CN112962168A - 一种抗菌防螨功能性面料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及面料制备技术领域，具体为一种抗菌防螨功能性面料；本发明中涤纶纤维中的香茅提取物及薰衣草提取物所散发的香氛不仅能对螨虫起到很好的诱导作用，使其靠近所制得的功能性面料；两者本身均具有很好的抗菌和除螨的作用；纳米硅藻土与竹炭纤维之间的协同配合使用，能释放出相当量的负离子，有效地提升了所制备功能性面料的抗菌及除螨性能；由于硅藻土本身为多孔结构，具有较大的孔隙率及比表面积，能起到很好地调湿作用，能在一定程度上提高所制备的功能性面料的抗静电性能，提高了其穿着的舒适度，也提高了其品质；本发明采用天然抗菌除螨物质为原料，不会对人体造成损害，比较安全和绿色。

Description

一种抗菌防螨功能性面料
技术领域
本发明涉及面料制备技术领域，具体为一种抗菌防螨功能性面料。
背景技术
功能性面料一种是户外运动功能性面料制作的服装，此类面料主要以登山服、滑雪服、冲锋衣为主，风格粗犷，手感硬挺，对产品性能要求非常高，适用探险和恶劣环境下使用，对人具有起到保护的作用。另外一种是户外休闲功能性面料制作的服装，其定义就是走出家门外就是户外活动，此类布料以休闲时尚为主，讲究做工精细，手感柔软，穿着舒适，适用于旅游、野外活动等等。
涤纶作为衣用纤维，其织物在洗后达到不皱、免烫的效果。常将涤纶与各种纤维混纺或交织，如棉涤、毛涤等，广泛用于各种衣料和装饰材料。涤纶在工业上可用于传送带、帐篷、帆布、缆绳、渔网等，特别是做轮胎用的涤纶帘子线，在性能上已接近锦纶。
涤纶纤维所制成功能性面料虽然具有上述很好的抗皱及力学性能，但是其本身的抗菌剂除螨性能相对较差，也相对缩短了其使用寿命。再者其本身抗静电的能力也有待提高，影响了其穿着的舒适度。因此，提供一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题！
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，所制备的功能性面料不仅具有很好的抗菌及除螨性能；而且还能起到很好地调湿作用，能在一定程度上提高所制备的功能性面料的抗静电性能，提高了其穿着的舒适度，也提高了其品质；另外，本发明采用天然抗菌除螨物质为原料，不会对人体造成损害，比较安全和绿色。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，包括以下步骤：
一、抗菌母粒的制备：
Ⅰ、按重量份计，准确称取0.5～1.5份的紫外线吸收剂、5～8份的香茅提取物、3～6份薰衣草提取物、1.8～3.2份纳米硅藻土及0.6～1.0份的分散剂一同加入混合机中，混合搅拌均匀后，所得记为混合物料；
Ⅱ、向上述混合物料中加入80～90份的PET聚酯切片，混合20～30min 后，再将所得的混合物转入双螺杆挤出机组中，并在加热温度250～270℃、主机转速240～360r/min、喂料频率为20～25Hz的条件下进行熔融挤出，制得抗菌母粒；
二、抗菌涤纶纤维的制备：称取100～120份的PET聚酯切片及质量为其3～6％的抗菌母粒，并将之一同投入高速混合机中，待混合均匀后，采用熔融纺丝法进行纺丝，得到涤纶纤维；
三、功能性面料的制备：将上述所得的涤纶纤维、竹炭纤维及粘胶纤维，将重量比为1.6～2.5：1的竹炭纤维及涤纶纤维采用现有的混纺工艺制作成经线；采用现有的混纺工艺将重量比为1.2～2.0：1的粘胶纤维及涤纶纤维制作成纬线；然后采用经纱和纬纱按照现有的制造工艺最终将之制作成抗菌防螨功能性面料成品。
更进一步地，所述紫外线吸收剂选用羟苯基苯并三氮唑类紫外线吸收剂。
