CN115613351A - 一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布及制备工艺，染色布原料包括复合纤维、抑菌纤维、防辐射纤维、高分子溶液和耐磨剂；染色布的制备工艺包括：S1、分别称取所需原料；S2、将复合纤维、抑菌纤维和防辐射纤维加入高分子溶液中，得到纺丝液；S3、将纺丝液置入纺丝机中，得到复合纤维纱线；S4、将复合纤维纱线置入纺织机进行混合纺织，得到复合涤纶布；S5、对复合涤纶布进行染色、定型处理，得到复合涤纶染色布基布；S6、对复合涤纶染色布基布表面喷涂耐磨剂，得到复合涤纶染色布成品；通过本发明制备的复合涤纶染色布成品抑菌防辐射效果显著、持久，且舒适度较高，适宜推广使用。

Description

一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布及制备工艺
技术领域
本发明涉及纺织工艺技术领域，具体是涉及一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布及制备工艺。
背景技术
涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称，涤纶工业丝根据其性能可以分为标准型、低缩型和尺寸稳定型。标准型涤纶工业丝用途广泛，需求量大，制造难度及生产成本相对较低；低缩型和尺寸稳定型涤纶工业丝的性能要求高，制造难度较大，生产成本相对较高，特别是尺寸稳定型涤纶工业丝主要用于乘用车和轻载车的子午轮胎，关乎生命安全，对质量要求更高。
随着电子技术的发展，人们的生活环境中出现了电视剧、电脑、电磁灶、微波炉紫外线消毒灯等电子产品，这些电子产品都有不同程度的发射出无线电波，辐射到人们的生活环境中；同时，随着日益严重的环境污染问题，对人们的生活安全也造成了一定的威胁；此时，具有抑菌和防辐射的效果的涤纶染色布料应运而生.
然而，现有技术中，为了使涤纶布料具有抑菌和防辐射的效果，通常是在原有涤纶布料上通过粘结工艺复合具有抑菌和防辐射功能的材料，不仅影响了涤纶布料的舒适性，而且抑菌和防辐射功能也差强人意。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布及制备工艺。
本发明的技术方案为：一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布，包括以下重量份的原料：复合纤维25～36份、抑菌纤维7～13份、防辐射纤维5～9份、高分子溶液60～95份、耐磨剂20～45份；
其中，复合纤维包括：涤纶纤维17～23份、海藻纤维6～9份、丝绵纤维2～4份；
抑菌纤维包括：竹炭纤维3～6份、醋酸纤维2～4份、TiO2-壳聚糖纤维2～3份；
防辐射纤维包括：聚乳酸纤维2～4份、碳化硅纤维2～3份、纳米银纤维1～2份；
高分子溶液由2甲基乙酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸钠、N-甲基氧化吗啉和去离子水按照质量比1:2:1:20混合配制而成；
耐磨剂由碳化硅微粉和聚氨酯水溶液按照固液比1g:30～50ml混合配制而成，碳化硅微粉的粒径为14～21μm。
本发明还提供了一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布的制备工艺，包括以下步骤：
S1、备料
按比例称取复合纤维、抑菌纤维、防辐射纤维、高分子溶液和耐磨剂；然后将复合纤维、抑菌纤维和防辐射纤维分别剪切成5～8mm的纤维段，并搅拌混合均匀，得到混合纤维段；
S2、纺丝液制备
将步骤S1所称取的高分子溶液加入反应容器中，并加热至50～75℃，然后将混合纤维段投入反应容器中，并以30～50kHz频率超声混合1.5～2.5h，保温处理2～5h，得到纺丝液；
S3、纺丝
S3-1、将步骤S2所得纺丝液置入纺丝机中，控制纺丝机纺丝温度为250～320℃，纺丝速度为2000～2500m/min，得到复合纤维丝；
S3-2、将步骤S3-1所得复合纤维丝利用风速为0.9～1.5m/s、湿度为69～75％的冷却风进行冷却处理，然后以350～480m/s的牵拉速度进行牵拉，得到复合纤维纱线；其中，牵拉过程中控制牵拉比为2～4；
S4、纺织
将步骤S3-2所得复合纤维纱线置入纺织机进行混合纺织，得到编织布；然后将编织布置入烘干箱内烘干，控制烘干时间为4～6h，烘干温度为80～125℃，得到复合涤纶布；
S5、染色
