一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料及其制备方法 (Wear-resistant anti-bacterial nano fabric difficult to pilling and preparation method thereof ) 是由 蔡阳铎 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料,由基布和防护溶液组成；其中基布由100-120份耐磨纤维和70-90份苎麻纤维经纺织制得；一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料的制备方法,包括如下步骤：将基布放入防护溶液中,浴比为1∶30,经过二浸二轧,浸置5min,再经预烘,温度为70-80℃,时间3-5min；焙烘,温度为130-140℃,时间4-6min,得到一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料。防护溶液具有良好的抗紫外性,组分B中将硅氧键引入了防护溶液,提高了织物表面的柔软性和爽滑度,可以与织物表面水解形成交联体系,组分A和组分B均以芦荟提取液作为基础,相容性好,与基布以化学形式结合,不易失效。(The invention discloses a wear-resistant and anti-pilling antibacterial nano fabric which consists of base cloth and a protective solution; wherein the base cloth is prepared by weaving 100 and 120 parts of wear-resistant fiber and 70 to 90 parts of ramie fiber; a preparation method of a wear-resistant anti-pilling antibacterial nano fabric comprises the following steps: putting the base cloth into the protective solution at a bath ratio of 1: 30, soaking for 5min by soaking twice and rolling twice, and pre-drying at 70-80 deg.C for 3-5 min; baking at the temperature of 130-. The protective solution has good uvioresistant property, the silicon-oxygen bond in the component B is introduced into the protective solution, the softness and smoothness of the surface of the fabric are improved, the protective solution can be hydrolyzed with the surface of the fabric to form a cross-linking system, the component A and the component B both take the aloe extract as the basis, the compatibility is good, the protective solution is combined with the base fabric in a chemical form, and the failure is not easy to occur.)
技术领域
本发明属于纺织面料制备技术领域，具体涉及一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料及其制备方法。
背景技术
随着科技和社会的不断发展与进步，人民生活水平逐渐提高，人们对纺织品的要求也正在逐步变化，从较为单一的保暖舒适型逐渐向安全、健康、美观等功能型转变。
在日常生活中，人们不可避免地接触到各类真菌、细菌等微生物，而各式纺织品往往是它们的良好栖息地，这些微生物在合适的外界条件下迅速繁殖，不仅会使纤维制品变色、发霉、脆化降解，而且还会对人体皮肤产生异常的刺激，诱发各种皮肤疾病，影响人们身体健康。同时还会通过间接的方式传播疾病。
发明内容
本发明提供一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料及其制备方法。
