CN114318849A - 可降解抑菌面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及纺织面料的技术领域，具体公开了一种可降解抑菌面料及其制备方法。面料由可降解抑菌纱线纺织染整，并加入织物整理剂定型整理后制成；以重量份数计，所述可降解抑菌纱线包括以下组分：可降解涤纶65‑75份；植物肽纺织纤维10‑15份；抗菌棉25‑30份；其制备方法为：将可降解涤纶、植物肽纺织纤维和防菌棉纺成可降解抑菌棉纱后，对可降解抑菌面纱纺织染整，并加入织造织物整理剂定型整理后，得可降解抑菌面料。本申请的可降解抑菌面料可用于制备衣物和家居纺织品，其具有抑菌和可降解的优点。
Description
技术领域
本申请涉及纺织面料的技术领域，更具体地说，它涉及一种可降解抑菌面料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着科学技术的发展和生活品质的不断提升，消费者对日常生活用品的安全性、舒适性的要求也不断提高，对于衣物的功能性要求也越来越高。
在相对潮湿的地区，棉纺织品非常容易长满细菌，尤其是棉纱纺织纤维制得的生活用品，在长时间使用后，由于大量细菌的滋生，导致棉纺织纤维制得的生活用品变硬、变色、散发异味，既不卫生，使用起来的舒适度也很差，因此如何提高纺织品的抑菌、杀菌能力是日常纺织品生产者较为关注的问题。
发明内容
为了提高纺织品的抑菌能力，本申请提供一种可降解抑菌面料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种可降解抑菌面料，采用如下的技术方案：
可降解抑菌面料，所述面料由可降解抑菌纱线纺织染整，并加入织物整理剂定型整理后制成；
以重量份数计，所述可降解抑菌纱线包括以下组分：
可降解涤纶 65-75份；
植物肽纺织纤维 10-15份；
抗菌棉 25-30份。
通过采用上述技术方案，可降解涤纶和植物肽纺织纤维均易于降解，若面料被丢弃在自然环境中，能够在较短时间内被降解，不易对环境产生负担，是一种绿色纺织品；抗菌棉能够提高面料的抗菌抑菌能力，且棉本身就是一种天然纤维，与肌肤接触无任何刺激，且吸汗透气，用时将抗菌棉和可降解涤纶共同使用时，涤纶对抗菌棉起到张紧作用，纺织抗菌棉发生较大的缩水形变。
优选的，所述织物整理剂包括整理剂A和整理剂B；
以重量份数计，所述整理剂A包括以下原料制备而成：
通过采用上述技术方案，整理剂A中的纳米氧化锌具有很好的抗光老化能力，纳米氧化锌对紫外光具有很好的吸收反射作用，能够提高面料的抗老化能力，防止面料在光照作用下老化；氧化石墨烯具有较高的比表面积，且氧化石墨烯上含氧官能团的增多使得其更加活泼，能够与对甲基苯磺酰异氰酸酯中的含氧官能团反应，从而促进对甲基苯磺酰异氰酸酯在面料上的稳定性；聚氨酯具有高韧性和高成膜性，能够在面料表面形成保护膜，提高面料的韧性和弹性，且保护膜的形成，能够提高纳米氧化锌的分散均匀性，且保护膜本身也可以对面料起到光反射作用；戊二醛作为交联剂，可以提高聚氨酯和纳米氧化锌的连接性能，且提高聚氨酯和面料表面的附着性能；对甲基苯磺酰异氰酸酯是脱水剂，加入到整理剂A后，能够防止整理剂A吸水变性，且附着在面料上后，能够改善面料的吸湿性能，对甲基苯磺酰异氰酸酯随着聚氨酯在面料表面成膜后，能够在面料上形成防水层，对面料起到防水保护效果，起到抑制细菌孳生的效果；硅藻醇具有大的比表面积和孔隙率，能够均匀分布在聚氨酯形成的膜结构中。
