阅读说明：本技术 一种具有清凉冰爽功能的毛巾及其制备方法 (Towel with cooling and refreshing functions and preparation method thereof ) 是由 刁其松 于 2020-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种具有清凉冰爽功能的毛巾,由如下重量份原料制成：25-35份凉感纤维,15-25份改性粘胶纤维,50-60份10％碳酸钠溶液,10-15份精硫棉,将凉感纤维加入10％碳酸钠溶液中,加热至90-100℃,在此温度下蒸煮1h,之后取出用去离子水洗涤三次本发明还公开了一种具有清凉冰爽功能的毛巾的制备方法；凉感纤维制备过程中将对苯二甲酸和乙二醇加入反应釜中,对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应生成化合物A,之后将聚乙二醇醚和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入缩聚釜中,聚乙二醇醚和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠之间发生酯化反应,加入化合物A并与化合物A发生缩聚反应,生成聚合物B,该聚合物B为蜂窝状微孔结构。(The invention discloses a towel with cool and refreshing functions, which is prepared from the following raw materials in parts by weight: 25-35 parts of cool fiber, 15-25 parts of modified viscose fiber, 50-60 parts of 10% sodium carbonate solution and 10-15 parts of fine sulfur cotton, adding the cool fiber into the 10% sodium carbonate solution, heating to 90-100 ℃, cooking for 1h at the temperature, taking out and washing with deionized water for three times; in the preparation process of the cool fiber, terephthalic acid and ethylene glycol are added into a reaction kettle, the terephthalic acid and the ethylene glycol are subjected to esterification reaction to generate a compound A, then polyethylene glycol ether and dimethyl isophthalate-5-sodium sulfonate are added into a polycondensation kettle, esterification reaction is carried out between the polyethylene glycol ether and the dimethyl isophthalate-5-sodium sulfonate, the compound A is added and subjected to polycondensation reaction with the compound A to generate a polymer B, and the polymer B is of a microporous cellular structure.)

一种具有清凉冰爽功能的毛巾及其制备方法

技术领域

本发明属于毛巾制备技术领域，具体为一种具有清凉冰爽功能的毛巾及其制备方法。

背景技术

当环境发生变化时，人体最快的适应性反应是循环系统的变化，它把体内产生的热量携带到皮肤，通过出汗蒸发来增加散热。如果汗液不能有效地传递并蒸发，使得体内聚集大量的热，将影响到人体的舒适感，还可能因为体温过高引发疲劳和颤抖反应，甚至降低人体运动能力。人体一直在通过气态汗损失水分，这对保持人体热平衡和舒适性非常重要，这一过程取决于人体状态和周围的气候环境；

通过毛巾进行擦拭时，毛巾不仅是覆盖在皮肤上的一个被动体，而且能和因运动状态不同而发生变化的皮肤热调节功能相互作用，并且对后者起调节作用，毛巾的热湿传递属性是决定运动中人体积聚的热量以及产生的汗液能被积极传递到毛巾外，从而散热散湿，提高舒适性，还是被阻止在服装-人体微环境内，降低人体热湿舒适感的关键因素。

中国发明专利CN107245787A公开了一种清凉吸汗夏季服装面料，该面料的由经线和纬线采用一上一下平纹组织交织，经线选用蜂窝微孔改性涤纶/玉石纤维/粘胶纤维混纺纱，纬线选用改性竹纤维/麻纤维/大豆蛋白纤维混纺纱，经热定型，防皱柔软后整理制备而成。该发明面料吸汗性能优良，透气性能优异，可有效的控制运动出汗引起的粘附感，具有良好的清凉感、抗菌性和抗紫外线性；防皱效果好，易于上色，具有平滑柔软的手感，耐洗涤，具有良好的穿着舒适性，使人们穿着更健康。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明提供一种具有清凉冰爽功能的毛巾及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题：

(1)未经改性的粘胶纤维不具有大量的吸湿性亲水基团，而粘胶纤维虽然含有大量的羟基，但是其非结晶部分所占的比例较小，导致其吸湿性能不够优异，而且不具有优异的力学性能；

