一种混纺织物的抗菌印染工艺的制作方法

1.本发明涉及纺织物印染领域，具体涉及一种混纺织物的抗菌印染工艺。


背景技术：

2.涤棉混纺织物由于其既突出了棉的舒适性又保留了涤纶的风格，具有挺括、滑爽、耐穿等特点，深受广大消费者的青睐。但是涤棉混纺织物中的棉组分含量较高，棉纤维虽然具有良好的服用性能，但是棉纤维一旦吸水后在纤维内部积聚水分子而使织物易湿难干，并容易滋生细菌从而影响人体健康。因此，增强涤棉混纺织物的抗菌功能性具有重要的意义。目前，市场上通常分别采用抗菌整理剂(主要是银离子、铜离子抗菌整理剂)对织物进行整理获得抗菌的整理效果，抗菌整理剂的整理存在三大缺陷：1.不耐洗涤，经多次洗涤后即丧失抗菌抑菌性能；2.金属离子盐的脱落存在一定的危害；3.抗菌整理剂在使用过程中污染排放较多、环保性差，对环境产生一定的影响。


技术实现要素：

3.针对现有技术中抗菌整理剂存在的不耐洗涤、对人体潜在危害以及环保性差的问题，本发明的目的是提供一种混纺织物的抗菌印染工艺。
4.本发明的目的采用以下技术方案来实现：
5.本发明提供一种混纺织物的抗菌印染工艺，包括以下步骤：
6.步骤1.将棉纤维进行改性处理，得到改性棉纤维；
7.步骤2.将改性棉纤维和聚酯纤维混纺，得到第一纱线；
8.步骤3.将改性棉纤维和聚氨基甲酸酯纤维混纺，得到第二纱线；
9.步骤4.以第一纱线作为经线、第二纱线作为纬线织造形成混纺织物坯体；
10.步骤5.将混纺织物使用染料浸染处理，得到混纺织物印染产物；
11.步骤6.将混纺织物印染产物置于干燥室内干燥处理，得到混纺织物。
12.优选地，所述步骤1中，棉纤维进行改性处理的步骤为：
[0013]ⅰ.将纳米勃姆石与原儿茶酸反应，得到改性纳米勃姆石；
[0014]ⅱ.将棉纤维使用邻苯二胺处理，得到邻苯二胺/棉纤维；
[0015]ⅲ.将邻苯二胺/棉纤维与改性纳米勃姆石结合，得到改性棉纤维。
[0016]
优选地，所述ⅰ过程具体为：
[0017]
称取原儿茶酸与n
‑
甲基吡咯烷酮混合，搅拌至完全溶解后，加入纳米勃姆石，超声均匀后，滴加浓硫酸，升温至140～150℃，冷凝反应8～12h后，离心取下层固体物，将下层固体物刮至过滤装置上使用去离子水冲洗至中性，干燥处理，得到改性纳米勃姆石；其中，原儿茶酸、纳米勃姆石与n
‑
甲基吡咯烷酮的质量比为1:2～4:10～20，浓硫酸为质量浓度为98％的硫酸，浓硫酸的加入量为原儿茶酸质量的1％～2％。
[0018]
优选地，所述ⅱ过程具体为：
[0019]
s1.称取棉纤维与质量分数为10％氢氧化钠溶液混合，升温至45～55℃，浸泡处理
2～4h后，过滤除去液体，使用去离子水冲洗至中性，得到活化后的棉纤维；其中，棉纤维与氢氧化钠溶液的质量比为1:6～10；
[0020]
s2.称取邻苯二胺与去离子水混合，升温至70～80℃，搅拌至完全溶解后，加入活化后的棉纤维，保温并持续搅拌处理8～10h，冷却后过滤得到固体并使用热水冲洗至少三次，干燥处理后，得到邻苯二胺/棉纤维；其中，邻苯二胺、活化后的棉纤维与去离子水的质量比为1:3～5:10～20。
[0021]
优选地，所述ⅲ过程具体为：
[0022]
将邻苯二胺/棉纤维、改性纳米勃姆石混合至n
‑
甲基吡咯烷酮中，充分分散后，倒入四氟乙烯作为内衬的反应釜内，使用氧气替换出反应釜内的空气并将反应釜置于120～140℃的条件下反应24～48h，冷却后过滤并收集固体产物，将固体产物依次使用酸液和碱液各冲洗三次，再使用去离子水冲洗至中性，得到改性棉纤维；其中，邻苯二胺/棉纤维、改性纳米勃姆石与n
‑
甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.2～0.4:10～20。
[0023]
优选地，所述酸液为浓度为0.1mol/l的盐酸溶液，所述碱液为浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液。
[0024]
优选地，所述步骤2中，混纺前，改性棉纤维需要依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚酯纤维需要依次经过开清棉、普梳和预并条处理。
[0025]
优选地，所述步骤2中，改性棉纤维和聚酯纤维的质量比为1～2:1。
[0026]
优选地，所述步骤2和所述步骤3中，混纺的过程依次为：粗纱、细纱和络筒，混纺的环境条件为：温度为25～30℃，湿度为55％～70％。
[0027]
优选地，所述粗纱是在粗纱机上进行粗纱工序，所述细纱是在细纱机上进行细纱工序，所述络筒是使用络筒机将纱线制成加捻筒子。
[0028]
优选地，所述步骤3中，混纺前，改性棉纤维需要依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚氨基甲酸酯纤维需要依次经过开清棉、普梳和预并条处理。
[0029]
优选地，所述步骤3中，改性棉纤维和聚氨基甲酸酯纤维的质量比为1:0.04～0.06。
[0030]
优选地，所述步骤4中，织造是将经线和纬线依次经过整经、浆纱、穿筘和织布步骤，最终织造形成混纺织物坯体。
[0031]
优选地，所述步骤4中，混纺织物坯体的织造形式为平纹或斜纹。
[0032]
优选地，所述步骤4中，经线和纬线纺织的密度为：经密度80～90根/cm，纬密度70～80根/cm。
[0033]
优选地，所述步骤5中，染料的浓度为25～50g/l，染料为氨基二苯乙烯二磺酸类直接染料、4.4
’‑
二氨基二苯脲类直接染料、4.4
’‑
二氨基苯甲酰替苯胺类直接染料、4.4
’‑
二氨基苯磺酰替苯胺类直接染料、二氨基杂环类直接染料中的一种。
[0034]
优选地，所述步骤6中，干燥温度为60～120℃。
[0035]
本发明的有益效果为：
[0036]
本发明公开了一种混纺织物的抗菌印染工艺，其中在使用的材料上选择了舒适吸湿的棉纤维作为主料，聚酯纤维和聚氨酯甲酸酯纤维作为辅料，为了进一步加强抗菌性，对棉纤维进行了抗菌改性，经过混纺和织造得到了手感舒适、透气抗菌、挺括抗皱以及色牢性好的面料。
[0037]
本发明通过制备了一种改性棉纤维，然后在与聚酯纤维和聚氨酯甲酸酯纤维混纺的条件下，得到的了一种耐洗涤、抗菌性强且染色性强的混纺织物。该混纺织物摒弃了传统添加抗菌整理剂进行抗菌处理的方法，而是直接在纤维上进行改进，使得抗菌效果能够保持的更加持久，且改进后的纤维也更容易上色。此外，制备得到的混纺织物相比较于常规的混纺棉织物具有更好的挺括性。
[0038]
本发明所制备的改性棉纤维是在棉纤维的基础上接枝吸附改性纳米勃姆石。该制备过程的反应原理可能是：第一，原儿茶酸与纳米勃姆石的缩合反应，纳米勃姆石中的羟基与原儿茶酸中的羧基发生结合，最终得到了改性纳米勃姆石；第二，棉纤维在与改性纳米勃姆石反应前依次经过活化处理和邻苯二胺处理，活化处理是使用碱液进行活化，降低棉纤维中的结晶度，然后使用邻苯二胺进行接枝，得到表面接枝大量邻苯二胺的棉纤维；第三，邻苯二胺/棉纤维与改性纳米勃姆石发生接枝反应，棉纤维中的邻苯二胺与改性纳米勃姆石中的原儿茶酸发生结合反应，双氨基和双酚羟基结合最终生成吩嗪类化合物，一方面使得纳米勃姆石与棉纤维结合的更加稳定，另一方面吩嗪类化合物具有较强的抑菌性，且更加容易与染料结合，因此，能够增加纤维材料的抗菌性和易染色性。
