阅读说明：本技术 一种抗菌莫代尔复合面料的制备方法 (Preparation method of antibacterial modal composite fabric ) 是由 程丹彤 于 2020-05-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及面料技术领域,尤其涉及一种抗菌莫代尔复合面料的制备方法,该方法按照下述步骤进行：辐射接枝处理莫代尔纤维、改性处理艾草纤维、混纺。本发明面料纤维本身吸附性好,面料的杀菌成分释放缓慢,有效保证长时间使用时抑菌效果不会有明显的下降；而且,对螨虫也有良好的抑制效果；通过减少面料表面的微生物活动,降低面料纤维被微生物降解的概率,提高面料的使用时间。(The invention relates to the technical field of fabrics, in particular to a preparation method of an antibacterial modal composite fabric, which comprises the following steps: radiation grafting treatment of modal fiber, modification treatment of wormwood fiber and blending. The fabric fiber has good adsorbability, and the bactericidal components of the fabric are slowly released, so that the bacteriostatic effect is effectively ensured not to be obviously reduced in long-term use; in addition, the mite-killing agent also has good inhibition effect on mites; by reducing the activity of microorganisms on the surface of the fabric, the probability of degrading fabric fibers by microorganisms is reduced, and the service time of the fabric is prolonged.)

一种抗菌莫代尔复合面料的制备方法

技术领域

本发明涉及纺织制造技术领域，尤其是一种抗菌莫代尔复合面料的制备方法。

背景技术

莫代尔(Modal)纤维是一种再生纤维素纤维，它的化学组成是纤维素。国际标准ISO2076：1999(E)定义了莫代尔纤维，其是高湿模量，高抗断裂强度的由特定粘胶和再生浴组合物制成的再生纤维素纤维，其纤维拉伸凝结时能达到更高程度的分子取向。此外，国际化学纤维标准化局定义莫代尔纤维是通过加工过程获得高强度和高湿模量的再生纤维素，其湿断裂强度在2.20cN/dtex以上，湿断裂伸长率小于15％。

莫代尔纤维具有亲肤性、透气性、抗皱性、回弹性和悬垂性好等优点。然而，具有抗菌性能的莫代尔纤维研究较浅，基本上属于简单改性吸附。如专利号为CN201811245080.1的一种抗菌莫代尔纤维的制备方法，其特征是将硝酸银和二甲基二烯丙基氯化铵混合配置抗菌液，然后对棉浆粕改性与抗菌液制得纺丝原液再加工为莫代尔纤维，达到对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用，但是其制作中纳米银吸附融合差，在单一条件下具有较长的抑菌效果，可是面对人的体液多酸多盐的条件下持久性差。再如专利号为CN201810954128.X的一种含竹炭和莫代尔的非织造材料及其制法、卫生材料和应用，该非织造材料以竹炭莫尔代纤维为原料，但是在兼顾竹炭活性的同时，材料本身结构性能下降且功能单一，使用受限。又如专利号为CN201611014924.2的一种牦牛绒/罗布麻/莫代尔混纺纱线的生产方法，利用罗布麻纤维珍贵的抗菌来达到面料本身的抑菌效果，但是其抗菌手段单一，抑菌的广谱性和有效性上不足。

辐射处理促进反应的研究始于20世纪初期，随着技术的进步，其应用越来越多，但是当前根据辐射对于大分子的影响制作面料的研究较少，所以提供一种通过辐射处理增强面料的研究极为必要。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种抗菌莫代尔复合面料的制备方法，具体按照下述步骤进行：