(2)现有的毛巾仅能起到擦拭汗渍的作用，无法在体表温度较高擦拭时有清凉冰爽的感觉。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种具有清凉冰爽功能的毛巾，由如下重量份原料制成：25-35份凉感纤维，15-25份改性粘胶纤维，50-60份质量分数10％碳酸钠溶液,10-15份精硫棉；

该具有清凉冰爽功能的毛巾由如下方法制成：

第一步、将凉感纤维加入10％碳酸钠溶液中，加热至90-100℃，在此温度下蒸煮1h，之后取出用去离子水洗涤三次；

第二步、将洗涤后的凉感纤维和精梳棉混合纺织，制得清凉基布，将改性粘胶纤维按照20捻/10cm的捻度纺织成弹力纱，将弹力纱间隔纺织成经向间距为0.6cm，纬向间距为0.6cm的网格基布，制得弹力纱布；

第三步、将清凉基布与弹力纱布复合编织，制得所述具有清凉冰爽功能的毛巾。

进一步地，所述凉感纤维由如下方法制成：

步骤S1、将对苯二甲酸和乙二醇加入反应釜中，升温至150-180℃，并以120r/min的转速搅拌45-60min，反应2h后制得化合物A；将聚乙二醇醚和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入缩聚釜中，磁力搅拌10min后加入磷酸三苯酯，之后加入化合物A，升温至180-200℃，制得聚合物B，控制对苯二甲酸、乙二醇、聚乙二醇醚、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和磷酸三苯酯的重量比为1∶2∶0.5-0.8∶1∶0.5；

步骤S2、将分子筛和聚合物B混合均匀后进行干燥结晶，干燥过程中先升温至50℃，之后从50℃升温至80℃，控制升温时间为2h，在80℃下保温5h，之后升温至120℃，控制升温时间为2h，在此温度下保温2h，之间加入纳米二氧化硅通过螺杆挤出机挤出并熔融纺丝，制得所述凉感纤维，控制分子筛、聚合物B和纳米二氧化硅的重量比为3∶1∶0.5。

步骤S1中将对苯二甲酸和乙二醇加入反应釜中，对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应生成化合物A，之后将聚乙二醇醚和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入缩聚釜中，聚乙二醇醚和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠之间发生酯化反应，加入化合物A并与化合物A在180-200℃下发生缩聚反应，生成聚合物B，该聚合物B为蜂窝状微孔结构，之后步骤S2中，将分子筛与聚合物B进行干燥结晶，分子筛具有较大的孔径，自身具有较大的空隙，之后加入纳米二氧化硅进行熔融纺丝，分子筛通过聚集和熔融过程中压缩空气，进一步促使制得的纤维具有蜂窝状微孔结构，当该纤维接触人体皮肤时通过毛细血管原理纤维自身的蜂窝状微孔结构能够迅速将皮肤表面水分迁移至纤维表面扩散、挥发，让皮肤感受到清凉冰爽。

进一步地，所述改性粘胶纤维由如下方法制成：

(1)向粘胶原液中加入第一增强剂，磁力搅拌30min后制得混合液C，之后脱泡、过滤，经过喷丝板进入凝固浴中，加入第二增强剂，成型，制得初生纤维，之后对初生纤维进行拉伸，制得强力粘胶纤维，控制粘胶原液、第一增强剂和第二增强剂的重量比为12-15∶3∶1；

(2)将强力粘胶纤维浸泡在质量分数10％氢氧化钠溶液中，加热至45-50℃，在此温度下浸泡20-30min，之后以180r/min的转速搅拌10min后升温至60℃，之后以120r/min的转速进行搅拌，加入氯乙酸钠，反应4h，之后用去离子水洗涤三次，转移至质量分数10％稀盐酸溶液中浸泡30min，取出并用去离子水洗涤三次，制得改性粘胶纤维。

