一种除臭针织布及其制造方法
阅读说明：本技术 一种除臭针织布及其制造方法 (Deodorizing knitted fabric and manufacturing method thereof ) 是由 林海波 龙秀舞 周明权 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种除臭针织布及其制造方法。除臭针织布由涤纶针织布经抗菌整理剂整理得到,所述抗菌整理剂由包括如下质量份的组分制得:水性聚氨酯：3～7份；聚六亚甲基胍：1～3份；分散剂：1～2份；中药抗菌提取液：15～25份；水：50～70份；所述中药抗菌提取液采用桂枝提取液、黄连提取液、艾叶提取液与野菊花提取液中的一种或几种。本申请制得的除臭针织布具有较好的抗菌性能与除臭性能,从而改善针织布因细菌滋生出现异味的问题。(The invention discloses a deodorizing knitted fabric and a manufacturing method thereof. The deodorizing knitted fabric is obtained by finishing polyester knitted fabric with an antibacterial finishing agent, wherein the antibacterial finishing agent is prepared from the following components in parts by mass: 3-7 parts; polyhexamethylene guanidine: 1-3 parts; dispersing agent: 1-2 parts; traditional Chinese medicine antibacterial extracting solution: 15-25 parts; water: 50-70 parts of a solvent; the traditional Chinese medicine antibacterial extracting solution is one or more of cassia twig extracting solution, coptis extracting solution, folium artemisiae argyi extracting solution and wild chrysanthemum extracting solution. The deodorization looped fabric that this application was made has better antibacterial property and deodorization performance to improve the looped fabric and breed the problem that the peculiar smell appears because of the bacterium.)
技术领域
本发明涉及布料领域，尤其是涉及一种除臭针织布及其制造方法。
背景技术
针织布是由纱线弯曲成套并串套形成的织物，其具有质地柔软、吸湿透气的优点。因此，针织织物被广泛应用于贴身衣物的制造中，例如内衣和袜子。相比梭织织物，其能够显著地改善穿着的舒适性。然而，在高温天气下，贴身衣物容易吸收人体表面的汗液，造成细菌滋生并散发异味，不利于保障人体健康和提高穿着体验。
发明内容
本申请提供一种除臭针织布及其制造方法，该抗菌除臭布能够有效抑制细菌的滋生，减少异味的产生或散发。
第一方面，本申请提供一种除臭针织布，所述除臭针织布由涤纶针织布经抗菌整理剂整理得到，所述抗菌整理剂由包括如下质量份的组分制得:
水性聚氨酯：3～7份；
聚六亚甲基胍：1～3份；
分散剂：1～2份；
中药抗菌提取液：15～25份；
水：50～70份；
所述中药抗菌提取液采用桂枝提取液、黄连提取液、艾叶提取液与野菊花提取液中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，桂枝提取液、黄连提取液、艾叶提取液与野菊花提取液均具含有较多的抗菌成分，将其整理至织物表面或其纤维内，能够有效的抑制细菌的滋生,进而减少因细菌生长和繁殖产生的异味物质。其中，桂枝、野菊花与艾叶提取液中还含有一定的芳香物质，其香气气味能够对细菌产物散发的异味起到一定的遮盖作用，从而达到抗菌除臭的目的。
