一种抗菌羊绒针织纱线及其制备方法与流程

1.本发明属于针织纱线技术领域，具体涉及一种抗菌羊绒针织纱线及其制备方法。


背景技术：

2.目前市场中大部分抗菌纱线多采用后整理添加抗菌助剂形式进行抗菌处理，其主要是抗菌功能性会经过水洗等因素不断下降，同时抗菌助剂本身对环境和人体也是会有一定的危害，抗菌剂多采用含银等抗菌剂，成本较高，而采用二氧化钛作为光催化抗菌剂，其抗菌效果较差，另外，采用浸渍或涂覆的工艺，与纤维之间的结合性能较差，耐久性不够强；采用二氧化钛添加到纤维之中再进行纺丝会导致纺丝的强度偏低，由于二氧化钛被包裹同时也会导致抗菌和远红外效果较差。
3.专利cn 105420901a公开了一种红豆绒远红外发热功能面料，其直接采用制备好的纳米二氧化钛作为原料，制备成整理剂对纱线进行处理，制成的红豆绒远红外发热功能面料远红外发热率为0.88％以上，远红外辐照温升达到2.4℃以上，但其仍然存在远红外性能较低，并且二氧化钛附着力不强等缺陷。现有技术中也有一些采用掺杂的方法来提高二氧化钛的抗菌性能或远红外性能，但是，其抗菌性能和远红外性能仍然较差，并且现有技术中通常采用一些处理剂来保证具有良好的抗起毛起球性能，因此，急待需找一种具有良好的抗起毛起球效果，并且能够显著提高抗菌和远红外的手段。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种抗菌羊绒针织纱线的制备方法，采用控制针织纱线中的各个纤维的比例，能够惊奇地发现由该抗菌羊绒针织纱线制成的面料具有优秀的抗起毛起球性能；通过在针织纱线上反应合成共掺杂二氧化钛，能够克服现有技术中采用浸渍法结合不紧密，采用在纤维中添加二氧化钛并再进行纺丝后强度降低，抗菌和远红外性能变差的缺点；经过抗静电剂处理后，具有良好的抗静电性能；通过mg和gd共掺杂二氧化钛，得到了金红石和锐钛矿复合相的二氧化钛，mg和gd能够起到协同增强的作用，共掺杂能够有效抑制了二氧化钛晶体的生长，协同改善晶格结构，降低产品的尺寸，提高比表面积，提高光催化活性，显著地提高抗菌性能，同时显著提高远红外性能。
5.本发明实现解决上述问题的技术方案如下：一种抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体包括以下步骤：
6.(1)采用混纺纱线原料混纺成针织纱线，其中，按照重量份数计，混纺纱线原料由羊绒28
‑
32份、羊毛43
‑
47份、锦纶11
‑
15份和涤纶10
‑
14份组成；
7.(2)取四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆加入去离子水和无水乙醇，其中四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆摩尔比为100：1
‑
2：2
‑
4，进行超声混合10
‑
15min，随后加入适量聚乙二醇，再加入适量硅烷偶联剂，继续超声搅拌10
‑
17min，然后将步骤(1)所得的针织纱线投入到混合溶液中，再加入氨水，然后转入反应釜中进行溶剂热反应，控制反应釜的压力为0.5
‑
0.8mpa，在120
‑
150℃下保温2
‑
5h，冷却至室温后静置10min后取出、洗涤至中性，在100℃烘干3小时，
得到负载镁、钆共掺杂二氧化钛的针织纱线，即为抗菌羊绒针织纱线；抗菌羊绒针织纱线上的镁、钆共掺杂二氧化钛的粒径d50为11
‑
15nm。
8.进一步，步骤(1)中，按照重量份数计，混纺纱线原料由羊绒30份、羊毛45份、锦纶13份和涤纶12份组成。
9.进一步，步骤(1)中，所述混纺纱线原料经过开松、染色、和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒后制成针织纱线，其中，在和毛阶段加入抗静电剂进行处理。
10.进一步，步骤(2)中，所述的镁、钆共掺杂二氧化钛中mg的掺杂比约为1
‑
2％，gd的掺杂比约为2
‑
4％，其中mg和gd的掺杂比以mg、gd与ti的摩尔比计；所述的镁、钆共掺杂二氧化钛的比表面积约为85.2
‑
89.2m2/g。
11.进一步，步骤(2)中，所述四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆摩尔比为100：1.5：3。
12.进一步，步骤(2)中，所述镁、钆共掺杂二氧化钛的物相为金红石和锐钛矿的复合相。
13.进一步，步骤(2)中，控制反应釜的压力为0.6mpa，在130℃下保温3h。
14.进一步，步骤(2)中，所述的镁、钆共掺杂二氧化钛的粒径d50为11nm，mg的掺杂比为1.5％，gd的掺杂比为3％，其中mg和gd的掺杂比以mg、gd与ti的摩尔比计；所述的镁、钆共掺杂二氧化钛的比表面积约为89.2m2/g。
15.本发明还包括根据上述制备方法的制得的抗菌羊绒针织纱线。
16.本发明还包括由上述抗菌羊绒针织纱线纺织成的面料。
17.进一步，由抗菌羊绒针织纱线制成的面料的抗起毛起球等级为5级；抗静电等级为a级；远红外发热率为0.95以上，远红外辐照温升达到3.2℃以上；对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了99.7％以上和97.1％以上。
18.本发明的有益效果：
