CN115972702A - 一种抑菌排汗校服面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及面料技术领域，具体为一种抑菌排汗校服面料及其制备方法。本发明采用聚多巴胺改性的碳纳米管，再将聚多巴胺改性的碳纳米管加入到Cu‑BTC的合成体系中，在其表面负载具有高抑菌性的Cu‑BTC，从而得到了具有促进面料排汗功能也具有优异的抑菌效果的Cu‑BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料，将其应用到Cu‑BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料中，大大促进了最终制得的抑菌排汗校服面料的排汗功能和抑菌功能。
Description
技术领域
本发明涉及面料技术领域，具体为一种抑菌排汗校服面料及其制备方法。
背景技术
校服面料大体有合纤织物、经编面料、棉织物面料三种：合纤织物是数年来时兴面料，因其风格独特、色泽多样、易洗快干、容易护理等长处，广泛应用于校服定做行业，产品有花瑶、塔丝隆、卡丹绒、水洗绒等；经编面料也是应用很广泛的面料，由于经编面料的织物富有弹性、舒适滑爽、伸缩自如、穿着合体等长处，颇受学生们的喜爱。产品有金光绒、条绒、涤盖棉等；含棉织物具有手感柔软、吸汗性强，花色品种多等优点，适用于运动类型的校服定做，产品有锦棉布、涤棉布等。校服选择含棉织物的校服，因为棉纤维具有较好的吸湿性，在正常的情况下，纤维可向周围的大气中吸收水分，其含水率为8-10％，所以它接触人的皮肤，使人感到柔软而不僵硬。
随着生活水平的逐渐提高，家长对孩子的着装面料要求不在仅局限于耐洗、耐磨、便宜等实用性功能，而对于面料的卫生性、舒适性有了越来越高的要求。现在最普遍，也是比较流行的面料性能有吸湿速干和抗菌，家长为了孩子获得更好的着装体验，愿意在校服上多花钱。众多研究与开发纺织纤维纱线和织物的专家、学者进行了大量的研究与开发工作，取得了许多成果，极大地提高了人们着装的舒适度和功能性。
抗菌性是近年来的一个热门研究领域，目前市场上抗菌织物数量众多，在运动织物中也有重要体现。环保、安全、无害的功能性纤维及纺织品的研究与开发已成为世界纤维纺织界关注的热点之一，它不仅能提高人们的生活质量和健康水平，还能为企业的可持续发展注入新的活力，满足国民经济和国防建设的特殊需要。人类每时每刻都在和微生物打交道，在从中获益的同时，人类的健康也时时刻刻受到来自微生物的威胁，甚至严重的到一定的程度，会危及研究人员的生命。纺织材料是人类日常生活中接触最多的物质，它为我们提供了遮蔽、御寒、保暖等人们的基本需求，还具有美观性，会让人与人之间产生美。但是当人们在穿着它们时，会沾染由于人们的一些活动和正常新陈代谢产生在皮肤表面的分泌物质，这些物质是细菌的营养来源，正是这些物质在一定环境条件下，细菌可以快速繁殖生长。近年来，随着人们卫生保健意识的提高，特别是频繁发生禽流感、其他公共卫生事件等公共卫生事件，创造安全卫生的穿着环境越来越受到人们的重视。
热湿舒适性主要表现在织物吸湿快干的特性。吸湿快干的织物是另一个热门研究领域，目前市场上出现了大量的单向导湿运动织物，并已制定出相关的测试标准，这些织物材料主要为化纤原料，如聚酯纤维和聚酰胺纤维，其透气性和透湿性较差，此外，其生物降解性极差，易产生大量白色污染。而利用棉、麻等天然纤维与化纤、氨纶等纯纺或混纺的原料交织，可充分发挥各种原料的优势，开发吸湿速干型织物新产品，在满足舒适度的前提下，可大大降低废弃织物和成衣对环境的白色污染。
现有市面上研发的吸湿排汗面料一般都会在吸湿排汗方向进行改进，但制备得到的面料的吸湿排汗效果依旧无法满足我们的要求，同时在实际使用过程中，吸湿排汗性能较差也易导致面料细菌滋生，而现有吸湿排汗面料的抗菌性能也无法满足需求。
因此基于上述情况，需要设计开发一种兼具抑菌排汗功能的校服面料来满足日益扩大的市场需求。CN 106835348 B公开了一种吸湿排汗、抗菌和发热多功能纤维及其制备方法，属于功能纤维材料技术领域。其采用碳纳米管作为无机发热离粒子，银作为抗菌粒子，不仅成本高，碳纳米管还会对人体造成损伤。
发明内容
一种抑菌排汗校服面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以棉纤维为经线、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；
(2)取基布A，按浴比1g：(10-50)mL将其浸入20-40wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡4-6h，捞出，水洗至中性，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，得到底布A；
(3)取基布B按浴比1g：(10-50)mL浸入4-6wt％的盐酸水溶液中以60-100r/min转速搅拌2-4h，捞出，水洗至中性；将经酸洗后的基布B再按浴比1g：(10-50)mL将其浸入20-40wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡4-6h，捞出，水洗至中性，得到底布B；
(4)将底布A叠在底布B上，热压复合，得到所述抑菌排汗校服面料。
步骤(1)所述棉纤维的线密度为18.0-19.1tex，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度为15.2-15.8tex。