将步骤S4所得复合涤纶布置入染缸中进行染色处理，染色完成后利用常温水冲洗复合涤纶布10～15min，最后将复合涤纶置入压力机中进行定型处理，得到复合涤纶染色布基布；其中，压力机的压力控制为125～185T，压辊温度为45～65℃；
S6、表面处理
将步骤S1所称取的耐磨剂置入空气喷涂设备中，控制空气喷涂设备的喷涂压力为0.15～0.25mpa；利用空气喷涂设备向步骤S5所得复合涤纶染色布基布表面喷涂厚度为10～15μm的耐磨层，最后将复合涤纶染色布基布在70～85℃条件下固化干燥处理30～50min；即可得到复合涤纶染色布成品。
进一步地，TiO2-壳聚糖纤维的制备方法为：将壳聚糖纤维溶解于体积浓度为1～3％醋酸溶液中，得到溶解液；然后向溶解液中加入粒径为5～8nm的纳米二氧化钛粉末，并于70～90℃温度条件下搅拌反应1.5～3.2h，所得反应物进行静电纺丝处理，即可得到TiO2-壳聚糖纤维；其中，壳聚糖纤维、醋酸溶液和二氧化钛粉末的质量比为3:11:2，静电纺丝电压为10～35kV；
说明：利用二氧化钛粉末对壳聚糖纤维进行改性处理，在不影响壳聚糖纤维原有结构的前提下，使得TiO2均匀分散在壳聚糖纤维中，提高了本发明TiO2-壳聚糖纤维的抑菌效果。
进一步地，步骤S3-2完成后，将复合纤维纱线投入加强液中至完全浸泡，然后在50～70℃温度条件下浸泡处理30～50min，最后冷冻干燥至含水量为2～5％，加强液由氯化钾、硫酸钠和去离子水按照质量比2:1:13混合配制而成；
说明：利用由氯化钾、硫酸钠和去离子水混合配制而成的加强液浸泡处理复合纤维纱线，有利于提高复合纤维纱线内部的纤维化程度，从而有利于提高纤维间的结合强度，进一步延长了复合涤纶染色布成品的使用寿命。
进一步地，步骤S4完成后，将复合涤纶布置于40～60℃的纯净水中，并向纯净水中加入体积浓度为4～7％的氯化钠溶液，运转5～15min，然后升温至90～100℃，继续运转20～45min；其中，氯化钠溶液和纯净水的体积比为1:25～40；
说明：通过将复合涤纶布置于氯化钠水溶液中，并利用不同的水温对复合涤纶布进行水浴漂白处理，能够有效去除复合涤纶布制备过程中附着的油迹以及其他杂质，从而提高了复合涤纶布的染色均匀性。
进一步地，步骤S5完成后，将复合涤纶染色布基布浸泡在尼龙固色剂中，将尼龙固色剂加热至25～55℃，并向尼龙固色剂施加频率为1500～2800MHz的微波，固色处理20～40min；
说明：通过对复合涤纶染色布基布进行固色处理，同时利用微波协同固色，有利于提高尼龙固色剂中在复合涤纶染色布基布上的分散性，从而提高了复合涤纶染色布基布染色效果的持久性。
进一步地，步骤S6中，向耐磨剂中加入抗静电剂，抗静电剂与耐磨剂的质量比为1:50～80，抗静电剂由壳聚糖季铵盐和甘油按照固液比1g:15～26ml混合配制而成；
说明：通过向耐磨剂中加入抗静电剂，有利于提高复合涤纶染色布成品的抗静电性能，从而提高其使用舒适性。
进一步地，步骤S5中，染色处理为：向染缸中加入染色剂至完全淹没复合涤纶布，然后将染色剂加热至50～70℃，保温染色25～50min；然后以2～5℃/min的升温速率将染色剂加热至70～90℃，继续保温染色30～45min；待染色剂冷却至室温后取出复合涤纶布；其中，染色剂为市售的分散染色剂；
说明：以不同的温度对复合涤纶布进行染色处理，能够激发染色剂的活化能，从而使得染色剂扩散迅速扩散至复合涤纶布的纤维缝隙中，不仅能够提高染色效率，而且有利于提高复合涤纶染色布成品的牢固度。
进一步地，步骤S6完成后，首先将复合涤纶染色布成品在-15～-5℃温度条件下冷冻处理45～65min，然后利用在130～170℃的高温蒸汽热处理35～55min；
说明：通过对将复合涤纶染色布成品进行低温冷冻和高温热处理，能够提高复合涤纶染色布成品内部结晶度，壹基金晶粒尺寸的一致性，从而提高复合涤纶染色布成品的弹性和牢固程度。
更进一步地，步骤S6完成后，将复合涤纶染色布成品置于湿度为50～70％、温度为24～32℃环境下静置熟化12～24h；
说明：通过对复合涤纶染色布成品进行静置熟化处理，能够使复合涤纶染色布成品内部异味气体有效排出，从而提高其使用安全性和环保性。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：
第一、本发明利用涤纶纤维、海藻纤维、丝绵纤维作为复合涤纶染色布的基础原料，同时以竹炭纤维、醋酸纤维、TiO2-壳聚糖纤维、聚乳酸纤维、碳化硅纤维、纳米银纤维作为抑菌防辐射的功能材料，既保留了涤纶染色布的基本性能，又赋予涤纶染色布抑菌防辐射的功能，提高了复合涤纶染色布的经济效益；
第二、本发明将利用具有抑菌防辐射功能的纤维原料制备复合涤纶染色布，不仅具有抑菌防辐射效果显著、持久的优势，而且具有较高的使用安全性；本发明的复合涤纶染色布抑菌防辐射功能不会因为使用或清洗过程中的摩擦作用而减弱、退化；