具体实施方式
[0039]
为了更清楚的说明本发明，对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0040]
勃姆石(γ
‑
alooh)是铝土矿的主要组成部分，是一种重要的化工原料，具有独特的晶体结构，广泛应用于催化剂及载体、造纸填料、无机阻燃剂等多个领域，特别是其作为前驱体可制备在陶瓷、电子、吸附和催化等领域广泛应用的三氧化二铝，具有广阔的应用前景。目前，具有特定形貌的无机纳米材料制备已经成为材料科学领域研究的热点。尤其是低维纳米材料，由于特殊的物理化学性质及广阔的应用价值受到了越来越多的重视。勃姆石属于正交晶系，具有层状结构，每单一结构层内，氧离子以立方密堆积排列在八面体的顶点，铝离子位于八面体的中央形成双层结构，氢氧根位于层状结构的表面上，层与层之间由氢键连接在一起。
[0041][0042]
下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
[0043]
实施例1
[0044]
一种混纺织物的抗菌印染工艺，包括以下步骤：
[0045]
步骤1.将棉纤维进行改性处理，得到改性棉纤维；
[0046]
步骤2.将改性棉纤维依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚酯纤维依次经过开清棉、普梳和预并条处理，然后在温度为25～30℃，湿度为55％～70％的条件下依次经过粗纱、细纱和络筒处理，得到第一纱线；其中，改性棉纤维和聚酯纤维的质量比为1.5:1；粗纱是在粗纱机上进行粗纱工序，细纱是在细纱机上进行细纱工序，络筒是使用络筒机将纱线制成加捻筒子；
[0047]
步骤3.将改性棉纤维依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚氨基甲酸酯纤维依次经过开清棉、普梳和预并条处理，然后在温度为25～30℃，湿度为55％～70％的条件下依次经过粗纱、细纱和络筒处理，得到第二纱线；改性棉纤维和聚氨基甲酸酯纤维的质量比为1:0.05；
[0048]
步骤4.以第一纱线作为经线、第二纱线作为纬线依次经过整经、浆纱、穿筘和织布步骤，最终织造形成混纺织物坯体；其中，混纺织物坯体的织造形式为平纹；经线和纬线纺织的密度为：经密度86根/cm，纬密度72根/cm；
[0049]
步骤5.将混纺织物使用染料浸染处理，得到混纺织物印染产物；其中，染料的浓度为30g/l，染料为氨基二苯乙烯二磺酸类直接染料；
[0050]
步骤6.将混纺织物印染产物置于温度为90℃的干燥室内干燥处理，得到混纺织物。
[0051]
步骤1中，棉纤维进行改性处理的步骤为：
[0052]ⅰ.将纳米勃姆石与原儿茶酸反应，得到改性纳米勃姆石：
[0053]
称取原儿茶酸与n
‑
甲基吡咯烷酮混合，搅拌至完全溶解后，加入纳米勃姆石，超声均匀后，滴加浓硫酸，升温至140～150℃，冷凝反应8～12h后，离心取下层固体物，将下层固体物刮至过滤装置上使用去离子水冲洗至中性，干燥处理，得到改性纳米勃姆石；其中，原儿茶酸、纳米勃姆石与n
‑
甲基吡咯烷酮的质量比为1:3:15，浓硫酸为质量浓度为98％的硫酸，浓硫酸的加入量为原儿茶酸质量的1.5％。
[0054]ⅱ.将棉纤维使用邻苯二胺处理，得到邻苯二胺/棉纤维：
[0055]
s1.称取棉纤维与质量分数为10％氢氧化钠溶液混合，升温至45～55℃，浸泡处理2～4h后，过滤除去液体，使用去离子水冲洗至中性，得到活化后的棉纤维；其中，棉纤维与氢氧化钠溶液的质量比为1:8；
