一种抗流感病毒的织物及其制备方法
阅读说明：本技术 一种抗流感病毒的织物及其制备方法 (Fabric for resisting influenza virus and preparation method thereof ) 是由 向红荣 于 2021-02-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种抗流感病毒的织物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤：步骤S1、2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物的制备；步骤S2、离子化缩聚物；步骤S3、织物成型；步骤S4、离子交换。本发明还提供了一种根据所述抗流感病毒的织物的制备方法制备得到的抗流感病毒的织物。本发明公开的抗流感病毒的织物抗流感病毒效果显著,性能稳定性好,耐水洗性能、吸湿排汗效果、防水性和抗静电性能优异。(The invention discloses a preparation method of an anti-influenza virus fabric, which is characterized by comprising the following steps: step S1, preparation of 2, 6-diaminopurine/imidazole-4, 5-dicarboxylic acid polycondensate; step S2, ionizing the polycondensate; step S3, forming fabric; and step S4, ion exchange. The invention also provides an anti-influenza virus fabric prepared according to the preparation method of the anti-influenza virus fabric. The fabric for resisting the influenza virus disclosed by the invention has the advantages of obvious effect on resisting the influenza virus, good performance stability, excellent water washing resistance, moisture absorption and sweat releasing effect, excellent waterproofness and excellent antistatic performance.)
技术领域
本发明涉及功能性纺织产品技术领域，尤其涉及一种抗流感病毒的织物及其制备方法。
背景技术
纺织品尤其是紧贴皮肤的织物，在皮肤、织物和汗液的共同作用下形成了一个有充足营养物及适宜微生物繁殖的温、湿度的微环境，从而导致各类微生物大量快速繁殖，引发各类疾病。特别是，通过空气媒介传播的流感病毒，一旦进入体内，即可对身体健康造成严重影响，尤其是老人、孩子和抵抗力较弱的人群。因此，开发抗流感病毒效果显著的织物是当今社会研究的新方向。
目前常用的抑菌抗流感病毒织物的制备方法有：（1）后整理技术，包括涂层法、浸轧法、微胶囊法及接枝法等。该方法纯熟简易，但普遍存在耐洗性差的问题；（2）原纤维混纺技术，即将抗流感病毒剂加入到成纤聚合物中，经纺丝后得抗流感病毒纤维，而后制成抗流感病毒织物，该方法抗流感病毒效果好且耐久，制备的织物手感优良，但以纳米银等为代表的抗流感病毒剂存在易团聚、易受光氧化等缺陷。除此之外，市面上的抗流感病毒织物还或多或少存在功能单一，吸湿排汗效果不佳，防水性、阻燃性和耐候性能有待进一步提高，性能稳定性有待进一步改善的缺陷。
例如，中国发明专利文献CN 1609336A公开了一种抗病毒纤维及其制造方法和用途，该发明专利提供的原料纤维可以是天然纤维或化学纤维，原料纤维直接用接枝液进行接枝，制成接枝纤维基体，再引入阴或阳离子功能基，及其相适应的阳、阴离子基团。形成具有特种结构的具有不同的化学吸附能力及吸附病毒、细菌能力的纤维。该抗病毒纤维可加工成医用产品，环保产品或个人卫生用品等。然而由于其阳离子抗病毒纤维在制备过程中使用了有毒并可能致癌的氯甲醚，对人体有极大的危害作用，同时由于氯甲醚的水解产物甲醛也可能造成纺织物甲醛残留问题，因此生产、应用及普及受到限制。
因此，开发一种抗流感病毒效果显著，性能稳定性好，耐水洗性能、吸湿排汗效果、防水性和抗静电性能优异的抗流感病毒的织物符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进功能纺织品领域的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种抗流感病毒效果显著，性能稳定性好，耐水洗性能、吸湿排汗效果、防水性和抗静电性能优异的抗流感病毒的织物；同时，本发明还提供了一种所述抗流感病毒的织物的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案，一种抗流感病毒的织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物的制备：将2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，常压下110-120℃反应4-6小时，后升温至230-250℃，在300-500Pa下进行缩聚反应10-15小时，后冷却至室温，调至常压，在水中沉出，用乙醇洗涤沉出的缩聚物3-6次，再置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物；
步骤S2、离子化缩聚物：将经过步骤S1制成的2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物溶于二甲亚砜中，再向其中加入N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮，在40-60℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，接着用二氯甲烷洗涤粗产物3-6次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到离子化缩聚物；
