CN116752270A - 一种具有吸湿排汗功能的面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及功能性面料技术领域，具体公开了一种具有吸湿排汗功能的面料及其制备方法，将改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，再进行织造，得到面料，将面料浸渍到含有柔软剂和分散剂的整理液中处理后，得到具有吸湿排汗功能的面料，引入的带有正电荷的咪唑盐官能团具有广谱抗菌性及良好的生物安全性，在聚乳酸表面引入氨基、亚氨基等大量的亲水基团，有效改善了聚乳酸纤维的吸湿能力，棉纤维吸湿性能好，锦纶纤维中的亲水官能团酰胺键以及特殊的中空结构，使得锦纶具备优良的导热凉感和吸汗速干的效果，混纺后织造得到的面料具有优良的耐水洗能力，吸湿排汗以及抗菌性能优良，且穿着舒适。
Description
技术领域
本发明涉及功能性面料技术领域，具体为一种具有吸湿排汗功能的面料及其制备方法。
背景技术
随着经济的迅速发展，人民的生活水平大大提高，人们对生活品质的追求不断提高，对服装面料的要求也不局限于服装的遮蔽、保暖、防护等原始功能，提出了越来越多功能性和舒适性的要求。而人体在不停地产生热量，无论是处于正常的运动状态还是炎热的天气环境中，人体总会出汗，大量出汗如果不及时清理容易滋生细菌，危害人体健康，这就要求服装面料具有良好的吸湿排汗性以及抗菌性，能够迅速将人体皮肤表面的汗液吸收，并将其传递至织物外表面进而蒸发，使皮肤表面保持干爽舒适的感觉，同时减少细菌的滋生。
中国专利CN111267428B公开了一种导湿排汗校服面料及其制备方法，导湿排汗校服面料包括导湿外层、吸湿内层；制备导湿外层的原料为氨纶纤维与棉纤维的混纱；制备吸湿内层的原料为棉纤维、涤纶纤维、亚麻纤维，该面料具有浸湿时间短，吸水速率快，汗液可及时被面料吸收并输送到面料外侧而保持皮肤干爽，具有良好的导湿排汗功能，并且制备方法简单，制备工艺易操作，但该面料的抗菌效果不佳。
中国专利CN107630258B公开了一种十字型永久凉感抗菌再生素纤维，选用较高聚合度的浆粕，高粘度高酯化度的纺丝液从十字型喷孔挤出后，在舒适的凝固浴和牵伸作用下初生丝条和成品纤维很好的保持了喷头结构所造就的十字型截面，利用十字型截面从而增加纤维面料的透气性，但吸湿性能不佳，影响纤维面料的舒爽感，且抗菌效果一般。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有吸湿排汗功能的面料及其制备方法，制备了具有吸湿排汗功能且抗菌性能优良的面料。
为了实现上述目的，本发明公开了一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)、将氧化石墨烯超声分散到二氯亚砜中，分散均匀后，发生反应，反应后，抽滤，使用四氢呋喃洗涤，在70-80℃干燥12h，得到酰氯化石墨烯；
步骤(2)、将酰氯化石墨烯超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，加入四乙烯五胺，搅拌混合，发生反应，反应后，抽滤，使用乙醇洗涤，在60℃真空干燥8h，得到氨基改性石墨烯；
步骤(3)、将氨基改性石墨烯超声分散到无水乙醇中，分散均匀后，加入4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛，搅拌混合，发生反应，反应后，使用无水乙醇洗涤，在60℃真空干燥12h，得到咪唑改性石墨烯；
步骤(4)、将溴化聚乳酸纤维加入到丙酮中，混合均匀后，加入咪唑改性石墨烯，在氮气氛围中，发生反应，反应后，使用乙酸乙酯洗涤，在60℃真空干燥12h，得到改性聚乳酸纤维；
步骤(5)、将改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，再进行织造，得到面料；
将面料浸渍到整理液中，进行浸泡处理，浸泡的温度为50-60℃，浸泡的时间为2-3h，浸泡处理后，在60-70℃烘干1-2h后，进行清洗，再在65-75℃烘干2-3h，得到具有吸湿排汗功能的面料。
优选地，所述步骤(1)中氧化石墨烯和二氯亚砜的质量比为100:(35000-40000)。
优选地，所述步骤(1)中反应的温度为70-75℃，反应的时间为12-15h。
优选地，所述步骤(2)中酰氯化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺和四乙烯五胺的质量比为100:(30000-35000):(42-55)。
优选地，所述步骤(2)中反应的温度为85-95℃，反应的时间为18-24h。
