一种抗菌抗静电PTT纤维仿毛双面呢及其加工整理方法与流程

一种抗菌抗静电ptt纤维仿毛双面呢及其加工整理方法
技术领域
1.本发明涉及纺织染整技术领域，具体涉及一种抗菌抗静电ptt纤维仿毛双面呢及其加工整理方法。


背景技术：

2.双面呢是采用羊毛为原料加工而成具有正反相同风格的呢绒产品。相对于普通羊毛呢面料，双面呢不仅具有质地细密柔软、良好保暖性和超强弹性，而且有独特的缩绒性以及抗皱性，手感细腻润滑，深受消费者喜爱。由于全毛类双面呢对羊毛纤维原料质量要求较高，织造、染色和整理加工复杂，因此其生产成本较高。近年来，采用合成纤维(如涤纶、锦纶和腈纶)为原料，采用正反同面组织织制，结合纤维改性与整理加工的仿毛双面呢日益受到消费者青睐。
3.聚对苯二甲酸丙二醇酯(简称ptt)纤维是由对苯二甲酸与丙二醇缩聚而成的新型涤纶纤维，因其具有较好弹性和蓬松性，近年来成为包括仿毛双面呢在内服装面料开发的原料新宠。与普通涤纶相比，ptt纤维为常温易染型，加工的仿毛双面呢面料有柔软舒适感，手感风格更接近羊绒，且兼有涤纶类纤维本身特有的抗皱回复性能。
4.但ptt纤维加工的仿毛双面呢在服用中目前尚存在几方面不足：1)光泽感不及全毛双面呢柔和，这主要是由于ptt纤维截面光滑圆形表面存在镜面光，而羊毛表面鳞片成粗糙外观；2)易产生静电积累，主要是源于纤维本身属于聚酯类疏水纤维；3)抗菌性能较低，其原因在于纤维产生静电后吸附灰尘，且织物结构蓬松，易成为细菌滋生提供场所，上述三方面的缺陷制约着目前ptt仿毛双面呢产品质量的提升。
5.针对上述仿毛双面呢产品存在的问题，有研究人员采用碱法处理进行纤维改性，即将仿毛双面呢坯布进行烧碱处理，通过水解纤维大分子中酯键实现纤维表面刻蚀，达到提升表面粗糙度、增加纤维亲水性的目的。实践表明，以碱法进行仿毛双面呢整理存在处理过程难控制、易造成纤维损伤、抗菌性能无改善等缺点。
6.因此，十分有必要开发一种仿毛双面呢的新型整理方法。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种抗菌抗静电ptt纤维仿毛双面呢及其加工整理方法，以解决现有技术中ptt纤维加工的仿毛双面呢表面圆滑存在镜面光，易产生静电积累，抗菌性能较低，采用碱法处理进行仿毛双面呢整理，提升表面粗糙度、增加纤维亲水性，存在处理过程难控制、易造成纤维损伤、抗菌性能无改善等缺点的技术问题。
8.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
9.本发明第一方面提供了一种抗菌抗静电ptt纤维仿毛双面呢的加工整理方法，包括如下步骤：
10.s1预处理：取用聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的仿毛双面呢作为原料，将仿毛双面呢纤维表面的酯键水解产生羧基，得到含羧基的备用仿毛双面呢；
11.s2改性处理：将s1制备的备用仿毛双面呢洗净后接枝酪胺，得到含酚羟基的改性仿毛双面呢；
12.s3整理处理：取s2制备的改性仿毛双面呢，洗净后在催化体系下与乙烯基季铵盐单体发生自由基接枝聚合，从而在聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维表面接枝乙烯基季铵盐单体，洗净烘干后即可。
13.通过采用上述方案，先将仿毛双面呢的ptt纤维水解产生羧基，之后利用羧基接枝含有酚羟基的酪胺，从而使ptt纤维表面含有酚羟基，利用酚羟基在催化体系下与乙烯基季铵盐单体聚合，从而在纤维表面形成聚乙烯季铵盐抗菌膜，同时乙烯基季铵盐具有良好的抗静电效果，并且接枝后纤维表面粗糙度增加，漫反射光增多，使仿毛双面呢产生增深效果。
14.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
15.进一步的，所述s1具体为将仿毛双面呢放入含有聚酯水解酶的水解液中进行水解处理，所述水解液包括以下组分：聚酯水解酶20～50u/ml，渗透剂0.5～1.0g/l，所述水解液的ph为7.5～8.5，所述水解处理的温度为40～50℃，处理时间为4～8小时。
16.通过采用上述方案，利用聚酯水解酶来水解ptt纤维表面酯键，能耗小，处理温度低，避免使用高温和强碱处理，对纤维损伤小。