步骤S3、织物成型：将经过步骤S2制成的离子化缩聚物加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能纤维；接着将功能纤维通过大圆机织造，得到坯布；然后对坯布依次经过预定型、上柔脱水、烘干即得抗流感病毒织物初品；
步骤S4、离子交换：将经过步骤S3制成的抗流感病毒织物初品浸泡在含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中10-20小时，后取出用水洗3-6次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到抗流感病毒织物成品。
优选的，步骤S1中所述2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.8-1.2):(6-10)。
优选的，所述催化剂为硫代膦酸酯、亚磷酸、硫代磷酰胺中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，步骤S2中所述2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物、二甲亚砜、N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮的质量比为(3-5):(10-20):(0.5-0.8)。
优选的，步骤S3中所述熔融纺丝的工艺具体为：纺丝温度为280-310℃，纺丝速度为1500-2200m/min，拉伸温度为65-85℃，总拉伸倍率为2-4。
优选的，步骤S4中所述含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中焦磷酸钠、茶多酚、水的质量比为(8-12):3:(90-110)。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述抗流感病毒的织物的制备方法制备得到的抗流感病毒的织物。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
（1）本发明提供的一种抗流感病毒的织物的制备方法，该制备方法工艺简单，无需专用设备，操作方便，制备效率高，具有较高的推广应用价值。
（2）本发明提供的一种抗流感病毒的织物，克服了市面上的抗流感病毒织物还或多或少存在功能单一，吸湿排汗效果不佳，防水性、阻燃性和耐候性能有待进一步提高，性能稳定性有待进一步改善的缺陷；通过各结构协同作用，使得制成的抗流感病毒织物抗流感病毒效果显著，性能稳定性好，耐水洗性能、吸湿排汗效果、防水性和抗静电性能优异。
（3）本发明提供的一种抗流感病毒的织物，以2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物为基材，在分子主链上引入嘌呤、咪唑和酰胺结构，协同作用，使得制成的织物机械力学性能佳、耐用性、耐水性和性能稳定性优异。
（4）本发明提供的一种抗流感病毒的织物，通过离子化在分子链上引入苯并噻唑-2-硫酮、咪唑盐结构，协同作用，不仅能有效改善抗流感病毒的功能，还能起到抗静电作用。分子链上的咪唑盐能通过离子键与焦磷酸钠和茶多酚上的阴离子基团连接，形成三维网络结构，有效改善织物综合性能，使得其耐水性优异；织物中的抗流感病毒活性成分均以化学键的形式连接在分子链上，不会出现由于相容性问题导致的相分离。
（5）本发明提供的一种抗流感病毒的织物，制备步骤中，先进行织物成型，再进行离子交换，有效避免了先交换形成交联结构导致不溶不熔，难以成型的缺陷。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明产品作进一步详细的说明。
实施例1
一种抗流感病毒的织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物的制备：将2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，常压下110℃反应4小时，后升温至230℃，在300Pa下进行缩聚反应10小时，后冷却至室温，调至常压，在水中沉出，用乙醇洗涤沉出的缩聚物3次，再置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物；
步骤S2、离子化缩聚物：将经过步骤S1制成的2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物溶于二甲亚砜中，再向其中加入N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮，在40℃下搅拌反应4小时，后在水中沉出，接着用二氯甲烷洗涤粗产物3次，最后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到离子化缩聚物；
步骤S3、织物成型：将经过步骤S2制成的离子化缩聚物加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能纤维；接着将功能纤维通过大圆机织造，得到坯布；然后对坯布依次经过预定型、上柔脱水、烘干即得抗流感病毒织物初品；
步骤S4、离子交换：将经过步骤S3制成的抗流感病毒织物初品浸泡在含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中10小时，后取出用水洗3次，最后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到抗流感病毒织物成品。
步骤S1中所述2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.8:6；所述催化剂为硫代膦酸酯；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气。
步骤S2中所述2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物、二甲亚砜、N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮的质量比为3:10:0.5。
步骤S3中所述熔融纺丝的工艺具体为：纺丝温度为280℃，纺丝速度为1500m/min，拉伸温度为65℃，总拉伸倍率为2。