本发明要解决的技术问题：
在日常生活中，人们不可避免地接触到各类真菌、细菌等微生物，而各式纺织品往往是它们的良好栖息地，这些微生物在合适的外界条件下迅速繁殖，不仅会使纤维制品变色、发霉、脆化降解，而且还会对人体皮肤产生异常的刺激，诱发各种皮肤疾病，影响人们身体健康，现有的抗菌面料的舒适度欠佳，且不耐水洗，水洗多次之后则失去抗菌效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料，由基布和防护溶液组成；其中基布由100-120份耐磨纤维和70-90份苎麻纤维经纺织制得；
该面料通过如下步骤制备：
将基布放入防护溶液中，浴比为1∶30，经过二浸二轧，浸置5min，再经预烘，温度为70-80℃，时间3-5min；焙烘，温度为130-140℃，时间4-6min，得到一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料。
进一步地，耐磨纤维通过如下步骤制备：
将聚对苯二甲酸乙二醇酯母粒100-120份、聚氨基甲酸酯母粒50-60份、三甲氧基硅烷1-2份、乙烯基硅烷偶联剂0.8-1.2份和纳米二氧化硅10-15份充分混合后送入螺杆挤出机中挤出成粒，制得混合母粒，并进一步经湿法纺丝制耐磨纤维；
其中，螺杆挤出机各段的温度分别为：一段120-135℃、二段135-150℃、三段150-165℃、四段165-180℃、五段180-185℃、六段185-190℃，模头温度为180-185℃。
进一步地，防护溶液通过如下步骤制备：
步骤S11、将芦荟肉和乙醇溶液按照料液比1：20混合；在温度为50℃、超声频率为60Hz条件下，超声10min，得到芦荟提取液；
步骤S12、在室温条件下，硝酸锌溶液加入芦荟提取液中，然后滴加氨水溶液，控制滴加时间为30min，滴加结束后，搅拌50-60min，然后加入硝酸银溶液继续搅拌50-60min，得到组分A；
步骤S13、将氢氧化钾加入甲醇中，然后加入芦荟提取液，搅拌均匀，然后滴加1，2-二溴乙烷，滴加结束后，在温度为65℃，避光条件下，加热回流36h，反应结束后，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值为6-7，然后用三氯甲烷萃取，萃取得到的有机相旋干后得到固体b；
步骤S14、将固体b和无水乙醇混合，然后加入二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，在室温条件下，避光反应24h，反应结束后，将反应液和等体积去离子水混合，用三氯甲烷萃取，将得到的有机相依次用质量分数5％的碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，旋干后得到组分B；
步骤S15，将组分A和组分B按照重量比1：0.1-0.3混合，得到防护溶液。
进一步地，步骤S11中乙醇溶液的体积分数为80％，步骤S12中硝酸锌溶液的浓度为0.08mol/L，硝酸银溶液的浓度为0.08mol/L，氨水溶液的质量分数为2％，硝酸锌溶液、芦荟提取液、氨水和硝酸银溶液的用量体积比为10：20-30：23：10；步骤S13中氢氧化钾、甲醇、芦荟提取液和1，2-二溴乙烷的用量比为0.3g：100mL：10-20mL：22mL；步骤S14中固体b、无水乙醇和二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺用量比为10g：100mL：1-2g。
一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料的制备方法，包括如下步骤：
将基布放入防护溶液中，浴比为1∶30，经过二浸二轧，浸置5min，再经预烘，温度为70-80℃，时间3-5min；焙烘，温度为130-140℃，时间4-6min，得到一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料。
本发明的有益效果：
将芦荟提取液作为还原剂和封端，硝酸银和氨水反应生成的银氨溶液，在芦荟提取液的还原作用下生成纳米银，制得组分A；芦荟中的蒽醌类化合物多为羟基蒽醌，通过芦荟提取液中的蒽醌类化合物上的羟基先与1，2-二溴乙烷的一个溴发生取代反应得到固体b，然后固体b和二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺发生取代，得到组分B；然后将组分A和组分B混合，得到防护溶液。
苎麻纤维具有较强的耐磨性可以提高沙发面料的耐磨能力，聚氨基甲酸酯纤维为氨纶纤维中的一种，抗磨抗褶皱能力好。同时纳米二氧化硅的加入，耐磨性能得到提高。
组分A中含有纳米银，使防护溶液具有良好的抗紫外性，组分B中将硅氧键引入了防护溶液，提高了织物表面的柔软性和爽滑度，可以与织物表面水解形成交联体系，组分A和组分B均以芦荟提取液作为基础，相容性好，与基布以化学形式结合，不易失效。