优选地，所述步骤(3)中氨基改性石墨烯、无水乙醇和4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛的质量比为100:(3200-4000):(50-75)。
优选地，所述步骤(3)中反应的温度为30-35℃，反应的时间为12-15h。
优选地，所述步骤(4)中溴化聚乳酸纤维的制备方法包括如下步骤：
S1、将质量比为100:(420-550)的聚乳酸纤维和氢氧化钠溶液混合均匀，进行水解，水解后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到水解的聚乳酸纤维；
S2、将水解的聚乳酸纤维和醋酸混合均匀后，再加入吡啶和α-溴代丙酰溴，在氮气氛围中，发生反应，反应后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到溴化聚乳酸纤维。
进一步地，所述S1中氢氧化钠溶液为氢氧化钠水溶液，氢氧化钠水溶液的浓度为0.01mol/L。
进一步地，所述S1中水解的温度为37℃，水解的时间为150h。
进一步地，所述S2中水解的聚乳酸纤维、醋酸、吡啶和α-溴代丙酰溴的质量比为100:(4800-5200):(1.2-1.8):(9-12)。
进一步地，所述S2中反应的温度为25-35℃，反应的时间为18-24h。
优选地，所述步骤(4)中溴化聚乳酸纤维、丙酮和咪唑改性石墨烯的质量比为100:(1200-1500):(24-35)。
优选地，所述步骤(4)中反应的温度为60-65℃，反应的时间为12-15h。
优选地，所述步骤(5)中改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维的质量比为100:(105-142):(58-75)，织造过程中，以混纺纱线作为经纱和纬纱，通过梭织工艺进行织造，其中，经纱密度为152-160根/英寸，纬纱密度为60-68根/英寸。
优选地，所述步骤(5)中整理剂的制备方法包括如下步骤：
将质量比为100:(7-12):(0.5-1.2)的去离子水、柔软剂和分散剂混合均匀，得到整理剂。
优选地，所述柔软剂包括有机硅柔软剂。
进一步地，所述柔软剂包括双氨基封端聚二甲基硅氧烷。
优选地，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。
本发明中通过二氯亚砜对氧化石墨烯进行改性，得到酰氯化石墨烯，酰氯化石墨烯表面的酰氯基团和四乙烯五胺上的氨基发生反应，在石墨烯表面引入大量未反应的氨基和亚氨基以及反应后得到的酰胺基团，得到氨基改性石墨烯，氨基改性石墨烯表面的氨基和4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛上的醛基发生反应，引入席夫碱和咪唑环，得到咪唑改性石墨烯，使用氢氧化钠水溶液对聚乳酸纤维进行水解处理，得到水解的聚乳酸纤维，再和醋酸、吡啶和α-溴代丙酰溴混合，在聚乳酸纤维端基上引入溴原子，得到溴化聚乳酸纤维，溴化聚乳酸纤维和咪唑改性石墨烯上的咪唑环发生反应，引入咪唑盐，石墨烯和聚乳酸发生接枝反应，得到改性聚乳酸纤维，再将改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，再进行织造，得到面料，将面料浸渍到含有柔软剂和分散剂的整理液中，整理剂中的加入的柔软剂和反应过程中引入的有机硅链段有助于改善织物的手感，进行烘干、清洗、烘干处理后，得到具有吸湿排汗功能的面料。
本发明中使用的石墨烯具有优良的抗菌性能，能够通过对细胞进行切割，破坏细胞膜，从而快速高效的杀死细菌，达到抗菌的效果。聚乳酸纤维是一种具有天然纤维和合成纤维优越性的新型可降解纤维，具有导湿快干性，以及有益于皮肤的弱酸性和亲肤性。棉纤维具有优良的吸湿性能，且织造成面料穿着舒适。锦纶纤维初始模量小，回潮率较高，导热系数高，锦纶织物具有手感柔软、亲肤性能好、触感凉爽的优良特性，锦纶中的亲水官能团酰胺键以及特殊的中空结构，使得锦纶具备优良的导热和吸汗速干的效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明中使用氧化石墨烯尺寸小，对氧化石墨烯进行改性后，有效避免了氧化石墨烯的团聚，使氧化石墨烯能够均匀的分散在面料中，引入的带有正电荷的咪唑盐官能团在静电力的作用下吸引带负电的细菌细胞壁，从而改变细菌细胞壁的通透性，使得细胞膜电荷失衡，有效的杀死细菌，具有广谱抗菌性及良好的生物安全性，同时引入的席夫碱也具有很好的抗菌功效。纤维上含有的大量的羟基、氨基、酰胺等活性官能团，易于产生分子间作用力，使彼此间的作用力更强，提高了纤维间的结合力，提高了面料的力学性能。在聚乳酸表面引入氨基、亚氨基等大量的亲水基团，有效改善了聚乳酸纤维的吸湿能力，而大量的亲水基团的引入，进一步改善了面料的吸湿排汗能力，利用石墨烯本身具有快速散热的条件，通过协同作用，进一步提高了面料吸湿排汗的功效，同时与普通物理添加相比较，具有耐洗和环保等优势。得到的面料具有优良的吸湿排汗功效，且穿着舒适。