第三、本发明的特有的染色工艺，使得复合涤纶染色布具有持久的固色能力，延长了使用寿命；同时由于采用多种纤维原料制备，其生物降解性较强，符合环保要求。
具体实施方式
实施例1
一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布，包括以下重量份的原料：复合纤维25份、抑菌纤维7份、防辐射纤维5份、高分子溶液60份、耐磨剂20份；
其中，复合纤维包括：涤纶纤维17份、海藻纤维6份、丝绵纤维2份；
抑菌纤维包括：竹炭纤维3份、醋酸纤维2份、TiO2-壳聚糖纤维2份；TiO2-壳聚糖纤维为市售产品；
防辐射纤维包括：聚乳酸纤维2份、碳化硅纤维2份、纳米银纤维1份；
高分子溶液由2甲基乙酰胺、1-乙基3-甲基咪唑醋酸钠、N-甲基氧化吗啉和去离子水按照质量比1:2:1:20混合配制而成；
耐磨剂由碳化硅微粉和聚氨酯水溶液按照固液比1g:30ml混合配制而成，碳化硅微粉的粒径为14～17μm。
实施例2
本实施例记载的是实施例1的复合涤纶染色布的制备工艺，包括以下步骤：
S1、备料
按比例称取复合纤维、抑菌纤维、防辐射纤维、高分子溶液和耐磨剂；然后将复合纤维、抑菌纤维和防辐射纤维分别剪切成5mm的纤维段，并搅拌混合均匀，得到混合纤维段；
S2、纺丝液制备
将步骤S1所称取的高分子溶液加入反应容器中，并加热至50℃，然后将混合纤维段投入反应容器中，并以30kHz频率超声混合1.5h，保温处理2h，得到纺丝液；
S3、纺丝
S3-1、将步骤S2所得纺丝液置入纺丝机中，控制纺丝机纺丝温度为250℃，纺丝速度为2000m/min，得到复合纤维丝；
S3-2、将步骤S3-1所得复合纤维丝利用风速为0.9m/s、湿度为69％的冷却风进行冷却处理，然后以350m/s的牵拉速度进行牵拉，得到复合纤维纱线；其中，牵拉过程中控制牵拉比为2；
S4、纺织
将步骤S3-2所得复合纤维纱线置入纺织机进行混合纺织，得到编织布；然后将编织布置入烘干箱内烘干，控制烘干时间为4h，烘干温度为80℃，得到复合涤纶布；
S5、染色
将步骤S4所得复合涤纶布置入染缸中进行染色处理，染色完成后利用常温水冲洗复合涤纶布10min，最后将复合涤纶置入压力机中进行定型处理，得到复合涤纶染色布基布；其中，压力机的压力控制为125T，压辊温度为4℃；
S6、表面处理
将步骤S1所称取的耐磨剂置入空气喷涂设备中，控制空气喷涂设备的喷涂压力为0.15mpa；利用空气喷涂设备向步骤S5所得复合涤纶染色布基布表面喷涂厚度为10μm的耐磨层，最后将复合涤纶染色布基布在70℃条件下固化干燥处理30min；即可得到复合涤纶染色布成品。
实施例3
一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布，包括以下重量份的原料：复合纤维30份、抑菌纤维11份、防辐射纤维7份、高分子溶液80份、耐磨剂32份；
其中，复合纤维包括：涤纶纤维20份、海藻纤维7份、丝绵纤维3份；
抑菌纤维包括：竹炭纤维6份、醋酸纤维3份、TiO2-壳聚糖纤维2份；
防辐射纤维包括：聚乳酸纤维3份、碳化硅纤维2份、纳米银纤维2份；
高分子溶液由2甲基乙酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸钠、N-甲基氧化吗啉和去离子水按照质量比1:2:1:20混合配制而成；
耐磨剂由碳化硅微粉和聚氨酯水溶液按照固液比1g:40ml混合配制而成，碳化硅微粉的粒径为17～19μm；
TiO2-壳聚糖纤维的制备方法为：将壳聚糖纤维溶解于体积浓度为1％醋酸溶液中，得到溶解液；然后向溶解液中加入粒径为5～6nm的纳米二氧化钛粉末，并于70℃温度条件下搅拌反应1.5h，所得反应物进行静电纺丝处理，即可得到TiO2-壳聚糖纤维；其中，壳聚糖纤维、醋酸溶液和二氧化钛粉末的质量比为3:11:2，静电纺丝电压为10kV。
实施例4
本实施例记载的是实施例3的复合涤纶染色布的制备工艺，包括以下步骤：
S1、备料
按比例称取复合纤维、抑菌纤维、防辐射纤维、高分子溶液和耐磨剂；然后将复合纤维、抑菌纤维和防辐射纤维分别剪切成7mm的纤维段，并搅拌混合均匀，得到混合纤维段；
S2、纺丝液制备
将步骤S1所称取的高分子溶液加入反应容器中，并加热至65℃，然后将混合纤维段投入反应容器中，并以40kHz频率超声混合2.2h，保温处理4h，得到纺丝液；
S3、纺丝
S3-1、将步骤S2所得纺丝液置入纺丝机中，控制纺丝机纺丝温度为285℃，纺丝速度为2250m/min，得到复合纤维丝；
