一种防蚊虫的抑菌防晒面料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种防蚊虫的抑菌防晒面料及其制备方法 (Anti-mosquito bacteriostatic sun-proof fabric and preparation method thereof ) 是由 吕东清 吕向成 姚春苗 张孟清 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防蚊虫的抑菌防晒面料及其制备方法,其包括顶部防护层、功能涂层、底部透气层,其中功能层包括纤维基体、植物提取物、紫外线吸收剂、抑菌、整理剂、溶剂,通过浸泡处理纤维基体后纯纺获得。每层均选用不同的纤维基体,在功能涂层中特定物质,他们之间相互协同作用,制备所得的面料具有优良的防蚊虫、抑菌、防晒功能,同时具有良好的清凉、透气性能,提升了面料使用者的舒适感。通过将将顶部防护层、功能涂层、底部透气层加捻得到纱线后经过织布,即得该防蚊虫的抑菌防晒面料,该制备方法简单方面,而且所使用的原料价格低廉,经济环保,可实现工业化生产,其可被广泛用于制作防晒衣、运动服、防晒帽、手套、帐篷等领域。(The invention discloses an anti-mosquito bacteriostatic sun-proof fabric and a preparation method thereof. Different fiber matrixes are selected for each layer, specific substances in the functional coating act in a mutual synergistic manner, and the prepared fabric has excellent mosquito-proof, antibacterial and sun-proof functions, and meanwhile has good cooling and air-permeable performances, so that the comfort of fabric users is improved. The antibacterial and sunscreen fabric capable of preventing mosquitoes is obtained by twisting the top protective layer, the functional coating and the bottom breathable layer to obtain yarns and weaving the yarns.)
技术领域
本发明涉及的是面料的制备领域，D06N3/08，尤其涉及一种防蚊虫的抑菌防晒面料及其制备方法。
背景技术
在炎热的夏季，人们易于出汗，滋生细菌，而且普遍穿的衣物都比较单薄，如短裤、短袖、短裙等，这类衣服穿着凉快，但相对裸露的部位也较多。但是夏日的紫外线也相对其他季节较强，长期在户外工作及活动的人群，皮肤会长时间处于在阳光暴晒中，非常容易晒伤，严重者会有紫外线过敏甚至诱发皮肤癌等重大疾病。此外夏天蚊虫较多，很多可以直接穿过衣服叮咬皮肤，使人体受到不同程度的伤害。因此，面料作为服装三要素之一，面料不仅可以诠释服装的风格和色彩，还具有服装特性的关键性决定作用，如柔软舒适、吸汗透气、悬垂挺括、视觉高贵等。因此，新型的服装面料应具有透气、抵抗紫外线、抑菌、防蚊虫的功能。
专利CN200710190500.6提供了一种抗皱抗菌抗紫外复合功能真丝面料及制备方法，通过制备的丝素纳米溶胶作为抗皱抗菌抗紫外整理剂制得所需面料，其中纳米溶胶中生成的纳米二氧化钛，具有较好的抗菌性和抗紫外性能；而且其表面积大、表面活性中心多、吸附能力强，还可以用作丝素抗皱整理的催化剂。专利CN202110387525.5公开了一种抗菌防蚊虫芳纶面料及其制备方法，包括抗菌防护层、基布层和驱虫防蚊层，抗菌防护层包括苎麻纤维、芳纶纤维、聚胺酯、抗菌组分(为苎麻提取物、陶瓷粉、抗菌除臭整理剂NM-503、碳酸氢铵硝酸银)；驱虫防蚊层包括除虫菊酯、柠檬酸、氨基甲酸酯、香柑内酯、乙酸薄荷酯、大蒜辣素、丙烯酸酯、硬脂酰胺5-8份和乙醇，制备的面料同时具有抗菌、耐高温和防蚊驱虫的效果。现有阶段的较多面料研究只有较少部分会将透气、抵抗紫外线、抑菌、防蚊虫的功能全部考虑在内。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种防蚊虫的抑菌防晒面料，包括：顶部防护层、功能涂层、底部透气层。