19.(1)本发明制备方法简单，采用原料简单易得，处理方式简单。本发明所采用的针织纱线由不同收缩比例的纤维捻丝而成，通过调整针织纱线中各个纤维的含量，意外的发现，该针织纱线制成的面料具有良好的抗起毛起球性能。针织纱线中去除羊绒、羊毛、锦纶和涤纶其中的任意一种均不能达到良好的抗起毛起球性能，增大针织纱线中羊绒、羊毛、锦纶和涤纶中的任一种的重量，也会导致抗起毛起球性能下降；经过抗静电剂处理后，具有良好的抗静电性能。
20.(2)本发明抗菌羊绒针织纱线负载二氧化钛采用原位生长mg、gd共掺杂纳米二氧化钛，提高面料抗菌性能的同时提高远红外性能，通过原位生长，提高了纤维与二氧化钛的结合力，相比直接采用mg、gd共掺杂纳米二氧化钛作为原料进行交联负载，具有更强的结合力，相比直接添加到纤维中熔化进行纺丝来说，具有更好的强度和韧性，并且也具有更高的抗菌和远红外性能，并且，洗涤400次之后，抗菌性能和远红外性能具有良好的保持效果。
21.(3)本发明利用mg、gd的共掺杂起到了协同作用，得到了物相为金红石和锐钛矿复合相的二氧化钛，mg和gd共掺杂能够有效抑制了二氧化钛晶体的生长，协同改善晶格结构，降低产品的尺寸，提高比表面积，提高光催化活性，协同提高抗菌性能，同时提高远红外性能，该抗菌羊绒针织纱线制成的面料的远红外发热率为0.95以上，远红外辐照温升达到3.2℃以上，对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了99.7％以上和97.1％以上。不进行mg和gd掺杂或只进行mg和gd中一种掺杂时，其抗菌性能和远红外性能要明显弱于mg和gd
共掺杂时的抗菌性能和远红外性能；另外，要控制mg和gd掺杂的比例，mg和gd掺杂量过低或过高都会导致抗菌性能和远红外性能下降；最后，利用聚乙二醇作为表面活性剂能够使制得的共掺杂二氧化钛分散性良好，不团聚，制得的共掺杂二氧化钛粒径小，比表面积大。
具体实施方式
22.实施例1
23.抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体包括以下步骤：
24.(1)采用混纺纱线原料经过开松、染色、和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒后制成成针织纱线，在和毛阶段加入抗静电剂xfz
‑
03进行处理，其中，按照重量份数计，混纺纱线原料由羊绒30份、羊毛45份、锦纶13份和涤纶12份组成；
25.(2)取四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆加入去离子水和无水乙醇，其中四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆摩尔比为100：1.5：3，进行超声混合12min，随后加入聚乙二醇，再加入硅烷偶联剂kh
‑
570，继续超声搅拌13min，然后将第(1)所得的针织纱线投入到混合溶液中，再加入氨水，然后转入反应釜中进行溶剂热反应，控制反应釜的压力为0.6mpa，在130℃下保温3h，冷却至室温后静置10min后取出、洗涤至中性，在100℃烘干3小时，得到负载镁、钆共掺杂二氧化钛的针织纱线，即为抗菌羊绒针织纱线。抗菌羊绒针织纱线上的镁、钆共掺杂二氧化钛的粒径d50为11nm，比表面积约为89.2m2/g，二氧化钛中mg的掺杂比为1.5％，gd的掺杂比为3％，其中mg和gd的掺杂比以mg、gd与ti的摩尔比计；镁、钆共掺杂二氧化钛的物相为金红石和锐钛矿复合相。
26.将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。
27.采用gb/t 4802.1
‑
2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法》进行抗起毛起球等级测试，该面料的抗起毛起球等级为5级。
28.采用gb/t 30127
‑
2013《纺织品远红外性能的检测和评价》进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.97以上，远红外辐照温升达到3.5℃以上。
29.采用gb/t 12703.1《纺织品静电性能的评定第1部分静电压半衰期》进行抗静电性能测试，等级为a级。
30.在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了99.9％和97.5％。
31.将上述面料经过400次洗涤后按照同样方法进行远红外发射率、远红外辐射升温值和抗菌性能测试，经测试，该面料的远红外发热率为0.96以上，远红外辐照温升达到3.3℃以上；对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了99.3％和97.1％。可见，该抗菌羊绒针织纱线上的镁、钆共掺杂二氧化钛与纤维结合能力强，不容易洗掉。
32.实施例2
33.抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体包括以下步骤：
34.(1)采用混纺纱线原料经过开松、染色、和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒后制成针织纱线，在和毛阶段加入抗静电剂xfz
‑
03进行处理，其中，按照重量份数计，混纺纱线原料由羊绒28份、羊毛43份、锦纶15份和涤纶14份组成；
