴化鏻和四甲基丙二胺混合均匀，之后加入二甲基甲酰胺中，通入氮气，升温至90℃，在此温度下匀速搅拌并反应20h，反应结束后减压蒸馏除去二甲基甲酰胺，制得中间体，控制溴丙基三苯基溴化鏻、四甲基丙二胺和二甲基甲酰胺的用量比为5g∶2g∶50mL；
步骤S4、将制得的中间体加入去离子水中，匀速搅拌30min，加入处理后的纤维，溶胀2h后升温至50℃并以100r/min的转速搅拌2h，用去离子水洗涤至体系中无溴离子，过滤，干燥，制得抗菌纤维，中间体和处理后的纤维重量比为1∶1。
高弹性纤维由如下方法制成：
第一步、将亚油酸甲酯和丁四醇加入三口烧瓶中，以200r/min的转速匀速搅拌15min后加入碳酸钠，升温至150℃并匀速搅拌4h，搅拌结束后静置2h，离心分离溶解的碳酸钠，之后置于旋转蒸发仪中，在温度为50℃，压力为0.01MPa的条件下旋蒸30min，之后加入质量分数20％稀盐酸溶液除去剩余碳酸钠，用去离子水洗涤至中性，之后升温至85℃，蒸发10min，制得产物A，控制亚油酸甲酯和丁四醇的物质的量之比为1∶2，碳酸钠的用量为亚油酸甲酯和丁四醇的质量和的0.8％；
第二步、将第一步制得的产物A和碳酸二甲酯加入三口烧瓶中，混合均匀后加入三乙胺，通入氮气，置于90℃油浴中并以100r/min的转速搅拌2h，搅拌结束后取出，在温度为50℃，压力为0.01MPa的条件下蒸发除去未反应的三乙胺和碳酸二甲酯，用去离子水洗涤至中性，制得产物B，控制产物A和碳酸二甲酯的物质的量之比为1∶2，三乙胺的用量为产物A和碳酸二甲酯质量和的0.5％；
第三步、将制得的产物B加入三口烧瓶中，加热至55℃，真空脱水脱气2h，之后降温至30℃，通入氮气，加入活化后的体积分数为15％的乙二醇溶液，混合均匀后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以420r/min的转速搅拌10min，加入聚乙二醇，在此温度下反应2h，制得预聚体，之后蒸发浓缩15min，在55℃下固化4h，制得弹性体，熔融纺丝，制得高弹性纤维，控制产物B、乙二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚乙二醇的物质的量之比为2∶2∶2∶1。
实施例4
一种高弹抗菌纤维针织面料，包括如下重量份原料：30份抗菌纤维，50份高弹性纤维，50份冰丝，35份蚕丝；
该高弹抗菌纤维针织面料由如下方法制成：
将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝置于并丝机头，以60圈/秒的转速启动并线机，将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝并丝成混合丝线，之后将混合丝线纺织成经纱密度为180根/10cm，纬纱密度为160根/10cm的高弹抗菌纤维针织面料。
抗菌纤维由如下方法制成：
步骤S1、将聚丙烯腈纤维加入质量分数20％的水合肼中，以150r/min的转速匀速搅拌30min，制得第一混合液，之后将第一混合液转移至三口烧瓶中，通入氮气，加热回流直至混合液沸腾，停止通入氮气，之后用石蜡液封回流5h，终止加热，通入氮气降温至室温，排出反应产物，用去离子水洗涤三次，之后置于真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，加热温度为70℃，干燥时间为10h，制得交联纤维，控制聚丙烯腈纤维和水合肼的用量比为5g∶500mL，；
步骤S2、将步骤S1制得的交联纤维加入质量分数15％氢氧化钠水溶液中，以150r/min的转速匀速搅拌30min，制得第二混合液，之后将第二混合液转移至三口烧瓶中，加热回流2h，反应结束后，将反应产物用去离子水洗涤至中性，60℃下干燥10h，制得处理后的纤维，控制交联纤维和氢氧化钠水溶液的用量比为5g∶500mL；
步骤S3、将溴丙基三苯基溴化鏻和四甲基丙二胺混合均匀，之后加入二甲基甲酰胺中，通入氮气，升温至90℃，在此温度下匀速搅拌并反应20h，反应结束后减压蒸馏除去二甲基甲酰胺，制得中间体，控制溴丙基三苯基溴化鏻、四甲基丙二胺和二甲基甲酰胺的用量比为5g∶2g∶50mL；