优选的，以重量份数计，所述整理剂B包括以下原料制备而成：
通过采用上述技术方案，聚乙烯吡咯烷酮具有良好的吸湿抗水性，将整理剂A和整理剂B复合使用时，聚乙烯吡咯烷酮能够与对甲基苯磺酰异氰酸酯共同作用，提高面料的防水性能，且聚乙烯吡咯烷酮具有良好的络合成膜性能，能够对绿原酸和纳米银离子进行络合包裹，提高绿原酸和纳米银离子的分散性能；绿原酸和纳米银离子均具有抑菌抗菌作用，能够提高面料的抑菌能力。
优选的，以重量份数计，所述整理剂B中还包括0.2-0.5份的ZIF-8。
通过采用上述技术方案，ZIF-8是常用的多孔材料，能够对绿原酸和纳米银离子进行负载，从而提高绿原酸和纳米银离子的抑菌能力。
优选的，所述织物整理剂的使用方法包括以下步骤：将织物浸没在整理剂A和整理剂B体积比10：1的混合溶液中，重复浸轧三次后，取出织物，在织物的一个表面喷涂整理剂B并烘干，重复喷涂烘干三次后，将织物置于整理剂A和整理剂B体积比2：5的混合溶液中，浸轧两次后，取出织物皂洗烘干。
通过采用上述技术方案，在使用整理剂对面料进行定型整理时，首先将织物浸没在整理剂A和整理剂B体积比10：1的混合溶液中，由于织物自身具有吸水性，能够对混合溶液进行吸附，且主要以整理剂A为主，再对吸附有混合溶液的织物进行浸轧后，能够将混合溶液渗入到织物纤维内部，进而当混合溶液成膜后，能够对织物起到更好的保护作用；将整理剂B喷涂在织物表面，能够在织物表面成膜，位于织物表面的绿原酸和纳米银离子能够对外界附着的细菌起到抑制杀除作用，再将织物浸没在整理剂A和整理剂B体积比2：5的混合溶液中，织物只要对整理剂B进行吸收，能够提高整理剂B和整理剂A两者在织物内的分布性，从而对织物起到综合加强的作用。
优选的，所述可降解涤纶的制备方法包括以下步骤：将聚酯粒烘干后加入双螺杆挤出机中，并加入降解助剂，在280-300℃熔融共混后，经过纺丝箱喷出熔体细流，再经过冷风箱快速冷凝形成固化纤维，得可降解涤纶；所述聚酯粒与降解助剂的质量比为100：0.23。
优选的，所述降解助剂为BioSphere Plastic 201。
优选的，以重量份数计，所述植物肽纺织纤维包括以下组分：
亚麻纤维 10-15份；
聚酯 55-60份；
大豆肽 3-7份；
麦芽肽 3-5份；
腰果壳油 3-5份；
甲基三甲氧基硅烷 1-3份。
优选的，所述植物肽纺织纤维的制备方法包括以下步骤：将聚酯干燥后投入双螺杆挤出机中，在270-280℃的温度下，依次加入大豆肽和麦芽肽，熔融共混1h后，在200℃的氮气环境中喷洒在亚麻纤维上，并加入腰果壳油，对亚麻纤维进行拉延，得植物肽纺织纤维。
第二方面，本申请提供一种可降解抑菌面料的制备方法，采用如下的技术方案：
可降解抑菌面料的制备方法，所述方法包括以下步骤：将可降解涤纶、植物肽纺织纤维和防菌棉纺成可降解抑菌棉纱后，将可降解抑菌面纱纺织染整，并加入织造织物整理剂定型整理后，得可降解抑菌面料。
综上所述，本申请具有以下有益效果：本申请中的面料包括以下重量份的组分，可降解涤纶65-75份，植物肽纺织纤维10-15份，抗菌棉25-30份，可降解涤纶和植物肽纺织纤维均易于降解，若面料被丢弃在自然环境中，能够在较短时间内被降解，不易对环境产生负担，是一种绿色纺织品；抗菌棉能够提高面料的抗菌抑菌能力，且棉本身就是一种天然纤维，与肌肤接触无任何刺激，且吸汗透气，用时将抗菌棉和可降解涤纶共同使用时，涤纶对抗菌棉起到张紧作用，纺织抗菌棉发生较大的缩水形变。
