一种高透气抗菌除臭袜及其制备方法
阅读说明：本技术 一种高透气抗菌除臭袜及其制备方法 (High-breathability antibacterial deodorant sock and preparation method thereof ) 是由 李书成 于 2020-05-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高透气抗菌除臭袜及其制备方法,属于生活用品制备技术领域。本发明首先将松脂和石油醚混合进行蒸馏,将蒸馏产物萃取分层得油层,并进行蒸馏得到抗菌除臭的松节油,接着将过量硫酸锌水溶液与碳酸铵水溶液进行均匀沉淀反应,生成碱式碳酸锌沉淀,然后加入氢氧化钡的乙二醇溶液与过量硫酸锌进行反应生成氢氧化锌和硫酸钡共沉淀,形成包覆,最后煅烧得到纳米氧化锌载体,用其负载松节油后加入聚酯原料中,经熔融纺丝后和高弹涤纶短纤纱以及橡筋包覆丝混合纺织后得到高透气抗菌除臭袜；本发明制得的抗菌除臭袜,通气性极佳,抗菌除臭效果好,具有广阔的应用前景。(The invention relates to a high-breathability antibacterial deodorant sock and a preparation method thereof, and belongs to the technical field of preparation of articles for daily use. Mixing turpentine and petroleum ether for distillation, extracting and layering distillation products to obtain an oil layer, distilling to obtain antibacterial and deodorant turpentine, uniformly precipitating and reacting excess zinc sulfate aqueous solution and ammonium carbonate aqueous solution to generate basic zinc carbonate precipitate, adding barium hydroxide glycol solution and excess zinc sulfate for reaction to generate zinc hydroxide and barium sulfate coprecipitation to form a coating, calcining to obtain a nano zinc oxide carrier, loading the nano zinc oxide carrier with the nano zinc oxide carrier to a polyester raw material, and carrying out melt spinning to obtain the high-permeability antibacterial and deodorant socks in a mixed spinning mode with high-elasticity polyester staple fiber yarns and rubber band coated yarns; the antibacterial and deodorant socks prepared by the invention have excellent air permeability, good antibacterial and deodorant effects and wide application prospects.)
技术领域
本发明涉及一种高透气抗菌除臭袜及其制备方法，属于生活用品制备技术领域。
背景技术
袜子是人们必备的日常生活必备用品之一，其穿着在脚上其装饰作用，同时还起着保护和美化脚的作用。随着科技的发展，纺织工业的进步，人们对袜子的要求也越来越高，除了外观质量、花色、款式外，由性能不同的多种纤维制成的多功能的袜子也越来越受到人们的青睐。