步骤S4、将制得的中间体加入去离子水中，匀速搅拌30min，加入处理后的纤维，溶胀2h后升温至50℃并以100r/min的转速搅拌2h，用去离子水洗涤至体系中无溴离子，过滤，干燥，制得抗菌纤维，中间体和处理后的纤维重量比为1∶1。
高弹性纤维由如下方法制成：
第一步、将亚油酸甲酯和丁四醇加入三口烧瓶中，以200r/min的转速匀速搅拌15min后加入碳酸钠，升温至150℃并匀速搅拌4h，搅拌结束后静置2h，离心分离溶解的碳酸钠，之后置于旋转蒸发仪中，在温度为50℃，压力为0.01MPa的条件下旋蒸30min，之后加入质量分数20％稀盐酸溶液除去剩余碳酸钠，用去离子水洗涤至中性，之后升温至85℃，蒸发10min，制得产物A，控制亚油酸甲酯和丁四醇的物质的量之比为1∶2，碳酸钠的用量为亚油酸甲酯和丁四醇的质量和的0.8％；
第二步、将第一步制得的产物A和碳酸二甲酯加入三口烧瓶中，混合均匀后加入三乙胺，通入氮气，置于90℃油浴中并以100r/min的转速搅拌2h，搅拌结束后取出，在温度为50℃，压力为0.01MPa的条件下蒸发除去未反应的三乙胺和碳酸二甲酯，用去离子水洗涤至中性，制得产物B，控制产物A和碳酸二甲酯的物质的量之比为1∶2，三乙胺的用量为产物A和碳酸二甲酯质量和的0.5％；
第三步、将制得的产物B加入三口烧瓶中，加热至55℃，真空脱水脱气2h，之后降温至30℃，通入氮气，加入活化后的体积分数为15％的乙二醇溶液，混合均匀后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以420r/min的转速搅拌10min，加入聚乙二醇，在此温度下反应2h，制得预聚体，之后蒸发浓缩15min，在55℃下固化4h，制得弹性体，熔融纺丝，制得高弹性纤维，控制产物B、乙二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚乙二醇的物质的量之比为2∶2∶2∶1。
对比例1
本对比例与实施例1相比，直接对处理后的纤维的进行熔融纺丝。
对比例2
本对比例与实施例1相比，未加入高弹性纤维。
对比例3
本对比例为市场中一种抗菌面料。
对实施例1-4和对比例1-3的力学性能和抗菌性能进行检测，结果如下表所示：
Figure BDA0002916140180000151
从上表中能够看出实施例1-4的断裂强力为810-815N，断裂伸长率为35-38％，大肠杆菌抑菌率为99.6-99.8％，金黄色葡萄球菌抑菌率为98.1-98.5％；对比例1-3的断裂强力为650-785N，断裂伸长率为15-32％，大肠杆菌抑菌率为45.8-99.1％，金黄色葡萄球菌抑菌率为35.6-97.8％；将该中间体与处理后的纤维混合，中间体上的阳离子能够与羧酸钠的钠离子交换，进而将中间体交换至纤维结构中，制备出抗菌纤维，中间体上的季鏻官能团能够起到抗菌作用，赋予制备出面料优异的抗菌性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高弹抗菌纤维针织面料，其特征在于，包括如下重量份原料：15-30份抗菌纤维，30-50份高弹性纤维，35-50份冰丝，10-35份蚕丝；
该高弹抗菌纤维针织面料由如下方法制成：
将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝置于并丝机头，以60-90圈/秒的转速启动并线机，将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝并丝成混合丝线，之后将混合丝线纺织成经纱密度为180根/10cm，纬纱密度为160根/10cm的高弹抗菌纤维针织面料。
2.根据权利要求1所述的一种高弹抗菌纤维针织面料，其特征在于，所述抗菌纤维由如下方法制成：