A、辐射接枝处理莫代尔纤维

将莫代尔纤维与其质量15-18倍的清水混合浸泡10-15min，用苹果酸将混合液的ph调至4.5-5.3，在30-35℃下浸泡3-5min，然后在0.1-0.3个标准大气压、50-55℃下烘干；将莫代尔纤维置于密封容器中，将容器抽成真空，用注入氮气，加热到30-35℃，保温10-16s，再将氮气抽出，再次注入氮气，加热到28-33℃，保温8-10s，将氮气抽出；然后往容器中注入戊二醛混合溶液，加热到45-48℃，保温15-18min，用电子加速器对莫代尔纤维辐射；再将温度降低至38-40℃，保温15-20min；将莫代尔纤维取出，在0.5-0.75个标准大气压下用去离子水冲洗15-20min即可；所述戊二醛混合溶液由质量比为0.3:0.5:3:37白桦脂酸、苏门树脂酸、戊二醛、去离子水混合而成；所述电子加速器对莫代尔纤维的辐射剂量为75-85KGy。

B、改性处理艾草纤维

将艾草纤维用微波加热到70-80℃，待温度自然冷却至室温，再将艾草纤维用微波加热到60-70℃；然后将艾草纤维置于8％的氢氧化钠溶液中，加热到40-45℃处理8-12min，取出艾草纤维，用蒸馏水冲洗20-30min；将艾草纤维置于α-烯烃磺酸盐溶液中，加热到60-70℃，处理30-50min，将温度降低至50-55℃，加入过氧化苯甲酸叔丁酯，搅拌反应1-3h；将艾草纤维取出常温真空干燥，经蒸馏水冲洗20-30min，将艾草纤维与纳米粒子溶胶混合，在40-45℃下经超声波处理20-30min；然后取出艾草纤维，浸泡在饱和酪蛋白酸钠溶液中，搅拌15-20min，加入甘油，浸泡20-30min，取出艾草纤维加热到80-90℃，用水清洗2-3h烘干即可；所述微波的频率为2000-2200MHz，功率200-300W；

C、混纺

以康特丝纤维和艾草纤维并成芯，用莫代尔纤维为外层制成包芯纱，将包芯纱和薄荷纤维、胶原蛋白纤维、凯夫拉混纺，并经染色、印刷、后处理，得到面料；所述包芯纱和薄荷纤维、胶原蛋白纤维、凯夫拉的质量比为1:5:1:4。

进一步的，步骤A中，所述莫代尔纤维、戊二醛混合溶液的质量比为1:7。

进一步的，步骤B中，所述艾草纤维与α-烯烃磺酸盐溶液的质量比为1:3；所述α-烯烃磺酸盐溶液为3-5％的α-烯烃磺酸钠溶液。

进一步的，步骤B中，所述过氧化苯甲酸叔丁酯的用量为艾草纤维质量的0.3-0.5％。

进一步的，步骤B中，所述纳米粒子溶胶的制作方法为：以质量份计，将100-120份水、1-3份异构己醇混合，加热到30-35℃，搅拌20-30min，加入0.8-3份纳米硫粉，搅拌8-12min，加入5-10份纳米氧化铜搅拌20-30min即可，所述艾草纤维和纳米溶胶的质量比为1:5；所述艾草纤维、饱和酪蛋白酸钠溶液、甘油的质量比为1:10:0.03。

进一步的，步骤C中，所述康特丝纤维和艾草纤维的质量比为1:3。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

本发明专门针对莫代尔纤维进行电子辐射，通过高能量的辐射直接穿透纤维分子，激发分子高速震荡，使得纤维表面及深层电离化，在纤维内外形成自由基，促使纤维表面化学键能释放；然后降低温度用去离子水冲洗减少均聚物的产生；再与白桦脂酸、苏门树脂酸、戊二醛接枝反应，促进彼此之间的共聚，使得纤维表面形成稳定的接枝，产生白桦脂酸、苏门树脂酸的抑菌基团，达到持续的抗菌效果；同时，通过与戊二醛混合，借助电子辐射促进与纤维素的结合吸附，既能提高莫代尔纤维的抑菌效果，还能促进莫代尔纤维结构优化，提升其结构性能，用戊二醛的缓冲作用，借助戊二醛的活性基团，保证莫代尔纤维的亲肤效果。