具体实施方式
以下结合实施例1-20对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1
本申请实施例1-5中面料各重量份的组分如表1所示。
表1实施例1-5中面料各重量份的组分
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 可降解涤纶 | 65 | 75 | 72 | 73 | 68 |
| 植物肽纺织纤维 | 10 | 15 | 14 | 13 | 11 |
| 抗菌棉 | 25 | 30 | 26 | 27 | 27 |
实施例1-5中，降解涤纶的制备方法包括以下步骤：将聚酯粒烘干后加入双螺杆挤出机中，并加入BioSphere Plastic 201，在280-300℃熔融共混后，经过纺丝箱喷出熔体细流，再经过冷风箱快速冷凝形成固化纤维，得可降解涤纶；所述聚酯粒与BioSpherePlastic 201的质量比为100：0.23。
实施例1-5中，以重量份数计，植物肽纺织纤维包括以下组分：亚麻纤维13份；聚酯57份；大豆肽5份；麦芽肽4份；腰果壳油4份；甲基三甲氧基硅烷2份。
实施例1-5中，植物肽纺织纤维的制备方法包括以下步骤：将聚酯干燥后投入双螺杆挤出机中，在270-280℃的温度下，依次加入大豆肽和麦芽肽，熔融共混1h后，在200℃的氮气环境中喷洒在亚麻纤维上，并加入腰果壳油，对亚麻纤维进行拉延，得植物肽纺织纤维。
实施例1-5中，面料的制备方法包括以下步骤：将可降解涤纶、植物肽纺织纤维和防菌棉纺成可降解抑菌棉纱后，将可降解抑菌面纱纺织染整，并加入织造织物整理剂定型整理后，得可降解抑菌面料。
实施例1-5中，织物整理剂各重量份的原料如表2所示。
表2实施例1-5中织物整理剂原料的重量份
实施例6-10
本申请实施例6-10与实施例3的不同之处在于，实施例6-10中，所使用的织物整理剂各重量份的原料如表3所示。
表3实施例6-10中织物整理剂原料的重量份
实施例11-13
本申请实施例11-13与实施例3的不同之处在于，实施例11-13中，所使用的织物整理剂各重量份的原料如表4所示。
表4实施例11-13中织物整理剂原料的重量份
本申请实施例1-13中，织物整理剂的使用方法包括以下步骤：将织物浸没在整理剂A和整理剂B体积比10：1的混合溶液中，重复浸轧三次后，取出织物，在织物的一个表面喷涂整理剂B并烘干，重复喷涂烘干三次后，且每次喷涂0.05mm，将织物置于整理剂A和整理剂B体积比2：5的混合溶液中，浸轧两次后，取出织物皂洗烘干。
实施例14
本申请实施例14与实施例11的不同之处在于，实施例14中织物整理剂的使用方法包括以下步骤：将织物浸没在整理剂A中，重复浸轧三次后，取出织物，在织物的一个表面喷涂整理剂B并烘干，重复喷涂烘干三次后，且每次喷涂0.05mm，将织物置于整理剂B中，浸轧两次后，取出织物皂洗烘干。
实施例15
本申请实施例15与实施例11的不同之处在于，实施例15中织物整理剂的使用方法包括以下步骤：将织物浸没在整理剂B中，重复浸轧三次后，取出织物，在织物的一个表面喷涂整理剂A并烘干，重复喷涂烘干三次后，且每次喷涂0.05mm，将织物置于整理剂A中，浸轧两次后，取出织物皂洗烘干。
实施例16-20
本申请实施例16-20与实施例11的不同之处在于，实施例16-20中植物肽纺织纤维中各组分的重量份数如表5所示。