附图说明
图1是本发明中制备具有吸湿排汗功能的面料的流程图；
图2是本发明的实施例1-4和对比例1-2中制得的具有吸湿排汗功能的面料的吸水率的测试结果折线图；
图3是本发明的实施例1-4和对比例1-2中制得的具有吸湿排汗功能的面料的滴水扩散时间的测试结果折线图；
图4是本发明的实施例1-4和对比例1-2中制得的具有吸湿排汗功能的面料的芯吸高度的测试结果折线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)、将氧化石墨烯超声分散到二氯亚砜中，其中氧化石墨烯和二氯亚砜的质量比为100:35000，分散均匀后，在70℃反应15h，反应后，抽滤，使用四氢呋喃洗涤，在70℃干燥12h，得到酰氯化石墨烯；
步骤(2)、将酰氯化石墨烯超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，加入四乙烯五胺，其中酰氯化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺和四乙烯五胺的质量比为100:30000:42，搅拌混合，在85℃反应24h，反应后，抽滤，使用乙醇洗涤，在60℃真空干燥8h，得到氨基改性石墨烯；
步骤(3)、将氨基改性石墨烯超声分散到无水乙醇中，分散均匀后，加入4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛，其中氨基改性石墨烯、无水乙醇和4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛的质量比为100:3200:50，搅拌混合，在30℃反应15h，反应后，使用无水乙醇洗涤，在60℃真空干燥12h，得到咪唑改性石墨烯；
步骤(4)、将溴化聚乳酸纤维加入到丙酮中，混合均匀后，加入咪唑改性石墨烯，其中溴化聚乳酸纤维、丙酮和咪唑改性石墨烯的质量比为100:1200:24，在氮气氛围中，发生反应，反应的温度为60℃，反应的时间为15h，反应后，使用乙酸乙酯洗涤，在60℃真空干燥12h，得到改性聚乳酸纤维；
其中溴化聚乳酸纤维的制备方法包括如下步骤：
S1、将质量比为100:420的聚乳酸纤维和浓度为0.01mol/L的氢氧化钠水溶液混合均匀，在37℃进行水解，水解的时间为150h，水解后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到水解的聚乳酸纤维；
S2、将水解的聚乳酸纤维和醋酸混合均匀后，再加入吡啶和α-溴代丙酰溴，其中水解的聚乳酸纤维、醋酸、吡啶和α-溴代丙酰溴的质量比为100:4800:1.2:9，在氮气氛围中，在25℃反应24h，反应后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到溴化聚乳酸纤维；
步骤(5)、将质量比为100:105:58的改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，以混纺纱线作为经纱和纬纱，通过梭织工艺进行织造，得到面料；
其中，混纺纱线的纱支数为38S(英制支数)，经纱密度为152根/英寸，纬纱密度为60根/英寸；
步骤(6)、将质量比为100:7:0.5的去离子水、柔软剂双氨基封端聚二甲基硅氧烷和分散剂乙烯基双硬脂酰胺混合均匀，得到整理剂，再将面料浸渍到整理液中，进行浸泡处理，浸泡的温度为50℃，浸泡的时间为3h，浸泡处理后，在60℃烘干2h后，进行清洗，再在65℃烘干3h，得到具有吸湿排汗功能的面料。
实施例2
一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)、将氧化石墨烯超声分散到二氯亚砜中，其中氧化石墨烯和二氯亚砜的质量比为100:38000，分散均匀后，在72℃反应14h，反应后，抽滤，使用四氢呋喃洗涤，在75℃干燥12h，得到酰氯化石墨烯；
步骤(2)、将酰氯化石墨烯超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，加入四乙烯五胺，其中酰氯化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺和四乙烯五胺的质量比为100:32000:50，搅拌混合，在90℃反应22h，反应后，抽滤，使用乙醇洗涤，在60℃真空干燥8h，得到氨基改性石墨烯；