35.(2)取四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆加入去离子水和无水乙醇，其中四氯化钛、硝酸
镁、硝酸钆摩尔比为100：1：2，进行超声混合10min，随后加入聚乙二醇，再加入硅烷偶联剂kh
‑
570，继续超声搅拌17min，然后将第(1)所得的针织纱线投入到混合溶液中，再加入氨水，然后转入反应釜中进行溶剂热反应，控制反应釜的压力为0.8mpa，在150℃下保温2h，冷却至室温后静置10min后取出、洗涤至中性，在100℃烘干3小时，得到负载镁、钆共掺杂二氧化钛的针织纱线，即为抗菌羊绒针织纱线。抗菌羊绒针织纱线上的镁、钆共掺杂二氧化钛的粒径d50为13nm，比表面积约为87.1m2/g，二氧化钛中mg的掺杂比为1％，gd的掺杂比为2％，其中mg和gd的掺杂比以mg、gd与ti的摩尔比计，镁、钆共掺杂二氧化钛的物相为金红石和锐钛矿复合相。
36.将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。
37.采用gb/t 4802.1
‑
2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法》进行抗起毛起球等级测试，该面料的抗起毛起球等级为5级。
38.采用gb/t 30127
‑
2013《纺织品远红外性能的检测和评价》进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.96以上，远红外辐照温升达到3.3℃以上。
39.采用gb/t 12703.1《纺织品静电性能的评定第1部分静电压半衰期》进行抗静电性能测试，等级为a级。
40.在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了99.8％和97.2％。
41.将上述面料经过400次洗涤后按照同样方法进行远红外发射率、远红外辐射升温值和抗菌性能测试，经测试，该面料的远红外发热率为0.95以上，远红外辐照温升达到3.2℃以上；对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了99.2％和97.0％。可见，该抗菌羊绒针织纱线上的镁、钆共掺杂二氧化钛与纤维结合能力强，不容易洗掉。
42.实施例3
43.抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体包括以下步骤：
44.(1)采用混纺纱线原料经过开松、染色、和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒后制成针织纱线，在和毛阶段加入抗静电剂xfz
‑
03进行处理，其中，按照重量份数计，混纺纱线原料由羊绒32份、羊毛47份、锦纶11份和涤纶10份组成；
45.(2)取四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆加入去离子水和无水乙醇，其中四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆摩尔比为100：2：4，进行超声混合15min，随后加入聚乙二醇，再加入硅烷偶联剂kh
‑
570，继续超声搅拌10min，然后将第(1)所得的针织纱线投入到混合溶液中，再加入氨水，然后转入反应釜中进行溶剂热反应，控制反应釜的压力为0.5mpa，在120℃下保温5h，冷却至室温后静置10min后取出、洗涤至中性，在100℃烘干3小时，得到负载镁、钆共掺杂二氧化钛的针织纱线，即为抗菌羊绒针织纱线。抗菌羊绒针织纱线上的镁、钆共掺杂二氧化钛的粒径d50为15nm，比表面积约为85.2m2/g，二氧化钛中mg的掺杂比为2％，gd的掺杂比为4％，其中mg和gd的掺杂比以mg、gd与ti的摩尔比计，镁、钆共掺杂二氧化钛的物相为金红石和锐钛矿复合相。
46.将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。
47.采用gb/t 4802.1
‑
2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法》进行抗起毛起球等级测试，该面料的抗起毛起球等级为5级。
48.采用gb/t 30127
‑
2013《纺织品远红外性能的检测和评价》进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.95以上，远红外辐照温升达到3.2℃以上。
49.采用gb/t 12703.1《纺织品静电性能的评定第1部分静电压半衰期》进行抗静电性能测试，等级为a级。
50.在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了99.7％和97.1％。
51.将上述面料经过400次洗涤后按照同样方法进行远红外发射率、远红外辐射升温值和抗菌性能测试，经测试，该面料的远红外发热率为0.94以上，远红外辐照温升达到3.1℃以上；对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了99.1％和96.9％。可见，该抗菌羊绒针织纱线上的镁、钆共掺杂二氧化钛与纤维结合能力强，不容易洗掉。
