一种抗菌纱线及其制备方法、面料及牛仔风格服装与流程

1.本发明涉及一种抗菌纱线及其制备方法、面料及牛仔风格服装。


背景技术：

2.目前国内外牛仔纱线染色多采用传统的靛蓝和硫化黑染色技术，但是该染色技术上染率低、能耗高、污染大，并且使用的靛蓝和硫化黑对人体健康伤害较大。此外，靛蓝和硫化黑牛仔面料的湿摩擦牢度只有1-2级，耐水洗牢度也很差，使用者在洗涤该牛仔服装时易造成其他服装的沾污。
3.天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的，很少或没有经过化学加工的染料。用天然植物染料染色的织物的生物相容性好，发展前景可观。例如现有技术cn104480745b公开了一种基于柿子提取物的织物染色工艺及相关染色织物，该织物为麻织物；又如cn105624201a公开了一种基于枯草芽孢杆菌发酵法制备青柿天然染料的工艺，并将该天然染料应用于织物的染色，该织物为真丝织物或麻织物。
4.传统天然植物染料虽然具有前述的生物相容性好的优点，但是其用于全棉牛仔纱线染色时，得色率低导致颜色浅，检测发现染色牢度尤其是日晒牢度只有1-2级，所以传统天然植物染料很少用于全棉牛仔纱线的染色及牛仔风格服装的制作。


技术实现要素：

5.针对现有技术的缺点和不足，本发明提供了一种改进的抗菌纱线的制备方法，该制备方法可以实现天然植物染料用于全棉牛仔纱线染色时具有良好的染色牢度，尤其是耐光色牢度高，且得色率高，同时抑菌率高。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种抗菌纱线的制备方法，所述制备方法包括对新鲜天然植物进行提取得到天然植物染料的步骤，利用所述天然植物染料配置染色工作液的步骤，以及采用所述染色工作液对全棉纱线进行染色的步骤，所述新鲜天然植物指采摘后于温度为5～25℃，湿度为35～65％的环境中放置时间不超过18小时的天然植物，所述天然植物染料包括抗菌活性成分。
8.在本发明的一些实施方案中，所述新鲜天然植物指采摘后于温度为8～23℃，湿度为40～60％的环境中放置时间为15小时的天然植物。
9.在本发明的一些实施方案中，所述新鲜天然植物为紫茎泽兰。
10.在本发明的一些实施方案中，所述新鲜天然植物为紫茎泽兰离地面0.5米以上的枝和叶的混合物。
11.传统的天然植物染料提取工艺中，通常是将天然植物在采摘之后先晾干或者烘干，再采用乙醇等提取溶剂对天然植物进行提取，但是本发明人通过研究发现，在采摘之后的晾干或烘干会导致天然植物中的多酚类、黄酮类、单宁类等活性成分随着水分的挥发明显损失，之后进行提取时，得到的染料有效活性成分低，用于面料的染色时有效染料成分低，得色浅。而本发明通过控制天然植物采摘后放置环境的温度和湿度，以及在采摘后及时
进行提取，以保证天然植物的新鲜度，减少天然植物中黄酮类和单宁类活性成分的损失。之后对天然植物进行提取时，可以得到多酚类、黄酮类、单宁类等活性成分含量高的天然植物染料，实验证明：该染料用于全棉牛仔纱线染色时具有良好的染色牢度，且因为新提取方法得到的天然植物染料活性成分含量高，纱线染色程度深，纱线、面料及牛仔风格的服装均具有优异的抗菌效果。
12.在本发明的一些实施方案中，所述采摘在每年10～12月份进行，且在北京时间下午五点之后。
13.上述月份气候适宜，气温和空气湿度均不高，且在下午开始采摘，可以减少天然植物中染料活性物质的挥发。研究表明：紫茎泽兰植株在湿度超过70％，同时温度超过28℃的条件下，新鲜植株在采摘后依然有呼吸作用，导致堆放区内部温度高，发生腐烂变质现象；湿度低于30％的条件下，堆放区外层新鲜植株快速脱水，有效物质随水分的挥发大量流失。
14.在本发明的一些实施方案中，采用乙醇的水溶液进行所述提取，所述乙醇的水溶液的质量分数为50～75％，提取时间为4～8小时，所述天然植物染料为固含量为40％～55％的乙醇浸膏。
15.在本发明的一些实施方案中，所述制备方法具体包括以下步骤：
16.1)采用乙醇的水溶液对紫茎泽兰进行提取，得到紫茎泽兰乙醇浸膏染料；
17.2)将所述紫茎泽兰乙醇浸膏染料和柿子乙醇浸膏染料配置成所述染色工作液，所述柿子乙醇浸膏染料由乙醇对柿子深加工的废弃物提取得到；
18.3)将所述全棉纱线进纱、煮纱，浸轧染色工作液，再经盐水促染、媒染固色、后处理，得到所述天然抗菌纱线。
19.在本发明的一些实施方案中，所述紫茎泽兰乙醇浸膏天然植物染料和所述柿子乙醇浸膏染料的质量比为20～90:10～80。
20.在本发明的一些实施方案中，采用3～5g/l的渗透剂和10～12g/l的氢氧化钠进行所述煮纱，所述煮纱的温度为80～85℃。
21.优选地，所述渗透剂选自非离子型或弱阳离子型。