17.进一步的，所述聚酯水解酶为脂肪酶和角质酶中的一种或两种组合。
18.进一步的，所述s2具体为将s1制备的备用仿毛双面呢放入含有酪胺的改性处理液中进行改性处理，所述改性处理液包括以下组分：1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺2～5g/l，n-羟基琥珀酰亚胺2～5g/l，酪胺5～10g/l，所述改性处理液的ph为5.5～6.5。
19.通过采用上述方案，利用1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺，将酪胺接枝在纤维表面。
20.进一步的，所述改性处理的温度为25～40℃，处理时间8～12小时。
21.进一步的，所述s3具体为取s2制备的改性仿毛双面呢放入整理液中进行整理处理，所述整理液包括如下组分：乙烯基季铵盐10～25g/l，n,n-亚甲基双丙烯酰胺0.5～1.5g/l，氯化亚铁5～10g/l，双氧水1.5～3g/l，所述整理液的ph为3.5～5，整理处理后洗净烘干。
22.通过采用上述方案，由双氧水和氯化亚铁组成的芬顿体系能够将酪胺催化氧化产生酚氧自由基，从而与乙烯基季铵盐自由基发生反应，引发乙烯基季铵盐自由基聚合，在纤维表面形成聚乙烯季铵盐抗菌膜。
23.进一步的，所述整理处理的处理温度为30～40℃，处理时间为3～6小时。
24.进一步的，所述乙烯基季铵盐包括二甲基二烯丙基氯化铵、(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和烯丙基三甲基氯化铵中的一种或多种组合。
25.进一步的，所述仿毛双面呢是以240-300旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维为原料，采用二上二下斜纹组织织制的织物。
26.本发明第二方面提供了采用本发明第一方面的加工整理方法制得的抗菌抗静电ptt纤维仿毛双面呢。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.1、本发明的仿毛双面呢将ptt纤维表面酯键水解产生羧基，利用羧基与含有酚羟基的酪胺接枝聚合，从而在纤维表面接枝酚羟基，从而使ptt纤维表面含有酚羟基，利用酚羟基在催化体系下与乙烯基季铵盐单体聚合，从而在纤维表面形成聚乙烯季铵盐分子膜，聚乙烯季铵盐分子以及酯键水解产生的羟基均具备抗静电效果，使得本发明的仿毛双面呢具有优异的抗静电性能，感应电压相当于未处理试样下降了40％～60％；
29.2、本发明的仿毛双面呢纤维表面接枝聚合了乙烯基季铵盐单体，在纤维表面形成了聚乙烯季铵盐分子膜，赋予了纤维优异的抗菌性能，针对大肠杆菌的抑菌率达到95％以上；
30.3、本发明的仿毛双面呢在加工整理过程中避免了使用高温和强碱处理，对纤维损伤小，同时接枝聚合的聚乙烯季铵盐分子也有助于提高纤维强力，使得本发明的仿毛双面呢的纤维强力相对于未处理试样有所增加，断裂强力变化率达到 1.5～ 2.4；
31.4、本发明的仿毛双面呢通过聚酯纤维水解后纤维表面发生刻蚀，沉积聚乙烯季铵盐后纤维表面粗糙度进一步增加，织物漫反射光增多，提高了试样的染色深度k/s，使其外观光泽更加接近羊毛制品；
32.5、本发明的加工整理方法无需采用高温和强碱，处理温度低，生产步骤简单，生产能耗低，减少了对纤维的损伤，依次采用预处理、改性处理和整理处理步骤，实现了乙烯基季铵盐分子在纤维表面的接枝，有效提高了纤维的抗静电、抗菌性能，并增多织物漫反射光，使织物光泽更加接近羊毛制品。
具体实施方式
33.下面对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
34.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
35.实施例一：
36.本实施例提供了一种抗菌抗静电ptt纤维仿毛双面呢，采用以下方法进行加工整理：
37.s1预处理：取240旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的素色仿毛双面呢作为原料，将仿毛双面呢放入含有脂肪酶的水解液中进行水解处理，水解液包括以下组分：脂肪酶20u/ml，渗透剂0.5g/l，水解液的ph为7.5，水解处理的温度为40℃，处理时间为4小时，得到含羧基的备用仿毛双面呢；