步骤S1、将聚丙烯腈纤维加入质量分数20％的水合肼中，以150-250r/min的转速匀速搅拌30min，制得第一混合液，之后将第一混合液转移至三口烧瓶中，通入氮气，加热回流直至混合液沸腾，停止通入氮气，之后用石蜡液封回流5h，终止加热，通入氮气降温至室温，排出反应产物，用去离子水洗涤三次，之后置于真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，加热温度为70-80℃，干燥时间为10h，制得交联纤维；
步骤S2、将步骤S1制得的交联纤维加入质量分数15％氢氧化钠水溶液中，以150-250r/min的转速匀速搅拌30min，制得第二混合液，之后将第二混合液转移至三口烧瓶中，加热回流2h，反应结束后，将反应产物用去离子水洗涤至中性，60℃下干燥10h，制得处理后的纤维；
步骤S3、将溴丙基三苯基溴化鏻和四甲基丙二胺混合均匀，之后加入二甲基甲酰胺中，通入氮气，升温至90-95℃，在此温度下匀速搅拌并反应20h，反应结束后减压蒸馏除去二甲基甲酰胺，制得中间体；
步骤S4、将制得的中间体加入去离子水中，匀速搅拌30min，加入处理后的纤维，溶胀2h后升温至40-60℃并以100-150r/min的转速搅拌2h，用去离子水洗涤至体系中无溴离子，过滤，干燥，制得抗菌纤维。
3.根据权利要求2所述的一种高弹抗菌纤维针织面料，其特征在于，步骤S1中控制聚丙烯腈纤维和水合肼的用量比为5g∶500mL，步骤S2中控制交联纤维和氢氧化钠水溶液的用量比为5g∶500mL，步骤S3中控制溴丙基三苯基溴化鏻、四甲基丙二胺和二甲基甲酰胺的用量比为5g∶2g∶50mL，步骤S4中控制中间体和处理后的纤维重量比为1∶1。
4.根据权利要求1所述的一种高弹抗菌纤维针织面料，其特征在于，所述高弹性纤维由如下方法制成：
第一步、将亚油酸甲酯和丁四醇加入三口烧瓶中，以200-300r/min的转速匀速搅拌15min后加入碳酸钠，升温至150-160℃并匀速搅拌4h，搅拌结束后静置2h，离心分离溶解的碳酸钠，之后置于旋转蒸发仪中，在温度为50-55℃，压力为0.01MPa的条件下旋蒸30min，之后加入质量分数20％稀盐酸溶液除去剩余碳酸钠，用去离子水洗涤至中性，之后升温至85-95℃，蒸发10min，制得产物A，控制亚油酸甲酯和丁四醇的物质的量之比为1∶2-3，碳酸钠的用量为亚油酸甲酯和丁四醇的质量和的0.8％-1％；
第二步、将第一步制得的产物A和碳酸二甲酯加入三口烧瓶中，混合均匀后加入三乙胺，通入氮气，置于90-100℃油浴中并以100-120r/min的转速搅拌2h，搅拌结束后取出，在温度为50-55℃，压力为0.01MPa的条件下蒸发除去未反应的三乙胺和碳酸二甲酯，用去离子水洗涤至中性，制得产物B，控制产物A和碳酸二甲酯的物质的量之比为1∶2，三乙胺的用量为产物A和碳酸二甲酯质量和的0.5％-0.6％；
第三步、将制得的产物B加入三口烧瓶中，加热至55-60℃，真空脱水脱气2h，之后降温至30-35℃，通入氮气，加入活化后的体积分数为15％的乙二醇溶液，混合均匀后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以420-450r/min的转速搅拌10min，加入聚乙二醇，在此温度下反应2h，制得预聚体，之后蒸发浓缩15min，在55-60℃下固化4h，制得弹性体，熔融纺丝，制得高弹性纤维，控制产物B、乙二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚乙二醇的物质的量之比为2∶2∶2∶1。
5.根据权利要求1所述的一种高弹抗菌纤维针织面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝置于并丝机头，以60-90圈/秒的转速启动并线机，将抗菌纤维、高弹性纤维、冰丝和蚕丝并丝成混合丝线，之后将混合丝线纺织成经纱密度为180根/10cm，纬纱密度为160根/10cm的高弹抗菌纤维针织面料。
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