优选的，所述抗菌整理剂还包括2～3份的聚乙烯醇。
通过采用上述技术方案，水性聚氨酯树脂主要靠分子内极性基团产生内聚力和黏附力进行固化，其粘接力和耐水性较差，不利于提高中药抗菌提取液及聚六亚甲基胍在织物上的附着力，在水洗后极易脱落，从而不利于保持针织布抗菌除臭作用的长效性。聚乙烯醇对水性聚氨酯树脂具有增稠增粘作用，能够有效提高抗菌整理剂的粘接性能；同时，聚乙烯醇与水性聚氨酯能够形成一定的交联网络结构，从而提高抗菌整理剂成膜后的致密性与耐水性。
优选的，所述抗菌整理剂还包括1～2份的硅烷偶联剂。
通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂能够改善中药抗菌提取液中无机抗菌成分与聚氨酯树脂的相容性，提高抗菌成分的粘接强度，从而提高针织布抗菌除臭能力的长效性。
优选的，所述硅烷偶联剂采用质量比为1:(1～2)的氨基硅烷偶联剂和长链烷基硅烷偶联剂。
通过采用上述技术方案，氨基硅烷偶联剂与长链烷基硅烷偶联剂一同配合，能够显著改善抗菌整理剂成膜后的附着力与耐水性。其原因可能在于，氨基硅烷偶联剂一端具有硅氧烷基团，能够水解产生硅羟基团，并与水性聚氨酯或聚乙烯醇的羟基交联，从而形成相互穿插的互穿网络结构；另一端具有氨基基团，能够与涤纶聚酯纤维表面的活性基团反应键合；从而起到提高膜层致密性与粘接性的作用。长链烷基硅烷一端含有硅氧烷基团，另一端为具有疏水性的长链烷基，其在抗菌除臭膜层中起到提高膜层耐水性的作用。
优选的，所述涤纶针织布由涤纶丝交织得到，所述涤纶丝由改性PET熔融挤出得到，所述改性PET由包括如下质量份的原料经酯化反应、缩聚反应得到：
对苯二甲酸：50～65份
乙二醇：15～23份；
除臭粒子：0.1～0.6份；
催化剂：0.01～0.03份；
稳定剂：0.01～0.03份；
所述除臭粒子为表面吸附有过渡金属阳离子的纳米载体，且所述除臭粒子于酯化反应进行前加入。
通过采用上述技术方案，将除臭离子配制成酯化反应的原料，经酯化反应和缩聚反应后，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物(PET)，且除臭粒子充分分散并被包覆于聚合物内，起到优异且长效的除臭效果。
除臭粒子一方面能够起到去除细菌产生的异味，另一方面，能够减少中药抗菌提取液中如黄连等原料散发的异味。其作用机理可能在于，通过将纳米载体与过渡金属离子溶液混合，使得过渡金属离子吸附在纳米载体上，再利用过渡金属离子能够与异味物质结合形成无异味物质的特性，起到长期有效的除臭作用。
优选的，所述改性PET的原料中还包括0.1～0.3份的纳米二氧化钛，且所述纳米二氧化钛于酯化反应进行前加入。
通过采用上述技术方案，纳米二氧化钛也能够均匀的被包覆在PET聚合物内，一方面通过催化氧化作用起到长效性的杀菌和除臭作用；另一方面，能够减少PET聚合过程中副产物二甘醇的生成，提高聚酯的结晶度，最终，提高针织布的机械强度。
优选的，所述过渡金属阳离子采用Cu2+、Ag+、Fe2+、Fe3+中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，上述过渡金属离子能够与异味物质反应，特别是能够与氨、硫醇等生活中的主要异味物质反应，并将异味物质转化为无异味物质，从而起到有效的除臭效果。
优选的，所述纳米载体采用纳米二氧化硅或纳米氧化铜。
通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅具有多孔结构，其对过渡金属离子的吸附性高，负载量大，有助于提高其除臭效果。纳米氧化铜不仅具有载体作用，本身具有较好的抗菌作用，其分散于聚酯纤维中，有助于提高抗菌除臭性能。
优选的，所述改性PET按照如下方法制备得到：
将乙二醇、除臭粒子与对苯二甲酸混合均匀，制成浆料，然后将浆料置于氮气氛围与加压条件下进行酯化反应，得到酯化产物；
于催化剂和稳定剂的作用下，使酯化产物在真空条件下进行缩聚反应，反应完成后切粒，得到改性PET。
通过采用上述技术方案，除臭粒子与PET原料混合配置成浆料，随着酯化和缩聚反应的进行，能够在除臭粒子表面发生原位聚合，将除臭粒子包裹于PET聚合物中。有效解决了纳米载体因相容性而分散不均的问题，促进了除臭颗粒作用的充分发挥。
第二方面，本申请提供一种除臭针织布的制造方法，包括如下步骤：
S1：将水性聚氨酯、聚六亚甲基胍、分散剂、中药抗菌提取液加入水中，混合均匀，得到抗菌整理剂；
S2：将针织布于抗菌整理剂中浸泡3～5h，针织布与抗菌整理剂的质量比为1:(20～30)，浸泡完成后进行辊压、干燥，得到除臭针织布。