S3-2、将步骤S3-1所得复合纤维丝利用风速为1.4m/s、湿度为72％的冷却风进行冷却处理，然后以415m/s的牵拉速度进行牵拉，得到复合纤维纱线；其中，牵拉过程中控制牵拉比为3；将复合纤维纱线投入加强液中至完全浸泡，然后在50℃温度条件下浸泡处理30min，最后冷冻干燥至含水量为2％，加强液由氯化钾、硫酸钠和去离子水按照质量比2:1:13混合配制而成；
S4、纺织
将步骤S3-2所得复合纤维纱线置入纺织机进行混合纺织，得到编织布；然后将编织布置入烘干箱内烘干，控制烘干时间为5h，烘干温度为105℃，得到复合涤纶布；
S5、染色
将步骤S4所得复合涤纶布置入染缸中进行染色处理，染色完成后利用常温水冲洗复合涤纶布12min，最后将复合涤纶置入压力机中进行定型处理，得到复合涤纶染色布基布；其中，压力机的压力控制为156T，压辊温度为53℃；
S6、表面处理
将步骤S1所称取的耐磨剂置入空气喷涂设备中，控制空气喷涂设备的喷涂压力为0.19mpa；利用空气喷涂设备向步骤S5所得复合涤纶染色布基布表面喷涂厚度为12μm的耐磨层，最后将复合涤纶染色布基布在79℃条件下固化干燥处理40min；即可得到复合涤纶染色布成品。
实施例5
一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布，包括以下重量份的原料：复合纤维36份、抑菌纤维13份、防辐射纤维9份、高分子溶液95份、耐磨剂45份；
其中，复合纤维包括：涤纶纤维23份、海藻纤维9份、丝绵纤维4份；
抑菌纤维包括：竹炭纤维6份、醋酸纤维4份、TiO2-壳聚糖纤维3份；
防辐射纤维包括：聚乳酸纤维4份、碳化硅纤维3份、纳米银纤维2份；
高分子溶液由2甲基乙酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸钠、N-甲基氧化吗啉和去离子水按照质量比1:2:1:20混合配制而成；
耐磨剂由碳化硅微粉和聚氨酯水溶液按照固液比1g:50ml混合配制而成，碳化硅微粉的粒径为19～21μm；
将壳聚糖纤维溶解于体积浓度为2％醋酸溶液中，得到溶解液；然后向溶解液中加入粒径为6～8nm的纳米二氧化钛粉末，并于80℃温度条件下搅拌反应2.5h，所得反应物进行静电纺丝处理，即可得到TiO2-壳聚糖纤维；其中，壳聚糖纤维、醋酸溶液和二氧化钛粉末的质量比为3:11:2，静电纺丝电压为25kV。
实施例6
本实施例记载的是实施例5的复合涤纶染色布的制备工艺，包括以下步骤：
S1、备料
按比例称取复合纤维、抑菌纤维、防辐射纤维、高分子溶液和耐磨剂；然后将复合纤维、抑菌纤维和防辐射纤维分别剪切成8mm的纤维段，并搅拌混合均匀，得到混合纤维段；
S2、纺丝液制备
将步骤S1所称取的高分子溶液加入反应容器中，并加热至75℃，然后将混合纤维段投入反应容器中，并以50kHz频率超声混合2.5h，保温处理5h，得到纺丝液；
S3、纺丝
S3-1、将步骤S2所得纺丝液置入纺丝机中，控制纺丝机纺丝温度为320℃，纺丝速度为2500m/min，得到复合纤维丝；
S3-2、将步骤S3-1所得复合纤维丝利用风速为1.5m/s、湿度为75％的冷却风进行冷却处理，然后以480m/s的牵拉速度进行牵拉，得到复合纤维纱线；其中，牵拉过程中控制牵拉比为4；
S4、纺织
将步骤S3-2所得复合纤维纱线置入纺织机进行混合纺织，得到编织布；然后将编织布置入烘干箱内烘干，控制烘干时间为6h，烘干温度为125℃，得到复合涤纶布；将复合涤纶布置于40℃的纯净水中，并向纯净水中加入体积浓度为4％的氯化钠溶液，运转5min，然后升温至90℃，继续运转20min；其中，氯化钠溶液和纯净水的体积比为1:25；
S5、染色
将步骤S4所得复合涤纶布置入染缸中进行染色处理，染色完成后利用常温水冲洗复合涤纶布15min，最后将复合涤纶置入压力机中进行定型处理，得到复合涤纶染色布基布；其中，压力机的压力控制为185T，压辊温度为65℃；
S6、表面处理
将步骤S1所称取的耐磨剂置入空气喷涂设备中，控制空气喷涂设备的喷涂压力为0.25mpa；利用空气喷涂设备向步骤S5所得复合涤纶染色布基布表面喷涂厚度为15μm的耐磨层，最后将复合涤纶染色布基布在85℃条件下固化干燥处理50min；即可得到复合涤纶染色布成品。
实施例7
一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布，包括以下重量份的原料：复合纤维25份、抑菌纤维7份、防辐射纤维5份、高分子溶液60份、耐磨剂20份；
其中，复合纤维包括：涤纶纤维17份、海藻纤维6份、丝绵纤维2份；
抑菌纤维包括：竹炭纤维3份、醋酸纤维2份、TiO2-壳聚糖纤维2份；