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
一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料，由基布和防护溶液组成；其中基布由100份耐磨纤维和70份苎麻纤维经纺织制得；
该面料通过如下步骤制备：
将基布放入防护溶液中，浴比为1∶30，经过二浸二轧，浸置5min，再经预烘，温度为70℃，时间3min；焙烘，温度为130℃，时间4min，得到一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料。
其中，耐磨纤维通过如下步骤制备：
将聚对苯二甲酸乙二醇酯母粒100份、聚氨基甲酸酯母粒50份、三甲氧基硅烷1份、乙烯基硅烷偶联剂0.8份和纳米二氧化硅10份充分混合后送入螺杆挤出机中挤出成粒，制得混合母粒，并进一步经湿法纺丝制耐磨纤维；
其中，螺杆挤出机各段的温度分别为：一段120℃、二段135℃、三段150℃、四段165℃、五段180℃、六段185℃，模头温度为180℃。
其中，防护溶液通过如下步骤制备：
步骤S11、将芦荟肉和乙醇溶液按照料液比1：20混合；在温度为50℃、超声频率为60Hz条件下，超声10min，得到芦荟提取液；
步骤S12、在室温条件下，硝酸锌溶液加入芦荟提取液中，然后滴加氨水溶液，控制滴加时间为30min，滴加结束后，搅拌50min，然后加入硝酸银溶液继续搅拌50min，得到组分A；
步骤S13、将氢氧化钾加入甲醇中，然后加入芦荟提取液，搅拌均匀，然后滴加1，2-二溴乙烷，滴加结束后，在温度为65℃，避光条件下，加热回流36h，反应结束后，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值为6，然后用三氯甲烷萃取，萃取得到的有机相旋干后得到固体b；
步骤S14、将固体b和无水乙醇混合，然后加入二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，在室温条件下，避光反应24h，反应结束后，将反应液和等体积去离子水混合，用三氯甲烷萃取，将得到的有机相依次用质量分数5％的碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，旋干后得到组分B；
步骤S15，将组分A和组分B按照重量比1：0.1混合，得到防护溶液。
其中，步骤S11中乙醇溶液的体积分数为80％，步骤S12中硝酸锌溶液的浓度为0.08mol/L，硝酸银溶液的浓度为0.08mol/L，氨水溶液的质量分数为2％，硝酸锌溶液、芦荟提取液、氨水和硝酸银溶液的用量体积比为10：20：23：10；步骤S13中氢氧化钾、甲醇、芦荟提取液和1，2-二溴乙烷的用量比为0.3g：100mL：10mL：22mL；步骤S14中固体b、无水乙醇和二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺用量比为10g：100mL：1g。
实施例2
一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料，由基布和防护溶液组成；其中基布由110份耐磨纤维和80份苎麻纤维经纺织制得；
该面料通过如下步骤制备：
将基布放入防护溶液中，浴比为1∶30，经过二浸二轧，浸置5min，再经预烘，温度为75℃，时间4min；焙烘，温度为135℃，时间5min，得到一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料。
其中，耐磨纤维通过如下步骤制备：
将聚对苯二甲酸乙二醇酯母粒110份、聚氨基甲酸酯母粒55份、三甲氧基硅烷1.5份、乙烯基硅烷偶联剂1份和纳米二氧化硅12份充分混合后送入螺杆挤出机中挤出成粒，制得混合母粒，并进一步经湿法纺丝制耐磨纤维；
其中，螺杆挤出机各段的温度分别为：一段128℃、二段140℃、三段155℃、四段170℃、五段182℃、六段188℃，模头温度为182℃。
其中，防护溶液通过如下步骤制备：
步骤S11、将芦荟肉和乙醇溶液按照料液比1：20混合；在温度为50℃、超声频率为60Hz条件下，超声10min，得到芦荟提取液；
步骤S12、在室温条件下，硝酸锌溶液加入芦荟提取液中，然后滴加氨水溶液，控制滴加时间为30min，滴加结束后，搅拌55min，然后加入硝酸银溶液继续搅拌55min，得到组分A；
步骤S13、将氢氧化钾加入甲醇中，然后加入芦荟提取液，搅拌均匀，然后滴加1，2-二溴乙烷，滴加结束后，在温度为65℃，避光条件下，加热回流36h，反应结束后，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值为6，然后用三氯甲烷萃取，萃取得到的有机相旋干后得到固体b；