优选地，所述功能涂层的上边设置有顶部防护层，下边设置有底部透气层；
优选地，所述顶部防护层为棉纤维纺织层；
优选地，所述功能涂层，按重量份计，制备原料至少包括：纤维基体60-80份、植物提取物0.5-1.5份、紫外线吸收剂1-3份、抑菌剂2-5份、整理剂1-3份、溶剂；
优选地，所述功能涂层的制备方法为：
(1)将植物提取物、紫外线吸收剂、抑菌剂、整理剂溶于溶剂中形成溶液；
(2)将纤维基体浸于上述步骤(1)所得溶液中，一段时间后烘干，重复操作；
(3)将上述步骤(1)所得纤维基体进行纯纺得到功能涂层。
优选地，所述纤维基体为聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯纤维、苎麻纤维中的至少一种；
优选地，所述植物提取物选自山香(Hyptis suaveolens(L.)Poit.)提取物、油棕(Elaeis guineensis Jacq.)提取物、七里香(Murraya paniculata(L.)Jack.)提取物、夜来香(Telosma cordata(Burm.F.)Merr.)提取物、佩兰(Eupatorium fortunei Turcz.)提取物、陈皮提取物中的至少一种；更优选为七里香提取物、夜来香提取物、佩兰提取物中的至少一种；
优选地，所述紫外线吸收剂选自反射型抗紫外线吸收剂、吸收型抗紫外线吸收剂、纳米型抗紫外线吸收剂中的至少一种；
优选地，所述反射型抗紫外线吸收剂选自二氧化钛、氧化锌、氧化铁、、氧化铝、碳酸钙、高岭土、滑石粉中的至少一种；
优选地，所述吸收型抗紫外线吸收剂选自2-苯基苯并咪唑-5-磺酸、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-二(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(3-溴-5-氯苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、UV 400中的至少一种；
优选地，所述纳米型抗紫外线吸收剂选自纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铝中的至少一种；更优选地，选自选自吸收型抗紫外线吸收剂和纳米型抗紫外线吸收剂；
优选地，所述纳米型抗紫外线吸收剂的粒径范围为15～50nm；
优选地，所述抑菌剂选自无机抑菌剂、有机抑菌剂、天然抑菌剂中的至少一种；
优选地，所述无机抑菌剂选自二氧化硅、氧化锌、三氧化二铁中的至少一种；
优选地，所述有机抑菌剂选自有机硅季铵盐类抑菌剂、二苯醚类抑菌剂、双胍类抑菌剂、氯苯咪唑类抑菌剂；
优选地，所述天然抑菌剂选自壳聚糖、海藻糖、芦荟、蓖麻油、板蓝根中的至少一种；
优选地，所述整理剂选自抗静电剂、均染剂、螯合分散剂中的至少一种；更优选地，选自均染剂和螯合分散剂；
优选地，所述抗静电剂选自非离子抗静电剂TF-480、阳离子型抗静电剂DM-3726中的至少一种；
优选地，所述均染剂选自羊毛脂聚氧乙烯醚、二甲基乙醇胺、聚丙烯酸钠、亚硫酸钠、聚乙二醇月桂酸酯、羧甲基纤维素钠、丙三醇聚氧乙烯醚油酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸酯、亚甲基二萘磺酸钠、木质素磺酸钠中的至少一种；
优选地，所述螯合分散剂选自乙二胺四乙酸二钠、马来酸-丙烯酸共聚物、聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠中的至少一种；
优选地，所述溶剂选自DMF、去离子水、二氯甲烷中的至少一种；
优选地，所述底部透气层为麻纤维纺织层。
本发明第二方面提供一种防蚊虫的抑菌防晒面料的制备方法，至少包括以下步骤：
(1)将顶部防护层、功能涂层、底部透气层加捻得到纱线；
(2)将步骤(1)所述纱线经过织布，即得一种防蚊虫的抑菌防晒面料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本申请中的顶部防护层为棉纤维纺织层，底部透气层为麻纤维纺织层，功能涂层则是由纤维基体和特定物质组合而成，每层均选用不同的纤维基体。在功能涂层中加入植物提取物、紫外线吸收剂、抑菌剂、整理剂，他们之间相互协同作用，使制备所得的面料具有优良的防蚊虫、抑菌、防晒功能，同时具有良好的清凉、透气性能，提升了面料使用者的舒适感，为夏天面料的选择提供了可能。