防辐射纤维包括：聚乳酸纤维2份、碳化硅纤维2份、纳米银纤维1份；
高分子溶液由2甲基乙酰胺、1-乙基3-甲基咪唑醋酸钠、N-甲基氧化吗啉和去离子水按照质量比1:2:1:20混合配制而成；
耐磨剂由碳化硅微粉和聚氨酯水溶液按照固液比1g:30ml混合配制而成，碳化硅微粉的粒径为14～17μm；
TiO2-壳聚糖纤维的制备方法为：将壳聚糖纤维溶解于体积浓度为3％醋酸溶液中，得到溶解液；然后向溶解液中加入粒径为6～8nm的纳米二氧化钛粉末，并于90℃温度条件下搅拌反应3.2h，所得反应物进行静电纺丝处理，即可得到TiO2-壳聚糖纤维；其中，壳聚糖纤维、醋酸溶液和二氧化钛粉末的质量比为3:11:2，静电纺丝电压为35kV。
实施例8
本实施例记载的是实施例7的复合涤纶染色布的制备工艺，包括以下步骤：
S1、备料
按比例称取复合纤维、抑菌纤维、防辐射纤维、高分子溶液和耐磨剂；然后将复合纤维、抑菌纤维和防辐射纤维分别剪切成5mm的纤维段，并搅拌混合均匀，得到混合纤维段；
S2、纺丝液制备
将步骤S1所称取的高分子溶液加入反应容器中，并加热至50℃，然后将混合纤维段投入反应容器中，并以30kHz频率超声混合1.5h，保温处理2h，得到纺丝液；
S3、纺丝
S3-1、将步骤S2所得纺丝液置入纺丝机中，控制纺丝机纺丝温度为250℃，纺丝速度为2000m/min，得到复合纤维丝；
S3-2、将步骤S3-1所得复合纤维丝利用风速为0.9m/s、湿度为69％的冷却风进行冷却处理，然后以350m/s的牵拉速度进行牵拉，得到复合纤维纱线；其中，牵拉过程中控制牵拉比为2；
S4、纺织
将步骤S3-2所得复合纤维纱线置入纺织机进行混合纺织，得到编织布；然后将编织布置入烘干箱内烘干，控制烘干时间为4h，烘干温度为80℃，得到复合涤纶布；
S5、染色
将步骤S4所得复合涤纶布置入染缸中，向染缸中加入染色剂至完全淹没复合涤纶布，然后将染色剂加热至50℃，保温染色25min；然后以2℃/min的升温速率将染色剂加热至70℃，继续保温染色30min；待染色剂冷却至室温后取出复合涤纶布；染色完成后利用常温水冲洗复合涤纶布10min，然后将复合涤纶置入压力机中进行定型处理，得到复合涤纶染色布基布；最后将复合涤纶染色布基布浸泡在尼龙固色剂中，将尼龙固色剂加热至25℃，并向尼龙固色剂施加频率为1500MHz的微波，固色处理20min；其中，压力机的压力控制为125T，压辊温度为4℃，染色剂为市售的分散染色剂；
S6、表面处理
将步骤S1所称取的耐磨剂置入空气喷涂设备中，控制空气喷涂设备的喷涂压力为0.15mpa；利用空气喷涂设备向步骤S5所得复合涤纶染色布基布表面喷涂厚度为10μm的耐磨层，最后将复合涤纶染色布基布在70℃条件下固化干燥处理30min；即可得到复合涤纶染色布成品。
实施例9
一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布，包括以下重量份的原料：复合纤维30份、抑菌纤维11份、防辐射纤维7份、高分子溶液80份、耐磨剂32份；
其中，复合纤维包括：涤纶纤维20份、海藻纤维7份、丝绵纤维3份；
抑菌纤维包括：竹炭纤维6份、醋酸纤维3份、TiO2-壳聚糖纤维2份；
防辐射纤维包括：聚乳酸纤维3份、碳化硅纤维2份、纳米银纤维2份；
高分子溶液由2甲基乙酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸钠、N-甲基氧化吗啉和去离子水按照质量比1:2:1:20混合配制而成；
耐磨剂由碳化硅微粉和聚氨酯水溶液按照固液比1g:40ml混合配制而成，碳化硅微粉的粒径为17～19μm；
TiO2-壳聚糖纤维的制备方法为：将壳聚糖纤维溶解于体积浓度为1％醋酸溶液中，得到溶解液；然后向溶解液中加入粒径为5～7nm的纳米二氧化钛粉末，并于90℃温度条件下搅拌反应3.2h，所得反应物进行静电纺丝处理，即可得到TiO2-壳聚糖纤维；其中，壳聚糖纤维、醋酸溶液和二氧化钛粉末的质量比为3:11:2，静电纺丝电压为35kV。
实施例10
本实施例记载的是实施例9的复合涤纶染色布的制备工艺，包括以下步骤：
S1、备料
按比例称取复合纤维、抑菌纤维、防辐射纤维、高分子溶液和耐磨剂；然后将复合纤维、抑菌纤维和防辐射纤维分别剪切成7mm的纤维段，并搅拌混合均匀，得到混合纤维段；
S2、纺丝液制备
将步骤S1所称取的高分子溶液加入反应容器中，并加热至65℃，然后将混合纤维段投入反应容器中，并以40kHz频率超声混合2.2h，保温处理4h，得到纺丝液；
S3、纺丝
S3-1、将步骤S2所得纺丝液置入纺丝机中，控制纺丝机纺丝温度为285℃，纺丝速度为2250m/min，得到复合纤维丝；