步骤(1)中通过向粘胶原液中加入第一和第二增强剂，之后通过拉伸制得一种强力粘胶纤维，步骤(2)中先将粘胶纤维浸泡10％氢氧化钠溶液中进行碱化，碱化过程中氢氧化钠对粘胶纤维中的氢键造成破坏，进而对纤维结晶区产生破坏，使得结晶区面积减小，非结晶区面积增大，提高其可及度，而且碱化能够降低结晶区的有序性，增强其活性表面积，之后升温至60℃，会使得粘胶纤维进一步溶胀，加入氯乙酸钠，并促进氯乙酸钠向溶胀后的粘胶纤维中渗透，增加其羧基含量，所以处理后的粘胶纤维增加了亲水基团，能够吸附水分子，而且粘胶纤维结晶区面积减小，非结晶区面积增大，使得晶粒的表面积增大，晶粒表面未键合的亲水基团增多，进而改性粘胶纤维既具有优异的吸湿性又具有良好的力学性能。

进一步地，所述第一增强剂为质量分数10％的聚酰胺环氧氯丙烷水溶液和质量分数12％的聚乙烯亚胺水溶液中的一种或两种，所述第二增强剂为质量分数13％的脲醛树脂水溶液。

进一步地，步骤(2)中控制强力粘胶纤维和氯乙酸钠的重量比为20∶1。

一种具有清凉冰爽功能的毛巾的制备方法，包括如下步骤：

第一步、将凉感纤维加入10％碳酸钠溶液中，加热至90-100℃，在此温度下蒸煮1h，之后取出用去离子水洗涤三次；

第二步、将洗涤后的凉感纤维和精梳棉混合纺织，制得清凉基布，将改性粘胶纤维按照20捻/10cm的捻度纺织成弹力纱，将弹力纱间隔纺织成经向间距为0.6cm，纬向间距为0.6cm的网格基布，制得弹力纱布；

第三步、将清凉基布与弹力纱布复合编织，制得所述具有清凉冰爽功能的毛巾。

本发明的有益效果：

(1)本发明一种具有清凉冰爽功能的毛巾由凉感纤维和改性粘胶纤维编织而成，凉感纤维制备过程中步骤S1中将对苯二甲酸和乙二醇加入反应釜中，对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应生成化合物A，之后将聚乙二醇醚和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入缩聚釜中，聚乙二醇醚和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠之间发生酯化反应，加入化合物A并与化合物A在180-200℃下发生缩聚反应，生成聚合物B，该聚合物B为蜂窝状微孔结构，之后步骤S2中，将分子筛与聚合物B进行干燥结晶，分子筛具有较大的孔径，自身具有较大的空隙，之后加入纳米二氧化硅进行熔融纺丝，分子筛通过聚集和熔融过程中压缩空气，进一步促使制得的纤维具有蜂窝状微孔结构，当该纤维接触人体皮肤时通过毛细血管原理纤维自身的蜂窝状微孔结构能够迅速将皮肤表面水分迁移至纤维表面扩散、挥发，让皮肤感受到清凉冰爽，解决了现有的毛巾仅能起到擦拭汗渍的作用，无法在体表温度较高擦拭时有清凉冰爽的感觉的技术问题；

(2)改性粘胶纤维在制备过程中步骤(1)中通过向粘胶原液中加入第一和第二增强剂，之后通过拉伸制得一种强力粘胶纤维，步骤(2)中先将粘胶纤维浸泡10％氢氧化钠溶液中进行碱化，碱化过程中氢氧化钠对粘胶纤维中的氢键造成破坏，进而对纤维结晶区产生破坏，使得结晶区面积减小，非结晶区面积增大，提高其可及度，而且碱化能够降低结晶区的有序性，增强其活性表面积，之后升温至60℃，会使得粘胶纤维进一步溶胀，加入氯乙酸钠，并促进氯乙酸钠向溶胀后的粘胶纤维中渗透，增加其羧基含量，所以处理后的粘胶纤维增加了亲水基团，能够吸附水分子，而且粘胶纤维结晶区面积减小，非结晶区面积增大，使得晶粒的表面积增大，晶粒表面未键合的亲水基团增多，进而改性粘胶纤维既具有优异的吸湿性又具有良好的力学性能，解决了未经改性的粘胶纤维不具有大量的吸湿性亲水基团，而粘胶纤维虽然含有大量的羟基，但是其非结晶部分所占的比例较小，导致其吸湿性能不够优异，而且不具有优异的力学性能的技术问题。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种具有清凉冰爽功能的毛巾，由如下重量份原料制成：25份凉感纤维，15份改性粘胶纤维，50份10％碳酸钠溶液,10份精硫棉；