目前，对于长期穿着运动鞋的人来说，剧烈的运动使脚部大量出汗，如果脚部空气不流通，脚底会容易产生细菌，进而导致脚气、脚部瘙痒等症状。很多运动袜是采用简单的平纹结构，表面平整，穿着在脚部运动一段时间后，脚部汗水容易集聚，减小了袜子与脚部之间的摩擦系数，容易打滑且不利进一步运动。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种高透气抗菌除臭袜及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高透气抗菌除臭袜及其制备方法。
本发明的一种高透气抗菌除臭袜，是由抗菌除臭聚酯纤维、高弹涤纶短纤纱以及橡筋包覆丝经全自动电脑织袜机编织而成，
所述抗菌除臭聚酯纤维是由抗菌除臭剂、聚对苯二甲酸乙二醇酯制成；
所述抗菌除臭剂是由纳米抗菌除臭载体和松节油制成；
所述纳米抗菌除臭载体是由硫酸锌溶液和碳酸铵溶液以及氢氧化钡乙二醇溶液混合反应制成。
一种高透气抗菌除臭袜的制备方法，具体制备步骤为：
(1)松节油的制备：
将松脂和石油醚混合蒸馏；
将蒸馏产物萃取分层，分离得到油层，蒸馏去除石油醚，得到松节油；
(2)纳米抗菌除臭载体的制备：
将硫酸锌溶液和碳酸铵溶液混合反应后，再加入氢氧化钡乙二醇溶液，加热反应后，烧结，得到纳米抗菌除臭载体；
(3)抗菌除臭剂的制备：
将纳米抗菌除臭载体和松节油混合后超声振荡浸渍得到抗菌除臭剂；
(4)抗菌除臭聚酯纤维的制备：
将抗菌除臭剂、聚对苯二甲酸乙二醇酯混合得到混合料，将混合料熔融挤压造粒，再熔融纺丝，制得抗菌除臭聚酯纤维；
(5)高透气抗菌除臭袜的制备：
将抗菌除臭聚酯纤维、高弹涤纶短纤纱以及橡筋包覆丝通过全自动电脑织袜机进行编织，得到高透气抗菌除臭袜。
进一步的，具体制备步骤为：
(1)松节油的制备：
称取松脂放入圆底烧瓶中，加入适量去离子水将松脂完全浸没，在瓶口连接冷凝管，冷凝管的另一头连接梨形分液漏斗，向梨形分液漏斗中加入石油醚，将圆底烧瓶放入水浴锅中，加热升温，进行蒸馏；
上述蒸馏产物经冷凝管冷凝后流入梨形分液漏斗，经石油醚萃取分层，打开分液漏斗开关分离得到油层，将油层移入蒸馏装置中，升温，蒸馏去除石油醚，得到松节油；
(2)纳米抗菌除臭载体的制备：
将硫酸锌溶液和碳酸铵溶液混合后搅拌反应后，再加入硫酸锌溶液等体积的氢氧化钡乙二醇溶液，加热升温，搅拌反应后，过滤分离得到滤渣，放入烧结炉中，烧结后，得到纳米抗菌除臭载体；
(3)抗菌除臭剂的制备：
将上述得到的纳米抗菌除臭载体和松节油混合后放入超声震荡仪中，超声振荡浸渍后过滤，分离得到滤渣，即为抗菌除臭剂；
(4)抗菌除臭聚酯纤维的制备：
按重量份数计，称取抗菌除臭剂、聚对苯二甲酸乙二醇酯放入高速混合机中高速混合得到混合料，将混合料装入双螺杆挤出机中熔融挤压造粒，制得纤维母粒，将纤维母粒放入真空干燥机中干燥，再用熔融纺丝机进行熔融纺丝，制得抗菌除臭聚酯纤维；
(5)高透气抗菌除臭袜的制备：
按重量份数计，取50～70份抗菌除臭聚酯纤维、30～50份高弹涤纶短纤纱以及5～10份橡筋包覆丝混合，并通过全自动电脑织袜机进行编织，得到高透气抗菌除臭袜。
进一步的，具体制备步骤为：
(1)松节油的制备：
称取50～100g松脂放入500mL圆底烧瓶中，加入适量去离子水将松脂完全浸没，在瓶口连接冷凝管，冷凝管的另一头连接梨形分液漏斗，向梨形分液漏斗中加入40～50mL石油醚，将圆底烧瓶放入水浴锅中，加热升温至70～80℃，进行蒸馏；
上述蒸馏产物经冷凝管冷凝后流入梨形分液漏斗，经石油醚萃取分层，打开分液漏斗开关分离得到油层，将油层移入蒸馏装置中，升温至40～50℃，蒸馏去除石油醚，得到松节油；
(2)纳米抗菌除臭载体的制备：
将浓度为1mol/L的硫酸锌溶液和浓度为1mol/L的碳酸铵溶液按体积比为10:1混合后搅拌反应25～35min后，再加入硫酸锌溶液等体积的氢氧化钡乙二醇溶液，加热升温至190～200℃，搅拌反应40～50min后，过滤分离得到滤渣，放入烧结炉中，在700～800℃下烧结2～3h后，得到纳米抗菌除臭载体；
(3)抗菌除臭剂的制备：
将上述得到的纳米抗菌除臭载体和松节油按质量比为1:5混合后放入超声震荡仪中，以35～40kHz的频率超声振荡浸渍1～2h后过滤，分离得到滤渣，即为抗菌除臭剂；
(4)抗菌除臭聚酯纤维的制备：