(2)本申请中加入的植物提取物具有对金黄色葡萄球菌、八叠球菌、变形杆菌、伤寒杆菌等的抑制作用。特别是植物提取物包括佩兰提取物时，协同其他物质，可以起到驱蚊虫、防虫甚至杀昆虫的作用，而且本申请人还意外发现佩兰提取物可以与七里香植物提取物协同作用增强驱蚊虫效果，同时进一步缓解皮肤瘙痒，达到由蚊虫咬伤引起的红肿的消肿解毒作用。而且采用的这些驱蚊虫的有效成分均源于天然植物，其对人体的毒副作用较小，使用安全。
(3)三嗪类紫外吸收剂耐热稳定性非常好，该类紫外吸收剂由于在三嗪环的邻位有羟基存在，可以与三嗪环中的N原子形成氢键，吸收紫外线并释放能量，其对紫外线的有效吸收波长范围为280-400nm。当三嗪类紫外吸收剂为2-(3-溴-5-氯苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪时，其可以与纤维基体反应结合，增强其结合力和耐水洗性。而且纳米二氧化钛的加入可以与2-(3-溴-5-氯苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪协同作用，扩大对紫外吸收的有效波长范围，增强面料的抗紫外性能。
(4)本申请中的防蚊虫组分主要采用的是植物提取物如佩兰提取物、七里香提取物，但是植物提取物成分、含量复杂，其在功能涂层中会出现与其他组分相容性不好等问题。本申请人在过程意外发现加入木质素磺酸钠、三聚磷酸钠，可以显著提高佩兰提取物、七里香提取物与抑菌剂、紫外吸收剂的相容性。同时二者均可作为匀染剂和螯合分散剂，能有效抑制金属离子对面料的影响，改善面料后期的染色性能，赋予面料一定的功能特性。
(5)本申请中的防蚊虫的抑菌防晒面料包括顶部防护层、功能涂层、底部透气层，其是先将三层纤维加捻得到纱线，再将其织布所得到。该制备方法简单方面，而且所使用的原料价格低廉，经济环保，可实现工业化生产，其可被广泛用于制作防晒衣、运动服、防晒帽、手套、帐篷等领域。
具体实施方式
实施例1：
1、一种防蚊虫的抑菌防晒面料，包括：顶部防护层、功能涂层、底部透气层。
所述功能涂层的上边设置有顶部防护层，下边设置有底部透气层；
所述顶部防护层为棉纤维纺织层；
所述功能涂层，按重量份计，制备原料包括：纤维基体70份、植物提取物1.3份、紫外线吸收剂2份、抑菌剂2份、整理剂2份、溶剂余量补足至100份；
所述功能涂层的制备方法为：
(1)将植物提取物、紫外线吸收剂、抑菌剂、整理剂溶于溶剂中形成溶液；
(2)将纤维基体浸于上述步骤(1)所得溶液中，1h后100℃烘干，重复三次；
(3)将上述步骤(1)所得纤维基体进行纯纺得到功能涂层。
所述纤维基体为聚酯纤维和苎麻纤维，其重量比为1：1；
所述植物提取物为七里香提取物和佩兰提取物，其重量比为1.7：1；
所述紫外线吸收剂为2-(3-溴-5-氯苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(CAS号：1073062-42-6)和纳米二氧化钛(MZT-R15，购自宁波极微纳新材料科技有限公司)，重量比为1：2；
所述纳米二氧化钛的粒径范围为15～50nm；
所述抑菌剂为3-(三甲氧基硅基)丙基二甲基十八烷基-氯化铵(CAS号：CAS27668-52-6)；
所述整理剂为均染剂、螯合分散剂，其重量比为1.2：1；
所述均染剂为木质素磺酸钠；
所述螯合分散剂为三聚磷酸钠；
所述溶剂为DMF和去离子水，其体积比为1：2；
所述底部透气层为麻纤维纺织层。
2、一种防蚊虫的抑菌防晒面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将顶部防护层、功能涂层、底部透气层加捻得到纱线；
(2)将步骤(1)所述纱线经过织布，即得一种防蚊虫的抑菌防晒面料。
实施例2：
1、一种防蚊虫的抑菌防晒面料，包括：顶部防护层、功能涂层、底部透气层。
所述功能涂层的上边设置有顶部防护层，下边设置有底部透气层；
所述顶部防护层为棉纤维纺织层；
所述功能涂层，按重量份计，制备原包括：纤维基体70份、植物提取物1.3份、紫外线吸收剂2份、抑菌剂2份、整理剂2份、溶剂余量补足至100份；
所述功能涂层的制备方法为：
(1)将植物提取物、紫外线吸收剂、抑菌剂、整理剂溶于溶剂中形成溶液；
(2)将纤维基体浸于上述步骤(1)所得溶液中，1h后100℃烘干，重复三次；
(3)将上述步骤(1)所得纤维基体进行纯纺得到功能涂层。
所述纤维基体为聚丙烯纤维和苎麻纤维，其重量比为1：1；
所述植物提取物为七里香提取物和佩兰提取物，其重量比为1.7：1；
所述紫外线吸收剂为2-(3-溴-5-氯苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪和纳米二氧化钛，重量比为1：2；
所述纳米二氧化钛的粒径范围为50～200nm；