52.对比例1：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(1)中混纺纱线原料没有羊绒、羊毛、锦纶和涤纶其中的一种，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用gb/t 4802.1
‑
2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法》进行抗起毛起球等级测试，该面料的抗起毛起球等级仅为2或3级。
53.对比例2：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(1)中混纺纱线原料将羊毛增大到40份，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用gb/t 4802.1
‑
2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法》进行抗起毛起球等级测试，该面料的抗起毛起球等级仅为3级。
54.对比例3：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(1)中混纺纱线原料将羊绒增大到50份，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用gb/t 4802.1
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2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法》进行抗起毛起球等级测试，该面料的抗起毛起球等级仅为2级。
55.对比例4：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(1)中混纺纱线原料将锦纶增大到20份，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用gb/t 4802.1
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2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法》进行抗起毛起球等级测试，该面料的抗起毛起球等级仅为3级。
56.对比例5：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(1)中混纺纱线原料将涤纶增大到18份，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用gb/t 4802.1
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2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法》进行抗起毛起球等级测试，该面料的抗起毛起球等级仅为3级。
57.由实施例1
‑
3和对比例1
‑
5可以看出，本发明所采用的针织纱线由不同收缩比例的纤维捻丝而成，并且具有特定的比例，由于该针织纱线的特殊结构，具有高的抗起毛起球性，针织纱线中去除羊绒、羊毛、锦纶和涤纶其中的任意一种均不能达到良好的抗起毛起球性能，增大针织纱线中羊绒、羊毛、锦纶和涤纶中的任一种的重量，也会导致抗起毛起球性能下降，因此，由实施例1
‑
3所使用的针织纱线大大增加面料使用效果。
58.对比例6：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(2)中，直接采用镁、钆共掺杂二氧化钛替换四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆作为原料，其中二氧化钛的粒径d50为11nm，二氧化钛中mg的掺杂比为1.5％，gd的掺杂比为3％，其中mg和gd的掺杂比
以mg、gd与ti的摩尔比计，比表面积约为89.2m2/g，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。
59.采用同样的方法进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.95以上，远红外辐照温升达到2.4℃以上。在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了94.5％和91.3％。将上述面料经过400次洗涤后按照同样方法进行远红外发射率、远红外辐射升温值和抗菌性能测试，经测试，该面料的远红外发热率为0.88以上，远红外辐照温升达到1.4℃以上；对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了83.3％和80.1％。
60.由实施例1和对比例6可以看出，直接采用镁、钆共掺杂二氧化钛作为原料，其负载到针织纱线上的效果要差些，由于没有进行原位反应负载，仅靠硅烷偶联剂等负载效果并不好，并且与纤维的结合力较差，洗涤多次后，远红外性能和抗菌性能明显下降。