该具有清凉冰爽功能的毛巾由如下方法制成：

第一步、将凉感纤维加入10％碳酸钠溶液中，加热至100℃，在此温度下蒸煮1h，之后取出用去离子水洗涤三次；

第二步、将洗涤后的凉感纤维和精梳棉混合纺织，制得清凉基布，将改性粘胶纤维按照20捻/10cm的捻度纺织成弹力纱，将弹力纱间隔纺织成经向间距为0.6cm，纬向间距为0.6cm的网格基布，制得弹力纱布；

第三步、将清凉基布与弹力纱布复合编织，制得所述具有清凉冰爽功能的毛巾。

凉感纤维由如下方法制成：

步骤S1、将对苯二甲酸和乙二醇加入反应釜中，升温至180℃，并以120r/min的转速搅拌60min，反应2h后制得化合物A；将聚乙二醇醚和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠加入缩聚釜中，磁力搅拌10min后加入磷酸三苯酯，之后加入化合物A，升温至200℃，制得聚合物B，控制对苯二甲酸、乙二醇、聚乙二醇醚、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和磷酸三苯酯的重量比为1∶2∶0.5∶1∶0.5；

步骤S2、将分子筛和聚合物B混合均匀后进行干燥结晶，干燥过程中先升温至50℃，之后从50℃升温至80℃，控制升温时间为2h，在80℃下保温5h，之后升温至120℃，控制升温时间为2h，在此温度下保温2h，之间加入纳米二氧化硅通过螺杆挤出机挤出并熔融纺丝，制得所述凉感纤维，控制分子筛、聚合物B和纳米二氧化硅的重量比为3∶1∶0.5。

改性粘胶纤维由如下方法制成：

(1)向粘胶原液中加入10％的聚酰胺环氧氯丙烷水溶液，磁力搅拌30min后制得混合液C，之后脱泡、过滤，经过喷丝板进入凝固浴中，加入质量分数13％的脲醛树脂水溶液，成型，制得初生纤维，之后对初生纤维进行拉伸，制得强力粘胶纤维，控制粘胶原液、第一增强剂和第二增强剂的重量比为12∶3∶1；

(2)将强力粘胶纤维浸泡在10％氢氧化钠溶液中，加热至45℃，在此温度下浸泡20min，之后以180r/min的转速搅拌10min后升温至60℃，之后以120r/min的转速进行搅拌，加入氯乙酸钠，反应4h，之后用去离子水洗涤三次，转移至10％稀盐酸溶液中浸泡30min，取出并用去离子水洗涤三次，制得改性粘胶纤维，控制强力粘胶纤维和氯乙酸钠的重量比为20∶1。

实施例2

一种具有清凉冰爽功能的毛巾，由如下重量份原料制成：28份凉感纤维，18份改性粘胶纤维，54份10％碳酸钠溶液,12份精硫棉；

该具有清凉冰爽功能的毛巾由如下方法制成：

第一步、将凉感纤维加入10％碳酸钠溶液中，加热至100℃，在此温度下蒸煮1h，之后取出用去离子水洗涤三次；

第二步、将洗涤后的凉感纤维和精梳棉混合纺织，制得清凉基布，将改性粘胶纤维按照20捻/10cm的捻度纺织成弹力纱，将弹力纱间隔纺织成经向间距为0.6cm，纬向间距为0.6cm的网格基布，制得弹力纱布；

第三步、将清凉基布与弹力纱布复合编织，制得所述具有清凉冰爽功能的毛巾。

其余同实施例1。

实施例3

一种具有清凉冰爽功能的毛巾，由如下重量份原料制成：32份凉感纤维，22份改性粘胶纤维，58份10％碳酸钠溶液,14份精硫棉；

该具有清凉冰爽功能的毛巾由如下方法制成：

第一步、将凉感纤维加入10％碳酸钠溶液中，加热至100℃，在此温度下蒸煮1h，之后取出用去离子水洗涤三次；

第二步、将洗涤后的凉感纤维和精梳棉混合纺织，制得清凉基布，将改性粘胶纤维按照20捻/10cm的捻度纺织成弹力纱，将弹力纱间隔纺织成经向间距为0.6cm，纬向间距为0.6cm的网格基布，制得弹力纱布；