22.在本发明的一些实施方案中，所述浸轧染色工作液为连续纱线浸轧，所述浸轧采用的染槽为1～4个。
23.在本发明的一些实施方案中，所述浸轧的染色工作液温度为70～90℃。
24.在本发明的一些实施方案中，所述浸轧的染色工作液的浓度为5～100克/升。
25.在本发明的一些实施方案中，所述盐水促染中，盐水的浓度为30～60g/l，盐水的温度为80～85℃。
26.在本发明的一些实施方案中，所述媒染固色采用的媒染剂选自明矾、氯化锌、硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸铜中的一种或多种的组合。
27.在本发明的一些实施方案中，所述媒染固色采用的媒染剂的浓度为15～40g/l，所述媒染固色的温度为70～90℃。
28.在本发明的一些实施方案中，所述后处理包括水洗、皂洗、上浆、烘干等，采用皂洗剂进行所述皂洗，所述皂洗剂的浓度为2～3g/l，所述皂洗的温度为80～85℃。
29.在本发明的一些实施方案中，皂洗之后再进行热水洗涤、第一次烘干、浆纱、第二次烘干，最终卷轴出纱。
30.借助于高温染色和透风加强渗透效果，同时采用高温盐水浸泡，可以促使染料从纱线表层向纱线内部转移。
31.本发明还提供一种抗菌纱线，其由前述制备方法制备得到，在纱线染色同时赋予纱线抗菌的功效。
32.本发明还提供一种抗菌面料，其为前述抗菌纱线织造而成的梭织或针织面料。
33.在本发明的一些实施方案中，所述抗菌面料由抗菌纱线作为经纱，与纬纱交织而成，所述纬纱选自纯棉纱线、棉与粘胶混纺纱线、棉与亚麻混纺纱线、棉与汉麻混纺纱线或棉与涤纶混纺纱线。
34.优选地，抗菌纱线作为经纱，与纬纱交织后进行烧毛、退浆、丝光、后整理得到抗菌面料。
35.进一步优选地，所述后整理为拉斜、预缩。
36.本发明还提供一种抗菌牛仔风格服装，其由前述抗菌面料裁剪而成。
37.在本发明的一些实施方案中，所述抗菌面料裁剪成服装后，成衣再通过洗水厂轻漂洗、酵素洗、激光刻蚀等特殊处理去除服装部分表层颜色，得到所述抗菌牛仔风格服装。
38.因天然植物染料分子颗粒较大，染色后的牛仔纱线呈现不透芯的状态。进一步采用该纱线织造成面料后，通过牛仔服装的洗水工艺可以达到牛仔服装的局部褪色，出现“猫须”和“马骝”的特殊效果。
39.与现有技术相比，本发明具有如下优势：
40.本发明通过控制天然植物采摘后放置环境的温度和湿度，以及在采摘后及时进行提取，可以保证天然植物紫茎泽兰中染料活性成分基本不损失；之后对天然植物进行提取时，可以得到多酚类、黄酮类、单宁类等活性成分含量高的天然植物紫茎泽兰乙醇浸膏染料，该染料可以用于全棉牛仔纱线的染色，染色后的全棉牛仔纱线具有很高的色牢度和高的得色率，同时染料中具有抑菌效果的黄酮类和单宁类活性物质可以保证纱线具有优异的抑菌功效。
具体实施方式
41.下面结合实施例对本发明作进一步描述。但本发明并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为本行业中的常规条件。本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
42.实施例1
43.s1、在10月份采摘离地面高度为0.5米以上的紫茎泽兰枝和叶，在温度为15℃，湿度为60％的环境中，放置18小时，使用浓度为75％的乙醇的水溶液对天然植物紫茎泽兰的枝和叶的混合物，及富含鞣质的柿子深加工废弃物分别进行预浸提，提取4小时后过滤蒸浓，得到固含量分别为38％和40％的染料乙醇浸膏，备用。
44.s2、将上述两种天然植物染料乙醇浸膏按质量比90：10比例进行配色，制备成100克/升的染色工作液，在浆染纱联合机上对纱线进行连续染色。采用10支oe全棉纱线，经过进纱
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煮纱
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浸轧染液
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高温盐水促染
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媒染固色
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热水洗
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皂煮
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热水洗