步骤(3)、将氨基改性石墨烯超声分散到无水乙醇中，分散均匀后，加入4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛，其中氨基改性石墨烯、无水乙醇和4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛的质量比为100:3600:60，搅拌混合，在32℃反应14h，反应后，使用无水乙醇洗涤，在60℃真空干燥12h，得到咪唑改性石墨烯；
步骤(4)、将溴化聚乳酸纤维加入到丙酮中，混合均匀后，加入咪唑改性石墨烯，其中溴化聚乳酸纤维、丙酮和咪唑改性石墨烯的质量比为100:1350:30，在氮气氛围中，发生反应，反应的温度为62℃，反应的时间为14h，反应后，使用乙酸乙酯洗涤，在60℃真空干燥12h，得到改性聚乳酸纤维；
其中溴化聚乳酸纤维的制备方法包括如下步骤：
S1、将质量比为100:500的聚乳酸纤维和浓度为0.01mol/L的氢氧化钠水溶液混合均匀，在37℃进行水解，水解的时间为150h，水解后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到水解的聚乳酸纤维；
S2、将水解的聚乳酸纤维和醋酸混合均匀后，再加入吡啶和α-溴代丙酰溴，其中水解的聚乳酸纤维、醋酸、吡啶和α-溴代丙酰溴的质量比为100:5000:1.5:11，在氮气氛围中，在30℃反应22h，反应后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到溴化聚乳酸纤维；
步骤(5)、将质量比为100:120:64的改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，以混纺纱线作为经纱和纬纱，通过梭织工艺进行织造，得到面料；
其中，混纺纱线的纱支数为42S(英制支数)，经纱密度为155根/英寸，纬纱密度为64根/英寸；
步骤(6)、将质量比为100:10:0.9的去离子水、柔软剂双氨基封端聚二甲基硅氧烷和分散剂乙烯基双硬脂酰胺混合均匀，得到整理剂，再将面料浸渍到整理液中，进行浸泡处理，浸泡的温度为55℃，浸泡的时间为2.5h，浸泡处理后，在65℃烘干1.5h后，进行清洗，再在70℃烘干2.5h，得到具有吸湿排汗功能的面料。
实施例3
一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，包括如下步骤：
使用和实施例2中相同的方法制备改性聚乳酸纤维；
步骤(1)、将质量比为100:132:70的改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，以混纺纱线作为经纱和纬纱，通过梭织工艺进行织造，得到面料；
其中，混纺纱线的纱支数为40S(英制支数)，经纱密度为158根/英寸，纬纱密度为66根/英寸；
步骤(2)、将质量比为100:10:0.9的去离子水、柔软剂双氨基封端聚二甲基硅氧烷和分散剂乙烯基双硬脂酰胺混合均匀，得到整理剂，再将面料浸渍到整理液中，进行浸泡处理，浸泡的温度为55℃，浸泡的时间为2.5h，浸泡处理后，在65℃烘干1.5h后，进行清洗，再在70℃烘干2.5h，得到具有吸湿排汗功能的面料。
实施例4
一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)、将氧化石墨烯超声分散到二氯亚砜中，其中氧化石墨烯和二氯亚砜的质量比为100:40000，分散均匀后，在75℃反应12h，反应后，抽滤，使用四氢呋喃洗涤，在80℃干燥12h，得到酰氯化石墨烯；
步骤(2)、将酰氯化石墨烯超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，加入四乙烯五胺，其中酰氯化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺和四乙烯五胺的质量比为100:35000:55，搅拌混合，在95℃反应18h，反应后，抽滤，使用乙醇洗涤，在60℃真空干燥8h，得到氨基改性石墨烯；
步骤(3)、将氨基改性石墨烯超声分散到无水乙醇中，分散均匀后，加入4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛，其中氨基改性石墨烯、无水乙醇和4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛的质量比为100:4000:75，搅拌混合，在35℃反应12h，反应后，使用无水乙醇洗涤，在60℃真空干燥12h，得到咪唑改性石墨烯；