61.对比例7：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(2)中，不添加掺杂原料硝酸镁和硝酸钆，即不进行mg和gd掺杂，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用同样的方法进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.80以上，远红外辐照温升达到0.5℃以上。在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了50.2％和46.1％。
62.对比例8：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(2)中，不添加掺杂原料硝酸钆，即不进行gd掺杂，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用同样的方法进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.86以上，远红外辐照温升达到1.1℃以上。在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了69.9％和66.8％。
63.对比例9：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(2)中，不添加掺杂原料硝酸镁，即不进行mg掺杂，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用同样的方法进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.89以上，远红外辐照温升达到1.8℃以上。在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了72.6％和70.1％。
64.对比例10：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(2)中，将四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆摩尔比调整为100：1.5：5，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用同样的方法进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.92以上，远红外辐照温升达到2.4℃以上。在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了92.6％和89.2％。
65.对比例11：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(2)中，将四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆摩尔比调整为100：1.5：1，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用同样的方法进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.90以上，远红外辐照温升达到2.2℃以上。在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了88.2％和84.3％。
66.对比例12：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(2)中，将四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆摩尔比调整为100：3：3，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用同样的方法进行远红外发射率和远红外辐射升温
值测试，该面料的远红外发热率为0.93以上，远红外辐照温升达到2.6℃以上。在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了90.4％和86.5％。
67.对比例13：抗菌羊绒针织纱线的制备方法，具体步骤同实施例1，不同在步骤(2)中，将四氯化钛、硝酸镁、硝酸钆摩尔比调整为100：0.9：3，其他步骤均相同。将上述得到的抗菌羊绒针织纱线制成面料进行测试。采用同样的方法进行远红外发射率和远红外辐射升温值测试，该面料的远红外发热率为0.91以上，远红外辐照温升达到2.4℃以上。在光照的下进行抗菌性能：对大肠杆菌、金色葡萄球菌的除菌率，分别达到了89.6％和87.2％。
68.由实施例1
‑
3和对比例7
‑
13可以看出，mg和gd共掺杂起到了协同作用，mg和gd共掺杂能够有效抑制了二氧化钛晶体的生长，协同改善晶格结构，降低产品的尺寸，提高比表面积，提高光催化活性，协同提高抗菌性能和远红外性能，不进行mg和gd掺杂或只进行mg和gd中一种掺杂时，其抗菌性能和远红外性能要明显弱于mg和gd共掺杂时的抗菌性能和远红外性能；另外，要控制mg和gd掺杂的比例，mg和gd掺杂量过低或过高都会导致抗菌性能和远红外性能下降。
69.以上仅为本发明的示例性实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。