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第一次烘干
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浆纱
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第二次烘干
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卷轴出纱，得到具有天然抗菌性能的纱线；其中煮纱温度为85℃；
连续纱线染色采用染槽4个，染色温度为70℃；促染盐水浓度为60g/l，温度为85℃；媒染剂是明矾与硫酸铜按照4：1质量比的混合物，媒染剂用量为20g/l，温度为70℃，媒染施加槽为单槽；皂洗剂用量为2g/l，皂洗温度为85℃，皂洗采用2槽。
45.s3、用10支oe全棉抗菌纱线做经纱，跟12支全棉氨纶包芯纱的纬纱交织成粗斜纹纱卡面料后进行烧毛、退浆、后整理(具体为拉斜、预缩)，得到具有天然抗菌性能的面料；
46.s4、进一步裁剪制作成衣，通过洗水厂重酵素洗处理，去除服装表层的浮色得到具有天然抗菌性能的牛仔风格服装。
47.实施例2
48.s1、在11月份采摘离地面高度为0.8米以上的紫茎泽兰枝和叶，在温度为8℃，湿度为50％的环境中，放置6小时，使用浓度为50％的乙醇的水溶液对天然植物紫茎泽兰枝和叶的混合物，及富含鞣质的柿子深加工废弃物分别进行预浸提，提取8小时后过滤蒸浓，得到固含量分别为52％和55％的染料乙醇浸膏，备用。
49.s2、将上述两种天然植物染料乙醇浸膏按质量比50：50比例进行配色，制备成100克/升的染色工作液，在浆染纱联合机上对纱线进行连续染色。采用10支oe全棉纱线，经过进纱
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煮纱
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浸轧染液
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高温盐水促染
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媒染固色
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热水洗
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皂煮
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热水洗
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第一次烘干
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浆纱
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第二次烘干
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卷轴出纱，得到具有天然抗菌性能的纱线；其中煮纱温度为80℃；连续纱线染色采用染槽2个，染色温度为90℃；促染盐水浓度为40g/l，温度为85℃；媒染剂是硫酸亚铁与硫酸铁按照1：1质量比的混合物，媒染剂用量为30g/l，温度为80℃，媒染施加槽为单槽；皂洗剂用量为3g/l，皂洗温度为90℃，皂洗采用2槽。
50.s3、用10支oe全棉抗菌纱线做经纱，跟12支(65/35)涤棉纱的纬纱交织成粗斜纹纱卡面料后进行烧毛、退浆、后整理(具体为拉斜、预缩)，得到具有天然抗菌性能的面料；
51.s4、进一步裁剪制作成衣，通过洗水厂轻漂洗处理，去除服装表层的浮色得到具有天然抗菌性能的牛仔风格服装。
52.实施例3
53.s1、在12月份采摘离地面高度为1米以上的紫茎泽兰枝和叶，在温度为23℃，湿度为40％的环境中，放置4小时，使用浓度为60％的乙醇的水溶液对天然植物紫茎泽兰的枝和叶的混合物，及富含鞣质的柿子深加工废弃物分别进行预浸提提取6小时后，过滤蒸浓，得到固含量分别为46％和46.3％的染料乙醇浸膏，备用。
54.s2、将上述两种天然植物染料乙醇浸膏按质量比20：80比例进行配色，制备成60克/升的染色工作液，在浆染纱联合机上对纱线进行连续染色。采用12支oe全棉纱线，经过进纱
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煮纱