S3-2、将步骤S3-1所得复合纤维丝利用风速为1.4m/s、湿度为72％的冷却风进行冷却处理，然后以415m/s的牵拉速度进行牵拉，得到复合纤维纱线；其中，牵拉过程中控制牵拉比为3；
S4、纺织
将步骤S3-2所得复合纤维纱线置入纺织机进行混合纺织，得到编织布；然后将编织布置入烘干箱内烘干，控制烘干时间为5h，烘干温度为105℃，得到复合涤纶布；
S5、染色
将步骤S4所得复合涤纶布置入染缸中进行染色处理，染色完成后利用常温水冲洗复合涤纶布12min，最后将复合涤纶置入压力机中进行定型处理，得到复合涤纶染色布基布；其中，压力机的压力控制为156T，压辊温度为53℃；
S6、表面处理
将步骤S1所称取的耐磨剂置入空气喷涂设备中，向耐磨剂中加入抗静电剂，抗静电剂与耐磨剂的质量比为1:50，抗静电剂由壳聚糖季铵盐和甘油按照固液比1g:15ml混合配制而成；控制空气喷涂设备的喷涂压力为0.19mpa；利用空气喷涂设备向步骤S5所得复合涤纶染色布基布表面喷涂厚度为12μm的耐磨层，最后将复合涤纶染色布基布在79℃条件下固化干燥处理40min；即可得到复合涤纶染色布成品，先将复合涤纶染色布成品在-15℃温度条件下冷冻处理45min，然后利用在130℃的高温蒸汽热处理35min；最后将复合涤纶染色布成品置于湿度为50％、温度为24℃环境下静置熟化12h。
实施例11
一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布，包括以下重量份的原料：复合纤维30份、抑菌纤维11份、防辐射纤维7份、高分子溶液80份、耐磨剂32份；
其中，复合纤维包括：涤纶纤维20份、海藻纤维7份、丝绵纤维3份；
抑菌纤维包括：竹炭纤维6份、醋酸纤维3份、TiO2-壳聚糖纤维2份；
防辐射纤维包括：聚乳酸纤维3份、碳化硅纤维2份、纳米银纤维2份；
高分子溶液由2甲基乙酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸钠、N-甲基氧化吗啉和去离子水按照质量比1:2:1:20混合配制而成；
耐磨剂由碳化硅微粉和聚氨酯水溶液按照固液比1g:40ml混合配制而成，碳化硅微粉的粒径为17～19μm；
TiO2-壳聚糖纤维的制备方法为：将壳聚糖纤维溶解于体积浓度为1～3％醋酸溶液中，得到溶解液；然后向溶解液中加入粒径为5～7nm的纳米二氧化钛粉末，并于90℃温度条件下搅拌反应3.2h，所得反应物进行静电纺丝处理，即可得到TiO2-壳聚糖纤维；其中，壳聚糖纤维、醋酸溶液和二氧化钛粉末的质量比为3:11:2，静电纺丝电压为35kV。
实施例12
本实施例记载的是实施例11的复合涤纶染色布的制备工艺，包括以下步骤：
S1、备料
按比例称取复合纤维、抑菌纤维、防辐射纤维、高分子溶液和耐磨剂；然后将复合纤维、抑菌纤维和防辐射纤维分别剪切成5mm的纤维段，并搅拌混合均匀，得到混合纤维段；
S2、纺丝液制备
将步骤S1所称取的高分子溶液加入反应容器中，并加热至75℃，然后将混合纤维段投入反应容器中，并以50kHz频率超声混合2.5h，保温处理5h，得到纺丝液；
S3、纺丝
S3-1、将步骤S2所得纺丝液置入纺丝机中，控制纺丝机纺丝温度为320℃，纺丝速度为2500m/min，得到复合纤维丝；
S3-2、将步骤S3-1所得复合纤维丝利用风速为1.5m/s、湿度为75％的冷却风进行冷却处理，然后以480m/s的牵拉速度进行牵拉，得到复合纤维纱线；其中，牵拉过程中控制牵拉比为4；将复合纤维纱线投入加强液中至完全浸泡，然后在70℃温度条件下浸泡处理50min，最后冷冻干燥至含水量为5％，加强液由氯化钾、硫酸钠和去离子水按照质量比2:1:13混合配制而成；
S4、纺织
将步骤S3-2所得复合纤维纱线置入纺织机进行混合纺织，得到编织布；然后将编织布置入烘干箱内烘干，控制烘干时间为6h，烘干温度为125℃，得到复合涤纶布；将复合涤纶布置于60℃的纯净水中，并向纯净水中加入体积浓度为7％的氯化钠溶液，运转15min，然后升温至100℃，继续运转45min；其中，氯化钠溶液和纯净水的体积比为1:40；
S5、染色
将步骤S4所得复合涤纶布置入染缸中，向染缸中加入染色剂至完全淹没复合涤纶布，然后将染色剂加热至70℃，保温染色50min；然后以5℃/min的升温速率将染色剂加热至90℃，继续保温染色45min；待染色剂冷却至室温后取出复合涤纶布；利用常温水冲洗复合涤纶布15min，最后将复合涤纶置入压力机中进行定型处理，得到复合涤纶染色布基布；其中，压力机的压力控制为185T，压辊温度为65℃；染色剂为市售的分散染色剂；将复合涤纶染色布基布浸泡在尼龙固色剂中，将尼龙固色剂加热至55℃，并向尼龙固色剂施加频率为2800MHz的微波，固色处理40min；