步骤(2)所述激光活化时激光光斑直径为70-80μm，激光扫描速度为1-2m/s，脉冲重复频率为24-26kHz，输出功率为3-5W。
所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1按质量份计，将90-100份聚对苯二甲酸乙二醇酯、5-10份Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料、1-3份抗氧剂混合，以80-120r/min转速搅拌20-30min，干燥后置于密炼机中进行造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；
S2将步骤S1得到的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯置于纺丝螺杆中，经熔融挤压、纺丝成型、冷却、拉伸成型，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
所述拉伸的温度为100℃-130℃，应变速率为0.1s-1-1.5s-1，拉伸倍数为1.5-6.0。
所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂DNP、抗氧剂164中的一种或多种。
所述Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料的制备方法，包括以下步骤：
N1按质量份计，将5-10份碳纳米管、2-4份盐酸多巴胺、200-400份水混合，以120-200r/min转速搅拌10-30min，得到碳纳米管分散液，然后用三羟甲基氨基甲烷水溶液调节碳纳米管分散液的pH至7-9，接着在20-40℃下以120-200r/min转速搅拌10-20min，最后，经过滤、洗涤、干燥后，得到聚多巴胺改性的碳纳米管；
N2按质量份计，将5-10份步骤N1制得的聚多巴胺改性的碳纳米管和30-50份水混合，以120-200r/min转速搅拌10-30min，得到聚多巴胺改性的碳纳米管分散液，将1-2份氯化锌加入到上述聚多巴胺改性的碳纳米管分散液中，以120-200r/min转速搅拌5-10min后加入30-50份N,N-二甲基甲酰胺，接着向其中加入2-4份Cu(NO3)2·3H2O，以120-200r/min转速搅拌5-10min后，得到分散液A；
N3按质量份计，将6-12份均苯三甲酸和1-2份咪唑加入30-60份无水乙醇中，得到有机溶液；
N4将步骤N2得到的分散液A和步骤N3得到的有机溶液混合，以120-200r/min转速搅拌反应5-10min，经过滤、洗涤、干燥，得到固体粉末；
N5将步骤N4得到的固体粉末进行真空活化，得到Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料。
步骤N1所述三羟甲基氨基甲烷水溶液的浓度为6-8wt％。
步骤N5中所述的真空活化是指在120-200℃进行真空活化8-16h。
本发明以棉纤维为经线、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；再经过热压得到所述排汗抑菌校服面料。本发明亲肤面料所采用的纤维为竹炭纤维和棉纤维，竹炭纤维具有疏松多孔的结构，其分子细密多孔，有很强的吸附能力，能消除异味、抑菌驱虫，与人体接触能去湿吸汗，促进人体血液循环和新陈代谢，缓解疲劳。而棉纤维作为最传统最广泛使用的面料纤维，其透气性好，吸湿性强，穿着舒服，不会对人体产生刺激，有利于提高面料的舒适度。
但是，面料基布中使用的竹炭纤维和棉纤维具有较高的吸水性，在没有促进水分蒸发的改进手段时，其难以快速排出人体汗液。本发明首先采用激光处理，对棉纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维造成一定的破坏，在纤维表面产生孔洞和沟槽，有利于水分的蒸发。更进一步的，本发明向聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维中加入了碳纳米管，利用碳纳米管的毛细效应，将水分不断的从面料中向面料表面迁移，产生类似植物的蒸腾作用，进一步的促进了面料中水分的蒸发，提高其排汗速率。此外，竹炭纤维具有较好的吸附水分的能力，而碳纳米管具有促进水分蒸发的作用，当面料水分含量降低到一定程度时，碳纳米管的毛细效应和竹炭的吸附作用会达到平衡，通过调节竹炭纤维的线密度和改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度，能够有效保持本发明制得的抑菌排汗校服面料的速干性能，同时保持面料的水含量，使得面料具有极高的舒适性。碳纳米管纤维的结构与石墨的片层结构相同，碳纳米管纤维具有良好的导电性能，能有效减少电荷在面料上的聚集。但是碳纳米管具有极其微小的结构，其能够通过皮肤接触，渗入进人体，可以进入细胞，造成亲释放，炎性细胞因子，氧化应激，降低细胞生存能力。而由于其表面活性基团较少，其和有机高聚物的相容性较差，容易从聚酯纤维中析出，这不利于学生的身体健康，这也是限制了碳纳米管在面料服饰中应用的一大难点。