第三步、将清凉基布与弹力纱布复合编织，制得所述具有清凉冰爽功能的毛巾。

其余同实施例1。

实施例4

一种具有清凉冰爽功能的毛巾，由如下重量份原料制成：35份凉感纤维，25份改性粘胶纤维，60份10％碳酸钠溶液,15份精硫棉；

该具有清凉冰爽功能的毛巾由如下方法制成：

第一步、将凉感纤维加入10％碳酸钠溶液中，加热至100℃，在此温度下蒸煮1h，之后取出用去离子水洗涤三次；

第二步、将洗涤后的凉感纤维和精梳棉混合纺织，制得清凉基布，将改性粘胶纤维按照20捻/10cm的捻度纺织成弹力纱，将弹力纱间隔纺织成经向间距为0.6cm，纬向间距为0.6cm的网格基布，制得弹力纱布；

第三步、将清凉基布与弹力纱布复合编织，制得所述具有清凉冰爽功能的毛巾。

其余同实施例1。

对比例1

本对比例与实施例1相比，用蚕丝代替凉感纤维，制备方法如下所示：

一种具有清凉冰爽功能的毛巾，由如下重量份原料制成：25份蚕丝，15份改性粘胶纤维，50份10％碳酸钠溶液,10份精硫棉；

该具有清凉冰爽功能的毛巾由如下方法制成：

第一步、将蚕丝加入10％碳酸钠溶液中，加热至100℃，在此温度下蒸煮1h，之后取出用去离子水洗涤三次；

第二步、将洗涤后的蚕丝和精梳棉混合纺织，制得清凉基布，将改性粘胶纤维按照20捻/10cm的捻度纺织成弹力纱，将弹力纱间隔纺织成经向间距为0.6cm，纬向间距为0.6cm的网格基布，制得弹力纱布；

第三步、将清凉基布与弹力纱布复合编织，制得所述具有清凉冰爽功能的毛巾。

对比例2

本对比例与实施例1相比，未对粘胶纤维进行改性，制备方法如下所示:

第一步、将凉感纤维加入10％碳酸钠溶液中，加热至100℃，在此温度下蒸煮1h，之后取出用去离子水洗涤三次；

第二步、将洗涤后的凉感纤维和精梳棉混合纺织，制得清凉基布，将粘胶纤维按照20捻/10cm的捻度纺织成弹力纱，将弹力纱间隔纺织成经向间距为0.6cm，纬向间距为0.6cm的网格基布，制得弹力纱布；

第三步、将清凉基布与弹力纱布复合编织，制得所述具有清凉冰爽功能的毛巾。

对比例3

本对比例为市场中一种清凉毛巾。

对实施例1-4和对比例1-3的清凉感、吸汗率进行检测，结果如下表1所示；

表1

对实施例1-4和对比例2的粘胶纤维力学性能进行检测，结果如下表2所示；

表2

从上表1-2中能够看出实施例1-4的凉感度为0.135-0.138Q-max(W/m²)，吸汗率为320.5-321.6％，对比例1-3的凉感度为0.095-0.128Q-max(W/m²)，吸汗率为135.0-256.2％；实施例1-4的粘胶纤维干强为5.1-5.3(cN/dtex)，湿强为3.2-3.6(cN/dtex)，对比例2的干强为3.5(cN/dtex)，湿强为1.8(cN/dtex)；所以将分子筛与聚合物B进行干燥结晶，分子筛具有较大的孔径，自身具有较大的空隙，之后加入纳米二氧化硅进行熔融纺丝，分子筛通过聚集和熔融过程中压缩空气，进一步促使制得的纤维具有蜂窝状微孔结构，当该纤维接触人体皮肤时通过毛细血管原理纤维自身的蜂窝状微孔结构能够迅速将皮肤表面水分迁移至纤维表面扩散、挥发，让皮肤感受到清凉冰爽，解决了现有的毛巾仅能起到擦拭汗渍的作用，无法在体表温度较高擦拭时有清凉冰爽的感觉的技术问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。