一种抗菌功能性车用面料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种抗菌功能性车用面料及其制备方法 (Antibacterial functional automobile fabric and preparation method thereof ) 是由 虞晓洁 李金荣 朱建成 丁贤福 冯艳 冯菊 陈建林 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于面料制备技术领域,涉及一种抗菌功能性车用面料及其制备方法,本发明所得到的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖-丙烯酰氯接枝织物,其中的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯与织物纤维中的有机基团具有较好的结合力,可以将具有抗菌效应的壳聚糖牢固地结合到织物表面,使得织物的抗菌性能具有一定的持久性,即使在经过了多次使用和洗涤后仍然保留足够强的抗菌性；本发明的丙烯酰氯还可以在促进壳聚糖更充分地发挥其抗菌效应,进一步增强织物的抗菌性能。(The invention belongs to the technical field of fabric preparation, and relates to an antibacterial functional automobile fabric and a preparation method thereof, wherein the obtained diphenylmethane-4, 4 '-diisocyanate-chitosan-acryloyl chloride grafted fabric has better binding force between the diphenylmethane-4, 4' -diisocyanate and organic groups in fabric fibers, and can firmly bind chitosan with antibacterial effect to the surface of the fabric, so that the antibacterial performance of the fabric has certain persistence, and the antibacterial property is still kept after multiple times of use and washing; the acryloyl chloride can also promote the chitosan to fully exert the antibacterial effect of the chitosan, and further enhance the antibacterial performance of the fabric.)
技术领域
本发明涉及面料及面料生产技术领域，具体地涉及一种抗菌功能性车用面料及其制备方法。
背景技术
随着经济社会的发展，功能性织物越发地受到消费者的青睐，相对于传统织物，功能性织物还具有更为广阔的市场空间，因此，为了抢占市场，各个织物厂家均致力于功能性织物开发和生产。
中国专利CN112048780A公开了一种耐磨耐水洗抗菌面料的制备方法，其包括如下步骤：步骤S1、2,3,5,6-四氟对苯二甲酸/3,3'-二氨基二丙基胺缩聚物的制备，步骤S2、苯腈基离子化改性2,3,5,6-四氟对苯二甲酸/3,3'-二氨基二丙基胺缩聚物，步骤S3、乙烯基氟硅油包覆改性石墨烯空心纳米纤维，步骤S4、耐磨纤维的制备，步骤S5、耐磨耐水洗抗菌面料的制备。本发明还提供了一种根据所述耐磨耐水洗抗菌面料的制备方法制备得到的面料。本发明提供的耐磨耐水洗抗菌面料综合性能优异，耐磨性能佳，柔软性、透气性、手感、耐曲折性能和抗菌性好。中国专利CN112048906A公开了一种具有优异生物兼容性的抗菌含银纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)将海藻酸纤维长丝束进行前处理，所述前处理步骤为将海藻纤维通过钠盐的有机溶液；(2)将前处理过的海藻长丝束安装到磁控溅射的送卷辊上；(3)封闭真空溅射镀层室，抽真空。(4)通入气体，并开启处理电源以及靶台电源，处理海藻酸纤维长丝，得到具有优异生物兼容性的抗菌含银纤维。中国专利CN112030554A公开了一种防辐射透气抗菌面料，其特征在于，包括基布层以及设于基布层上的耐候透气功能层；所述基布层为经纱和纬纱织造而成；所述经纱为纳米银修饰的石墨烯纤维；所述纬纱为功能合成纤维；所述功能合成纤维是由如下按重量份计的各原料制成：端羧基超支化聚酯10-20份、聚酯切片50-70份、阳离子改性羟基化富勒烯1-3份、石墨烯包覆纳米铝粉2-5份、偶联剂1-3份；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
现有技术中已经公开了多种制备抗菌功能性织物的方法，但是它们都具有一个共同的缺点，就是抗菌效果的持久性很差，织物在初始状态下具有很好的抗菌性，但是在经过多次使用以及多次洗涤后，其抗菌性就直线下降，或者已经不具备抗菌性，与普通织物无异。因此，如何提高抗菌织物的抗菌持久性、耐久性就成为了当下抗菌织物研发的重点方向。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种抗菌功能性车用面料及其制备方法，该面料不仅具有优秀的抗菌性能，还具有较好的抗菌耐久性。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种抗菌功能性车用面料制备方法，包括如下方法：