再进一步的，为了促进碳纳米管和聚酯的相容性，同时，为了减少面料的细菌滋生，保护学生的身体健康，本发明首先采用聚多巴胺对碳纳米管进行处理，依靠聚多巴胺的粘附性，使其包覆碳纳米管，在碳纳米管表面形成具有大量活性基团的聚多巴胺膜，此外，由于聚多巴胺会包覆在生命体表面形成屏障，降低大肠杆菌生命必需物质的渗透，同时阻挡代谢废物的排出，产生生物毒性，最终抑制大肠杆菌的生长。但是，聚多巴胺的抑菌效果较弱，因此本发明再将聚多巴胺改性的碳纳米管加入到Cu-BTC的合成体系中，在其表面负载具有高抑菌性的Cu-BTC，从而得到了具有促进面料排汗功能也具有优异的抑菌效果的Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料，将其应用到Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料中，大大促进了最终制得的抑菌排汗校服面料的排汗功能和抑菌功能。
本发明有益效果：
本发明采用聚多巴胺改性的碳纳米管，再将聚多巴胺改性的碳纳米管加入到Cu-BTC的合成体系中，在其表面负载具有高抑菌性的Cu-BTC，从而得到了具有促进面料排汗功能也具有优异的抑菌效果的Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料，将其应用到Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料中，大大促进了最终制得的抑菌排汗校服面料的排汗功能和抑菌功能。
具体实施方式
聚对苯二甲酸乙二醇酯，牌号：CZ-5011，苏州钰塑塑化有限公司。
碳纳米管，货号：A0068566，河南威梯希化工科技有限公司。
盐酸多巴胺，CAS：62-31-7。
竹炭纤维的线密度为22.6tex。
实施例1
一种抑菌排汗校服面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以棉纤维为经线、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；
(2)取基布A，按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，干燥后，得到底布A；
(3)取基布B按浴比1g：50mL浸入5wt％的盐酸水溶液中以80r/min转速搅拌3h，捞出，水洗至中性；将上述经酸洗的基布B再按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，得到底布B；
(4)将底布A叠在底布B上，热压复合，得到所述抑菌排汗校服面料。
步骤(1)所述棉纤维的线密度为18.0tex，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度为15.6tex。
所述聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1按质量份计，将100份聚对苯二甲酸乙二醇酯、2份抗氧剂混合，以120r/min转速搅拌30min，干燥后置于密炼机中进行造粒，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯；
S2将步骤S1得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯置于纺丝螺杆中，经熔融挤压、纺丝成型、冷却、拉伸成型，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
所述拉伸的温度为120℃，应变速率为1s-1，拉伸倍数为4.0。
所述抗氧剂为抗氧剂164。
实施例2
一种抑菌排汗校服面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以棉纤维为经线、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；
(2)取基布A，按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，得到底布A；
(3)取基布B按浴比1g：50mL浸入5wt％的盐酸水溶液中以80r/min转速搅拌3h，捞出，水洗至中性；将上述经酸洗的基布B再按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，得到底布B；
(4)将底布A叠在底布B上，热压复合，得到所述抑菌排汗校服面料。
步骤(1)所述棉纤维的线密度为18.0tex，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度为15.6tex。
步骤(2)所述激光活化时激光光斑直径为72μm，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为24kHz，输出功率为4W。
所述聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1按质量份计，将100份聚对苯二甲酸乙二醇酯、2份抗氧剂混合，以120r/min转速搅拌30min，干燥后置于密炼机中进行造粒，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯；
S2将步骤S1得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯置于纺丝螺杆中，经熔融挤压、纺丝成型、冷却、拉伸成型，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