通过采用上述技术方案，通过浸泡辊压，将抗菌整理剂中的有效抗菌成分整理至针织布上，使得针织布具有抗菌除臭效果。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1、本申请通过采用由桂枝提取液、黄连提取液、艾叶提取液与野菊花提取液制得的中药抗菌提取液，赋予针织布抗菌性能，以抑制异味物质的产生，同时，利用中药抗菌提取液中的芳香物质对异味进行遮盖。
2、本申请中通过采用聚乙烯醇与硅烷偶联剂一同配合，优选采用氨基硅烷偶联剂与长链烷基硅烷偶联剂复配，从而有效提高针织布抗菌除臭性能的长效性。
3、本申请中通过在PET的聚合过程中加入除臭颗粒与纳米二氧化钛，使得部分PET在除臭颗粒与纳米二氧化钛表面发生原位聚合，提高除臭颗粒与纳米二氧化钛在PET聚合物中的相容性，同时，具有较好的耐久性，能够长时间发挥出抗菌除臭效果。
具体实施方式
改性PET的制备例
制备例1，一种改性PET，各原料组分的选择及其相应用量如表1所示，且按照如下方法制备得到：
步骤1：将乙二醇、除臭粒子、纳米二氧化钛与对苯二甲酸搅拌混合均匀，制成浆料，然后将浆料置于氮气保护下，加压至0.3±0.05MPa,同时升温至240±5℃，使乙二醇与对苯二甲酸进行酯化反应，3h后，当酯化率为92％左右时，反应结束，得到酯化产物；
步骤2：向酯化产物中加入乙二醇锑(催化剂)和磷酸三甲酯(稳定剂)，抽真空至绝对压力在600±50Pa，控制温度在270±5℃，使酯化产物进行缩聚反应，反应50min后出料降温，切粒机切粒得到改性PET。
制备例2～6，一种改性PET，与制备例1的区别在于，各原料组分的选择及其相应用量如表1所示。
表1制备例1～6中改性PET的原料组分选择及其相应用量(㎏)
其中，制备例1中的除臭粒子由质量比为1:6的纳米二氧化硅与浓度为5wt％的氯化银水溶液混合搅拌2h制得，纳米二氧化硅获自杭州恒格，CAS号为14808-60-7；制备例2中的除臭粒子由质量比为1:8的纳米氧化铜与浓度为10wt％的氯化铁水溶液混合搅拌1h制得，纳米氧化铜获自杭州恒格，CAS号为1317-38-0；纳米二氧化钛获自杭州恒格的金红石型二氧化钛，平均粒度为30nm，CAS号为13463-67-7。
制备例7，一种改性PET，与制备例1的区别在于，除臭粒子于步骤2中与催化剂一同加入。
制备例8，一种改性PET，与制备例1的区别在于，纳米二氧化钛于步骤2中与催化剂一同加入。
实施例
实施例1，一种除臭针织布，按照如下步骤制备得到：
(1)涤纶丝制备：将制备例1制得的改性PET经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕，制得涤纶丝。
其中，挤出温度为280±5℃；冷却采用风冷，风温为20±1℃；卷绕速度为5㎞/min；单丝纤度为0.3dtex；所得涤纶丝的含油率为0.6％。
(2)涤纶针织布的制造：采用圆形纬编机将上述制得的涤纶丝经纬交织形成220g/㎡的涤纶针织布。
(3)除臭针织布的制造，各原料组分的选择及其相应用量如表2所示，且按照如下步骤进行：
S1：将水性聚氨酯、聚六亚甲基胍、分散剂、中药抗菌提取液、聚乙烯醇与硅烷偶联剂加入水中，升温至80℃，搅拌分散均匀，得到抗菌整理剂；
S2：将针织布于抗菌整理剂中浸泡4h，浴比为1:20，浸泡完成后进行于0.2MPa的压力下进行辊压，轧余率90％，然后在70℃下干燥至恒重，得到除臭针织布。
实施例2～8，一种除臭针织布，与实施例1的区别在于，各原料组分的选择及其相应用量如表2所示。
表2实施例1～8中除臭针织布的原料配比(㎏)
表2中，水性聚氨酯为获自安徽中恩化工的PU-403；聚六亚甲基胍为获自杭州罗川生物，有效物质含量为25％；分散剂为平平加O-30；聚乙烯醇采用聚乙烯醇1788；氨基硅烷偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷；长链烷基硅烷偶联剂为十六烷基三甲氧基硅烷。
野菊花提取液的制备工艺为：将洗净的野菊花原料粉碎成40-60目大小的原料颗粒，取1㎏的原料颗粒与10㎏30wt％的乙醇混合并进行回流提取，回流时间为2h，回流次数为3次，回流结束后，过滤得到提取液；然后蒸发浓缩乙醇，得到1L的野菊花提取液。
桂枝提取液、黄连提取液、艾叶提取液与野菊花提取液制备工艺的不同仅在于原料不同。
实施例9～15，一种除臭针织布，与实施例1的区别在于，分别采用制备例2～8制得的改性PET。
对比例