表5实施例16-20中植物肽纺织纤维各组分的重量份数
| 实施例16 | 实施例17 | 实施例18 | 实施例19 | 实施例20 | |
| 亚麻纤维 | 10 | 15 | 0 | 13 | 0 |
| 聚酯 | 55 | 60 | 57 | 56 | 58 |
| 大豆肽 | 3 | 7 | 5 | 4 | 5 |
| 麦芽肽 | 3 | 5 | 4 | 4 | 5 |
| 腰果壳油 | 3 | 5 | 4 | 0 | 0 |
| 甲基三甲氧基硅烷 | 1 | 3 | 2 | 2 | 2 |
实施例16-17中植物肽纺织纤维的制备方法与实施例11相同。
实施例18中，植物肽纺织纤维的制备方法包括以下步骤：将聚酯干燥后投入双螺杆挤出机中，在270-280℃的温度下，依次加入大豆肽和麦芽肽，熔融共混1h后，加入腰果壳油共混0.5h后，经过纺丝箱喷出熔体细流，再经过冷风箱快速冷凝形成固化纤维，得植物肽纺织纤维。
实施例19中，植物肽纺织纤维的制备方法包括以下步骤：将聚酯干燥后投入双螺杆挤出机中，在270-280℃的温度下，依次加入大豆肽和麦芽肽，熔融共混1h后，在200℃的氮气环境中喷洒在亚麻纤维上，对亚麻纤维进行拉延，得植物肽纺织纤维。
实施例20中，植物肽纺织纤维的制备方法包括以下步骤：将聚酯干燥后投入双螺杆挤出机中，在270-280℃的温度下，依次加入大豆肽和麦芽肽，熔融共混1h后，经过纺丝箱喷出熔体细流，再经过冷风箱快速冷凝形成固化纤维，得植物肽纺织纤维。
性能检测试验
检测方法
将实施例1-20中的面料进行如下检测：
抗菌性性能测试，采用AATCC 100-2021《抗菌纺织品的评价方法》中记载的方法进行大肠杆菌抑菌率检测；
撕破强力测试，采用GB/T 3917.3-2009《纺织品织物撕破性能第3部分：梯形试样撕破强力的测定》；
使用紫外线光照实施例1-20中的面料40h后，再次采用AATCC 100-2021《抗菌纺织品的评价方法》中记载的方法进行进行大肠杆菌抑菌率检测；
将实施例1-20中的面料置于温度26℃，湿度45％的环境中，测试实施例1-20中的面料上的七天细菌增长率；
上述四项测试数据如表6所示。
表6实施例1-20中面料的性能检测数据
结合实施例1-3，并结合表6可以看出，本申请中的可降解抑菌面料，具有良好的抑菌性能，撕破张力大，说明面料不易撕裂，稳定性好。
结合实施例3和实施例4，并结合表6可以看出，在实施例4中的可降解抑菌面料进行整理剂处理时，整理剂A中不含有氧化石墨烯时，面料的耐紫外老化能力有所降低，面料的撕破张力也有所降低，且面料的七天细菌增长率有明显的上升，主要是因为，氧化石墨烯能够促进纳米氧化锌在保护膜中的均匀分布，当不含有氧化石墨烯时，纳米氧化锌在保护膜中的分散均匀性受到影响，从而导致紫外光吸收能力降低，且保护膜本身的均匀性也有所降低，继而影响撕裂强度。
结合实施例3和实施例5，并结合表6可以看出，在实施例5中的可降解抑菌面料进行整理剂处理时，整理剂A中不含有对甲基苯磺酰异氰酸酯这一拒水剂时，面料的耐紫外光能力有略微的降低，但是面料的七天细菌增长率有大幅度提高，主要是因为，对甲基苯磺酰异氰酸酯具有很好的抗水拒水能力，当面料置于环境中时，对甲基苯磺酰异氰酸酯可以抑制面料本身吸收环境中的水分，从而减少面料上的水分，从而抑制面料上的细菌滋生。