所述拉伸的温度为120℃，应变速率为1s-1，拉伸倍数为4.0。
所述抗氧剂为抗氧剂164。
实施例3
一种抑菌排汗校服面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以棉纤维为经线、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；
(2)取基布A，按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，得到底布A；
(3)取基布B按浴比1g：50mL浸入5wt％的盐酸水溶液中以80r/min转速搅拌3h，捞出，水洗至中性；将上述经酸洗的基布B再按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，得到底布B；
(4)将底布A叠在底布B上，热压复合，得到所述抑菌排汗校服面料。
步骤(1)所述棉纤维的线密度为18.0tex，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度为15.6tex。
步骤(2)所述激光活化时激光光斑直径为72μm，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为24kHz，输出功率为4W。
所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1按质量份计，将100份聚对苯二甲酸乙二醇酯、8份碳纳米管、2份抗氧剂混合，以120r/min转速搅拌30min，干燥后置于密炼机中进行造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；
S2将步骤S1得到的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯置于纺丝螺杆中，经熔融挤压、纺丝成型、冷却、拉伸成型，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
所述拉伸的温度为120℃，应变速率为1s-1，拉伸倍数为4.0。
所述抗氧剂为抗氧剂164。
实施例4
一种抑菌排汗校服面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以棉纤维为经线、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；
(2)取基布A，按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，得到底布A；
(3)取基布B按浴比1g：50mL浸入5wt％的盐酸水溶液中以80r/min转速搅拌3h，捞出，水洗至中性；将上述经酸洗的基布B再按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，得到底布B；
(4)将底布A叠在底布B上，热压复合，得到所述抑菌排汗校服面料。
步骤(1)所述棉纤维的线密度为18.0tex，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度为15.6tex。
步骤(2)所述激光活化时激光光斑直径为72μm，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为24kHz，输出功率为4W。
所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1按质量份计，将100份聚对苯二甲酸乙二醇酯、8份聚多巴胺改性的碳纳米管、2份抗氧剂混合，以120r/min转速搅拌30min，干燥后置于密炼机中进行造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；
S2将步骤S3得到的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯置于纺丝螺杆中，经熔融挤压、纺丝成型、冷却、拉伸成型，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
所述拉伸的温度为120℃，应变速率为1s-1，拉伸倍数为4.0。
所述抗氧剂为抗氧剂164。
所述聚多巴胺改性的碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：按质量份计，将10份碳纳米管、4份盐酸多巴胺、400份水混合，以200r/min转速搅拌20min，得到碳纳米管分散液，然后用三羟甲基氨基甲烷水溶液调节碳纳米管分散液的pH至8，接着在30℃下以200r/min转速搅拌20min，最后，经过滤、洗涤、干燥后，得到聚多巴胺改性的碳纳米管。
所述三羟甲基氨基甲烷水溶液的浓度为8wt％。
实施例5
一种抑菌排汗校服面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以棉纤维为经线、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；
(2)取基布A，按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，得到底布A；