步骤S4中所述含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中焦磷酸钠、茶多酚、水的质量比为8:3:90。
一种根据所述抗流感病毒的织物的制备方法制备得到的抗流感病毒的织物。
实施例2
一种抗流感病毒的织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物的制备：将2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，常压下112℃反应4.5小时，后升温至235℃，在350Pa下进行缩聚反应11小时，后冷却至室温，调至常压，在水中沉出，用乙醇洗涤沉出的缩聚物4次，再置于真空干燥箱87℃下干燥至恒重，得到2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物；
步骤S2、离子化缩聚物：将经过步骤S1制成的2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物溶于二甲亚砜中，再向其中加入N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮，在45℃下搅拌反应4.5小时，后在水中沉出，接着用二氯甲烷洗涤粗产物4次，最后置于真空干燥箱87℃下干燥至恒重，得到离子化缩聚物；
步骤S3、织物成型：将经过步骤S2制成的离子化缩聚物加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能纤维；接着将功能纤维通过大圆机织造，得到坯布；然后对坯布依次经过预定型、上柔脱水、烘干即得抗流感病毒织物初品；
步骤S4、离子交换：将经过步骤S3制成的抗流感病毒织物初品浸泡在含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中13小时，后取出用水洗4次，最后置于真空干燥箱87℃下干燥至恒重，得到抗流感病毒织物成品。
步骤S1中所述2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:0.9:7；所述催化剂为亚磷酸；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气。
步骤S2中所述2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物、二甲亚砜、N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮的质量比为3.5:13:0.6。
步骤S3中所述熔融纺丝的工艺具体为：纺丝温度为290℃，纺丝速度为1700m/min，拉伸温度为69℃，总拉伸倍率为2.5。
步骤S4中所述含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中焦磷酸钠、茶多酚、水的质量比为9:3:95。
一种根据所述抗流感病毒的织物的制备方法制备得到的抗流感病毒的织物。
实施例3
一种抗流感病毒的织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物的制备：将2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，常压下115℃反应5小时，后升温至240℃，在400Pa下进行缩聚反应13小时，后冷却至室温，调至常压，在水中沉出，用乙醇洗涤沉出的缩聚物5次，再置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物；
步骤S2、离子化缩聚物：将经过步骤S1制成的2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物溶于二甲亚砜中，再向其中加入N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮，在50℃下搅拌反应5小时，后在水中沉出，接着用二氯甲烷洗涤粗产物5次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到离子化缩聚物；
步骤S3、织物成型：将经过步骤S2制成的离子化缩聚物加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能纤维；接着将功能纤维通过大圆机织造，得到坯布；然后对坯布依次经过预定型、上柔脱水、烘干即得抗流感病毒织物初品；
步骤S4、离子交换：将经过步骤S3制成的抗流感病毒织物初品浸泡在含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中15小时，后取出用水洗5次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到抗流感病毒织物成品。
步骤S1中所述2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:1:8；所述催化剂为硫代磷酰胺；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺；所述惰性气体为氖气。
步骤S2中所述2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物、二甲亚砜、N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮的质量比为4:15:0.65。
步骤S3中所述熔融纺丝的工艺具体为：纺丝温度为295℃，纺丝速度为1800m/min，拉伸温度为75℃，总拉伸倍率为3。
步骤S4中所述含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中焦磷酸钠、茶多酚、水的质量比为10:3:98。
一种根据所述抗流感病毒的织物的制备方法制备得到的抗流感病毒的织物。
实施例4
一种抗流感病毒的织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物的制备：将2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，常压下118℃反应5.5小时，后升温至248℃，在480Pa下进行缩聚反应14小时，后冷却至室温，调至常压，在水中沉出，用乙醇洗涤沉出的缩聚物6次，再置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，得到2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物；
