CN114657788A - 一种用于降解空气中污染物质的多功能织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于降解空气中污染物质的多功能织物及其制备方法，属于汽车内饰技术领域，包括将质量份数为5‑10份的负氧离子粉末与100份织物切片粒子进行熔融、纺丝；疏水剂及疏油剂的配置及混合；用500份乙醇稀释步骤二中的混合溶液，将给湿后的长丝浸润在上述稀释好的溶液并进行上油处理，待丝条凝固后再一次上油，进行卷绕即得到全拉伸丝；上机织台进行织布、整染、清洗，得到织物；将织物通过含有抗菌剂的札液槽后，通过辊筒挤轧，再经过烘干处理，最后得到用于降解空气中污染物质的多功能织物。本发明通过对粒料、丝线改性等方法制备的多功能织物，在造粒阶段将生态净化离子粉末作为助剂生产出功能性高分子粒料，以提升产品功能的作用寿命。

Description

一种用于降解空气中污染物质的多功能织物及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车内饰技术领域，具体涉及一种用于降解空气中污染物质的多功能织物及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提升，大众对所处环境提出了更高的健康及品质需求。我国健康产业规模呈逐年递增的趋势，涉及领域向家居、医疗、汽车、养老等产业辐射，通过网络舆情分析70％以上的受访者对健康相关的技术越来越关注，在车辆或新装修的密闭空间内，最大的痛点是所用材料在不断释放对人体有害的醛类、苯类等TVOC有机污染物，因此能够有效降解空气中污染物质、三防、抑菌的多功能织物技术在提升用户生活品质的同时，更能满足人们对所处环境健康的需求。
目前现有技术中织物多通过对整理剂改性以赋予织物的多种功能，此外通过对粒料、丝线改性以实现多功能织物大规模制备的方法还未公开。
目前已有的负离子发生器是用的电弧或电晕方式产生负氧离子，在这一过程中会同时产生对人体有害的臭氧。而且负氧离子发生器在非工作状态时(如停车熄火)，因此不能长效产生负氧离子。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于降解空气中污染物质的多功能织物及其制备方法，将多种功能结合到织物上，既能提升用户的生活品质，又能满足人们对所处环境健康的需求。
本发明通过如下技术方案实现：
一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一：将质量份数为5-10份的负氧离子粉末与100份织物切片粒子进行熔融、纺丝；
步骤二：疏水剂及疏油剂的配置及混合；
步骤三：用500份乙醇稀释步骤二中的混合溶液，将给湿后的长丝浸润在上述稀释好的溶液并进行上油处理，待丝条凝固后再一次上油，以4500m/min～5000m/min进行卷绕即得到全拉伸丝；上机织台进行织布、整染、清洗，得到织物；
步骤四：抗菌剂的配置；
步骤五：将织物通过含有抗菌剂的札液槽后，通过辊筒挤轧，再经过80℃-100℃的前烘及150℃后烘处理，最后得到用于降解空气中污染物质的多功能织物。
进一步地，步骤一中所述的负氧离子粉末为采用海洋里的天然矿石材料及植物酵素充分混合研磨制成。
进一步地，所述海洋里的天然矿石材料包括海鸥石、六环石、古海岩或清水石中的一种或几种。
进一步地，所述负氧离子粉末的粒径尺寸为100nm以下。
进一步地，步骤一中所述的织物切片粒子为聚酯纤维、丙纶、涤纶、锦纶中的一种。
进一步地，步骤二中所述的疏水剂是通过将聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚四氟乙烯中的一种或几种溶解于10-50份丙酮中制备得到。
所述的疏油剂是通过将全氟辛基三乙氧基硅氧烷、全氟辛基磺酸锂、全氟癸基修饰的聚倍半硅氧烷中的一种或几种溶解于10-50份乙醇中制备得到。
进一步地，步骤四中所述的抗菌剂是通过吸湿式银纤维、氧化锌、壳聚糖、山梨醇、香草醛、磺酰胺、邻苯基苯酚中的一种或几种溶于 20份去离子水中。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