[0056]
s2.称取邻苯二胺与去离子水混合，升温至70～80℃，搅拌至完全溶解后，加入活化后的棉纤维，保温并持续搅拌处理8～10h，冷却后过滤得到固体并使用热水冲洗至少三次，干燥处理后，得到邻苯二胺/棉纤维；其中，邻苯二胺、活化后的棉纤维与去离子水的质量比为1:4:15。
[0057]ⅲ.将邻苯二胺/棉纤维与改性纳米勃姆石结合，得到改性棉纤维：
[0058]
将邻苯二胺/棉纤维、改性纳米勃姆石混合至n
‑
甲基吡咯烷酮中，充分分散后，倒入四氟乙烯作为内衬的反应釜内，使用氧气替换出反应釜内的空气并将反应釜置于120～140℃的条件下反应24～48h，冷却后过滤并收集固体产物，将固体产物依次使用浓度为0.1mol/l的盐酸溶液和浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液各冲洗三次，再使用去离子水冲洗至中性，得到改性棉纤维；其中，邻苯二胺/棉纤维、改性纳米勃姆石与n
‑
甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.3:15。
[0059]
实施例2
[0060]
一种混纺织物的抗菌印染工艺，包括以下步骤：
[0061]
步骤1.将棉纤维进行改性处理，得到改性棉纤维；
[0062]
步骤2.将改性棉纤维依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚酯纤维依次经过开清棉、普梳和预并条处理，然后在温度为25～30℃，湿度为55％～70％的条件下依次经过粗纱、细纱和络筒处理，得到第一纱线；其中，改性棉纤维和聚酯纤维的质量比为1:1；粗纱是在粗纱机上进行粗纱工序，细纱是在细纱机上进行细纱工序，络筒是使用络筒机将纱线制成加捻筒子；
[0063]
步骤3.将改性棉纤维依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚氨基甲酸酯纤维依次经过开清棉、普梳和预并条处理，然后在温度为25～30℃，湿度为55％～70％的条件下依次经过粗纱、细纱和络筒处理，得到第二纱线；改性棉纤维和聚氨基甲酸酯纤维的质量比为1:0.04；
[0064]
步骤4.以第一纱线作为经线、第二纱线作为纬线依次经过整经、浆纱、穿筘和织布步骤，最终织造形成混纺织物坯体；其中，混纺织物坯体的织造形式为平纹；经线和纬线纺织的密度为：经密度80根/cm，纬密度70根/cm；
[0065]
步骤5.将混纺织物使用染料浸染处理，得到混纺织物印染产物；其中，染料的浓度为25g/l，染料为4.4
’‑
二氨基二苯脲类直接染料；
[0066]
步骤6.将混纺织物印染产物置于温度为60℃的干燥室内干燥处理，得到混纺织物。
[0067]
步骤1中，棉纤维进行改性处理的步骤为：
[0068]ⅰ.将纳米勃姆石与原儿茶酸反应，得到改性纳米勃姆石：
[0069]
称取原儿茶酸与n
‑
甲基吡咯烷酮混合，搅拌至完全溶解后，加入纳米勃姆石，超声均匀后，滴加浓硫酸，升温至140～150℃，冷凝反应8～12h后，离心取下层固体物，将下层固体物刮至过滤装置上使用去离子水冲洗至中性，干燥处理，得到改性纳米勃姆石；其中，原儿茶酸、纳米勃姆石与n
‑
甲基吡咯烷酮的质量比为1:2:10，浓硫酸为质量浓度为98％的硫酸，浓硫酸的加入量为原儿茶酸质量的1％。
[0070]ⅱ.将棉纤维使用邻苯二胺处理，得到邻苯二胺/棉纤维：
[0071]