步骤(4)、将溴化聚乳酸纤维加入到丙酮中，混合均匀后，加入咪唑改性石墨烯，其中溴化聚乳酸纤维、丙酮和咪唑改性石墨烯的质量比为100:1500:35，在氮气氛围中，发生反应，反应的温度为65℃，反应的时间为12h，反应后，使用乙酸乙酯洗涤，在60℃真空干燥12h，得到改性聚乳酸纤维；
其中溴化聚乳酸纤维的制备方法包括如下步骤：
S1、将质量比为100:550的聚乳酸纤维和浓度为0.01mol/L的氢氧化钠水溶液混合均匀，在37℃进行水解，水解的时间为150h，水解后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到水解的聚乳酸纤维；
S2、将水解的聚乳酸纤维和醋酸混合均匀后，再加入吡啶和α-溴代丙酰溴，其中水解的聚乳酸纤维、醋酸、吡啶和α-溴代丙酰溴的质量比为100:5200:1.8:12，在氮气氛围中，在35℃反应18h，反应后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到溴化聚乳酸纤维。
步骤(5)、将质量比为100:142:75的改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，以混纺纱线作为经纱和纬纱，通过梭织工艺进行织造，得到面料；
其中，混纺纱线的纱支数为40S(英制支数)，经纱密度为160根/英寸，纬纱密度为68根/英寸；
步骤(6)、将质量比为100:12:1.2的去离子水、柔软剂双氨基封端聚二甲基硅氧烷和分散剂乙烯基双硬脂酰胺混合均匀，得到整理剂，再将面料浸渍到整理液中，进行浸泡处理，浸泡的温度为60℃，浸泡的时间为2h，浸泡处理后，在70℃烘干1h后，进行清洗，再在75℃烘干2h，得到具有吸湿排汗功能的面料。
对比例1
一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)、将氧化石墨烯超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌混合，其中氧化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为100:32000:50，在90℃反应22h，反应后，抽滤，使用乙醇洗涤，在60℃真空干燥8h，得到氨基改性石墨烯；
步骤(2)、将氨基改性石墨烯超声分散到无水乙醇中，分散均匀后，加入4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛，其中氨基改性石墨烯、无水乙醇和4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛的质量比为100:3600:60，搅拌混合，在32℃反应14h，反应后，使用无水乙醇洗涤，在60℃真空干燥12h，得到咪唑改性石墨烯；
步骤(3)、将溴化聚乳酸纤维加入到丙酮中，混合均匀后，加入咪唑改性石墨烯，其中溴化聚乳酸纤维、丙酮和咪唑改性石墨烯的质量比为100:1350:30，在氮气氛围中，发生反应，反应的温度为62℃，反应的时间为14h，反应后，使用乙酸乙酯洗涤，在60℃真空干燥12h，得到改性聚乳酸纤维；
其中溴化聚乳酸纤维的制备方法包括如下步骤：
S1、将质量比为100:500的聚乳酸纤维和浓度为0.01mol/L的氢氧化钠水溶液混合均匀，在37℃进行水解，水解的时间为150h，水解后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到水解的聚乳酸纤维；
S2、将水解的聚乳酸纤维和醋酸混合均匀后，再加入吡啶和α-溴代丙酰溴，其中水解的聚乳酸纤维、醋酸、吡啶和α-溴代丙酰溴的质量比为100:5000:1.5:11，在氮气氛围中，在30℃反应22h，反应后，使用去离子水洗涤，在50℃干燥6h，得到溴化聚乳酸纤维；
步骤(4)、将质量比为100:132:70的改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，以混纺纱线作为经纱和纬纱，通过梭织工艺进行织造，得到面料；
其中，混纺纱线的纱支数为40S(英制支数)，经纱密度为158根/英寸，纬纱密度为66根/英寸；
步骤(5)、将质量比为100:10:0.9的去离子水、柔软剂双氨基封端聚二甲基硅氧烷和分散剂乙烯基双硬脂酰胺混合均匀，得到整理剂，再将面料浸渍到整理液中，进行浸泡处理，浸泡的温度为55℃，浸泡的时间为2.5h，浸泡处理后，在65℃烘干1.5h后，进行清洗，再在70℃烘干2.5h，得到具有吸湿排汗功能的面料。
对比例2
