CN113774542A - 一种抗菌保暖化纤面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌保暖化纤面料及其制备方法，所述抗菌保暖化纤面料由抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得；所述抗菌保暖复合纤维由包括以下重量份的原料制成：对苯二甲酸乙二醇酯70～80份、聚丙烯腈18～24份、聚氨酯弹性体7～10份、磺胺嘧啶银1.8～2.2份、壳聚糖季铵盐2.3～2.8份、硅酸钙纳米微片3～4份、二氧化硅气凝胶2.2～2.6份、加工助剂3～5份。本发明的抗菌保暖化纤面料抑菌率高，具有良好的抑菌抗菌效果；保暖性好，穿着舒适、保暖；断裂强度高，力学性能好；此外，本发明的抗菌保暖化纤面料手感柔软，弹性好，穿着舒适。
Description
技术领域
本发明涉及化纤面料技术领域，具体涉及一种抗菌保暖化纤面料及其制备方法。
背景技术
面料就是用来制作服装的材料。作为服装三要素之一，面料不仅可以诠释服装的风格和特性，而且直接左右着服装的色彩、造型的表现效果。其中，功能性面料是指具有某种特殊性能和用途的面料，比如防水、防风、透气、透湿、保暖、防油、易去污、防菌除臭、防紫外线、防静电、防辐射、防阻燃、耐高温、耐酸碱等功能。市场上的功能性面料以服装面料为主，多用于户外运动服、高档休闲服中。
用天然的或人工合成的高分子物质为原料制成的纤维。常见的纺织品，如粘胶布、涤纶卡其、锦纶丝袜、腈纶毛线以及丙纶地毯等，都是用化学纤维制成的。根据原料来源的不同，化学纤维可以分为：①人造纤维，以天然高分子物质(如纤维素等)为原料，有粘胶纤维等；②合成纤维，以合成高分子物为原料，有涤纶等；③无机纤维，以无机物为原料，有玻璃纤维等。
但是，目前所使用的化纤面料还存在以下问题：
1、抗菌性能差；
2、保暖性能差；
3、通过添加填料的方式改性后的化纤面料弹性和力学强度等综合性能较差。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种抗菌保暖化纤面料及其制备方法，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种抗菌保暖化纤面料，所述抗菌保暖化纤面料由抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述抗菌保暖复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
对苯二甲酸乙二醇酯70～80份、
聚丙烯腈18～24份、
聚氨酯弹性体7～10份、
磺胺嘧啶银1.8～2.2份、
壳聚糖季铵盐2.3～2.8份、
硅酸钙纳米微片3～4份、
二氧化硅气凝胶2.2～2.6份、
加工助剂3～5份。
优选的，所述抗菌保暖复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
对苯二甲酸乙二醇酯75份、
聚丙烯腈21份、
聚氨酯弹性体8.5份、
磺胺嘧啶银2份、
壳聚糖季铵盐2.55份、
硅酸钙纳米微片3.5份、
二氧化硅气凝胶2.4份、
加工助剂4份。
优选的，所述聚氨酯弹性体为四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体。
优选的，所述壳聚糖季铵盐的取代度为87～89％，分子量为(8.7～9.1)×104u。
所述硅酸钙纳米微片的直径为0.8～1.2μm，厚度为90～105nm，可进一步提升本发明的抗菌保暖化纤面料隔热性能，提升保温性能。
更优选的，所述硅酸钙纳米微片的直径为0.8～1.2μm，厚度为90～105nm。
优选的，所述硅酸钙纳米微片具有微孔结构，90％的孔的孔径为20～60nm。
优选的，所述加工助剂为硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物。
优选的，所述硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物中硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的质量之比为1：(1.3～1.4)。
本发明还提供一种所述的抗菌保暖化纤面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份称取对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体、磺胺嘧啶银、壳聚糖季铵盐、硅酸钙纳米微片、二氧化硅气凝胶、加工助剂，并将所述的对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体分别进行烘干，然后各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成复合熔体；
C、将所述复合熔体送入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到抗菌保暖复合纤维；
D、然后将所述抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得所述抗菌保暖化纤面料。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的抗菌保暖化纤面料通过精选各层原料组成，优化各原料含量，选用了适当比例的对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体、磺胺嘧啶银、壳聚糖季铵盐、硅酸钙纳米微片、二氧化硅气凝胶、加工助剂制成抗菌保暖复合纤维，再经针织或机织工艺制得的抗菌保暖化纤面料，抑菌率高，具有良好的抑菌抗菌效果；保暖性好，穿着舒适、保暖；断裂强度高，力学性能好。
本发明所述的抗菌保暖复合纤维中，采用适当比例的对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体作为基体材料，聚丙烯腈可提升基体材料的保暖性，聚氨酯弹性体可大幅提升回弹性，保证产品具有良好的弹性，三者相互配合既保证了产品具有好的强度等力学性，又保证本发明的各原料分散均匀，使本发明所述的抗菌保暖复合纤维抑菌率高，具有良好的抑菌抗菌效果；保暖性好，穿着舒适、保暖；断裂强度高，力学性能好；此外，本发明的抗菌保暖化纤面料手感柔软，弹性好，穿着舒适。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种抗菌保暖化纤面料，所述抗菌保暖化纤面料由抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述抗菌保暖复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
对苯二甲酸乙二醇酯70～80份、
聚丙烯腈18～24份、
聚氨酯弹性体7～10份、
磺胺嘧啶银1.8～2.2份、
壳聚糖季铵盐2.3～2.8份、
硅酸钙纳米微片3～4份、
二氧化硅气凝胶2.2～2.6份、
加工助剂3～5份。
在本实施例中，所述抗菌保暖复合纤维优选由包括以下重量份的原料制成：
对苯二甲酸乙二醇酯75份、