38.s2改性处理：将s1制备的备用仿毛双面呢洗净后放入含有酪胺的改性处理液中进行改性处理，改性处理液包括以下组分：1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺2g/l，n-羟基琥珀酰亚胺2g/l，酪胺5g/l，改性处理液的ph为5.5，改性处理的温度为25℃，处理时间8小时，得到含酚羟基的改性仿毛双面呢；
39.s3整理处理：取s2制备的改性仿毛双面呢洗净后放入整理液中进行整理处理，整理液包括如下组分：二甲基二烯丙基氯化铵10g/l，n,n-亚甲基双丙烯酰胺0.5g/l，氯化亚铁5g/l，双氧水1.5g/l，整理液的ph为3.5，整理处理的处理温度为30℃，处理时间为3小时，洗净烘干后即得。
40.实施例二：
41.本实施例提供了一种抗菌抗静电ptt纤维仿毛双面呢，采用以下方法进行加工整理：
42.s1预处理：取280旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的混色仿毛双面呢作为原料，将仿毛双面呢放入含有角质酶的水解液中进行水解处理，水解液包括以下组分：角质酶50u/ml，渗透剂1.0g/l，水解液的ph为8.5，水解处理的温度为50℃，处理时间为8小时，得到含羧基的备用仿毛双面呢；
43.s2改性处理：将s1制备的备用仿毛双面呢洗净后放入含有酪胺的改性处理液中进行改性处理，改性处理液包括以下组分：1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺5g/l，n-羟基琥珀酰亚胺5g/l，酪胺10g/l，改性处理液的ph为6，改性处理的温度为40℃，处理时间12小时，得到含酚羟基的改性仿毛双面呢；
44.s3整理处理：取s2制备的改性仿毛双面呢洗净后放入整理液中进行整理处理，整理液包括如下组分：丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵25g/l，n,n-亚甲基双丙烯酰胺1.5g/l，氯化亚铁10g/l，双氧水3g/l，整理液的ph为5，整理处理的处理温度为40℃，处理时间为6小时，洗净烘干后即得。
45.对比例一：
46.取与实施例一相同的240旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的素色仿毛双面呢作为对比例一。
47.对比例二：
48.本对比例的仿毛双面呢，采用以下方法进行加工整理：
49.s1取240旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的素色仿毛双面呢作为原料，将仿毛双面呢洗净后放入含有酪胺的改性处理液中进行改性处理，改性处理液包括以下组分：1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺2g/l，n-羟基琥珀酰亚胺2g/l，酪胺5g/l，改性处理液的ph为5.5，改性处理的温度为25℃，处理时间8小时；
50.s2取经过s1处理的仿毛双面呢，洗净后放入整理液中进行整理处理，整理液包括如下组分：二甲基二烯丙基氯化铵10g/l，n,n-亚甲基双丙烯酰胺0.5g/l，氯化亚铁5g/l，双氧水1.5g/l，整理液的ph为3.5，整理处理的处理温度为30℃，处理时间为3小时，洗净烘干后即得。
51.对比例三：
52.本对比例的仿毛双面呢，采用以下方法进行加工整理：
53.s1取240旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的素色仿毛双面呢作为原料，将仿毛双面呢放入含有脂肪酶的水解液中进行水解处理，水解液包括以下组分：脂肪酶20u/ml，渗透剂0.5g/l，水解液的ph为7.5，水解处理的温度为40℃，处理时间为4小时，得到含羧基的备用仿毛双面呢；