并且利用微波处理艾草纤维，使得纤维的孔隙度进一步上升，通过改性再加入纳米硫和纳米氧化铜吸附，提高纤维对于纳米粒子的吸附效率，然后采用酪蛋白封孔，减少纳米粒子的散失，提高纳米粒子的持续效果；结合混纺的方式，引入薄荷纤维、胶原蛋白纤维、凯夫拉进一步增强纤维面料的强度和保证面料的柔软性、感官舒适度。

本发明面料纤维本身吸附性好，面料的杀菌成分释放缓慢，有效保证长时间使用时抑菌效果不会有明显的下降；而且，通过纳米氧化铜的光解作用促进活性基团与纳米硫混合，借助空气中的成分形成多种灭菌硫化合物；在面料表面，其成高效灭菌活性基团还能改变微生物的细胞膜和遗传物质，能抑制常见的大肠杆菌、金色葡萄球菌等，还能对病毒产生抑制效果，也对螨虫有良好的抑制效果；通过减少面料表面的微生物活动，降低面料纤维被微生物降解的概率，提高面料的使用时间。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。所用电子加速器为江苏达胜加速器制造有限公司提供的高频高压电子加速器。

实施例1

一种抗菌莫代尔复合面料的制备方法，按照下述步骤进行：

A、辐射接枝处理莫代尔纤维：

将莫代尔纤维与其质量15倍的清水混合浸泡10min，用苹果酸将混合液的ph调至4.5，在30℃下浸泡3min，然后在0.1个标准大气压、50℃下烘干；将莫代尔纤维置于密封容器中，将容器抽成真空，用注入氮气，加热到30℃，保温10s，再将氮气抽出，再次注入氮气，加热到28℃，保温8s，将氮气抽出；然后往容器中注入戊二醛混合溶液，加热到45℃，保温15min，用电子加速器对莫代尔纤维辐射；再将温度降低至38℃，保温15min；将莫代尔纤维取出，在0.5个标准大气压下用去离子水冲洗15min即可；所述戊二醛混合溶液由质量比为0.3:0.5:3:37的白桦脂酸、苏门树脂酸、戊二醛、去离子水混合而成；所述莫代尔纤维和戊二醛混合液的质量比为1:7；所述电子加速器对莫代尔纤维的辐射剂量为75KGy；

B、改性处理艾草纤维：

将艾草纤维用微波加热到70℃，待温度自然冷却至室温，再将艾草纤维用微波加热到60℃；然后将艾草纤维置于8％的氢氧化钠溶液中，加热到40℃处理8min，取出艾草纤维，用蒸馏水冲洗20min；将艾草纤维置于α-烯烃磺酸盐溶液中，加热到60℃，处理30min，将温度降低至50℃，加入过氧化苯甲酸叔丁酯，搅拌反应1h；将艾草纤维取出常温真空干燥，经蒸馏水冲洗20min，将艾草纤维与纳米粒子溶胶混合，在40℃下经超声波处理20min；然后取出艾草纤维，浸泡在饱和酪蛋白酸钠溶液中，搅拌15min，加入甘油，浸泡20min，取出艾草纤维加热到80℃，用水清洗2h烘干即可；所述微波的频率为2000MHz，功率200W；

所述艾草纤维与α-烯烃磺酸盐溶液的质量比为1:3；所述α-烯烃磺酸盐溶液为3％的α-烯烃磺酸钠溶液；所述过氧化苯甲酸叔丁酯的用量为艾草纤维质量的0.3％；所述纳米粒子溶胶的制作方法为：以质量份计，将100份水、1份异构己醇混合，加热到30℃，搅拌20min，加入0.8份纳米硫粉，搅拌8min，加入5份纳米氧化铜搅拌20min即可，所述艾草纤维和纳米溶胶的质量比为1:5；所述艾草纤维、饱和酪蛋白酸钠溶液、甘油的质量比为1:10:0.03；