更进一步地，所述香茅提取物的制备方法为：称取清洗后的香茅至于恒温干燥箱内进行干燥处理，然后再对干燥后的香茅进行粉碎及研磨处理，得到粒径为2～5μm的香茅微粉；将所得的香茅微粉投入反应釜中，并向反应釜中加入质量为香茅微粉5～8倍的蒸馏水及适量的复合酶，并将反应釜内的温度调至45～55℃，并在pH为4.5～5.5的条件下，保温酶解5～8h，待酶解完毕后，对所得混合液进行高速离心后，弃去滤渣；然后向所得上清液中加入体积分数为60～75％的乙醇溶液，在200～400W的超声功率下超声处理15～30min，然后对其进行离心处理后，旋蒸除去乙醇；所得提取液经喷雾冷冻干燥处理后，得到香茅提取物。
更进一步地，所述复合酶由纤维素酶和果胶酶按照质量比2:1混合而成。
更进一步地，所述高速离心的转速为12000～25000r/min。
更进一步地，所述薰衣草提取物的制备方法为：将干燥的薰衣草粉碎后过100～200目筛，然后将所得的薰衣草微粉按照一定比例加入浓度为60～ 70％的乙醇溶液中，混合搅拌均匀后将之转入微波萃取反应器中，并在温度为55～65℃、功率为400～500W的条件下，微波处理5～10min后对其进行过滤处理；所得滤液先经减压蒸馏处理回收乙醇，最后再经浓缩及喷雾干燥处理后，即得薰衣草提取物成品。
更进一步地，所述薰衣草微粉与乙醇溶液的料液比为按料液比1：18～ 25g/mL。
更进一步地，所述步骤Ⅰ中所用分散剂选自硅烷系偶联分散剂、铝酸酯系偶联分散剂、钛酸酯系偶联分散剂中的任意一种。
更进一步地，所述步骤Ⅰ中混合搅拌时，混合机转速500～800rpm，且混合搅拌的时间为5～10min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中通过对香茅进行研磨、酶解、高速离心、超声提取及喷雾冷冻干燥处理，最终制得具有抗菌防螨虫功能的香茅提取物。又通过微波萃取、浓缩及喷雾干燥处理后，最终制成薰衣草提取物。然后以PET聚酯切片、香茅提取物、薰衣草提取物、紫外线吸收剂及纳米硅藻土等作为制备抗菌母粒的原料，所制备的抗菌母粒与PET聚酯切片通过熔融纺丝法进行纺丝，最终得到涤纶纤维；
其中，所得的涤纶纤维中的香茅提取物及薰衣草提取物所散发的香氛不仅能对螨虫起到很好的诱导作用，使其靠近所制得的功能性面料。同时，两者本身均具有很好的抗菌和除螨的作用；再者，本发明中纳米硅藻土与竹炭纤维之间的协同配合使用，能释放出相当量的负离子，有效地提升了所制备功能性面料的抗菌及除螨性能。另外，由于硅藻土本身为多孔结构，具有较大的孔隙率及比表面积，能起到很好地调湿作用，能在一定程度上提高所制备的功能性面料的抗静电性能，从而有效地改善了其品质，提高了其质量。本发明采用天然抗菌除螨物质为原料，不会对人体造成损害，比较安全和绿色。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，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
一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，包括以下步骤：
一、抗菌母粒的制备：
Ⅰ、按重量份计，准确称取0.5份的紫外线吸收剂、5份的香茅提取物、 3份薰衣草提取物、1.8份纳米硅藻土及0.6份的分散剂一同加入混合机中，混合搅拌均匀后，所得记为混合物料；
Ⅱ、向上述混合物料中加入80份的PET聚酯切片，混合20min后，再将所得的混合物转入双螺杆挤出机组中，并在加热温度250℃、主机转速 240r/min、喂料频率为20Hz的条件下进行熔融挤出，制得抗菌母粒；
二、抗菌涤纶纤维的制备：称取100份的PET聚酯切片及质量为其3％的抗菌母粒，并将之一同投入高速混合机中，待混合均匀后，采用熔融纺丝法进行纺丝，得到涤纶纤维；
三、功能性面料的制备：将上述所得的涤纶纤维、竹炭纤维及粘胶纤维，将重量比为1.6：1的竹炭纤维及涤纶纤维采用现有的混纺工艺制作成经线；采用现有的混纺工艺将重量比为1.2：1的粘胶纤维及涤纶纤维制作成纬线；然后采用经纱和纬纱按照现有的制造工艺最终将之制作成抗菌防螨功能性面料成品。
紫外线吸收剂选用羟苯基苯并三氮唑类紫外线吸收剂。