聚丙烯腈21份、
聚氨酯弹性体8.5份、
磺胺嘧啶银2份、
壳聚糖季铵盐2.55份、
硅酸钙纳米微片3.5份、
二氧化硅气凝胶2.4份、
加工助剂4份。
在本实施例中，所述聚氨酯弹性体优选为四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体。
在本实施例中，所述壳聚糖季铵盐的取代度优选为87～89％，分子量优选为(8.7～9.1)×104u。
在本实施例中，所述硅酸钙纳米微片的直径优选为0.8～1.2μm，厚度优选为90～105nm。
在本实施例中，所述硅酸钙纳米微片优选具有微孔结构，90％的孔的孔径优选为20～60nm。
在本实施例中，所述加工助剂优选为硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物。
在本实施例中，所述硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物中硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的质量之比优选为1：(1.3～1.4)。
本实施例还提供一种所述的抗菌保暖化纤面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份称取对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体、磺胺嘧啶银、壳聚糖季铵盐、硅酸钙纳米微片、二氧化硅气凝胶、加工助剂，并将所述的对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体分别进行烘干，然后各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成复合熔体；
C、将所述复合熔体送入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到抗菌保暖复合纤维；
D、然后将所述抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得所述抗菌保暖化纤面料。
实施例2：
一种抗菌保暖化纤面料，所述抗菌保暖化纤面料由抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述抗菌保暖复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
对苯二甲酸乙二醇酯70份、
聚丙烯腈18份、
聚氨酯弹性体7份、
磺胺嘧啶银1.8份、
壳聚糖季铵盐2.3份、
硅酸钙纳米微片3份、
二氧化硅气凝胶2.2份、
加工助剂3份。
在本实施例中，所述聚氨酯弹性体为四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体。
在本实施例中，所述壳聚糖季铵盐的取代度为87％，分子量为8.7×104u。
在本实施例中，所述硅酸钙纳米微片的直径为0.8～1.2μm，厚度为90～105nm。
在本实施例中，所述硅酸钙纳米微片具有微孔结构，90％的孔的孔径为20～60nm。
在本实施例中，所述加工助剂为硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物。
在本实施例中，所述硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物中硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的质量之比为1：1.3。
在本实施例中，所述的抗菌保暖化纤面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份称取对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体、磺胺嘧啶银、壳聚糖季铵盐、硅酸钙纳米微片、二氧化硅气凝胶、加工助剂，并将所述的对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体分别进行烘干，然后各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成复合熔体；
C、将所述复合熔体送入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到抗菌保暖复合纤维；
D、然后将所述抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得所述抗菌保暖化纤面料。
实施例3：
一种抗菌保暖化纤面料，所述抗菌保暖化纤面料由抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述抗菌保暖复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
对苯二甲酸乙二醇酯80份、
聚丙烯腈24份、
聚氨酯弹性体10份、
磺胺嘧啶银2.2份、
壳聚糖季铵盐2.8份、
硅酸钙纳米微片4份、
二氧化硅气凝胶2.6份、
加工助剂5份。
在本实施例中，所述聚氨酯弹性体为四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体。
在本实施例中，所述壳聚糖季铵盐的取代度为89％，分子量为9.1×104u。
在本实施例中，所述硅酸钙纳米微片的直径为0.8～1.2μm，厚度为90～105nm。
在本实施例中，所述硅酸钙纳米微片具有微孔结构，90％的孔的孔径为20～60nm。
在本实施例中，所述加工助剂为硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物。
在本实施例中，所述硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物中硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的质量之比为1：1.4。
在本实施例中，所述的抗菌保暖化纤面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份称取对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体、磺胺嘧啶银、壳聚糖季铵盐、硅酸钙纳米微片、二氧化硅气凝胶、加工助剂，并将所述的对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体分别进行烘干，然后各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成复合熔体；
C、将所述复合熔体送入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到抗菌保暖复合纤维；
D、然后将所述抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得所述抗菌保暖化纤面料。
实施例4：