54.s2整理处理：取s2制备的备用仿毛双面呢洗净后放入整理液中进行整理处理，整理液包括如下组分：二甲基二烯丙基氯化铵10g/l，n,n-亚甲基双丙烯酰胺0.5g/l，氯化亚铁5g/l，双氧水1.5g/l，整理液的ph为3.5，整理处理的处理温度为30℃，处理时间为3小时，洗净烘干后即得。
55.对比例四：
56.本对比例的仿毛双面呢，采用以下方法进行加工整理：
57.s1取240旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的素色仿毛双面呢作为原料，洗净后放入整理液中进行整理处理，整理液包括如下组分：二甲基二烯丙基氯化铵10g/l，n,n-亚甲基双丙烯酰胺0.5g/l，氯化亚铁5g/l，双氧水1.5g/l，整理液的ph为3.5，整理处理的处理温度为30℃，处理时间为3小时，洗净烘干后即得。
58.对比例五：
59.取与实施例二相同的280旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的混色仿毛双面呢作为对比例五。
60.对比例六：
61.本对比例的仿毛双面呢，采用以下方法进行加工整理：
62.s1取280旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的混色仿毛双面呢作为原料，洗净后放入含有酪胺的改性处理液中进行改性处理，改性处理液包括以下组分：1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺5g/l，n-羟基琥珀酰亚胺5g/l，酪胺10g/l，改性处理液的ph为6，改性处理的温度为40℃，处理时间12小时；
63.s2取经过s1处理的仿毛双面呢，洗净后放入整理液中进行整理处理，整理液包括如下组分：丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵25g/l，n,n-亚甲基双丙烯酰胺1.5g/l，氯化亚铁10g/l，双氧水3g/l，整理液的ph为5，整理处理的处理温度为40℃，处理时间为6小时，洗净烘干后即得。
64.对比例七：
65.本对比例的仿毛双面呢，采用以下方法进行加工整理：
66.s1取280旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的混色仿毛双面呢作为原料，将仿毛双面呢放入含有角质酶的水解液中进行水解处理，水解液包括以下组分：角质酶50u/ml，渗透剂1.0g/l，水解液的ph为8.5，水解处理的温度为50℃，处理时间为8小时，得到含羧基的备用仿毛双面呢；
67.s1取s1制备的备用仿毛双面呢洗净后放入整理液中进行整理处理，整理液包括如下组分：丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵25g/l，n,n-亚甲基双丙烯酰胺1.5g/l，氯化亚铁10g/l，双氧水3g/l，整理液的ph为5，整理处理的处理温度为40℃，处理时间为6小时，洗净烘干后即得。
68.对比例八：
69.本对比例的仿毛双面呢，采用以下方法进行加工整理：
70.s1取280旦尼尔聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维编织的混色仿毛双面呢作为原料，洗净后放入整理液中进行整理处理，整理液包括如下组分：丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵25g/l，n,n-亚甲基双丙烯酰胺1.5g/l，氯化亚铁10g/l，双氧水3g/l，整理液的ph为5，整理处理的处理温度为40℃，处理时间为6小时，洗净烘干后即得。
71.效果例一：
72.参照gb/t 20944.3-2008测定实施例一、二和对比例一至八的仿毛双面呢对大肠杆菌的抑菌率，得到下表数据：
[0073][0074]
由上表可知：
[0075]
实施例一和实施例二的仿毛双面呢抑菌率较高，达到95％以上，这是由于纤维表面接枝了聚乙烯季铵盐大分子，形成了聚乙烯季铵盐抗菌膜；
[0076]
未经任何处理的试样对比例一和对比例五无抑菌效果；
[0077]
未经过预处理的试样对比例二和对比例六抑菌效果不理想，其原因在于由于ptt纤维表面酯键未水解形成羧基，因此无法在纤维表面接枝含有酚羟基的酪胺，导致未发生聚乙烯季铵盐接枝聚合，即仅少量乙烯基季铵盐自聚体吸附在纤维表面；
