一种除臭面料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种除臭面料及其制备方法 (Deodorization fabric and preparation method thereof ) 是由 陈小迎 于 2021-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明适用面料技术领域,提供一种除臭面料及其制备方法,所述除臭面料,包括：底层、面料层和抗菌除臭层；所述抗菌除臭层设于底层和面料层之间,所述抗菌除臭层为抗菌除臭纤维织造而成。本发明实施例中的溶胀剂可以使得纤维的孔隙扩大,浸渍溶液向纤维内部的扩散阻力减小,缓冲剂对反应PH进行调节,使得反应更加充分,纤维上的硫代酰胺基通过其自身的还原性与过渡金属离子发生氧化还原反应,使得过渡金属离子还原成单质金属,这种单质金属存在于纤维上,通过单质金属的抗菌性实现纤维抗菌除臭。(The invention is suitable for the technical field of fabrics, and provides a deodorizing fabric and a preparation method thereof, wherein the deodorizing fabric comprises the following components: a bottom layer, a fabric layer and an antibacterial deodorizing layer; the antibacterial and deodorant layer is arranged between the bottom layer and the fabric layer and is formed by weaving antibacterial and deodorant fibers. The swelling agent in the embodiment of the invention can enlarge the pores of the fibers, the diffusion resistance of the dipping solution to the interior of the fibers is reduced, the buffer adjusts the pH of the reaction, so that the reaction is more sufficient, the thioamide group on the fibers and the transition metal ions undergo redox reaction through the reducibility of the thioamide group on the fibers, so that the transition metal ions are reduced into elemental metal, the elemental metal exists on the fibers, and the antibacterial property of the elemental metal is utilized to realize the antibacterial deodorization of the fibers.)
技术领域
本发明属于面料技术领域，尤其涉及一种除臭面料及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对服装的要求越来越高，消费者已经从最开始的追求保暖向注重舒适、美观、有益健康等方向发展，功能纺织品也应运而生。在当代社会，生活中的很多材料都可能残留有苯、氨等有害物质，同时大量的细菌以汗水等人体排泄物为营养源，不断进行繁殖，同时排放出臭味很浓的氨气，对人们的健康造成很大影响。
目前为了提高面料的抗菌除臭效果，多是对纤维表面进行抗菌剂处理，将纤维浸渍于硝酸汞浸液中，或者是向纤维中加入有机镉盐，但是在其处理过程中，重金属离子含有生态毒性，长期使用会对人体健康造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种除臭面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种除臭面料，包括：底层、面料层和抗菌除臭层；所述抗菌除臭层设于底层和面料层之间，所述抗菌除臭层为抗菌除臭纤维织造而成，所述抗菌除臭层包括以下重量份的组分：