一种抗菌保暖化纤面料，所述抗菌保暖化纤面料由抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述抗菌保暖复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
对苯二甲酸乙二醇酯75份、
聚丙烯腈21份、
聚氨酯弹性体8.5份、
磺胺嘧啶银2份、
壳聚糖季铵盐2.55份、
硅酸钙纳米微片3.5份、
二氧化硅气凝胶2.4份、
加工助剂4份。
在本实施例中，所述聚氨酯弹性体为四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体。
在本实施例中，所述壳聚糖季铵盐的取代度为88％，分子量为8.9×104u。
在本实施例中，所述硅酸钙纳米微片的直径为0.8～1.2μm，厚度为90～105nm。
在本实施例中，所述硅酸钙纳米微片具有微孔结构，90％的孔的孔径为20～60nm。
在本实施例中，所述加工助剂为硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物。
在本实施例中，所述硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物中硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的质量之比为1：1.35。
在本实施例中，所述的抗菌保暖化纤面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份称取对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体、磺胺嘧啶银、壳聚糖季铵盐、硅酸钙纳米微片、二氧化硅气凝胶、加工助剂，并将所述的对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体分别进行烘干，然后各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成复合熔体；
C、将所述复合熔体送入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到抗菌保暖复合纤维；
D、然后将所述抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得所述抗菌保暖化纤面料。
对比例1：
与实施例4的区别在于，没有磺胺嘧啶银，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有壳聚糖季铵盐，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，所述壳聚糖季铵盐的取代度为78％，分子量为8.9×104u，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，没有硅酸钙纳米微片，其他与实施例4相同。
对比例5：
与实施例4的区别在于，没有二氧化硅气凝胶，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4、对比例1至对比例5得到的抗菌保暖化纤面料(克重500g/m2，抗菌保暖复合纤维的纤度为2dtex)进行性能测试，测试结果如表1所示。
保暖性：将装有1kg的90℃热水的圆底烧瓶，用实施例2至实施例4、对比例1至对比例5得到的抗菌保暖化纤面料单层包裹，放置于温度为20±0.5℃、湿度为35±0.5％的环境中，观察热水温度降至35℃所需要的时间，每个样品测5次取平均值，单位min。
表1
从上表可以看出，本发明的抗菌保暖化纤面料抑菌率高，具有良好的抑菌抗菌效果；保暖性好，穿着舒适、保暖；断裂强度高，力学性能好。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种抗菌保暖化纤面料，其特征在于，所述抗菌保暖化纤面料由抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述抗菌保暖复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
对苯二甲酸乙二醇酯70～80份、
聚丙烯腈18～24份、
聚氨酯弹性体7～10份、
磺胺嘧啶银1.8～2.2份、
壳聚糖季铵盐2.3～2.8份、
硅酸钙纳米微片3～4份、
二氧化硅气凝胶2.2～2.6份、
加工助剂3～5份。
2.根据权利要求1所述的抗菌保暖化纤面料，其特征在于，
所述抗菌保暖复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
对苯二甲酸乙二醇酯75份、
聚丙烯腈21份、
聚氨酯弹性体8.5份、
磺胺嘧啶银2份、
壳聚糖季铵盐2.55份、
硅酸钙纳米微片3.5份、
二氧化硅气凝胶2.4份、
加工助剂4份。
3.根据权利要求1所述的抗菌保暖化纤面料，其特征在于，所述聚氨酯弹性体为四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体。
4.根据权利要求1所述的抗菌保暖化纤面料，其特征在于，所述壳聚糖季铵盐的取代度为87～89%，分子量为(8.7～9.1)×104u。
5.根据权利要求1所述的抗菌保暖化纤面料，其特征在于，所述硅酸钙纳米微片的直径为0.8～1.2μm，厚度为90～105nm。
6.根据权利要求5所述的抗菌保暖化纤面料，其特征在于，所述硅酸钙纳米微片具有微孔结构，90%的孔的孔径为20～60nm。
7.根据权利要求1所述的抗菌保暖化纤面料，其特征在于，所述加工助剂为硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物。
8.根据权利要求1所述的抗菌保暖化纤面料，其特征在于，所述硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的混合物中硬脂酸和环氧大豆油酸辛酯的质量之比为1：(1.3～1.4)。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的抗菌保暖化纤面料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、按重量份称取对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体、磺胺嘧啶银、壳聚糖季铵盐、硅酸钙纳米微片、二氧化硅气凝胶、加工助剂，并将所述的对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚氨酯弹性体分别进行烘干，然后各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成复合熔体；
C、将所述复合熔体送入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到抗菌保暖复合纤维；
D、然后将所述抗菌保暖复合纤维经针织或机织工艺制得所述抗菌保暖化纤面料。
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