按重量份数计，称取8～10份上述抗菌除臭剂、80～90份聚对苯二甲酸乙二醇酯放入高速混合机中以500～600r/min转速高速混合30～40min得到混合料，将混合料装入双螺杆挤出机中熔融挤压造粒，制得纤维母粒，设置螺杆转速为220r/min，机头温度为285～290℃，将纤维母粒放入真空干燥机中在105～110℃下干燥24～30h，再用熔融纺丝机进行熔融纺丝，制得抗菌除臭聚酯纤维；
(5)高透气抗菌除臭袜的制备：
按重量份数计，取50～70份抗菌除臭聚酯纤维、30～50份高弹涤纶短纤纱以及5～10份橡筋包覆丝混合，并通过全自动电脑织袜机进行编织，得到高透气抗菌除臭袜。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明首先将松脂和石油醚混合进行蒸馏，将蒸馏产物萃取分层得油层，并进行蒸馏得到抗菌除臭的松节油，接着将过量硫酸锌水溶液与碳酸铵水溶液进行均匀沉淀反应，生成碱式碳酸锌沉淀，然后加入氢氧化钡的乙二醇溶液与过量硫酸锌进行反应生成氢氧化锌和硫酸钡共沉淀，形成包覆，最后煅烧得到纳米氧化锌载体，用其负载松节油后加入聚酯原料中，经熔融纺丝后和高弹涤纶短纤纱以及橡筋包覆丝混合纺织后得到高透气抗菌除臭袜；本发明所制备的抗菌防臭剂中的纳米氧化锌载体比表面积大，与传统的无机抗菌防臭剂相比，纳米粒子表面的原子数量远远多于传统粒子，表面原子由于缺少临近的配位原子而具备很高能量，氧化锌和细菌的亲和力强，大大提高了杀菌效率。纳米级氧化锌颗粒可大幅度提高光催化效应，在光照条件下，纳米氧化锌产生电子跃迁，在粒子表面产生电子和空穴，与环境中的水和氧接触生成负氧离子和氢氧根离子，负氧离子具有很强杀菌力，而氢氧根离子可与大多数有机物反应，促使其分解，增强杀菌力。而松节油负载后，不仅提高了纤维的抗菌除臭性能，还降低了纳米氧化锌表面的极性，从而增加无机抗菌剂和非极性聚酯树脂之间的相容性，此外纳米氧化锌本身粒径小，添加到聚酯中，不影响聚酯的可纺性,可以采取常规纺丝法生产各种规格的纤维，且纤维物理指标变化不大，最终制得的袜子透气性强，抗菌除臭性能优异，具有广阔的应用前景。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
称取50～100g松脂放入500mL圆底烧瓶中，加入适量去离子水将松脂完全浸没，在瓶口连接冷凝管，冷凝管的另一头连接梨形分液漏斗，向梨形分液漏斗中加入40～50mL石油醚，将圆底烧瓶放入水浴锅中，加热升温至70～80℃，进行蒸馏；上述蒸馏产物经冷凝管冷凝后流入梨形分液漏斗，经石油醚萃取分层，打开分液漏斗开关分离得到油层，将油层移入蒸馏装置中，升温至40～50℃，蒸馏去除石油醚，得到松节油；将浓度为1mol/L的硫酸锌溶液和浓度为1mol/L的碳酸铵溶液按体积比为10:1混合后搅拌反应25～35min后，再加入硫酸锌溶液等体积的氢氧化钡乙二醇溶液，加热升温至190～200℃，搅拌反应40～50min后，过滤分离得到滤渣，放入烧结炉中，在700～800℃下烧结2～3h后，得到纳米抗菌除臭载体；将上述得到的纳米抗菌除臭载体和松节油按质量比为1:5混合后放入超声震荡仪中，以35～40kHz的频率超声振荡浸渍1～2h后过滤，分离得到滤渣，即为抗菌除臭剂；按重量份数计，称取8～10份上述抗菌除臭剂、80～90份聚对苯二甲酸乙二醇酯放入高速混合机中以500～600r/min转速高速混合30～40min得到混合料，将混合料装入双螺杆挤出机中熔融挤压造粒，制得纤维母粒，设置螺杆转速为220r/min，机头温度为285～290℃；将上述纤维母粒放入真空干燥机中在105～110℃下干燥24～30h，再用熔融纺丝机进行熔融纺丝，制得抗菌除臭聚酯纤维，按重量份数计，取50～70份抗菌除臭聚酯纤维、30～50份高弹涤纶短纤纱以及5～10份橡筋包覆丝混合，并通过全自动电脑织袜机进行编织，得到高透气抗菌除臭袜。
实例1
称取50g松脂放入500mL圆底烧瓶中，加入适量去离子水将松脂完全浸没，在瓶口连接冷凝管，冷凝管的另一头连接梨形分液漏斗，向梨形分液漏斗中加入40mL石油醚，将圆底烧瓶放入水浴锅中，加热升温至70℃，进行蒸馏；上述蒸馏产物经冷凝管冷凝后流入梨形分液漏斗，经石油醚萃取分层，打开分液漏斗开关分离得到油层，将油层移入蒸馏装置中，升温至40℃，蒸馏去除石油醚，得到松节油；将浓度为1mol/L的硫酸锌溶液和浓度为1mol/L的碳酸铵溶液按体积比为10:1混合后搅拌反应25min后，再加入硫酸锌溶液等体积的氢氧化钡乙二醇溶液，加热升温至190℃，搅拌反应40min后，过滤分离得到滤渣，放入烧结炉中，在700℃下烧