一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)、将氧化石墨烯超声分散到二氯亚砜中，其中氧化石墨烯和二氯亚砜的质量比为100:38000，分散均匀后，在72℃反应14h，反应后，抽滤，使用四氢呋喃洗涤，在75℃干燥12h，得到酰氯化石墨烯；
步骤(2)、将酰氯化石墨烯超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，加入四乙烯五胺，其中酰氯化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺和四乙烯五胺的质量比为100:32000:50，搅拌混合，在90℃反应22h，反应后，抽滤，使用乙醇洗涤，在60℃真空干燥8h，得到氨基改性石墨烯；
步骤(3)、将氨基改性石墨烯超声分散到无水乙醇中，分散均匀后，加入4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛，其中氨基改性石墨烯、无水乙醇和4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛的质量比为100:3600:60，搅拌混合，在32℃反应14h，反应后，使用无水乙醇洗涤，在60℃真空干燥12h，得到咪唑改性石墨烯；
步骤(4)、将聚乳酸纤维加入到丙酮中，混合均匀后，加入咪唑改性石墨烯，其中聚乳酸纤维、丙酮和咪唑改性石墨烯的质量比为100:1350:30，在氮气氛围中，发生反应，反应的温度为62℃，反应的时间为14h，反应后，使用乙酸乙酯洗涤，在60℃真空干燥12h，得到改性聚乳酸纤维；
步骤(5)、将质量比为100:132:70的改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，以混纺纱线作为经纱和纬纱，通过梭织工艺进行织造，得到面料；
其中，混纺纱线的纱支数为40S(英制支数)，经纱密度为158根/英寸，纬纱密度为66根/英寸；
步骤(6)、将质量比为100:10:0.9的去离子水、柔软剂双氨基封端聚二甲基硅氧烷和分散剂乙烯基双硬脂酰胺混合均匀，得到整理剂，再将面料浸渍到整理液中，进行浸泡处理，浸泡的温度为55℃，浸泡的时间为2.5h，浸泡处理后，在65℃烘干1.5h后，进行清洗，再在70℃烘干2.5h，得到具有吸湿排汗功能的面料。
本发明中实施例和对比例中使用的氧化石墨烯为多层氧化石墨烯，购自苏州恒球科技有限公司(纯度＞95wt％，厚度为3.4-8nm，片层直径为10-50μm)；聚乳酸纤维购自江阴市杲信化纤有限公司，5.56dtex；棉纤维购自新乡鑫城棉制品有限公司；锦纶纤维为单孔中空，牌号为28T12-2H9B，线密度为2.8tex/12F，购自日本东丽株式会社；未做其它说明的所用原料都是市售原料。
对实施例1-4和对比例1-2制得的具有吸湿排汗功能的面料进行相关性能测试，具体测试如下：
(1)吸湿性能测试：采用国家标准GB/T21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单项组合试验法》对面料进行吸湿性能测试，分别测试面料的吸水率、滴水扩散时间、芯吸高度，每组测试三次，具体测试结果如表1所示：
表1
根据表1实验测试结果可知，本发明实施例制得的面料的具有优良的吸湿性能，在聚乳酸表面引入氨基、亚氨基等大量的亲水基团，有效改善了聚乳酸纤维的吸湿能力，棉纤维具有优良的吸湿性能，锦纶纤维中的亲水官能团酰胺键以及特殊的中空结构，使得锦纶具备优良的导热和吸汗速干的效果，而大量的亲水基团的引入，进一步改善了面料的吸湿排汗能力，利用石墨烯本身具有快速散热的条件，通过协同作用，进一步提高了面料吸湿排汗的功效。对比例1中吸湿性能下降较多，其中吸水率为318％，滴水扩散时间为2.5s，芯吸高度为115mm。
(2)抗菌性能测试：采用国家标准GB/T 20944.3-2008《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，采用耐洗色牢度试验机洗涤方法，分别测试水洗前和水洗50次后面料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能，每组测试三次，计算抑菌率，具体测试结果如表2所示：
表2