与传统的织物护面相比，本发明通过对粒料、丝线改性等方法制备的多功能织物，在造粒阶段将生态净化离子粉末作为助剂生产出功能性高分子粒料，以提升产品功能的作用寿命；对织物三防、抗菌性能的赋予可以在纺丝或进轧阶段实现，增加了生产过程的灵活性；
该织物可在空气中自发的产生生态净化离子，即带负电荷的氧离子，无色无味，空气负离子的分子式是O2 -(H2O)n，或OH-(H2O)n, 或CO4 -(H2O)n，由于其具有较强的氧化性及反应活性，能够不断降解空气中苯类、醛类等有机污染物；降低车内醛类含量，VOC散发小，憎水无渗透，擦拭不留痕，无放射性环保安全，可以直接应用于现有的材质为聚酯纤维、丙纶、涤纶、锦纶织物面料上；并且通过将生态净化离子液材料先与织物切片粒子预混合后在进行熔融纺丝，通过预混合可以达到均一的效果，可提升整体织物在释放负氧离子寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法的工艺流程图；
图2为本发明的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物与现有的织物的防水比对图；
其中，a为现有的普通织物，b为本发明实施例制备的多功能织物；
图3为本发明的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物与现有的织物的防油比对图；
其中，a为现有的普通织物，b为本发明实施例制备的多功能织物；
图4为本发明的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物与现有的织物的防污比对图；
其中，a为现有的普通织物，b为本发明实施例制备的多功能织物。
具体实施方式
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
实施例1
如图1所示，为一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法的流程图，具体包括如下步骤：
步骤一：将质量份数为5份的负氧离子粉末与100份织物切片粒子进行熔融、纺丝；
所述负氧离子粉末的粒径尺寸为100nm以下；
所述的负氧离子粉末为采用海洋里的天然矿石材料及植物酵素充分混合研磨制成；
所述海洋里的天然矿石材料包括海鸥石、六环石及古海岩；
所述的织物切片粒子为聚酯纤维。
步骤二：疏水剂及疏油剂的配置及混合；
所述的疏水剂是通过将15份聚二甲基硅氧烷及聚四氟乙烯混合溶解于10份丙酮中制备得到；所述的疏油剂是通过将15份全氟辛基三乙氧基硅氧烷、全氟辛基磺酸锂、全氟癸基修饰的聚倍半硅氧烷中的一种或几种溶解于10份乙醇中制备得到。
步骤三：用500份乙醇稀释步骤二中的混合溶液，将给湿后的长丝浸润在上述稀释好的溶液并进行上油处理，待丝条凝固后再一次上油，以4500m/min进行卷绕即得到全拉伸丝；上机织台进行织布、整染、清洗，得到织物；
步骤四：抗菌剂的配置；所述的抗菌剂是通过5份吸湿式银纤维、壳聚糖、山梨醇、香草醛及磺酰胺溶于20份去离子水中；
步骤五：将织物通过含有抗菌剂的札液槽后，通过辊筒挤轧，再经过80℃的前烘及150℃后烘处理，最后得到用于降解空气中污染物质的多功能织物。
本发明制备的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物，可在空气中自发的产生生态净化离子，即带负电荷的氧离子，无色无味，空气负离子的分子式是O2 -(H2O)n，或OH-(H2O)n,或CO4 -(H2O)n，由于其具有较强的氧化性及反应活性，能够不断降解空气中苯类、醛类等有机污染物。防水为织物不浸润，防油为织物不沾油，防污为固体污渍如土壤、杂草、灰尘等可抖落或刷去，液体污渍为牛奶、酱油、果汁等可掸落或拭去。抑菌是指通过采用无机或有机的抗菌剂使织物能灭杀细菌或妨碍细菌增长繁殖。
实施例2
一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一：将质量份数为10份的负氧离子粉末与100份织物切片粒子进行熔融、纺丝；
所述的负氧离子粉末为采用海洋里的天然矿石材料及植物酵素充分混合研磨制成；
所述海洋里的天然矿石材料为清水石；
所述负氧离子粉末的粒径尺寸为100nm以下；
所述的织物切片粒子为涤纶；