S6、表面处理
将步骤S1所称取的耐磨剂中加入抗静电剂，抗静电剂与耐磨剂的质量比为1:80，抗静电剂由壳聚糖季铵盐和甘油按照固液比1g:26ml混合配制而成；然后将抗静电剂与耐磨剂的混合物置入空气喷涂设备中，控制空气喷涂设备的喷涂压力为0.25mpa；利用空气喷涂设备向步骤S5所得复合涤纶染色布基布表面喷涂厚度为15μm的耐磨层，最后将复合涤纶染色布基布在85℃条件下固化干燥处理50min；即可得到复合涤纶染色布成品；首先将复合涤纶染色布成品在-5℃温度条件下冷冻处理65min，然后利用在170℃的高温蒸汽热处理55min；最后将复合涤纶染色布成品置于湿度为70％、温度为32℃环境下静置熟化24h。
试验例
分别对本发明实施例2、4、6、8、10、12所制备的复合涤纶染色布成品进行性能检测，检测结果如表1所示：
表1不同制备方法对复合涤纶染色布成品性能的影响；
Figure BDA0003933957720000181
通过表1数据可知，实施例4与实施例2相比，利用二氧化钛粉末对壳聚糖纤维进行改性处理，在不影响壳聚糖纤维原有结构的前提下，使得TiO2均匀分散在壳聚糖纤维中，提高了本发明TiO2-壳聚糖纤维的抑菌效果；利用由氯化钾、硫酸钠和去离子水混合配制而成的加强液浸泡处理复合纤维纱线，有利于提高复合纤维纱线内部的纤维化程度，从而有利于提高纤维间的结合强度，进一步延长了复合涤纶染色布成品的使用寿命；
实施例6与实施例2相比，通过将复合涤纶布置于氯化钠水溶液中，并利用不同的水温对复合涤纶布进行水浴漂白处理，能够有效去除复合涤纶布制备过程中附着的油迹以及其他杂质，从而提高了复合涤纶布的染色均匀性；
实施例8与实施例2相比，通过对复合涤纶染色布基布进行固色处理，同时利用微波协同固色，有利于提高尼龙固色剂中在复合涤纶染色布基布上的分散性，从而提高了复合涤纶染色布基布染色效果的持久性；以不同的温度对复合涤纶布进行染色处理，能够激发染色剂的活化能，从而使得染色剂扩散迅速扩散至复合涤纶布的纤维缝隙中，不仅能够提高染色效率，而且有利于提高复合涤纶染色布成品的牢固度；
实施例10与实施例2相比，通过向耐磨剂中加入抗静电剂，有利于提高复合涤纶染色布成品的抗静电性能，从而提高其使用舒适性；通过对将复合涤纶染色布成品进行低温冷冻和高温热处理，能够提高复合涤纶染色布成品内部结晶度，壹基金晶粒尺寸的一致性，从而提高复合涤纶染色布成品的弹性和牢固程度；通过对复合涤纶染色布成品进行静置熟化处理，能够使复合涤纶染色布成品内部异味气体有效排出，从而提高其使用安全性和环保性；
实施例12与实施例2、4、6、8、10相比，通过将各有利条件进行了综合优化，使得复合涤纶染色布成品的抑菌防辐射性能以及抗拉强度都得到了进一步的增强，提高了复合涤纶染色布成品的使用效果。

Claims (10)

1.一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布，其特征在于，包括以下重量份的原料：复合纤维25～36份、抑菌纤维7～13份、防辐射纤维5～9份、高分子溶液60～95份、耐磨剂20～45份；
其中，所述复合纤维包括：涤纶纤维17～23份、海藻纤维6～9份、丝绵纤维2～4份；
所述抑菌纤维包括：竹炭纤维3～6份、醋酸纤维2～4份、TiO2-壳聚糖纤维2～3份；
所述防辐射纤维包括：聚乳酸纤维2～4份、碳化硅纤维2～3份、纳米银纤维1～2份；
所述高分子溶液由2甲基乙酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸钠、N-甲基氧化吗啉和去离子水按照质量比1:2:1:20混合配制而成；
所述耐磨剂由碳化硅微粉和聚氨酯水溶液按照固液比1g:30～50ml混合配制而成，所述碳化硅微粉的粒径为14～21μm。
2.根据权利要求1所述的一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、备料
按比例称取所述复合纤维、抑菌纤维、防辐射纤维、高分子溶液和耐磨剂；然后将复合纤维、抑菌纤维和防辐射纤维分别剪切成5～8mm的纤维段，并搅拌混合均匀，得到混合纤维段；
S2、纺丝液制备
将步骤S1所称取的高分子溶液加入反应容器中，并加热至50～75℃，然后将所述混合纤维段投入反应容器中，并以30～50kHz频率超声混合1.5～2.5h，保温处理2～5h，得到纺丝液；
S3、纺丝
S3-1、将步骤S2所得纺丝液置入纺丝机中，控制纺丝机纺丝温度为250～320℃，纺丝速度为2000～2500m/min，得到复合纤维丝；