s1.称取棉纤维与质量分数为10％氢氧化钠溶液混合，升温至45～55℃，浸泡处理2～4h后，过滤除去液体，使用去离子水冲洗至中性，得到活化后的棉纤维；其中，棉纤维与氢氧化钠溶液的质量比为1:6；
[0072]
s2.称取邻苯二胺与去离子水混合，升温至70～80℃，搅拌至完全溶解后，加入活化后的棉纤维，保温并持续搅拌处理8～10h，冷却后过滤得到固体并使用热水冲洗至少三次，干燥处理后，得到邻苯二胺/棉纤维；其中，邻苯二胺、活化后的棉纤维与去离子水的质量比为1:3:10。
[0073]ⅲ.将邻苯二胺/棉纤维与改性纳米勃姆石结合，得到改性棉纤维：
[0074]
将邻苯二胺/棉纤维、改性纳米勃姆石混合至n
‑
甲基吡咯烷酮中，充分分散后，倒入四氟乙烯作为内衬的反应釜内，使用氧气替换出反应釜内的空气并将反应釜置于120～140℃的条件下反应24～48h，冷却后过滤并收集固体产物，将固体产物依次使用浓度为0.1mol/l的盐酸溶液和浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液各冲洗三次，再使用去离子水冲洗至中性，得到改性棉纤维；其中，邻苯二胺/棉纤维、改性纳米勃姆石与n
‑
甲基吡咯烷酮的质
量比为1:0.2:10。
[0075]
实施例3
[0076]
一种混纺织物的抗菌印染工艺，包括以下步骤：
[0077]
步骤1.将棉纤维进行改性处理，得到改性棉纤维；
[0078]
步骤2.将改性棉纤维依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚酯纤维依次经过开清棉、普梳和预并条处理，然后在温度为25～30℃，湿度为55％～70％的条件下依次经过粗纱、细纱和络筒处理，得到第一纱线；其中，改性棉纤维和聚酯纤维的质量比为2:1；粗纱是在粗纱机上进行粗纱工序，细纱是在细纱机上进行细纱工序，络筒是使用络筒机将纱线制成加捻筒子；
[0079]
步骤3.将改性棉纤维依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚氨基甲酸酯纤维依次经过开清棉、普梳和预并条处理，然后在温度为25～30℃，湿度为55％～70％的条件下依次经过粗纱、细纱和络筒处理，得到第二纱线；改性棉纤维和聚氨基甲酸酯纤维的质量比为1:0.06；
[0080]
步骤4.以第一纱线作为经线、第二纱线作为纬线依次经过整经、浆纱、穿筘和织布步骤，最终织造形成混纺织物坯体；其中，混纺织物坯体的织造形式为斜纹；经线和纬线纺织的密度为：经密度90根/cm，纬密度80根/cm；
[0081]
步骤5.将混纺织物使用染料浸染处理，得到混纺织物印染产物；其中，染料的浓度为50g/l，染料为二氨基杂环类直接染料；
[0082]
步骤6.将混纺织物印染产物置于温度为120℃的干燥室内干燥处理，得到混纺织物。
[0083]
步骤1中，棉纤维进行改性处理的步骤为：
[0084]ⅰ.将纳米勃姆石与原儿茶酸反应，得到改性纳米勃姆石：
[0085]
称取原儿茶酸与n
‑
甲基吡咯烷酮混合，搅拌至完全溶解后，加入纳米勃姆石，超声均匀后，滴加浓硫酸，升温至140～150℃，冷凝反应8～12h后，离心取下层固体物，将下层固体物刮至过滤装置上使用去离子水冲洗至中性，干燥处理，得到改性纳米勃姆石；其中，原儿茶酸、纳米勃姆石与n
‑
甲基吡咯烷酮的质量比为1:4:20，浓硫酸为质量浓度为98％的硫酸，浓硫酸的加入量为原儿茶酸质量的2％。
[0086]ⅱ.将棉纤维使用邻苯二胺处理，得到邻苯二胺/棉纤维：
[0087]
s1.称取棉纤维与质量分数为10％氢氧化钠溶液混合，升温至45～55℃，浸泡处理2～4h后，过滤除去液体，使用去离子水冲洗至中性，得到活化后的棉纤维；其中，棉纤维与氢氧化钠溶液的质量比为1:10；