步骤二：疏水剂及疏油剂的配置及混合；
所述的疏水剂是通过将聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚四氟乙烯中的一种或几种溶解于50份丙酮中制备得到；所述的疏油剂是通过将全氟辛基三乙氧基硅氧烷、全氟辛基磺酸锂、全氟癸基修饰的聚倍半硅氧烷中的一种或几种溶解于50份乙醇中制备得到；
步骤三：用500份乙醇稀释步骤二中的混合溶液，将给湿后的长丝浸润在上述稀释好的溶液并进行上油处理，待丝条凝固后再一次上油，以5000m/min进行卷绕即得到全拉伸丝；上机织台进行织布、整染、清洗，得到织物；
步骤四：抗菌剂的配置；
步骤四中所述的抗菌剂是通过吸湿式银纤维、氧化锌、壳聚糖、山梨醇、香草醛、磺酰胺、邻苯基苯酚中的一种或几种溶于20份去离子水中。步骤五：将织物通过含有抗菌剂的札液槽后，通过辊筒挤轧，再经过100℃的前烘及150℃后烘处理，最后得到用于降解空气中污染物质的多功能织物。
实施例3
一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)选取生态净化离子液材料主体为海洋里的天然矿石材料，选择安全的海鸥石、六环石、古海岩、清水石等复配，将生态净化离子液材料包充分混合，并充分研磨成粒径尺寸为100nm以下的粒子。将5份粒子与3份氢氟酸、3份盐酸酸、2份硝酸充分混合后，于200摄氏度左右密封微波消解。将处理后的溶液滤去残渣，并通过冻干的方法获得生态净化离子粉末。
(2)将5份步骤(1)中的粉末与100份聚酯纤维切片粒子熔融、纺丝。
(3)将15份疏水剂聚二甲基硅氧烷溶解于30份丙酮中，将15份疏油剂全氟辛基三乙氧基硅氧烷溶解于20份乙醇中。将两者搅拌混合均匀，混合温度为50摄氏度，备用。
(4)用500份乙醇稀释步骤(3)中的溶液，将给湿后的长丝浸润在上述稀释好的溶液进行上油处理，待丝条凝固后再一次上油，以 4500m/min～5000m/min进行卷绕即得到全拉伸丝。上机织台进行织布、整染、清洗。
(5)将5份抗菌剂邻苯基苯酚溶于20份去离子水中，将其添加到 500份轧液中。
(6)将聚酯纤维通过轧液槽后，快速通过辊筒挤轧，再经过 80℃～100℃的烘干及150℃焙烘。
实施例4
一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)选取生态净化离子液材料主体为海洋里的天然矿石材料，选择安全的海鸥石、六环石、古海岩、清水石等复配，将生态净化离子液材料包充分混合，并充分研磨成粒径尺寸为100nm以下的粒子。将5份粒子与3份氢氟酸、3份盐酸酸、2份硝酸充分混合后，于200摄氏度左右密封微波消解。将处理后的溶液滤去残渣，并通过冻干的方法获得生态净化离子粉末。
(2)将10份步骤(1)中的粉末与涤纶切片粒子熔融、纺丝。
(3)三防剂的配置：将15份疏水剂(聚苯乙烯与聚四氟乙烯1： 1配比)溶解于30份丙酮中，将15份疏油剂(全氟辛基磺酸锂、全氟癸基修饰的聚倍半硅氧烷1：2配比)溶解于30份乙醇中。将两者搅拌混合均匀，混合温度为50摄氏度，备用。
(4)将给湿后的长丝浸润在上述稀释好的溶液进行上油处理，待丝条凝固后再一次上油，以4500m/min～5000m/min进行卷绕即得到全拉伸丝。上机织台进行织布、整染、清洗。
(5)将10份步骤(3)中的三防剂及10份抗菌剂(氧化锌与香草醛2：1配比)溶于20份去离子水中，将其添加到500份轧液中。
(6)将涤纶织物通过札液槽后，快速通过辊筒挤轧，再经过90℃的烘干及150℃焙烘。
性能表征：
对普通护面及本发明制备的功能性护面进行材料级别的散发特性试验，试验结果见表1所示，从表1中可以看出，本发明制备的功能护面在挥发性有机物(包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛等有害气体)释放性能上明显优于普通护面。
这是由于本发明制备的多功能织物在室温下能自动散发生态净化离子，降低车内醛类含量，VOC散发小，憎水无渗透，擦拭不留痕，无放射性环保安全，可以直接应用于现有的材质为聚酯纤维、丙纶、涤纶、锦纶织物面料上。
表1为有机物释放数据表
Figure RE-GDA0003658625140000091