腈纶纤维10-20份、溶胀剂100-200份、交联剂30-60份、硫化钠20-30份、二甲基甲酰胺15-25份、缓冲剂30-40份、除臭液10-20份、过渡金属离子溶液8-12份。
优选地，所述溶胀剂为二氯甲烷、二氯乙烷中的一种。
优选地，所述交联剂为乙二胺、丙二胺、己二胺、对苯二胺中的一种。
优选地，所述缓冲剂为磷酸钠缓冲液和磷酸钾缓冲液中的一种。
优选地，所述除臭液的制备方法为：将茉莉、栀子花、米兰、桂花于水中煎煮5-8小时，过滤，并浓缩至相对密度为1.18，即可得到，所述茉莉、栀子花、米兰、桂花的重量比为(10-20)：(15-25)：(5-10)：8。
优选地，所述过渡金属离子溶液为硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化锌溶液中的一种。
优选地，包括以下步骤：
制备抗菌除臭层：将腈纶纤维放置在溶胀剂中进行溶胀，之后取出甩干，然后向溶胀后的腈纶纤维中加入交联剂和水，对其进行恒温加热，然后取出腈纶纤维并用水进行清洗，洗净后对其进行干燥，将干燥后的腈纶纤维与硫化钠、二甲基甲酰胺、缓冲剂进行反应，腈纶纤维化学稳定性较低，在酸或碱的作用下，腈纶纤维中的氰基(-CN)经功能团转换反应转变成酰胺基，反应完成后，将腈纶纤维用水洗净后进行干燥，从而得到含硫代酰胺功能基的螯合纤维，将螯合纤维浸泡在除臭液中，然后取出干燥，然后将其浸泡在过渡金属离子溶液中，之后取出干燥，得到抗菌除臭纤维，将抗菌除臭纤维织造成抗菌除臭层；
将抗菌除臭层固定在底层和面料层之间即可得到除臭面料。
一种基于上述一种除臭面料的制备方法制备而成的除臭面料。
综上所述，由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明提供了一种除臭面料及其制备方法，本发明实施例中的溶胀剂可以使得纤维的孔隙扩大，浸渍溶液向纤维内部的扩散阻力减小，缓冲剂对反应PH进行调节，腈纶纤维化学稳定性较低，在酸或碱的作用下，腈纶纤维中的氰基(-CN)经功能团转换反应转变成酰胺基，纤维上的硫代酰胺基具有还原性，过渡金属离子具有氧化性，纤维上的硫代酰胺基通过其自身的还原性与过渡金属离子发生氧化还原反应，使得过渡金属离子还原成单质金属，这种单质金属存在于纤维上，通过单质金属的抗菌性实现纤维抗菌除臭。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
制备除臭液：取10g茉莉、15g栀子花、8g米兰、8g桂花于水中煎煮5h，过滤，并浓缩至相对密度为1.18，即得。
制备抗菌除臭层：将10g腈纶纤维放置在100mL溶胀剂中进行溶胀，溶胀2h后取出甩干，然后向溶胀后的腈纶纤维中加入30g交联剂和100g水，在60℃恒温水浴锅中进行加热，5h后取出腈纶纤维并用清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，将20g硫化钠溶解于30g缓冲剂中，然后向其中加入干燥后的腈纶纤维以及15g的二甲基甲酰胺进行反应，5h后，取出腈纶纤维并用水清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，得到含硫代酰胺功能基的螯合纤维，将螯合纤维浸泡在除臭液中，12h后取出，在60℃下对其干燥至恒重，然后将其浸泡在10-8mol/L过渡金属离子溶液中，24h后取出，于70℃下干燥至恒重，得到抗菌除臭纤维，将抗菌除臭纤维织造成抗菌除臭层；所述溶胀剂为二氯甲烷，所述交联剂为乙二胺，所述缓冲剂为0.2mol/L的磷酸钠缓冲液，所述过渡金属离子溶液为硝酸银溶液。
将抗菌除臭层固定在底层和面料层之间，在8Mpa压力下处理10min，即可得到除臭面料。
实施例2
制备除臭液：取13g茉莉、18g栀子花、6g米兰、8g桂花于水中煎煮5h，过滤，并浓缩至相对密度为1.18，即得。
制备抗菌除臭层：将10g腈纶纤维放置在100mL溶胀剂中进行溶胀，溶胀2.5h后取出甩干，然后向溶胀后的腈纶纤维中加入30g交联剂和100g水，在65℃恒温水浴锅中进行加热，5h后取出腈纶纤维并用清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，将20g硫化钠溶解于30g缓冲剂中，然后向其中加入干燥后的腈纶纤维以及15g的二甲基甲酰胺进行反应，5h后，取出腈纶纤维并用水清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，得到含硫代酰胺功能基的螯合纤维，将螯合纤维浸泡在除臭液中，12h后取出，在60℃下对其干燥至恒重，然后将其浸泡在10-7mol/L过渡金属离子溶液中，24h后取出，于70℃下干燥至恒重，得到抗菌除臭纤维，将抗菌除臭纤维织造成抗菌除臭层；所述溶胀剂为二氯甲烷，所述交联剂为乙二胺，所述缓冲剂为0.2mol/L的磷酸钠缓冲液，所述过渡金属离子溶液为硝酸银溶液。