S3-2、将步骤S3-1所得复合纤维丝利用风速为0.9～1.5m/s、湿度为69～75％的冷却风进行冷却处理，然后以350～480m/s的牵拉速度进行牵拉，得到复合纤维纱线；其中，牵拉过程中控制牵拉比为2～4；
S4、纺织
将步骤S3-2所得复合纤维纱线置入纺织机进行混合纺织，得到编织布；然后将所述编织布置入烘干箱内烘干，控制烘干时间为4～6h，烘干温度为80～125℃，得到复合涤纶布；
S5、染色
将步骤S4所得复合涤纶布置入染缸中进行染色处理，染色完成后利用常温水冲洗所述复合涤纶布10～15min，最后将复合涤纶置入压力机中进行定型处理，得到复合涤纶染色布基布；其中，所述压力机的压力控制为125～185T，压辊温度为45～65℃；
S6、表面处理
将步骤S1所称取的耐磨剂置入空气喷涂设备中，控制所述空气喷涂设备的喷涂压力为0.15～0.25mpa；利用空气喷涂设备向步骤S5所得复合涤纶染色布基布表面喷涂厚度为10～15μm的耐磨层，最后将复合涤纶染色布基布在70～85℃条件下固化干燥处理30～50min；即可得到复合涤纶染色布成品。
3.根据权利要求1所述的一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布，其特征在于，所述TiO2-壳聚糖纤维的制备方法为：将壳聚糖纤维溶解于体积浓度为1～3％醋酸溶液中，得到溶解液；然后向所述溶解液中加入粒径为5～8nm的纳米二氧化钛粉末，并于70～90℃温度条件下搅拌反应1.5～3.2h，所得反应物进行静电纺丝处理，即可得到TiO2-壳聚糖纤维；其中，壳聚糖纤维、醋酸溶液和二氧化钛粉末的质量比为3:11:2，静电纺丝电压为10～35kV。
4.根据权利要求2所述的一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布的制备工艺，其特征在于，步骤S3-2完成后，将所述复合纤维纱线投入加强液中至完全浸泡，然后在50～70℃温度条件下浸泡处理30～50min，最后冷冻干燥至含水量为2～5％，所述加强液由氯化钾、硫酸钠和去离子水按照质量比2:1:13混合配制而成。
5.根据权利要求2所述的一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布的制备工艺，其特征在于，步骤S4完成后，将所述复合涤纶布置于40～60℃的纯净水中，并向所述纯净水中加入体积浓度为4～7％的氯化钠溶液，运转5～15min，然后升温至90～100℃，继续运转20～45min；其中，所述氯化钠溶液和纯净水的体积比为1:25～40。
6.根据权利要求2所述的一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布的制备工艺，其特征在于，步骤S5完成后，将所述复合涤纶染色布基布浸泡在尼龙固色剂中，将所述尼龙固色剂加热至25～55℃，并向尼龙固色剂施加频率为1500～2800MHz的微波，固色处理20～40min。
7.根据权利要求2所述的一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布的制备工艺，其特征在于，步骤S6中，向所述耐磨剂中加入抗静电剂，所述抗静电剂与耐磨剂的质量比为1:50～80，抗静电剂由壳聚糖季铵盐和甘油按照固液比1g:15～26ml混合配制而成。
8.根据权利要求2所述的一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布的制备工艺，其特征在于，步骤S5中，染色处理为：向染缸中加入染色剂至完全淹没复合涤纶布，然后将所述染色剂加热至50～70℃，保温染色25～50min；然后以2～5℃/min的升温速率将染色剂加热至70～90℃，继续保温染色30～45min；待染色剂冷却至室温后取出复合涤纶布。
9.根据权利要求2所述的一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布的制备工艺，其特征在于，步骤S6完成后，首先将所述复合涤纶染色布成品在-15～-5℃温度条件下冷冻处理45～65min，然后利用在130～170℃的高温蒸汽热处理35～55min。
10.根据权利要求1所述的一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布的制备工艺，其特征在于，步骤S5完成后，对所述复合涤纶染色布基布进行固色处理。
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