图2为本发明的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物与现有的织物的防水比对图，从图中可以看出，图2的(a)中的现有的织物上的水滴直接浸润在其内部，而图2的(b)中的水滴并没有浸润在本发明制备的多功能织物内部，并且擦拭不留痕；证明了本发明制备的多功能织物具有防水性。
图3为本发明的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物与现有的织物的防油比对图，从图中可以看出，将有机油分别滴在现有的织物及本发明的多功能织物表面上，纸巾置于两种织物后方，24h 后观察，图3的(a)中的有机油渗透到滤纸上，而图3的(b)中的有机油并没有渗透，证明了本发明制备的多功能织物具有防油性。
图4为本发明的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物与现有的织物的防污比对图，从图中可以看出，图4的(a)中的现有的织物上的污粉经过处理后还是显示严重，而图4的(b)中的顶棚织物上吸去灰尘或橡皮擦去轻微留痕，肉眼几乎看不到，证明了本发明制备的多功能织物具有防污性。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一：将质量份数为5-10份的负氧离子粉末与100份织物切片粒子进行熔融、纺丝；
步骤二：疏水剂及疏油剂的配置及混合；
步骤三：用500份乙醇稀释步骤二中的混合溶液，将给湿后的长丝浸润在上述稀释好的溶液并进行上油处理，待丝条凝固后再一次上油，进行卷绕即得到全拉伸丝；上机织台进行织布、整染、清洗，得到织物；
步骤四：抗菌剂的配置；
步骤五：将织物通过含有抗菌剂的札液槽后，通过辊筒挤轧，再经过80℃-100℃的前烘及150℃后烘处理，最后得到用于降解空气中污染物质的多功能织物。
2.如权利要求1所述的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的负氧离子粉末为采用海洋里的天然矿石材料及植物酵素充分混合研磨制成。
3.如权利要求1所述的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，其特征在于，所述海洋里的天然矿石材料包括海鸥石、六环石、古海岩或清水石中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，其特征在于，所述负氧离子粉末的粒径尺寸为100nm以下。
5.如权利要求1所述的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的织物切片粒子为聚酯纤维、丙纶、涤纶、锦纶中的一种。
6.如权利要求1所述的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的疏水剂是通过将聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚四氟乙烯中的一种或几种溶解于10-50份丙酮中制备得到。
7.如权利要求1所述的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，其特征在于，所述的疏油剂是通过将全氟辛基三乙氧基硅氧烷、全氟辛基磺酸锂、全氟癸基修饰的聚倍半硅氧烷中的一种或几种溶解于10-50份乙醇中制备得到。
8.如权利要求1所述的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，其特征在于，步骤四中所述的抗菌剂是通过吸湿式银纤维、氧化锌、壳聚糖、山梨醇、香草醛、磺酰胺、邻苯基苯酚中的一种或几种溶于20份去离子水中。
9.如权利要求1所述的一种用于降解空气中污染物质的多功能织物的制备方法，其特征在于，步骤三中以4500m/min～5000m/min进行卷绕即得到全拉伸丝。
10.一种用于降解空气中污染物质的多功能织物，其特征在于，由权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备得到。
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