结合实施例3和实施例6，并结合表6可以看出，在实施例6中的可降解抑菌面料进行整理剂处理时，整理剂A中不含有硅藻醇时，由于硅藻醇本身具有较大的孔隙率，能够对纳米氧化锌起到吸附成核的效果，提高纳米氧化锌在保护膜中的分布均匀性，且硅藻醇本身也能起到抑菌作用，当实施例6中的整理剂A不含有硅藻醇时，大肠杆菌抑菌率有所下降，但是对面料的七天细菌抑制率无明显的影响。
结合实施例3-5和实施例7，并结合表6可以看出，在实施例7中的可降解抑菌面料进行整理剂处理时，整理剂A中不含有氧化石墨烯和对甲基苯磺酰异氰酸酯时，面料的大肠杆菌抑菌能力、抗紫外光老化能力都有所下降，尤其是紫外光老化能力下降显著，主要原因是，对甲基苯磺酰异氰酸酯分布在保护膜中成膜后，对紫外光能够起到吸收和反射作用；在实施例7中，面料的撕破张力也有所降低，且七天细菌增长率有大幅度提高，主要是因为缺少了对甲基苯磺酰异氰酸酯的抗水拒水能力，导致面料吸湿受潮，易于细菌的滋生。
结合实施例3和实施例8，并结合表6可以看出，在实施例8中的可降解抑菌面料进行整理剂处理时，整理剂B中不含有聚乙烯吡咯烷酮，由于聚乙烯吡咯烷酮具有良好的吸湿抗水性，缺少聚乙烯吡咯烷酮后导致容易在环境中受潮，从而面料的七天细菌增长率有明显上升；缺少聚乙烯吡咯烷酮后，绿原酸和纳米银离子在成膜后的分散性极差，没有聚乙烯吡咯烷酮对绿原酸和纳米银离子进行络合保护，导致实施例8中面料的大肠杆菌抑菌能力有明显下降，且聚乙烯吡咯烷酮成膜后能够提高面料整体的抗紫外光老化能力。
结合实施例3和实施例9，并结合表6可以看出，在实施例9中的可降解抑菌面料在进行整理剂处理时，整理剂B中不含有绿原酸，导致面料的抑菌性能有所下降，且七天细菌增长率有略微的上升，主要是因为单靠纳米银离子难以对所有细菌进行抑菌，将纳米银离子和绿原酸共同使用时，能够大限度的提高面料的抑菌性能。
结合实施例3、实施例5、实施例8和实施例10，并结合表6可以看出，在实施例10中的可降解抑菌面料在进行整理剂处理时，整理剂A中不含有对甲基苯磺酰异氰酸酯，且整理剂B中不含有聚乙烯吡咯烷酮，对面料的抗水性能有极大的影响，导致面料的七天细菌增长率有大幅度上升，且由于聚乙烯吡咯烷酮和对甲基苯磺酰异氰酸酯的缺失，导致面料的撕裂强度也有所下降。
结合实施例3和实施例11-13，并结合表6可以看出，在实施例11-13中的可降解抑菌面料在进行整理剂处理时，整理剂B中加入ZIF-8，ZIF-8是一种具有多孔隙率的MOFs材料，将ZIF-8加入整理剂B中后，ZIF-8能够对绿原酸和纳米银离子进行吸附，且对绿原酸和纳米银离子的抑菌作用产生催化促进作用，提供了反应场所，从而对面料的大肠杆菌抑菌率产生促进效果，对面料的七天细菌增长率有抑制效果，对面料的撕裂性能无明显影响，且ZIF-8本身即可对紫外光产生的一定的吸收，从而面料的抗紫外光老化能力有所提高，但不明显。
结合实施例11和实施例14-15，并结合表6可以看出，在实施例14中的可降解抑菌面料在使用整理剂进行整理定型时，先将织物整理剂A(或整理剂B)中浸轧，再在织物表面喷洒整理剂B(整理剂A)，然后将织物在整理剂B(整理剂A)中浸轧，使得整理剂A(整理剂B)先深入织物纤维内，使得整理剂A(整理剂B)中的物质渗入织物内部，起到“占位”效果，使得整理剂B(整理剂A)中的物质难以与整理剂A(整理剂B)中的物质发生紧密接触，且使得整和整理剂B形成的膜有“分层”现象，导致面料的结构性能受到影响。
结合实施例11和实施例16-17，并结合表6可以看出，实施例16-17中采用不同重量份的植物肽纺织纤维进行面料制作时，制备的面料性能与实施例11中相仿。