步骤S2、离子化缩聚物：将经过步骤S1制成的2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物溶于二甲亚砜中，再向其中加入N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮，在55℃下搅拌反应5.8小时，后在水中沉出，接着用二氯甲烷洗涤粗产物6次，最后置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，得到离子化缩聚物；
步骤S3、织物成型：将经过步骤S2制成的离子化缩聚物加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能纤维；接着将功能纤维通过大圆机织造，得到坯布；然后对坯布依次经过预定型、上柔脱水、烘干即得抗流感病毒织物初品；
步骤S4、离子交换：将经过步骤S3制成的抗流感病毒织物初品浸泡在含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中18小时，后取出用水洗6次，最后置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，得到抗流感病毒织物成品。
步骤S1中所述2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:1.1:9.5；所述催化剂为硫代膦酸酯、亚磷酸、硫代磷酰胺按质量比1:3:5混合而成；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:1:3:2混合而成；所述惰性气体为氩气。
步骤S2中所述2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物、二甲亚砜、N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮的质量比为4.7:18:0.75。
步骤S3中所述熔融纺丝的工艺具体为：纺丝温度为305℃，纺丝速度为2100m/min，拉伸温度为83℃，总拉伸倍率为3.5。
步骤S4中所述含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中焦磷酸钠、茶多酚、水的质量比为11:3:105。
一种根据所述抗流感病毒的织物的制备方法制备得到的抗流感病毒的织物。
实施例5
一种抗流感病毒的织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物的制备：将2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，常压下120℃反应6小时，后升温至250℃，在500Pa下进行缩聚反应15小时，后冷却至室温，调至常压，在水中沉出，用乙醇洗涤沉出的缩聚物6次，再置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物；
步骤S2、离子化缩聚物：将经过步骤S1制成的2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物溶于二甲亚砜中，再向其中加入N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮，在60℃下搅拌反应6小时，后在水中沉出，接着用二氯甲烷洗涤粗产物6次，最后置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到离子化缩聚物；
步骤S3、织物成型：将经过步骤S2制成的离子化缩聚物加入到双螺杆挤出机中挤出，再经过熔融纺丝，制得功能纤维；接着将功能纤维通过大圆机织造，得到坯布；然后对坯布依次经过预定型、上柔脱水、烘干即得抗流感病毒织物初品；
步骤S4、离子交换：将经过步骤S3制成的抗流感病毒织物初品浸泡在含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中20小时，后取出用水洗6次，最后置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到抗流感病毒织物成品。
步骤S1中所述2,6-二氨基嘌呤、咪唑-4,5-二羧酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:1.2:10；所述催化剂为硫代膦酸酯；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氮气。
步骤S2中所述2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物、二甲亚砜、N-氯甲基苯并噻唑-2-硫酮的质量比为5:20:0.8。
步骤S3中所述熔融纺丝的工艺具体为：纺丝温度为310℃，纺丝速度为2200m/min，拉伸温度为85℃，总拉伸倍率为4。
步骤S4中所述含有焦磷酸钠和茶多酚的混合水溶液中焦磷酸钠、茶多酚、水的质量比为12:3:110。
一种根据所述抗流感病毒的织物的制备方法制备得到的抗流感病毒的织物。
对比例1
一种抗流感病毒的织物，其配方与制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有步骤S4、离子交换。
对比例2
一种抗流感病毒的织物，其配方与制备方法与实施例1基本相同，不同的是步骤S3、织物成型中用2,6-二氨基嘌呤/咪唑-4,5-二羧酸缩聚物代替离子化缩聚物。
为了进一步说明本发明实施例所涉及的抗流感病毒的织物的有益技术效果，采用国家标准《GB/T20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》进行抗菌性定量测试，按照《IS018184：2014抗病毒纺织品测试标准》进行抗病毒性能测试，以抗病毒率来衡量；性能稳定性以水洗30次后抗H1N1病毒率来衡量。
表1
从表1可以看出，本发明实施例公开的抗流感病毒的织物具有更加优异的抑菌性能和抗病毒性能，且耐水洗性能稳定性更好，这是各原料协同作用的结果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。