[0088]
s2.称取邻苯二胺与去离子水混合，升温至70～80℃，搅拌至完全溶解后，加入活化后的棉纤维，保温并持续搅拌处理8～10h，冷却后过滤得到固体并使用热水冲洗至少三次，干燥处理后，得到邻苯二胺/棉纤维；其中，邻苯二胺、活化后的棉纤维与去离子水的质量比为1:5:20。
[0089]ⅲ.将邻苯二胺/棉纤维与改性纳米勃姆石结合，得到改性棉纤维：
[0090]
将邻苯二胺/棉纤维、改性纳米勃姆石混合至n
‑
甲基吡咯烷酮中，充分分散后，倒入四氟乙烯作为内衬的反应釜内，使用氧气替换出反应釜内的空气并将反应釜置于120～140℃的条件下反应24～48h，冷却后过滤并收集固体产物，将固体产物依次使用浓度为
0.1mol/l的盐酸溶液和浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液各冲洗三次，再使用去离子水冲洗至中性，得到改性棉纤维；其中，邻苯二胺/棉纤维、改性纳米勃姆石与n
‑
甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.4:20。
[0091]
对比例
[0092]
一种混纺织物的抗菌印染工艺，包括以下步骤：
[0093]
步骤1.将棉纤维依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚酯纤维依次经过开清棉、普梳和预并条处理，然后在温度为25～30℃，湿度为55％～70％的条件下依次经过粗纱、细纱和络筒处理，得到第一纱线；其中，棉纤维和聚酯纤维的质量比为1.5:1；粗纱是在粗纱机上进行粗纱工序，细纱是在细纱机上进行细纱工序，络筒是使用络筒机将纱线制成加捻筒子；
[0094]
步骤2.将棉纤维依次经过开清棉、梳棉、预并条和精梳处理，聚氨基甲酸酯纤维依次经过开清棉、普梳和预并条处理，然后在温度为25～30℃，湿度为55％～70％的条件下依次经过粗纱、细纱和络筒处理，得到第二纱线；棉纤维和聚氨基甲酸酯纤维的质量比为1:0.05；
[0095]
步骤3.以第一纱线作为经线、第二纱线作为纬线依次经过整经、浆纱、穿筘和织布步骤，最终织造形成混纺织物坯体；其中，混纺织物坯体的织造形式为平纹；经线和纬线纺织的密度为：经密度86根/cm，纬密度72根/cm；
[0096]
步骤4.将混纺织物使用染料浸染处理，得到混纺织物印染产物；其中，染料的浓度为30g/l，染料为氨基二苯乙烯二磺酸类直接染料；
[0097]
步骤5.将混纺织物印染产物置于温度为90℃的干燥室内干燥处理，得到混纺织物。
[0098]
为了更加清楚的对本发明进行说明，将使用本发明实施例1～3以及对比例的工艺得到的混纺织物进行性能上的检测对比，使用gb/t 3917.2
‑
2009的标准检测面料的拉伸强度，使用gb/t 3921.1
‑
1997的标准检测面料的耐水洗色牢度，使用gb/t 20944.2
‑
2007的标准检测面料的抑菌率，且水洗是采用相同的方法进行洗涤，结果如表1所示：
[0099]
表1不同混纺织物的性能对比
[0100][0101]
由表1可知，本发明实施例1～3的工艺制备得到的混纺织物具有更好的拉伸强度、耐水洗色牢度，以及较好的抑菌率和耐水洗性。
[0102]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应
当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。