结2h后，得到纳米抗菌除臭载体；将上述得到的纳米抗菌除臭载体和松节油按质量比为1:5混合后放入超声震荡仪中，以35kHz的频率超声振荡浸渍1h后过滤，分离得到滤渣，即为抗菌除臭剂；按重量份数计，称取8份上述抗菌除臭剂、80份聚对苯二甲酸乙二醇酯放入高速混合机中以500r/min转速高速混合30min得到混合料，将混合料装入双螺杆挤出机中熔融挤压造粒，制得纤维母粒，设置螺杆转速为220r/min，机头温度为285～290℃；将上述纤维母粒放入真空干燥机中在105℃下干燥24h，再用熔融纺丝机进行熔融纺丝，制得抗菌除臭聚酯纤维，按重量份数计，取50份抗菌除臭聚酯纤维、30份高弹涤纶短纤纱以及5份橡筋包覆丝混合，并通过全自动电脑织袜机进行编织，得到高透气抗菌除臭袜。
实例2
称取80g松脂放入500mL圆底烧瓶中，加入适量去离子水将松脂完全浸没，在瓶口连接冷凝管，冷凝管的另一头连接梨形分液漏斗，向梨形分液漏斗中加入45mL石油醚，将圆底烧瓶放入水浴锅中，加热升温至75℃，进行蒸馏；上述蒸馏产物经冷凝管冷凝后流入梨形分液漏斗，经石油醚萃取分层，打开分液漏斗开关分离得到油层，将油层移入蒸馏装置中，升温至45℃，蒸馏去除石油醚，得到松节油；将浓度为1mol/L的硫酸锌溶液和浓度为1mol/L的碳酸铵溶液按体积比为10:1混合后搅拌反应30min后，再加入硫酸锌溶液等体积的氢氧化钡乙二醇溶液，加热升温至195℃，搅拌反应45min后，过滤分离得到滤渣，放入烧结炉中，在750℃下烧结3h后，得到纳米抗菌除臭载体；将上述得到的纳米抗菌除臭载体和松节油按质量比为1:5混合后放入超声震荡仪中，以38kHz的频率超声振荡浸渍2h后过滤，分离得到滤渣，即为抗菌除臭剂；按重量份数计，称取9份上述抗菌除臭剂、85份聚对苯二甲酸乙二醇酯放入高速混合机中以550r/min转速高速混合35min得到混合料，将混合料装入双螺杆挤出机中熔融挤压造粒，制得纤维母粒，设置螺杆转速为220r/min，机头温度为288℃；将上述纤维母粒放入真空干燥机中在108℃下干燥28h，再用熔融纺丝机进行熔融纺丝，制得抗菌除臭聚酯纤维，按重量份数计，取60份抗菌除臭聚酯纤维、40份高弹涤纶短纤纱以及8份橡筋包覆丝混合，并通过全自动电脑织袜机进行编织，得到高透气抗菌除臭袜。
实例3
称取100g松脂放入500mL圆底烧瓶中，加入适量去离子水将松脂完全浸没，在瓶口连接冷凝管，冷凝管的另一头连接梨形分液漏斗，向梨形分液漏斗中加入50mL石油醚，将圆底烧瓶放入水浴锅中，加热升温至80℃，进行蒸馏；上述蒸馏产物经冷凝管冷凝后流入梨形分液漏斗，经石油醚萃取分层，打开分液漏斗开关分离得到油层，将油层移入蒸馏装置中，升温至50℃，蒸馏去除石油醚，得到松节油；将浓度为1mol/L的硫酸锌溶液和浓度为1mol/L的碳酸铵溶液按体积比为10:1混合后搅拌反应35min后，再加入硫酸锌溶液等体积的氢氧化钡乙二醇溶液，加热升温至200℃，搅拌反应50min后，过滤分离得到滤渣，放入烧结炉中，在800℃下烧结3h后，得到纳米抗菌除臭载体；将上述得到的纳米抗菌除臭载体和松节油按质量比为1:5混合后放入超声震荡仪中，以40kHz的频率超声振荡浸渍2h后过滤，分离得到滤渣，即为抗菌除臭剂；按重量份数计，称取10份上述抗菌除臭剂、90份聚对苯二甲酸乙二醇酯放入高速混合机中以600r/min转速高速混合40min得到混合料，将混合料装入双螺杆挤出机中熔融挤压造粒，制得纤维母粒，设置螺杆转速为220r/min，机头温度为290℃；将上述纤维母粒放入真空干燥机中在110℃下干燥30h，再用熔融纺丝机进行熔融纺丝，制得抗菌除臭聚酯纤维，按重量份数计，取70份抗菌除臭聚酯纤维、50份高弹涤纶短纤纱以及10份橡筋包覆丝混合，并通过全自动电脑织袜机进行编织，得到高透气抗菌除臭袜。
对照例
制备方法和本申请的实例1基本相同，唯有不同的是用普通的聚酯纤维代替本发明的抗菌除臭聚酯纤维；
分别对本发明实例1-3和对照例1中制得的袜子进行性能检测，检测结果如表1所示：
表1性能检测结果
由上表中检测数据可以看出，由于对照例中没有加入本发明的抗菌除臭剂，因此最终制得的袜子抗菌性和除臭率都显著下降，由此可见本发明制得抗菌除臭剂的添加的确提高了袜子的抗菌除臭性能，并且本发明制得的抗菌除臭袜，透气性好，具有广阔的应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。