步骤1）：织物原料处理；
步骤2）：二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯接枝处理，将步骤1）中处理得到的织物原料浸渍装有到第一处理液的处理容器中，所述处理容器设置有氮气进口、物料出口以及冷凝器，织物在处理容器中进行磁力搅拌，向处理容器中通入氮气，在氮气气氛下加入3-6g二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯，而后将混合物在80-90℃条件下持续搅拌处理5-6小时，反应完成后用丙酮彻底冲洗织物，干燥后待用;
步骤3）：壳聚糖接枝处理，采用壳聚糖与步骤2）所得织物上的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯单元接枝，将步骤2）中得到的织物浸渍道第二处理液中进行接枝反应，得到二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物，所述第二处理液中包括壳聚糖和DMAC；
步骤4）：丙烯酰氯接枝处理，将步骤3）中得到的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物浸渍到含有丙烯酰氯和二氯甲烷的第三处理液中，反应后得到二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖-丙烯酰氯接枝织物。
进一步的，所述步骤1）的织物原料处理方法为采用丙酮和去离子水洗涤织物并干燥后，将干燥的织物原料在空气气氛下通过低温等离子体设备进行活化处理。
进一步的，所述活化处理是将织物原料在120W-180W的功率下进行等离子体处理。
进一步的，所述第一处理液包括DMF、二月桂酸二丁基锡。
进一步的，所述第二处理液中包括壳聚糖、DMAC、乙酸、二月桂酸二丁基锡。
进一步的，所述步骤3）中的接枝反应条件为将混合物在氮气气氛下于90℃-100℃持续磁力搅拌反应10h-12 h，而后将产品用丙酮洗涤3-5次，并在70℃-80℃下干燥1-2 h，以获得二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物。
进一步的，所述步骤4）中的反应条件为将混合物在50-60℃下持续磁力搅拌反应4-6 h，反应完成后，将产品用二氯甲烷洗涤4-5次，并在60℃下干燥30min。
本发明还提供一种抗菌功能性车用面料，其采用上述的制备方法制得。
本发明的有益效果为：
本发明所得到的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖-丙烯酰氯接枝织物，其中的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯与织物纤维中的有机基团具有较好的结合力，可以将具有抗菌效应的壳聚糖牢固地结合到织物表面，使得织物的抗菌性能具有一定的持久性，即使在经过了多次使用和洗涤后仍然保留足够强的抗菌性；本发明的丙烯酰氯还可以在促进壳聚糖更充分地发挥其抗菌效应，进一步增强织物的抗菌性能。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面将结合实施例对本发明的实施方案作进一步详细的描述，但是本发明的实施方式并不限于此。
为了使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面对本发明的应用过程作详细的描述。
实施例1：
一种抗菌功能性车用面料制备方法，包括如下方法：
步骤1）：织物原料处理；
步骤2）：二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯接枝处理，将步骤1）中处理得到的织物原料浸渍装有到第一处理液的处理容器中，所述处理容器设置有氮气进口、物料出口以及冷凝器，织物在处理容器中进行磁力搅拌，向处理容器中通入氮气，在氮气气氛下加入3g二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯，而后将混合物在80-90℃条件下持续搅拌处理5小时，反应完成后用丙酮彻底冲洗织物，干燥后待用;
步骤3）：壳聚糖接枝处理，采用壳聚糖与步骤2）所得织物上的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯单元接枝，将步骤2）中得到的织物浸渍道第二处理液中进行接枝反应，得到二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物，所述第二处理液中包括壳聚糖和DMAC；
步骤4）：丙烯酰氯接枝处理，将步骤3）中得到的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物浸渍到含有丙烯酰氯和二氯甲烷的第三处理液中，反应后得到二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖-丙烯酰氯接枝织物。
进一步的，所述步骤1）的织物原料处理方法为采用丙酮和去离子水洗涤织物并干燥后，将干燥的织物原料在空气气氛下通过低温等离子体设备进行活化处理。
进一步的，所述活化处理是将织物原料在120W的功率下进行等离子体处理。
进一步的，所述第一处理液包括DMF、二月桂酸二丁基锡。
进一步的，所述第二处理液中包括壳聚糖、DMAC、乙酸、二月桂酸二丁基锡。
进一步的，所述步骤3）中的接枝反应条件为将混合物在氮气气氛下于90℃持续磁力搅拌反应10hh，而后将产品用丙酮洗涤3次，并在70℃下干燥1-2 h，以获得二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物。