所述抑菌剂为3-(三甲氧基硅基)丙基二甲基十八烷基-氯化铵；
所述整理剂为均染剂、螯合分散剂，其重量比为1.2：1；
所述均染剂为木质素磺酸钠；
所述螯合分散剂为三聚磷酸钠；
所述溶剂为DMF和去离子水，其体积比为1：2；
所述底部透气层为麻纤维纺织层。
2、一种防蚊虫的抑菌防晒面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将顶部防护层、功能涂层、底部透气层加捻得到纱线；
(2)将步骤(1)所述纱线经过织布，即得一种防蚊虫的抑菌防晒面料。
对比例1：
1、一种防蚊虫的抑菌防晒面料，包括：顶部防护层、功能涂层、底部透气层。
所述功能涂层的上边设置有顶部防护层，下边设置有底部透气层；
所述顶部防护层为棉纤维纺织层；
所述功能涂层，按重量份计，制备原料包括：纤维基体70份、植物提取物1.3份、紫外线吸收剂2份、抑菌剂2份、整理剂2份、溶剂余量补足至100份；
所述功能涂层的制备方法为：
(1)将植物提取物、紫外线吸收剂、抑菌剂、整理剂溶于溶剂中形成溶液；
(2)将纤维基体浸于上述步骤(1)所得溶液中，1h后100℃烘干，重复三次；
(3)将上述步骤(1)所得纤维基体进行纯纺得到功能涂层。
所述纤维基体为聚酯纤维和苎麻纤维，其重量比为1：1；
所述植物提取物为七里香提取物和佩兰提取物，其重量比为1.7：1；
所述紫外线吸收剂为2-(3-溴-5-氯苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪和纳米二氧化钛，重量比为1：2；
所述纳米二氧化钛的粒径范围为50～200nm；
所述抑菌剂为3-(三甲氧基硅基)丙基二甲基十八烷基-氯化铵；
所述整理剂为均染剂、螯合分散剂，其重量比为1.2：1；
所述均染剂为木质素磺酸钠；
所述螯合分散剂为三聚磷酸钠；
所述溶剂为DMF和去离子水，其体积比为1：2；
所述底部透气层为麻纤维纺织层。
2、一种防蚊虫的抑菌防晒面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将顶部防护层、功能涂层、底部透气层加捻得到纱线；
(2)将步骤(1)所述纱线经过织布，即得一种防蚊虫的抑菌防晒面料。
对比例2：
1、一种防蚊虫的抑菌防晒面料，包括：顶部防护层、功能涂层、底部透气层。
所述功能涂层的上边设置有顶部防护层，下边设置有底部透气层；
所述顶部防护层为棉纤维纺织层；
所述功能涂层，按重量份计，制备原料包括：纤维基体70份、植物提取物1.3份、紫外线吸收剂2份、抑菌剂2份、整理剂2份、溶剂余量补足至100份；
所述功能涂层的制备方法为：
(1)将植物提取物、紫外线吸收剂、抑菌剂、整理剂溶于溶剂中形成溶液；
(2)将纤维基体浸于上述步骤(1)所得溶液中，1h后100℃烘干，重复三次；
(3)将上述步骤(1)所得纤维基体进行纯纺得到功能涂层。
所述纤维基体为聚丙烯纤维和苎麻纤维，其重量比为1：1；
所述植物提取物为七里香提取物和佩兰提取物，其重量比为1.7：1；
所述紫外线吸收剂为2-(3-溴-5-氯苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪和纳米二氧化钛，重量比为1：2；
所述纳米二氧化钛的粒径范围为50～200nm；
所述抑菌剂为氧化锌；
所述整理剂为均染剂、螯合分散剂，其重量比为1.2：1；
所述均染剂为木质素磺酸钠；
所述螯合分散剂为三聚磷酸钠；
所述溶剂为DMF和去离子水，其体积比为1：2；
所述底部透气层为麻纤维纺织层。
2、一种防蚊虫的抑菌防晒面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将顶部防护层、功能涂层、底部透气层加捻得到纱线；
(2)将步骤(1)所述纱线经过织布，即得一种防蚊虫的抑菌防晒面料。
性能测试：
1、抑菌效果测试：根据国家标准GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能评价》对面料的抑菌效果进行评估。实施例1的抑菌率为99.5％；实施例2的抑菌率为99.3％；对比例1的抑菌率为98.7％；对比例2的抑菌率为95.2％
2、抗紫外性能测试：根据国家标准GB/T17032-1997《纺织品·织物紫外线透过率的测试方法》对面料的抗紫外性能进行评估。实施例1所得织物的UPF值为50.7；实施例2所得织物的UPF值为50.6；对比例1所得织物的UPF值为45.7；对比例2所得织物的UPF值为48.9。
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