(3)取基布B按浴比1g：50mL浸入5wt％的盐酸水溶液中以80r/min转速搅拌3h，捞出，水洗至中性；将上述经酸洗的基布B再按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，得到底布B；
(4)将底布A叠在底布B上，热压复合，得到所述抑菌排汗校服面料。
步骤(1)所述棉纤维的线密度为18.0tex，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度为15.6tex。
步骤(2)所述激光活化时激光光斑直径为72μm，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为24kHz，输出功率为4W。
所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1按质量份计，将100份聚对苯二甲酸乙二醇酯、8份Cu-BTC/碳纳米管复合材料、2份抗氧剂混合，以120r/min转速搅拌30min，干燥后置于密炼机中进行造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；
S2将步骤S1得到的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯置于纺丝螺杆中，经熔融挤压、纺丝成型、冷却、拉伸成型，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
所述拉伸的温度为120℃，应变速率为1s-1，拉伸倍数为4.0。
所述抗氧剂为抗氧剂164。
所述Cu-BTC/碳纳米管复合材料的制备方法，包括以下步骤：
N1按质量份计，将10份碳纳米管和50份水混合，以200r/min转速搅拌20min，得到碳纳米管分散液，将2份氯化锌加入到上述碳纳米管分散液中，以200r/min转速搅拌10min后加入50份N,N-二甲基甲酰胺，接着向其中加入4份Cu(NO3)2·3H2O，以200r/min转速搅拌10min后，得到分散液A；
N2按质量份计，将10份均苯三甲酸和1.6份咪唑加入60份无水乙醇中，得到有机溶液；
N3将步骤N1得到的分散液A和步骤N2得到的有机溶液混合，以200r/min转速搅拌反应10min，经过滤、洗涤、干燥，得到固体粉末；
N4将步骤N3得到的固体粉末进行真空活化，得到Cu-BTC/碳纳米管复合材料。
步骤N4中所述的真空活化是指在180℃进行真空活化12h。
实施例6
一种抑菌排汗校服面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以棉纤维为经线、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；
(2)取基布A，按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，得到底布A；
(3)取基布B按浴比1g：50mL浸入5wt％的盐酸水溶液中以80r/min转速搅拌3h，捞出，水洗至中性；将上述经酸洗的基布B再按浴比1g：50mL将其浸入24wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡6h，捞出，水洗至中性，得到底布B；
(4)将底布A叠在底布B上，热压复合，得到所述抑菌排汗校服面料。
步骤(1)所述棉纤维的线密度为18.0tex，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度为15.6tex。
步骤(2)所述激光活化时激光光斑直径为72μm，激光扫描速度为2m/s，脉冲重复频率为24kHz，输出功率为4W。
所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1按质量份计，将100份聚对苯二甲酸乙二醇酯、8份Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料、2份抗氧剂混合，以120r/min转速搅拌30min，干燥后置于密炼机中进行造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；
S2将步骤S1得到的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯置于纺丝螺杆中，经熔融挤压、纺丝成型、冷却、拉伸成型，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
所述拉伸的温度为120℃，应变速率为1s-1，拉伸倍数为4.0。
所述抗氧剂为抗氧剂164。
所述Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料的制备方法，包括以下步骤：
N1按质量份计，将10份碳纳米管、4份盐酸多巴胺、400份水混合，以200r/min转速搅拌20min，得到碳纳米管分散液，然后用三羟甲基氨基甲烷水溶液调节碳纳米管分散液的pH至8，接着在30℃下以200r/min转速搅拌20min，最后，经过滤、洗涤、干燥后，得到聚多巴胺改性的碳纳米管；