根据表2实验测试结果可知，本发明实施例制得的面料的具有优良的抗菌性能，主要由于石墨烯具有优良的抗菌性能，能够通过对细胞进行切割，破坏细胞膜，从而快速高效的杀死细菌，引入的带有正电荷的咪唑盐官能团在静电力的作用下吸引带负电的细菌细胞壁，从而改变细菌细胞壁的通透性，使得细胞膜电荷失衡，有效的杀死细菌，而引入的席夫碱也具有很好的抗菌功效。对比例1中使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对氧化石墨烯进行改性，引入氨基，和实施例中在氧化石墨烯表面先引入酰氯，再通过四乙烯五胺和酰氯基团反应引入氨基相比较，提供的活性位点少，抗菌性能有所降低，对比例2中未引入咪唑盐，抗菌性能有所降低。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)、将氧化石墨烯超声分散到二氯亚砜中，分散均匀后，发生反应，反应后，抽滤，使用四氢呋喃洗涤，干燥，得到酰氯化石墨烯；
步骤(2)、将酰氯化石墨烯超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，加入四乙烯五胺，搅拌混合，发生反应，反应后，抽滤，使用乙醇洗涤，干燥，得到氨基改性石墨烯；
步骤(3)、将氨基改性石墨烯超声分散到无水乙醇中，分散均匀后，加入4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛，搅拌混合，发生反应，反应后，使用无水乙醇洗涤，干燥，得到咪唑改性石墨烯；
步骤(4)、将溴化聚乳酸纤维加入到丙酮中，混合均匀后，加入咪唑改性石墨烯，在氮气氛围中，发生反应，反应后，使用乙酸乙酯洗涤，干燥，得到改性聚乳酸纤维；
步骤(5)、将改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维进行混纺，得到混纺纱线，再进行织造，得到面料；
将面料浸渍到整理液中，进行浸泡处理，浸泡处理后，烘干，清洗，再烘干，得到具有吸湿排汗功能的面料。
2.根据权利要求1所述的一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中酰氯化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺和四乙烯五胺的质量比为100:(30000-35000):(42-55)，反应的温度为85-95℃，反应的时间为18-24h。
3.根据权利要求1所述的一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中氨基改性石墨烯、无水乙醇和4-(1H-咪唑-1-基)苯甲醛的质量比为100:(3200-4000):(50-75)，反应的温度为30-35℃，反应的时间为12-15h。
4.根据权利要求1所述的一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中溴化聚乳酸纤维的制备方法包括如下步骤：
S1、将质量比为100:(420-550)的聚乳酸纤维和氢氧化钠溶液混合均匀，进行水解，水解后，使用去离子水洗涤，干燥，得到水解的聚乳酸纤维；
S2、将水解的聚乳酸纤维和醋酸混合均匀后，再加入吡啶和α-溴代丙酰溴，在氮气氛围中，发生反应，反应后，使用去离子水洗涤，干燥，得到溴化聚乳酸纤维。
5.根据权利要求1所述的一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中溴化聚乳酸纤维、丙酮和咪唑改性石墨烯的质量比为100:(1200-1500):(24-35)，反应的温度为60-65℃，反应的时间为12-15h。
6.根据权利要求1所述的一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中改性聚乳酸纤维、棉纤维和锦纶纤维的质量比为100:(105-142):(58-75)，织造过程中，以混纺纱线作为经纱和纬纱，通过梭织工艺进行织造，其中，经纱密度为152-160根/英寸，纬纱密度为60-68根/英寸。
7.根据权利要求1所述的一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中整理剂的制备方法包括如下步骤：
将质量比为100:(7-12):(0.5-1.2)的去离子水、柔软剂和分散剂混合均匀，得到整理剂。
8.根据权利要求7所述的一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，其特征在于，所述柔软剂包括有机硅柔软剂。
9.根据权利要求7所述的一种具有吸湿排汗功能的面料的制备方法，其特征在于，分散剂包括乙烯基双硬脂酰胺。
10.一种采用权利要求1-9任一项所述的具有吸湿排汗功能的面料的制备方法制备得到的具有吸湿排汗功能的面料。
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