香茅提取物的制备方法为：称取清洗后的香茅至于恒温干燥箱内进行干燥处理，然后再对干燥后的香茅进行粉碎及研磨处理，得到粒径为2μm的香茅微粉；将所得的香茅微粉投入反应釜中，并向反应釜中加入质量为香茅微粉5倍的蒸馏水及适量的复合酶，并将反应釜内的温度调至45℃，并在pH 为4.5的条件下，保温酶解5h，待酶解完毕后，对所得混合液进行高速离心后，弃去滤渣；然后向所得上清液中加入体积分数为60％的乙醇溶液，在200W的超声功率下超声处理15min，然后对其进行离心处理后，旋蒸除去乙醇；所得提取液经喷雾冷冻干燥处理后，得到香茅提取物。
复合酶由纤维素酶和果胶酶按照质量比2:1混合而成。
高速离心的转速为12000r/min。
薰衣草提取物的制备方法为：将干燥的薰衣草粉碎后过100目筛，然后将所得的薰衣草微粉按照一定比例加入浓度为60％的乙醇溶液中，混合搅拌均匀后将之转入微波萃取反应器中，并在温度为55℃、功率为400W的条件下，微波处理5min后对其进行过滤处理；所得滤液先经减压蒸馏处理回收乙醇，最后再经浓缩及喷雾干燥处理后，即得薰衣草提取物成品。
薰衣草微粉与乙醇溶液的料液比为按料液比1：18g/mL。
步骤Ⅰ中所用分散剂选自硅烷系偶联分散剂。
步骤Ⅰ中混合搅拌时，混合机转速500rpm，且混合搅拌的时间为5min。
实施例2
一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，包括以下步骤：
一、抗菌母粒的制备：
Ⅰ、按重量份计，准确称取1.0份的紫外线吸收剂、6份的香茅提取物、 4份薰衣草提取物、2.5份纳米硅藻土及0.8份的分散剂一同加入混合机中，混合搅拌均匀后，所得记为混合物料；
Ⅱ、向上述混合物料中加入85份的PET聚酯切片，混合25min后，再将所得的混合物转入双螺杆挤出机组中，并在加热温度260℃、主机转速 300r/min、喂料频率为20Hz的条件下进行熔融挤出，制得抗菌母粒；
二、抗菌涤纶纤维的制备：称取110份的PET聚酯切片及质量为其5％的抗菌母粒，并将之一同投入高速混合机中，待混合均匀后，采用熔融纺丝法进行纺丝，得到涤纶纤维；
三、功能性面料的制备：将上述所得的涤纶纤维、竹炭纤维及粘胶纤维，将重量比为2.0：1的竹炭纤维及涤纶纤维采用现有的混纺工艺制作成经线；采用现有的混纺工艺将重量比为1.8：1的粘胶纤维及涤纶纤维制作成纬线；然后采用经纱和纬纱按照现有的制造工艺最终将之制作成抗菌防螨功能性面料成品。
紫外线吸收剂选用羟苯基苯并三氮唑类紫外线吸收剂。
香茅提取物的制备方法为：称取清洗后的香茅至于恒温干燥箱内进行干燥处理，然后再对干燥后的香茅进行粉碎及研磨处理，得到粒径为3μm的香茅微粉；将所得的香茅微粉投入反应釜中，并向反应釜中加入质量为香茅微粉6倍的蒸馏水及适量的复合酶，并将反应釜内的温度调至50℃，并在pH 为5.0的条件下，保温酶解6h，待酶解完毕后，对所得混合液进行高速离心后，弃去滤渣；然后向所得上清液中加入体积分数为70％的乙醇溶液，在300W的超声功率下超声处理20min，然后对其进行离心处理后，旋蒸除去乙醇；所得提取液经喷雾冷冻干燥处理后，得到香茅提取物。
复合酶由纤维素酶和果胶酶按照质量比2:1混合而成。
高速离心的转速为20000r/min。
薰衣草提取物的制备方法为：将干燥的薰衣草粉碎后过150目筛，然后将所得的薰衣草微粉按照一定比例加入浓度为65％的乙醇溶液中，混合搅拌均匀后将之转入微波萃取反应器中，并在温度为60℃、功率为450W的条件下，微波处理8min后对其进行过滤处理；所得滤液先经减压蒸馏处理回收乙醇，最后再经浓缩及喷雾干燥处理后，即得薰衣草提取物成品。
薰衣草微粉与乙醇溶液的料液比为按料液比1：20g/mL。
步骤Ⅰ中所用分散剂选自铝酸酯系偶联分散剂。
步骤Ⅰ中混合搅拌时，混合机转速600rpm，且混合搅拌的时间为8min。
实施例3
一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，包括以下步骤：
一、抗菌母粒的制备：
Ⅰ、按重量份计，准确称取1.5份的紫外线吸收剂、8份的香茅提取物、 6份薰衣草提取物、3.2份纳米硅藻土及1.0份的分散剂一同加入混合机中，混合搅拌均匀后，所得记为混合物料；