对比例1，一种除臭针织布，与实施例1的区别在于，中药抗菌提取液中采用等量的黄连提取液替代野菊花提取液。
对比例2，一种除臭针织布，与实施例1的区别在于，采用等量的野菊花提取液替代黄连提取液。
对比例3，一种除臭针织布，与实施例1的区别在于，采用等量的黄连提取液替代艾叶提取液与桂枝提取液。
对比例4，一种除臭针织布，与实施例1的区别在于，未添加中药抗菌提取液。
对比例5，市售银离子抗菌除臭面料。
性能检测试验
试验1：针织布抗菌性能测试试样制备：取实施例1～15与对比例1～4制得的面料裁剪成尺寸为45mm*60mm的试样。
试验方法：按照FZ/T 73023-2006《抗菌针织品》中附录D8《抗菌织物测试方法:振荡法》中的标准进行测试。测试过程中，振动频率为300rpm,振动时间为30min，振荡的同时，采用100W的日光灯对试样进行照射，日光灯与试样的距离为3m。测试得到面料试样对金黄色葡萄球菌(容易产生异味物质)的抑菌率，测试结果如表3所示。
试验2：针织布除臭性能测试试样制备：从实施例1～15与对比例1～5制得的除臭针织布中剪取一块30*30cm的布料作为试样。
试验方法：在5.5L玻璃瓶中分别配制浓度为500±50mg/m3的NH3和甲硫醇各21组,其中20组分别放入一块上述试样，剩余一组玻璃瓶内不放入东西，作为空白对照。测定放入30min后的气体浓度，计算其消除率，测试结果如表3所示。
试验设备：氨气气体检测管、HP5840A气相色谱仪、5.5L玻璃瓶、注射器。
试验3：针织布抗菌除臭性能长效性测试试验方法：参照FZ/T 73023-2006《抗菌针织品》中附录C的建华洗涤条件及程序，对除臭针织布进行标准洗涤。用标准规定的AATCC1993标准洗涤剂2g/L溶液作为洗涤液,将试样与洗涤液按浴比1:30放大烧杯中,将烧杯放人水浴恒温振荡器中,以振荡频率为50次/min、水温为40℃振荡洗涤5min。洗涤完后取出试样,用去离子水清洗2次,作为1次洗涤过程。按照上述洗涤程序设定洗涤时间分别为50min，水洗100次后再次按照试验1与试验2中的方法测量其抑菌率与异味消除率，并计算得到水洗前后的差值，测试结果如表3所示。
试验4：针织布气味评价试验方法：将除臭针织布置于温度为25℃，湿度为50％RH的室内环境中静置24h，然后随机选择20名品评人员通过嗅辨法对除臭针织布的气味进行感官评定，嗅辨时长为20s；嗅辨结束后，品评人员对针织布的气味进行评分，评分范围为1-10分，分数越高，表明对针织布的气味接受度越高，测试结果如表3所示。
表3试验1～4测试结果
试验结果分析：
(1)结合实施例1～15与对比例1～5并结合表3可以看出，采用中药抗菌提取液能够显著地提高针织布的抗菌除臭性能；且采用由桂枝、黄连、野菊花与艾叶四种提取液复配得到的中药抗菌提取液能够有效减少中药中的刺激性气味，提高客户体验。其原因可能在于，桂枝提取液、黄连提取液、艾叶提取液与野菊花提取液均具含有较多的抗菌成分，将其整理至织物表面或其纤维内，能够有效的抑制细菌的滋生,进而减少因细菌生长和繁殖产生的异味物质。其中，桂枝、野菊花与艾叶提取液中还含有一定的芳香物质，其香气气味能够对细菌产物散发的异味起到一定的遮盖作用，从而达到抗菌除臭的目的。其中，桂枝提取液、野菊花提取液、艾叶提取液的芳香物质，尤其是野菊花的清香气味能够中和黄连中的刺激性中药味，提高客户对针织布产品的气味评价。
(2)结合实施例1与对比例4～8并结合表3可以看出，采用聚乙烯醇、硅烷偶联剂能够有效提高除臭针织布的耐水洗性能，延长其抗菌除臭性能的长效性；且硅烷偶联剂优选采用氨基硅烷偶联剂与长链烷基硅烷偶联剂的复配物。其原因可能在于，聚乙烯醇能够与水性聚氨酯形成一定的网络交联结构，而氨基硅烷偶联剂能够增强抗菌除臭涂膜同纤维之间的粘接强度，长链硅烷偶联剂能够改善抗菌除臭涂膜的疏水性，进而使得针织布在经过多次水洗洗涤后依然能够保持较好的抗菌除臭性能。
(3)结合实施例1与对比例9～15并结合表3可以看出，将除臭粒子与纳米二氧化钛在PET发生酯化前加入，能够显著提高针织布的抗菌除臭性能，尤其是其长效性。其原因可能在于，在酯化前加入，能够使对苯二甲酸与乙二醇在除臭粒子以及纳米二氧化钛表面发生原位聚合，从而形成以包裹有聚对苯二甲酸乙二醇酯的纳米粒子，改善其相容性、分散性的同时，减少除臭粒子以及纳米二氧化钛在水洗或使用中脱落，进而提高针织布抗菌除臭性能的长效性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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