结合实施例11和实施例18，并结合表6可以看出，实施例18中的植物肽纺织纤维中不包含亚麻纤维，导致面料的撕裂强度降低，且由于亚麻纤维本身即具有良好的透气性能，当面料中缺少亚麻纤维后，会导致面料的透气性能和穿着舒适性有所降低，透气性能降低导致面料容易积存水分，导致面料的七天抑菌能力有所下降。
结合实施例11和实施例19，并结合表6可以看出，实施例19中的植物肽纺织纤维中不包含腰果壳油，腰果壳油具有良好的聚合性，能够将植物纺织纤维形成聚合整体，同时提高植物纺织纤维的弹性和韧性，因此，缺少腰果壳油的布料的撕裂强度受到很大影响。
结合实施例11、实施例18-19和实施例20，并结合表6可以看出，实施例20中的植物肽纺织纤维不包含亚麻纤维和腰果壳油，导致面料的撕裂强度受到极大的影响，面料脆弱易撕裂。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.可降解抑菌面料，其特征在于，所述面料由可降解抑菌纱线纺织染整，并加入织物整理剂定型整理后制成；
以重量份数计，所述可降解抑菌纱线包括以下组分：
可降解涤纶65-75份；
植物肽纺织纤维10-15份；
抗菌棉25-30份。
2.根据权利要求1所述的可降解抑菌面料，其特征在于，所述织物整理剂包括整理剂A和整理剂B；
以重量份数计，所述整理剂A包括以下原料制备而成：
3.根据权利要求2所述的可降解抑菌面料，其特征在于，以重量份数计，所述整理剂B包括以下原料制备而成：
4.根据权利要求3所述的可降解抑菌面料，其特征在于：以重量份数计，所述整理剂B中还包括0.2-0.5份的ZIF-8。
5.根据权利要求3或4所述的可降解抑菌面料，其特征在于，所述织物整理剂的使用方法包括以下步骤：将织物浸没在整理剂A和整理剂B体积比10：1的混合溶液中，重复浸轧三次后，取出织物，在织物的一个表面喷涂整理剂B并烘干，重复喷涂烘干三次后，将织物置于整理剂A和整理剂B体积比2：5的混合溶液中，浸轧两次后，取出织物皂洗烘干。
6.根据权利要求1所述的可降解抑菌面料，其特征在于，所述可降解涤纶的制备方法包括以下步骤：将聚酯粒烘干后加入双螺杆挤出机中，并加入降解助剂，在280-300℃熔融共混后，经过纺丝箱喷出熔体细流，再经过冷风箱快速冷凝形成固化纤维，得可降解涤纶；所述聚酯粒与降解助剂的质量比为100：0.23。
7.根据权利要求6所述的可降解抑菌面料，其特征在于，所述降解助剂为BioSpherePlastic 201。
8.根据权利要求1所述的可降解抑菌面料，其特征在于，以重量份数计，所述植物肽纺织纤维包括以下组分：
9.根据权利要求7所述的可降解抑菌面料，其特征在于，所述植物肽纺织纤维的制备方法包括以下步骤：将聚酯干燥后投入双螺杆挤出机中，在270-280℃的温度下，依次加入大豆肽和麦芽肽，熔融共混1h后，在200℃的氮气环境中喷洒在亚麻纤维上，并加入腰果壳油，对亚麻纤维进行拉延，得植物肽纺织纤维。
10.如权利要求1-9任一所述可降解抑菌面料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将可降解涤纶、植物肽纺织纤维和防菌棉纺成可降解抑菌棉纱后，对可降解抑菌面纱纺织染整，并加入织造织物整理剂定型整理后，得可降解抑菌面料。
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