Ⅱ、向上述混合物料中加入90份的PET聚酯切片，混合30min后，再将所得的混合物转入双螺杆挤出机组中，并在加热温度270℃、主机转速 360r/min、喂料频率为25Hz的条件下进行熔融挤出，制得抗菌母粒；
二、抗菌涤纶纤维的制备：称取120份的PET聚酯切片及质量为其6％的抗菌母粒，并将之一同投入高速混合机中，待混合均匀后，采用熔融纺丝法进行纺丝，得到涤纶纤维；
三、功能性面料的制备：将上述所得的涤纶纤维、竹炭纤维及粘胶纤维，将重量比为2.5：1的竹炭纤维及涤纶纤维采用现有的混纺工艺制作成经线；采用现有的混纺工艺将重量比为2.0：1的粘胶纤维及涤纶纤维制作成纬线；然后采用经纱和纬纱按照现有的制造工艺最终将之制作成抗菌防螨功能性面料成品。
紫外线吸收剂选用羟苯基苯并三氮唑类紫外线吸收剂。
香茅提取物的制备方法为：称取清洗后的香茅至于恒温干燥箱内进行干燥处理，然后再对干燥后的香茅进行粉碎及研磨处理，得到粒径为5μm的香茅微粉；将所得的香茅微粉投入反应釜中，并向反应釜中加入质量为香茅微粉8倍的蒸馏水及适量的复合酶，并将反应釜内的温度调至55℃，并在pH 为5.5的条件下，保温酶解8h，待酶解完毕后，对所得混合液进行高速离心后，弃去滤渣；然后向所得上清液中加入体积分数为75％的乙醇溶液，在400W的超声功率下超声处理30min，然后对其进行离心处理后，旋蒸除去乙醇；所得提取液经喷雾冷冻干燥处理后，得到香茅提取物。
复合酶由纤维素酶和果胶酶按照质量比2:1混合而成。
高速离心的转速为25000r/min。
薰衣草提取物的制备方法为：将干燥的薰衣草粉碎后过200目筛，然后将所得的薰衣草微粉按照一定比例加入浓度为70％的乙醇溶液中，混合搅拌均匀后将之转入微波萃取反应器中，并在温度为65℃、功率为500W的条件下，微波处理10min后对其进行过滤处理；所得滤液先经减压蒸馏处理回收乙醇，最后再经浓缩及喷雾干燥处理后，即得薰衣草提取物成品。
薰衣草微粉与乙醇溶液的料液比为按料液比1：25g/mL。
步骤Ⅰ中所用分散剂选自硅烷系偶联分散剂、铝酸酯系偶联分散剂、钛酸酯系偶联分散剂中的任意一种。
步骤Ⅰ中混合搅拌时，混合机转速800rpm，且混合搅拌的时间为 10min。
对比例1：通过本发明中实施例1提供制备方法制备的功能性面料，不同之处在于其未使用香茅提取物；
对比例2：通过本发明中实施例1提供制备方法制备的功能性面料，不同之处在于其未使用薰衣草提取物；
对比例3：通过本发明中实施例1提供制备方法制备的功能性面料，不同之处在于其未使用硅藻土；
对比例4：通过本发明中实施例1提供制备方法制备的功能性面料，不同之处在于其使用普通棉纤维代替竹炭纤维。
性能测试
分别将通过本发明中实施例1～3制备的功能性面料记做实验例1～3；通过对比例1～4制备的功能性面料分别记做对比例1～4；然后对实施例1～ 3和对比例1～4制备的功能性面料进行如下试验：
1、采用国家标准GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》进行抗菌性定量测试，实验例1～3和对比例1～4提供的功能型面料进行抗菌(白色念珠菌、大肠杆菌及金黄色葡萄球菌)性能测试，所得数据记录于表1；
2、采用《FZ/T62012-2009防螨床上用品》标准，实验例1～3和对比例1～4提供的功能性面料的除螨率进行测定，所得数据见表1；
3、按照GB/T12703.2-2009《纺织品静电测试方法》，对实验例1～3 和对比例1～4提供的功能性面料的表面电荷面密度进行测定，所得数据记录于表1；
表1
Figure BDA0002936332750000131
由表1中的相关数据可知，根据本发明所制备的功能性面料不仅具有很好的抗菌及除螨性能；而且还能起到很好地调湿作用，能在一定程度上提高所制备的功能性面料的抗静电性能，提高了其穿着的舒适度，也提高了其品质。另外，本发明采用天然抗菌除螨物质为原料，不会对人体造成损害，比较安全和绿色。由此表明本发明制备的功能性面料具有更广阔的市场前景，更适宜推广。