N2按质量份计，将10份步骤N1制得的聚多巴胺改性的碳纳米管和50份水混合，以200r/min转速搅拌20min，得到聚多巴胺改性的碳纳米管分散液，将2份氯化锌加入到上述聚多巴胺改性的碳纳米管分散液中，以200r/min转速搅拌10min后加入50份N,N-二甲基甲酰胺，接着向其中加入4份Cu(NO3)2·3H2O，以200r/min转速搅拌10min后，得到分散液A；
N3按质量份计，将10份均苯三甲酸和1.6份咪唑加入60份无水乙醇中，得到有机溶液；
N4将步骤N2得到的分散液A和步骤N3得到的有机溶液混合，以200r/min转速搅拌反应10min，经过滤、洗涤、干燥，得到固体粉末；
N5将步骤N4得到的固体粉末进行真空活化，得到Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料。
步骤N1所述三羟甲基氨基甲烷水溶液的浓度为8wt％。
步骤N5中所述的真空活化是指在180℃进行真空活化12h。
测试例1
织物水分蒸发速率测试
参考标准：GB/T 21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定第1部分单项组合试验法》
实验原理：在规定空气湿度与温度的状态下，通过测试织物中水分蒸发速率和透湿量来表征织物在液态汗状态下的速干性；
实验步骤：
(1)在各实施例制得的抑菌排汗校服面料不同位置上剪取五块10cm×10cm的平整无褶皱的试样；
(2)将所剪取的试样行调湿处理，在标准大气压、20℃、相对湿度64％条件下调湿24h，再进行测试；
(3)将调湿后的试样进行称重，得到试样的干重，然后用移液枪吸取0.2g的水，将水垂直于试样表面滴下，待水滴完全渗入试样后，立即称重，得到试样浸润后重量；
(4)将织物垂直悬挂在标准大气压下环境中，每隔5min称取一次试样重量，得到试样在该时间点的浸润后重量，称取试样的重量需要精确到0.001g，直达连续两次称取试样重量的变化不超过1％，就可以结束实验。
表1：抑菌排汗校服面料的速干率
| 速干率(g/h) | |
| 实施例1 | 0.097 |
| 实施例2 | 0.167 |
| 实施例3 | 0.347 |
由表1可以看出，本发明实施例1制得的抑菌排汗校服面料的速干率较低，本发明认为这是由于面料基布中使用的竹炭纤维和棉纤维具有较高的吸水性，在没有促进水分蒸发的改进手段时，其难以快速排出面料水分。而实施例2中，采用激光处理会对棉纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维造成一定的破坏，在纤维表面产生孔洞和沟槽，有利于水分的蒸发。更进一步的，实施例3向聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维中加入了碳纳米管，利用碳纳米管的毛细效应，将水分不断的从面料中向面料表面迁移，产生类似植物的蒸腾作用，进一步的促进了面料中水分的蒸发，提高其排汗速率。此外，竹炭纤维具有较好的吸附水分的能力，而碳纳米管具有促进水分蒸发的作用，当面料水分含量降低到一定程度时，碳纳米管的毛细效应和竹炭的吸附作用会达到平衡，通过调节竹炭纤维的线密度和改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度，能够有效保持本发明制得的抑菌排汗校服面料的速干性能，同时保持面料的水含量，使得面料具有极高的舒适性。
测试例2
抑菌性能测试
根据GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分振荡法》对该系列织物进行测试分析。
振荡法：该法是通过纺织品在菌液中的振荡，使细菌与纺织品所含有的抗菌剂接触，根据振荡前后菌液中所含活菌个数的变化，作为抗菌性能的主要指标。
实验材料：革兰氏阳性细菌：金黄色葡萄球菌(S.aureus)ATCC25923和革兰氏阴性细菌：大肠杆菌(E.coli)ATCC25922。
表2：抑菌性能测试结果
由表2可以看出，实施例1制得的抑菌排汗校服面料的抑菌效果最差，而实施例2较实施例1略有提升，实施例3较实施例2略有提升，本发明认为这是由于实施例2的基布A经激光活化后其具有较低的湿润度，不利于细菌的繁殖，实施例3同理。实施例4较实施例3的抑菌效果进一步提升，本发明认为这是由于聚多巴胺会包覆在生命体表面形成屏障，降低大肠杆菌生命必需物质的渗透，同时阻挡代谢废物的排出，产生生物毒性，最终抑制大肠杆菌的生长。但是，聚多巴胺的抑菌效果较弱，因此实施例5中本发明将聚多巴胺替换为Cu-BTC，其具有较好的抑菌效果，但是由于碳纳米管表面活性基团较少，其在碳纳米管表面负载量较低，一定程度上抑制了其抑菌效果。因此，再进一步的，实施例6中本发明先依靠聚多巴胺的粘附性，使其包覆碳纳米管，在碳纳米管表面形成具有大量活性基团的聚多巴胺膜，再将聚多巴胺改性的碳纳米管加入到Cu-BTC的合成体系中，大大提高了Cu-BTC的负载量，从而得到了具有促进面料排汗功能也具有优异的抑菌效果的Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料，将其应用到Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料中，大大促进了最终制得的抑菌排汗校服面料的排汗功能和抑菌功能。
Claims (10)
