绿色环保型家纺用抗菌防螨纤维面料
阅读说明：本技术 绿色环保型家纺用抗菌防螨纤维面料 (Environment-friendly antibacterial and anti-mite fiber fabric for home textiles ) 是由 马晓飞 张丽 张志成 于 2020-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种绿色环保型家纺用抗菌防螨纤维面料,涉及纺织面料加工技术领域,本发明采用非释放型高分子抗菌防螨剂(即抗菌防螨母粒),它可以作用于细菌的细胞膜,使细菌无法进行呼吸,引起细菌的死亡,同时可以趋避和杀灭螨虫,使螨虫不能在纺织品上生存和繁殖,并且具有杰出的耐洗性,具有可靠的和耐久的抗菌防螨效果,经检测金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率可以达到99％以上,螨虫的趋避率可以达到97％以上。(The invention discloses a green environment-friendly type home textile antibacterial and anti-mite fiber fabric, which relates to the technical field of textile fabric processing, and adopts a non-release type high molecular antibacterial and anti-mite agent (namely antibacterial and anti-mite master batch), which can act on cell membranes of bacteria to prevent the bacteria from breathing and cause the death of the bacteria, and can repel and kill mites simultaneously, so that the mites cannot survive and propagate on textiles, and the fabric has excellent washability, reliable and durable antibacterial and anti-mite effects, the antibacterial rate of staphylococcus aureus, escherichia coli and candida albicans can reach more than 99 percent through detection, and the repelling rate of the mites can reach more than 97 percent.)
技术领域：
本发明涉及纺织面料加工技术领域，具体涉及一种绿色环保型家纺用抗菌防螨纤维面料。
背景技术：
人的一生中有三分之一的时间是在床上度过的，床单、被套等家用纺织品洗涤次数较少，其中绝大多数都是天然纤维制品，棉纤维可以保存住大量的水分和营养物质，这些为细菌和螨虫的生长提供了良好的环境，所以家纺产品最需要的功能要数抗菌防螨性能了。
按照作用机理和途径，对纤维或纺织品的抗菌处理可区分为化学和物理的方法，物理方法主要通过纺丝过程的共混添加和后整理过程中的浸淬或吸附等方式完成；化学方法主要通过共聚、接枝方法在聚合物主链或者侧基引入具有抗菌解毒功能的结构来完成。化学处理方法易于制备具有耐久性和均匀性的抗菌解毒纤维或纺织品。
目前，市场上见到的各种抗菌纺织品加工基本上采用3种方法生产：一是在织物印染后整理过程中加入抗菌剂(常被称为抗菌整理剂)，然后制成各种抗菌纺织品，这种方法既可生产纯天然纤维或纯化学合成纤维类产品，也可生产混纺纤维类产品，适应性广，故绝大多数抗菌纺织品的生产是采用这种方法，但是这种方法耐洗牢度相对较差；二是先将抗菌剂加入纺丝材料中制成抗菌纤维，然后制成各种抗菌纺织品，这种方法技术相对复杂，但耐洗牢度相对较好；三是将抗菌基因接枝到纤维表面的反应基上，对于不具备反应基的物质，则要引入反应基，使纤维具有化学改性的条件，进而制成家纺织品，这种方法适应性较窄。
纤维或织物的抗菌剂可以分为有机和无机两大类。无机类主要包括：Ag、Cu、Au、Zn、Hg、Cd等金属、金属盐及其化合物，其中以载银抗菌剂为代表。有机类可分为天然和人工合成，天然的有脱乙酰壳多糖等甲壳素及其衍生物、植物提取物等；合成的包括季铵盐系、胍系、酚系、脂肪酸系等，目前应用最广泛的是季铵盐及其聚合物衍生物。上述各种抗菌解毒助剂及其相应材料的制备方法各具特色，对人体安全、环保、高效可再生的新型抗菌解毒助剂是发展趋势。