C、混纺

以康特丝纤维和艾草纤维并成芯，用莫代尔纤维为外层制成包芯纱，将包芯纱和薄荷纤维、胶原蛋白纤维、凯夫拉混纺，并经染色、印刷、后处理，得到面料；所述康特丝纤维和艾草纤维的质量比为1:3；所述包芯纱和薄荷纤维、胶原蛋白纤维、凯夫拉的质量比为1:5:1:4。

实施例2

一种抗菌莫代尔复合面料的制备方法，按照下述步骤进行：

A、辐射接枝处理莫代尔纤维：

将莫代尔纤维与其质量18倍的清水混合浸泡15min，用苹果酸将混合液的ph调至5.3，在35℃下浸泡5min，然后在0.3个标准大气压、55℃下烘干；将莫代尔纤维置于密封容器中，将容器抽成真空，用注入氮气，加热到35℃，保温16s，再将氮气抽出，再次注入氮气，加热到33℃，保温10s，将氮气抽出；然后往容器中注入戊二醛混合溶液，加热到48℃，保温18min，用电子加速器对莫代尔纤维辐射；再将温度降低至40℃，保温20min；将莫代尔纤维取出，在0.75个标准大气压下用去离子水冲洗20min即可；所述戊二醛混合溶液由质量比为0.3:0.5:3:37的白桦脂酸、苏门树脂酸、戊二醛、去离子水混合而成；所述莫代尔纤维和戊二醛混合液的质量比为1:7；所述电子加速器对莫代尔纤维的辐射剂量为85KGy；

B、改性处理艾草纤维：

将艾草纤维用微波加热到80℃，待温度自然冷却至室温，再将艾草纤维用微波加热到70℃；然后将艾草纤维置于8％的氢氧化钠溶液中，加热到45℃处理12min，取出艾草纤维，用蒸馏水冲洗30min；将艾草纤维置于α-烯烃磺酸盐溶液中，加热到70℃，处理50min，将温度降低至55℃，加入过氧化苯甲酸叔丁酯，搅拌反应3h；将艾草纤维取出常温真空干燥，经蒸馏水冲洗30min，将艾草纤维与纳米粒子溶胶混合，在45℃下经超声波处理30min；然后取出艾草纤维，浸泡在饱和酪蛋白酸钠溶液中，搅拌20min，加入甘油，浸泡30min，取出艾草纤维加热到90℃，用水清洗3h烘干即可；所述微波的频率为2200MHz，功率300W；

所述艾草纤维与α-烯烃磺酸盐溶液的质量比为1:3；所述α-烯烃磺酸盐溶液为5％的α-烯烃磺酸钠溶液；所述过氧化苯甲酸叔丁酯的用量为艾草纤维质量的0.5％；所述纳米粒子溶胶的制作方法为：以质量份计，将120份水、3份异构己醇混合，加热到35℃，搅拌30min，加入3份纳米硫粉，搅拌12min，加入10份纳米氧化铜搅拌30min即可，所述艾草纤维和纳米溶胶的质量比为1:5；所述艾草纤维、饱和酪蛋白酸钠溶液、甘油的质量比为1:10:0.03；

C、混纺

以康特丝纤维和艾草纤维并成芯，用莫代尔纤维为外层制成包芯纱，将包芯纱和薄荷纤维、胶原蛋白纤维、凯夫拉混纺，并经染色、印刷、后处理，得到面料；所述康特丝纤维和艾草纤维的质量比为1:3；所述包芯纱和薄荷纤维、胶原蛋白纤维、凯夫拉的质量比为1:5:1:4。