将抗菌除臭层固定在底层和面料层之间，在8Mpa压力下处理10min，即可得到除臭面料。
实施例3
制备除臭液：取10g茉莉、15g栀子花、5g米兰、8g桂花于水中煎煮6h，过滤，并浓缩至相对密度为1.18，即得。
制备抗菌除臭层：将15g腈纶纤维放置在150mL溶胀剂中进行溶胀，溶胀2.5h后取出甩干，然后向溶胀后的腈纶纤维中加入30g交联剂和100g水，在70℃恒温水浴锅中进行加热，5h后取出腈纶纤维并用清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，将23g硫化钠溶解于35g缓冲剂中，然后向其中加入干燥后的腈纶纤维以及18g的二甲基甲酰胺进行反应，6h后，取出腈纶纤维并用水清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，得到含硫代酰胺功能基的螯合纤维，将螯合纤维浸泡在除臭液中，12h后取出，在60℃下对其干燥至恒重，然后将其浸泡在10-7mol/L过渡金属离子溶液中，24h后取出，于70℃下干燥至恒重，得到抗菌除臭纤维，将抗菌除臭纤维织造成抗菌除臭层；所述溶胀剂为二氯甲烷，所述交联剂为乙二胺，所述缓冲剂为0.2mol/L的磷酸钠缓冲液，所述过渡金属离子溶液为硝酸银溶液。
将抗菌除臭层固定在底层和面料层之间，在8Mpa压力下处理10min，即可得到除臭面料。
实施例4
制备除臭液：取15g茉莉、20g栀子花、7g米兰、8g桂花于水中煎煮6h，过滤，并浓缩至相对密度为1.18，即得。
制备抗菌除臭层：将15g腈纶纤维放置在150mL溶胀剂中进行溶胀，溶胀3h后取出甩干，然后向溶胀后的腈纶纤维中加入40g交联剂和150g水，在75℃恒温水浴锅中进行加热，5h后取出腈纶纤维并用清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，将25g硫化钠溶解于37g缓冲剂中，然后向其中加入干燥后的腈纶纤维以及20g的二甲基甲酰胺进行反应，6h后，取出腈纶纤维并用水清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，得到含硫代酰胺功能基的螯合纤维，将螯合纤维浸泡在除臭液中，12h后取出，在60℃下对其干燥至恒重，然后将其浸泡在10-7mol/L过渡金属离子溶液中，24h后取出，于70℃下干燥至恒重，得到抗菌除臭纤维，将抗菌除臭纤维织造成抗菌除臭层；所述溶胀剂为二氯甲烷，所述交联剂为乙二胺，所述缓冲剂为0.2mol/L的磷酸钠缓冲液，所述过渡金属离子溶液为硝酸银溶液。
将抗菌除臭层固定在底层和面料层之间，在9Mpa压力下处理10min，即可得到除臭面料。
实施例5
制备除臭液：取15g茉莉、20g栀子花、7g米兰、8g桂花于水中煎煮7h，过滤，并浓缩至相对密度为1.18，即得。
制备抗菌除臭层：将18g腈纶纤维放置在180mL溶胀剂中进行溶胀，溶胀3.5h后取出甩干，然后向溶胀后的腈纶纤维中加入50g交联剂和200g水，在80℃恒温水浴锅中进行加热，5h后取出腈纶纤维并用清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，将25g硫化钠溶解于38g缓冲剂中，然后向其中加入干燥后的腈纶纤维以及23g的二甲基甲酰胺进行反应，7h后，取出腈纶纤维并用水清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，得到含硫代酰胺功能基的螯合纤维，将螯合纤维浸泡在除臭液中，12h后取出，在60℃下对其干燥至恒重，然后将其浸泡在10-7mol/L过渡金属离子溶液中，24h后取出，于70℃下干燥至恒重，得到抗菌除臭纤维，将抗菌除臭纤维织造成抗菌除臭层；所述溶胀剂为二氯甲烷，所述交联剂为乙二胺，所述缓冲剂为0.2mol/L的磷酸钠缓冲液，所述过渡金属离子溶液为硝酸银溶液。
将抗菌除臭层固定在底层和面料层之间，在9Mpa压力下处理10min，即可得到除臭面料。
实施例6
制备除臭液：取20g茉莉、25g栀子花、10g米兰、8g桂花于水中煎煮8h，过滤，并浓缩至相对密度为1.18，即得。