1.一种抑菌排汗校服面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以棉纤维为经线、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；将底布A叠在底布B上，热压复合，得到所述抑菌排汗校服面料。
2.如权利要求1所述抑菌排汗校服面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以棉纤维为经线、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为纬线，编织得到基布A；再以竹炭纤维为经线、棉纤维为纬线，编织得到基布B；
(2)取基布A，按浴比1g：(10-50)mL将其浸入20-40wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡4-6h，捞出，水洗至中性，干燥后通过光纤激光器进行激光活化，得到底布A；
(3)取基布B按浴比1g：(10-50)mL浸入4-6wt％的盐酸水溶液中以60-100r/min转速搅拌2-4h，捞出，水洗至中性；将上述经酸洗的基布B再按浴比1g：(10-50)mL将其浸入20-40wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡4-6h，捞出，水洗至中性，得到底布B；
(4)将底布A叠在底布B上，热压复合，得到所述抑菌排汗校服面料。
3.如权利要求2所述抑菌排汗校服面料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述棉纤维的线密度为18.0-19.1tex，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的线密度为15.2-15.8tex。
4.如权利要求2所述抑菌排汗校服面料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述激光活化时激光光斑直径为70-80μm，激光扫描速度为1-2m/s，脉冲重复频率为24-26kHz，输出功率为3-5W。
5.如权利要求1所述抑菌排汗校服面料的制备方法，其特征在于，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1按质量份计，将90-100份聚对苯二甲酸乙二醇酯、5-10份Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料、1-3份抗氧剂混合，以80-120r/min转速搅拌20-30min，干燥后置于密炼机中进行造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；
S2将步骤S1得到的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯置于纺丝螺杆中，经熔融挤压、纺丝成型、冷却、拉伸成型，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
6.如权利要求5所述抑菌排汗校服面料的制备方法，其特征在于，所述拉伸的温度为100℃-130℃，应变速率为0.1s-1-1.5s-1，拉伸倍数为1.5-6.0。
7.如权利要求5所述抑菌排汗校服面料的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂DNP、抗氧剂164中的一种或多种。
8.如权利要求5所述抑菌排汗校服面料的制备方法，其特征在于，所述Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料的制备方法，包括以下步骤：
N1按质量份计，将5-10份碳纳米管、2-4份盐酸多巴胺、200-400份水混合，以120-200r/min转速搅拌10-30min，得到碳纳米管分散液，然后用三羟甲基氨基甲烷水溶液调节碳纳米管分散液的pH至7-9，接着在20-40℃下以120-200r/min转速搅拌10-20min，最后，经过滤、洗涤、干燥后，得到聚多巴胺改性的碳纳米管；
N2按质量份计，将5-10份步骤N1制得的聚多巴胺改性的碳纳米管和30-50份水混合，以120-200r/min转速搅拌10-30min，得到聚多巴胺改性的碳纳米管分散液，将1-2份氯化锌加入到上述聚多巴胺改性的碳纳米管分散液中，以120-200r/min转速搅拌5-10min后加入30-50份N,N-二甲基甲酰胺，接着向其中加入2-4份Cu(NO3)2·3H2O，以120-200r/min转速搅拌5-10min后，得到分散液A；
N3按质量份计，将6-12份均苯三甲酸和1-2份咪唑加入30-60份无水乙醇中，得到有机溶液；
N4将步骤N2得到的分散液A和步骤N3得到的有机溶液混合，以120-200r/min转速搅拌反应5-10min，经过滤、洗涤、干燥，得到固体粉末；
N5将步骤N4得到的固体粉末进行真空活化，得到Cu-BTC/聚多巴胺/碳纳米管复合材料。
9.如权利要求8所述抑菌排汗校服面料的制备方法，其特征在于，步骤N1所述三羟甲基氨基甲烷水溶液的浓度为6-8wt％。
10.一种抑菌排汗校服面料，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述抑菌排汗校服面料的制备方法制备而成。
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