实施例3

一种抗菌莫代尔复合面料的制备方法，按照下述步骤进行：

A、辐射接枝处理莫代尔纤维：

将莫代尔纤维与其质量17倍的清水混合浸泡13min，用苹果酸将混合液的ph调至4.9，在31℃下浸泡4min，然后在0.2个标准大气压、55℃下烘干；将莫代尔纤维置于密封容器中，将容器抽成真空，用注入氮气，加热到30℃，保温16s，再将氮气抽出，再次注入氮气，加热到28℃，保温10s，将氮气抽出；然后往容器中注入戊二醛混合溶液，加热到45℃，保温18min，用电子加速器对莫代尔纤维辐射；再将温度降低至40℃，保温15min；将莫代尔纤维取出，在0.75个标准大气压下用去离子水冲洗15min即可；所述戊二醛混合溶液由质量比为0.3:0.5:3:37的白桦脂酸、苏门树脂酸、戊二醛、去离子水混合而成；所述莫代尔纤维和戊二醛混合液的质量比为1:7；所述电子加速器对莫代尔纤维的辐射剂量为79KGy；

B、改性处理艾草纤维：

将艾草纤维用微波加热到80℃，待温度自然冷却至室温，再将艾草纤维用微波加热到60℃；然后将艾草纤维置于8％的氢氧化钠溶液中，加热到45℃处理8min，取出艾草纤维，用蒸馏水冲洗30min；将艾草纤维置于α-烯烃磺酸盐溶液中，加热到70℃，处理30min，将温度降低至55℃，加入过氧化苯甲酸叔丁酯，搅拌反应1h；将艾草纤维取出常温真空干燥，经蒸馏水冲洗30min，将艾草纤维与纳米粒子溶胶混合，在40℃下经超声波处理30min；然后取出艾草纤维，浸泡在饱和酪蛋白酸钠溶液中，搅拌15min，加入甘油，浸泡30min，取出艾草纤维加热到80℃，用水清洗3h烘干即可；所述微波的频率为2100MHz，功率230W；

所述艾草纤维与α-烯烃磺酸盐溶液的质量比为1:3；所述α-烯烃磺酸盐溶液为5％的α-烯烃磺酸钠溶液；所述过氧化苯甲酸叔丁酯的用量为艾草纤维质量的0.3％；所述纳米粒子溶胶的制作方法为：以质量份计，将120份水、1份异构己醇混合，加热到35℃，搅拌20min，加入3份纳米硫粉，搅拌8min，加入10份纳米氧化铜搅拌20min即可，所述艾草纤维和纳米溶胶的质量比为1:5；所述艾草纤维、饱和酪蛋白酸钠溶液、甘油的质量比为1:10:0.03；

C、混纺

以康特丝纤维和艾草纤维并成芯，用莫代尔纤维为外层制成包芯纱，将包芯纱和薄荷纤维、胶原蛋白纤维、凯夫拉混纺，并经染色、印刷、后处理，得到面料；所述康特丝纤维和艾草纤维的质量比为1:3；所述包芯纱和薄荷纤维、胶原蛋白纤维、凯夫拉的质量比为1:5:1:4。

对比例设置如下表：

试验例1

以本发明实施例1-3为实验组1-3，以对比例1-9为对照组1-4；依据：GB/T21196.1—2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定》，织物样品裁剪为125mm的圆形试样，检测其耐磨性；依据GB/T 11048—1989《纺织品保温性能试验方法》，织物面料裁剪为30cm×30cm的样品，测试每组面料保暖性；并对各组进行金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌抗菌检测。

由表可以看出，本发明面料的耐磨性、保温性良好，抑菌效果显著。

实施例2

将每组面料做成小款贴身内衣10个，发放给70个志愿者，穿戴80天后，将内衣收回清洗烘干，测量各组内衣的抑菌效果。

可以看出，实验组1-3抑菌效果表现较为稳定，是由于本发明使用的消毒原理主要是纤维改性并增强抗菌成分的固化且利用纳米成分的光解催化空气成分杀菌，本身耗损较少，同时使用的封膜也降低损耗，有效保证了抑菌的持久性。而对照组9杀菌效果下降明显。