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。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
一、抗菌母粒的制备：
Ⅰ、按重量份计，准确称取0.5～1.5份的紫外线吸收剂、5～8份的香茅提取物、3～6份薰衣草提取物、1.8～3.2份纳米硅藻土及0.6～1.0份的分散剂一同加入混合机中，混合搅拌均匀后，所得记为混合物料；
Ⅱ、向上述混合物料中加入80～90份的PET聚酯切片，混合20～30min后，再将所得的混合物转入双螺杆挤出机组中，并在加热温度250～270℃、主机转速240～360r/min、喂料频率为20～25Hz的条件下进行熔融挤出，制得抗菌母粒；
二、抗菌涤纶纤维的制备：称取100～120份的PET聚酯切片及质量为其3～6％的抗菌母粒，并将之一同投入高速混合机中，待混合均匀后，采用熔融纺丝法进行纺丝，得到涤纶纤维；
三、功能性面料的制备：将上述所得的涤纶纤维、竹炭纤维及粘胶纤维，将重量比为1.6～2.5：1的竹炭纤维及涤纶纤维采用现有的混纺工艺制作成经线；采用现有的混纺工艺将重量比为1.2～2.0：1的粘胶纤维及涤纶纤维制作成纬线；然后采用经纱和纬纱按照现有的制造工艺最终将之制作成抗菌防螨功能性面料成品；
其中，所述香茅提取物的制备方法为：称取清洗后的香茅至于恒温干燥箱内进行干燥处理，然后再对干燥后的香茅进行粉碎及研磨处理，得到粒径为2～5μm的香茅微粉；将所得的香茅微粉投入反应釜中，并向反应釜中加入质量为香茅微粉5～8倍的蒸馏水及适量的复合酶，并将反应釜内的温度调至45～55℃，并在pH为4.5～5.5的条件下，保温酶解5～8h，待酶解完毕后，对所得混合液进行高速离心后，弃去滤渣；然后向所得上清液中加入体积分数为60～75％的乙醇溶液，在200～400W的超声功率下超声处理15～30min，然后对其进行离心处理后，旋蒸除去乙醇；所得提取液经喷雾冷冻干燥处理后，得到香茅提取物。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，其特征在于：所述紫外线吸收剂选用羟苯基苯并三氮唑类紫外线吸收剂。
3.根据权利要求2所述的一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，其特征在于：所述复合酶由纤维素酶和果胶酶按照质量比2:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，其特征在于：所述高速离心的转速为12000～25000r/min。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述薰衣草提取物的制备方法为：将干燥的薰衣草粉碎后过100～200目筛，然后将所得的薰衣草微粉按照一定比例加入浓度为60～70％的乙醇溶液中，混合搅拌均匀后将之转入微波萃取反应器中，并在温度为55～65℃、功率为400～500W的条件下，微波处理5～10min后对其进行过滤处理；所得滤液先经减压蒸馏处理回收乙醇，最后再经浓缩及喷雾干燥处理后，即得薰衣草提取物成品。
6.根据权利要求6所述的一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，其特征在于：所述薰衣草微粉与乙醇溶液的料液比为按料液比1：18～25g/mL。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，其特征在于：所述步骤Ⅰ中所用分散剂选自硅烷系偶联分散剂、铝酸酯系偶联分散剂、钛酸酯系偶联分散剂中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种抗菌防螨功能性涤纶面料的制备工艺，其特征在于：所述步骤Ⅰ中混合搅拌时，混合机转速500～800rpm，且混合搅拌的时间为5～10min。
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