[0078]
未经过接枝酪胺的处理的试样对比例三和对比例七抗菌效果不显著，其原因在于纤维表面未能引入酚羟基，导致未发生聚乙烯季铵盐接枝聚合，并且由于未经过含酪胺的改性处理液处理，因为纤维表面也未吸附酪胺，乙烯基季铵盐的吸附量较对比例二和六更小，导致抑菌率更低；
[0079]
未经过预处理和接枝酪胺的试样对比例四和对比例八抑菌率较低，其原因是纤维表面缺少接枝聚合的聚乙烯季铵盐大分子。
[0080]
效果例二：
[0081]
参照gb/t12703.1-2008测定实施例一、二和对比例一至八的仿毛双面呢试样的感应电压和半衰期，感应电压和半衰期数值越小，抗静电性能越好，反之抗静电性能越差，得到下表数据：
[0082][0083]
由上表可知：
[0084]
实施例一和实施例二的仿毛双面呢感应电压较低，且半衰期较短，相对于未经过处理的对比例一和对比例五，感应电压分别下降了40％和60％，半衰期也有大幅降低，具有较好抗静电效果，这是由于纤维表面接枝形成了聚乙烯季铵盐大分子，聚乙烯季铵盐具有良好的抗静电性能，从而提高了抗静电性能。
[0085]
未经过任何处理的试样对比例一和对比例五抗静电性能较差。
[0086]
未经过预处理的试样对比例二和对比例六抗静电性能较差，其原因在于由于ptt
纤维表面酯键未水解形成羧基，因此无法在纤维表面接枝含有酚羟基的酪胺，导致未发生聚乙烯季铵盐接枝聚合，即仅少量乙烯基季铵盐自聚体吸附在纤维表面；
[0087]
未经过接枝酪胺的处理的试样对比例三和对比例七抗静电性能较差，其原因在于纤维表面未能引入酚羟基，导致未发生聚乙烯季铵盐接枝聚合；另外由于经过聚酯水解酶处理后试样润湿性有改善，纤维表面粗糙度增加，因此试样抗静电效果较未处理样有改善，
[0088]
未经过预处理和接枝酪胺的试样对比例四和对比例八抗静电性能较差，其原因是纤维表面缺少接枝聚合的聚乙烯季铵盐大分子。
[0089]
效果例三：
[0090]
参照gb/t 3923.1-2013测定实施例一、实施例二和对比例1至八的仿毛双面呢试样的断裂强力，计算相对于未处理样的强力变化率，得到下表数据：
[0091][0092]
由上表可知：
[0093]
实施例一和实施例二的试样断裂强力相对于未经过处理的试样有所增加，分别达到1.5％和2.4％，这是由于纤维表面接枝形成了聚乙烯季铵盐大分子，形成了聚乙烯季铵盐分子膜。
[0094]
对比例二和对比例六的试样断裂强力相对于未经过处理的试样略有增加，这是由于试样纤维表面有少量乙烯基季铵盐自聚体吸附在纤维表面。
[0095]
对比例三和对比例七的试样断裂强力有所降低，这是由于聚酯水解酶处理导致了织物强力下降，实施例一和实施例二在纤维表面形成的聚乙烯季铵盐分子膜弥补了这种缺陷。
[0096]
对比例四和对比例八的试样断裂强力相对于未经过处理的试样略有增加，同样是因为有少量乙烯基季铵盐自聚体吸附在纤维表面。
[0097]
效果例四：
[0098]
采用测色仪测定实施例一、实施例二和对比例1至8的试样的染色深度k/s值(测色条件：d65光源，10
°
视场)，得到下表数据：
[0099][0100]
由上表可知：
[0101]
实施例一和实施例二的试样染色深度k/s较原样略有增加，原因在于聚酯水解酶处理后纤维表面发生刻蚀，沉积聚乙烯季铵盐后纤维表面粗糙度进一步增加，织物漫反射光增多。
[0102]
对比例二和对比例四的试样的染色深度k/s也分别略高于未处理样，原因在于试样纤维表面有少量乙烯基季铵盐自聚体吸附在纤维表面，提高了纤维表面粗糙度。
[0103]
对比例三和对比例七的试样的染色深度k/s也分别略高于未处理样，原因在于聚酯水解酶处理后纤维表面发生刻蚀，同时少量乙烯基季铵盐自聚体吸附在纤维表面，提高了纤维表面粗糙度。
[0104]
对比例四和对比例的试样的染色深度k/s与未处理样处于同一水平，原因在于表面缺少接枝聚合的聚乙烯季铵盐大分子。
[0105]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0106]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。