进一步的，所述步骤4）中的反应条件为将混合物在50℃下持续磁力搅拌反应4 h，反应完成后，将产品用二氯甲烷洗涤4次，并在60℃下干燥30min。
实施例2
一种抗菌功能性车用面料制备方法，包括如下方法：
步骤1）：织物原料处理；
步骤2）：二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯接枝处理，将步骤1）中处理得到的织物原料浸渍装有到第一处理液的处理容器中，所述处理容器设置有氮气进口、物料出口以及冷凝器，织物在处理容器中进行磁力搅拌，向处理容器中通入氮气，在氮气气氛下加入6g二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯，而后将混合物在90℃条件下持续搅拌处理6小时，反应完成后用丙酮彻底冲洗织物，干燥后待用;
步骤3）：壳聚糖接枝处理，采用壳聚糖与步骤2）所得织物上的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯单元接枝，将步骤2）中得到的织物浸渍道第二处理液中进行接枝反应，得到二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物，所述第二处理液中包括壳聚糖和DMAC；
步骤4）：丙烯酰氯接枝处理，将步骤3）中得到的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物浸渍到含有丙烯酰氯和二氯甲烷的第三处理液中，反应后得到二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖-丙烯酰氯接枝织物。
进一步的，所述步骤1）的织物原料处理方法为采用丙酮和去离子水洗涤织物并干燥后，将干燥的织物原料在空气气氛下通过低温等离子体设备进行活化处理。
进一步的，所述活化处理是将织物原料在180W的功率下进行等离子体处理。
进一步的，所述第一处理液包括DMF、二月桂酸二丁基锡。
进一步的，所述第二处理液中包括壳聚糖、DMAC、乙酸、二月桂酸二丁基锡。
进一步的，所述步骤3）中的接枝反应条件为将混合物在氮气气氛下于100℃持续磁力搅拌反应12 h，而后将产品用丙酮洗涤5次，并在80℃下干燥2 h，以获得二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物。
进一步的，所述步骤4）中的反应条件为将混合物在60℃下持续磁力搅拌反应6 h，反应完成后，将产品用二氯甲烷洗涤5次，并在60℃下干燥30min。
实施例3：
一种抗菌功能性车用面料制备方法，包括如下方法：
步骤1）：织物原料处理；
步骤2）：二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯接枝处理，将步骤1）中处理得到的织物原料浸渍装有到第一处理液的处理容器中，所述处理容器设置有氮气进口、物料出口以及冷凝器，织物在处理容器中进行磁力搅拌，向处理容器中通入氮气，在氮气气氛下加入5g二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯，而后将混合物在85℃条件下持续搅拌处理6小时，反应完成后用丙酮彻底冲洗织物，干燥后待用;
步骤3）：壳聚糖接枝处理，采用壳聚糖与步骤2）所得织物上的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯单元接枝，将步骤2）中得到的织物浸渍道第二处理液中进行接枝反应，得到二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物，所述第二处理液中包括壳聚糖和DMAC；
步骤4）：丙烯酰氯接枝处理，将步骤3）中得到的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物浸渍到含有丙烯酰氯和二氯甲烷的第三处理液中，反应后得到二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖-丙烯酰氯接枝织物。
进一步的，所述步骤1）的织物原料处理方法为采用丙酮和去离子水洗涤织物并干燥后，将干燥的织物原料在空气气氛下通过低温等离子体设备进行活化处理。
进一步的，所述活化处理是将织物原料在150W的功率下进行等离子体处理。
进一步的，所述第一处理液包括DMF、二月桂酸二丁基锡。
进一步的，所述第二处理液中包括壳聚糖、DMAC、乙酸、二月桂酸二丁基锡。
进一步的，所述步骤3）中的接枝反应条件为将混合物在氮气气氛下于95℃持续磁力搅拌反应11 h，而后将产品用丙酮洗涤4次，并在75℃下干燥2 h，以获得二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖接枝织物。
进一步的，所述步骤4）中的反应条件为将混合物在55℃下持续磁力搅拌反应5 h，反应完成后，将产品用二氯甲烷洗涤4次，并在60℃下干燥30min。
本发明所得到的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯-壳聚糖-丙烯酰氯接枝织物，其中的二苯甲烷-4,4′-二异氰酸酯与织物纤维中的有机基团具有较好的结合力，可以将具有抗菌效应的壳聚糖牢固地结合到织物表面，使得织物的抗菌性能具有一定的持久性，即使在经过了多次使用和洗涤后仍然保留足够强的抗菌性；本发明的丙烯酰氯还可以在促进壳聚糖更充分地发挥其抗菌效应，进一步增强织物的抗菌性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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