因此，选择合适的抗菌剂和抗菌处理方法是制备耐洗型抗菌面料的关键，并且需要同时考虑防螨效果，使制备的面料兼具抗菌防螨的双重功效，从而提高产品的市场竞争力。
发明内容
：本发明所要解决的技术问题在于提供一种绿色环保型家纺用抗菌防螨纤维面料，通过抗菌防螨母粒的制备和该抗菌防螨母粒在面料纺织过程中的添加来赋予面料优良的抗菌防螨性能，并且可以显著改善面料抗菌防螨效果的耐洗性，避免面料经水洗后出现抗菌防螨性能骤降的问题。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
绿色环保型家纺用抗菌防螨纤维面料，先由面料主纤维与抗菌防螨辅纤维经纺纱工序制成混纺纱线，再将混纺纱线经织造工序制成纤维面料；所述面料主纤维为天然纤维和/或合成纤维；所述抗菌防螨辅纤维是由抗菌防螨母粒经纺丝工序制成。
所述面料主纤维、抗菌防螨辅纤维的质量比为90-99:1-10。
所述天然纤维选自棉纤维、竹纤维、麻纤维、木纤维中的一种或几种。
所述合成纤维选自涤纶纤维、锦纶纤维、腈纶纤维、氯纶纤维、维纶纤维、氨纶纤维、聚烯烃纤维中的一种或几种。
抗菌防螨辅纤维可以与天然纤维和/或合成纤维制成复合纤维，从而扩宽了抗菌防螨母粒的应用范围，制得不同材质的抗菌防螨纤维面料。
所述抗菌防螨母粒是先由2-氯丙烯基异硫氰酸酯和磺胺嘧啶银经取代反应制备丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体，再由丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体经聚合反应制备抗菌防螨母粒。
所述取代反应是先将磺胺嘧啶银溶于氢氧化钠溶液中得到溶液I，并将2-氯丙烯基异硫氰酸酯溶于N,N-二甲基甲酰胺中得到溶液II，再向溶液II中滴加溶液I，加热至50-70℃反应，反应完成后加水搅拌，过滤，干燥，得到丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体。
所述磺胺嘧啶银、2-氯丙烯基异硫氰酸酯的摩尔比为1:1。
取代反应的反应方程式如下：
所述聚合反应是先将丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体和引发剂混合均匀后送入双螺杆挤出机中，在温度200-250℃、螺杆转速100-500rpm下经熔融反应后挤出造粒，得到抗菌防螨母粒。
所述引发剂为过氧化物类引发剂、偶氮类引发剂或两者的组合。
所述聚合反应的聚合度为50-100。
虽然磺胺嘧啶银属于已知的磺胺类/银盐抗细菌药，但通常用于治疗烧烫伤创面感染。本申请利用取代反应由2-氯丙烯基异硫氰酸酯和磺胺嘧啶银制备含有异硫氰酸酯和磺胺嘧啶银基团的单体，再利用单体经聚合反应制备抗菌防螨母粒，一方面通过化学键连接方式来提高银离子的耐洗性，并且由于含有银离子的抗菌防螨母粒被制成纤维，再与天然纤维和/或合成纤维经混纺工序制成复合纤维，银离子被包裹在复合纤维中，从而进一步提高银离子的耐洗性；另一方面异硫氰酸酯基团的引入可以进一步优化面料的抗菌防螨效果。
上述技术方案中采用的纺丝工序、纺纱工序、织造工序均采用本领域的现有工艺。
本发明的有益效果是：本发明采用非释放型高分子抗菌防螨剂(即抗菌防螨母粒)，它可以作用于细菌的细胞膜，使细菌无法进行呼吸，引起细菌的死亡，同时可以趋避和杀灭螨虫，使螨虫不能在纺织品上生存和繁殖，并且具有杰出的耐洗性，具有可靠的和耐久的抗菌防螨效果，经检测金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率可以达到99％以上，螨虫的趋避率可以达到97％以上。
具体实施方式
：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)先将0.1mol磺胺嘧啶银溶于5wt％氢氧化钠溶液中得到溶液I，并将0.1mol 2-氯丙烯基异硫氰酸酯溶于N,N-二甲基甲酰胺中得到溶液II，再向溶液II中滴加溶液I，加热至60℃反应24h，反应完成后加水搅拌30min，过滤，干燥，得到丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体。1H NMR(DMSO-d6,400MHz),δ:12.94(s,1H)，8.84(d,2H)，7.65-7.63(m,3H)，6.89(d,2H)，4.44(d,1H),4.21(s,2H)，4.03(s,1H).ESI-MS:m/z＝453.95[M+1]+.