制备抗菌除臭层：将20g腈纶纤维放置在200mL溶胀剂中进行溶胀，溶胀4h后取出甩干，然后向溶胀后的腈纶纤维中加入60g交联剂和300g水，在90℃恒温水浴锅中进行加热，5h后取出腈纶纤维并用清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，将30g硫化钠溶解于40g缓冲剂中，然后向其中加入干燥后的腈纶纤维以及25g的二甲基甲酰胺进行反应，7h后，取出腈纶纤维并用水清洗，洗净后，在70℃下对其进行干燥至恒重，得到含硫代酰胺功能基的螯合纤维，将螯合纤维浸泡在除臭液中，12h后取出，在60℃下对其干燥至恒重，然后将其浸泡在10-7mol/L过渡金属离子溶液中，24h后取出，于70℃下干燥至恒重，得到抗菌除臭纤维，将抗菌除臭纤维织造成抗菌除臭层；所述溶胀剂为二氯甲烷，所述交联剂为乙二胺，所述缓冲剂为0.2mol/L的磷酸钠缓冲液，所述过渡金属离子溶液为硝酸银溶液。
将抗菌除臭层固定在底层和面料层之间，在9Mpa压力下处理10min，即可得到除臭面料。
实施例7
本实施例与实施例5的制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述溶胀剂为二氯乙烷。
实施例8
本实施例与实施例5的制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述交联剂为丙二胺。
实施例9
本实施例与实施例5的制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述过渡金属离子溶液为硫酸铜溶液。
实施例10
本实施例与实施例5的制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述过渡金属离子溶液为氯化锌溶液。
实施例11
本实施例与实施例5的制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述缓冲剂为0.2mol/L的磷酸钾缓冲液。
实施例12
本实施例与实施例5的制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述交联剂为己二胺。
实施例13
本实施例与实施例5的制备方法相同，部分原料不同，其不同之处在于，所述交联剂为对苯二胺。
实施例14
本实施例与实施例5的制备方法相同，部分反应条件不同，其不同之处在于，所述恒温水浴锅温度为95℃。
对比例1
本对比例与实施例5的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例的腈纶纤维未经过溶胀剂溶胀直接使用。
对比例2
本对比例与实施例5的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例制备抗菌除臭层过程中未加入缓冲剂。
对比例3
本对比例与实施例5的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例制备抗菌除臭层过程中，腈纶纤维未经溶胀剂溶胀直接使用，且未加入缓冲剂。
对比例4
本实施例与实施例5的制备方法部分相同，其不同之处在于，所述腈纶纤维经溶胀剂溶胀后直接浸泡在除臭液和过渡金属离子溶液中。
对比例5
本实施例与实施例5的制备方法部分相同，其不同之处在于，所述含硫代酰胺功能基的螯合纤维未浸泡在除臭液和过渡金属离子溶液中。
实验验证
测定了本发明实施例1-10和对比例1-5所制备的除臭面料的除臭率和抑菌圈大小，除臭率测试标准为GB/T33610.2，抑菌圈测试标准为GB/T20944，结果如表1所示。
样品处理：在无菌营养琼脂平板滴加0.3-0.5ml的菌液(105-106cfu/ml)，均匀涂抹后置培养箱内干燥10-15min，将实施例1-10和对比例1-5所制备得到的除臭面料剪成1.0cm的短纤维，逐片放于涂布检测菌平皿内。检测菌为大肠杆菌，置于30℃环境下培养24h，结果如表1所示。
表1
由表1可知，本发明实施例1-10制备的除臭面料具有良好的除臭抑菌效果，纤维上的硫代酰胺基通过其自身的还原性与过渡金属离子发生氧化还原反应，使得过渡金属离子还原成单质金属，这种单质金属存在于纤维上，通过单质金属的抗菌性实现纤维抗菌除臭。由对比例1-5的数据可知，溶胀剂可以使得纤维的孔隙扩大，浸渍溶液向纤维内部的扩散阻力减小，缓冲剂对反应PH进行调节，使得反应更加充分，抗菌除臭效果更好。
综上所述：本发明实施例中的溶胀剂可以使得纤维的孔隙扩大，浸渍溶液向纤维内部的扩散阻力减小，缓冲剂对反应PH进行调节，使得反应更加充分，纤维上的硫代酰胺基通过其自身的还原性与过渡金属离子发生氧化还原反应，使得过渡金属离子还原成单质金属，这种单质金属以一种类似纳米状态的粒子存在于纤维上，通过单质金属的抗菌性实现纤维抗菌除臭。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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