步骤S14、将固体b和无水乙醇混合，然后加入二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，在室温条件下，避光反应24h，反应结束后，将反应液和等体积去离子水混合，用三氯甲烷萃取，将得到的有机相依次用质量分数5％的碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，旋干后得到组分B；
步骤S15，将组分A和组分B按照重量比1：0.2混合，得到防护溶液。
其中，步骤S11中乙醇溶液的体积分数为80％，步骤S12中硝酸锌溶液的浓度为0.08mol/L，硝酸银溶液的浓度为0.08mol/L，氨水溶液的质量分数为2％，硝酸锌溶液、芦荟提取液、氨水和硝酸银溶液的用量体积比为10：25：23：10；步骤S13中氢氧化钾、甲醇、芦荟提取液和1，2-二溴乙烷的用量比为0.3g：100mL：15mL：22mL；步骤S14中固体b、无水乙醇和二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺用量比为10g：100mL：1.5g。
实施例3
一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料，由基布和防护溶液组成；其中基布由120份耐磨纤维和90份苎麻纤维经纺织制得；
该面料通过如下步骤制备：
将基布放入防护溶液中，浴比为1∶30，经过二浸二轧，浸置5min，再经预烘，温度为80℃，时间5min；焙烘，温度为140℃，时间6min，得到一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料。
其中，耐磨纤维通过如下步骤制备：
将聚对苯二甲酸乙二醇酯母粒120份、聚氨基甲酸酯母粒60份、三甲氧基硅烷2份、乙烯基硅烷偶联剂1.2份和纳米二氧化硅15份充分混合后送入螺杆挤出机中挤出成粒，制得混合母粒，并进一步经湿法纺丝制耐磨纤维；
其中，螺杆挤出机各段的温度分别为：一段135℃、二段150℃、三段165℃、四段180℃、五段185℃、六段190℃，模头温度为185℃。
其中，防护溶液通过如下步骤制备：
步骤S11、将芦荟肉和乙醇溶液按照料液比1：20混合；在温度为50℃、超声频率为60Hz条件下，超声10min，得到芦荟提取液；
步骤S12、在室温条件下，硝酸锌溶液加入芦荟提取液中，然后滴加氨水溶液，控制滴加时间为30min，滴加结束后，搅拌60min，然后加入硝酸银溶液继续搅拌60min，得到组分A；
步骤S13、将氢氧化钾加入甲醇中，然后加入芦荟提取液，搅拌均匀，然后滴加1，2-二溴乙烷，滴加结束后，在温度为65℃，避光条件下，加热回流36h，反应结束后，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值为7，然后用三氯甲烷萃取，萃取得到的有机相旋干后得到固体b；
步骤S14、将固体b和无水乙醇混合，然后加入二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，在室温条件下，避光反应24h，反应结束后，将反应液和等体积去离子水混合，用三氯甲烷萃取，将得到的有机相依次用质量分数5％的碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，旋干后得到组分B；
步骤S15，将组分A和组分B按照重量比1：0.3混合，得到防护溶液。
其中，步骤S11中乙醇溶液的体积分数为80％，步骤S12中硝酸锌溶液的浓度为0.08mol/L，硝酸银溶液的浓度为0.08mol/L，氨水溶液的质量分数为2％，硝酸锌溶液、芦荟提取液、氨水和硝酸银溶液的用量体积比为10：30：23：10；步骤S13中氢氧化钾、甲醇、芦荟提取液和1，2-二溴乙烷的用量比为0.3g：100mL：20mL：22mL；步骤S14中固体b、无水乙醇和二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺用量比为10g：100mL：2g。
对比例1
将实施例1中的防护溶液中的组分B去掉，其余原料及制备过程保持不变。
对实施例1-3和对比例1的面料进行测试：
测试水洗0次和水洗30次后的抑菌效果，水洗的方式：将制得的面料置于洗衣机中洗涤20min算一次；
检测方法参照国家标准AATCC-100纺织品抗菌性能检测的方法。
测试结果如下表1所示：
表1
从上表1可知，本发明制得的一种耐磨不易起球的抗菌纳米面料，具有良好的抑菌性，同时耐水洗，水洗后仍能保持良好的抑菌效果。
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。