(2)先将100份丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体和0.5份过氧化二苯甲酰混合均匀后送入双螺杆挤出机中，在一区温度215℃、二区温度220℃、三区温度230℃、四区温度240℃、五区温度240℃，螺杆转速150rpm，进料速度15rpm下经熔融反应后挤出造粒，得到抗菌防螨母粒。
(3)通过纺丝箱对抗菌防螨母粒进行纺丝，纺丝温度260℃，侧吹风温度22℃，风速控制在0.5m/s，得到抗菌防螨辅纤维。
(4)采用赛络纺工艺将棉纤维和抗菌防螨辅纤维按质量比95:5的比例纺成混纺纱，粗纱定量2.5g/10m，粗纱捻系数150，细纱喇叭口中心距3mm，细纱捻系数400，细纱前罗拉速度150r/min，得到混纺纱线；
(5)采用二上一下斜纹组织，按照经密150根/10cm、纬密100根/10cm进行织造，得到抗菌防螨纤维面料。
实施例2
(1)先将0.1mol磺胺嘧啶银溶于5wt％氢氧化钠溶液中得到溶液I，并将0.1mol 2-氯丙烯基异硫氰酸酯溶于N,N-二甲基甲酰胺中得到溶液II，再向溶液II中滴加溶液I，加热至60℃反应24h，反应完成后加水搅拌30min，过滤，干燥，得到丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体。
(2)先将100份丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体和0.5份过氧化二苯甲酰混合均匀后送入双螺杆挤出机中，在一区温度215℃、二区温度220℃、三区温度230℃、四区温度240℃、五区温度240℃，螺杆转速150rpm，进料速度15rpm下经熔融反应后挤出造粒，得到抗菌防螨母粒。
(3)通过纺丝箱对抗菌防螨母粒进行纺丝，纺丝温度260℃，侧吹风温度22℃，风速控制在0.5m/s，得到抗菌防螨辅纤维。
(4)采用赛络纺工艺将涤纶纤维和抗菌防螨辅纤维按质量比95:5的比例纺成混纺纱，粗纱定量2.5g/10m，粗纱捻系数150，细纱喇叭口中心距3mm，细纱捻系数400，细纱前罗拉速度150r/min，得到混纺纱线；
(5)采用二上一下斜纹组织，按照经密150根/10cm、纬密100根/10cm进行织造，得到抗菌防螨纤维面料。
实施例3
(1)先将0.1mol磺胺嘧啶银溶于5wt％氢氧化钠溶液中得到溶液I，并将0.1mol 2-氯丙烯基异硫氰酸酯溶于N,N-二甲基甲酰胺中得到溶液II，再向溶液II中滴加溶液I，加热至60℃反应24h，反应完成后加水搅拌30min，过滤，干燥，得到丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体。
(2)先将100份丙烯基异硫氰酸酯磺胺嘧啶银单体和0.5份过氧化二苯甲酰混合均匀后送入双螺杆挤出机中，在一区温度215℃、二区温度220℃、三区温度230℃、四区温度240℃、五区温度240℃，螺杆转速150rpm，进料速度15rpm下经熔融反应后挤出造粒，得到抗菌防螨母粒。
(3)通过纺丝箱对抗菌防螨母粒进行纺丝，纺丝温度260℃，侧吹风温度22℃，风速控制在0.5m/s，得到抗菌防螨辅纤维。
(4)采用赛络纺工艺将棉纤维、锦纶纤维和抗菌防螨辅纤维按质量比70:25:5的比例纺成混纺纱，粗纱定量2.5g/10m，粗纱捻系数150，细纱喇叭口中心距3mm，细纱捻系数400，细纱前罗拉速度150r/min，得到混纺纱线；
(5)采用二上一下斜纹组织，按照经密150根/10cm、纬密100根/10cm进行织造，得到抗菌防螨纤维面料。
对比例1
将实施例1中的2-氯丙烯基异硫氰酸酯替换为2-氯丙烯，其他条件不变。
对比例2
将实施例1中的抗菌防螨母粒替换为磺胺嘧啶银，其他条件不变。
对比例3
将实施例1中的抗菌防螨母粒替换为氯化十六烷基二甲基苄胺，其他条件不变。
对上述制备的面料进行抗菌防螨性能测试，结果见表1所示。
参照FZ/T 01021-1992《织物抗菌性能试验方法》进行抗菌性能测试。
参照日本大阪府立公共卫生研究所建立的螨虫培养基混入评价法测试螨虫增殖抑制率。
表1面料的抗菌防螨性能测试结果
经广东省微生物分析检测中心检测：实施例1-3所制面料的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌抑菌率达到99％以上，螨虫趋避率达到96％以上。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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