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浸轧染液
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高温盐水促染
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媒染固色
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热水洗
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皂煮
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热水洗
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第一次烘干
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浆纱
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第二次烘干
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卷轴出纱，得到具有天然抗菌性能的纱线；其中煮纱温度为85℃；连续纱线染色采用染槽1个，染色温度为80℃；促染盐水浓度为30g/l，温度为80℃；媒染剂是硫酸亚铁、硫酸铁与硫酸铜按照1：1：1质量比的混合物，媒染剂用量为40g/l，温度为90℃，媒染施加槽为单槽；皂洗剂用量为3g/l，皂洗温度为90℃，皂洗采用2槽。
55.s3、用10支oe全棉抗菌纱线做经纱，跟12支(65/35)涤棉纱的纬纱交织成粗斜纹纱卡面料后进行烧毛、退浆、后整理(具体为拉斜、预缩)，得到具有天然抗菌性能的面料；
56.s4、进一步裁剪制作成衣，通过洗水厂轻酵素洗处理，去除服装表层的浮色得到具有天然抗菌性能的牛仔风格服装。
57.实施例4
58.s1、在10月份采摘离地面高度为0.8米以上的紫茎泽兰枝和叶，在温度为18℃，湿度为55％的环境中，放置15小时，使用浓度为70％的乙醇的水溶液对天然植物紫茎泽兰的枝和叶的混合物，及富含鞣质的柿子深加工废弃物分别进行预浸提，提取5小时后过滤蒸浓，得到固含量分别为43％和48％的染料乙醇浸膏，备用。
59.s2、将上述两种天然植物染料乙醇浸膏按质量比80：20比例进行配色，制备成80克/升的染色工作液，在浆染纱联合机上对纱线进行连续染色。采用12支oe全棉纱线，经过进纱
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煮纱
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浸轧染液
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高温盐水促染
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媒染固色
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热水洗
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皂煮
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热水洗
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第一次烘干
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浆纱
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第二次烘干
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卷轴出纱，得到具有天然抗菌性能的纱线；其中煮纱温度为80℃；连续纱线染色采用染槽3个，染色温度为90℃；促染盐水浓度为30g/l，温度为85℃；媒染剂是明矾、氯化锌与硫酸铁按照1：1：5质量比的混合物，媒染剂用量为15g/l，温度为70℃，媒染施加槽为单槽；皂洗剂用量为2.5g/l，皂洗温度为90℃，皂洗采用1槽。
60.s3、用10支oe全棉抗菌纱线做经纱，跟12支(80/20)棉亚麻纱的纬纱交织成粗斜纹纱卡面料后进行烧毛、退浆、后整理(具体为拉斜、预缩)，得到具有天然抗菌性能的面料；
61.s4、进一步裁剪制作成衣，通过洗水厂激光刻蚀处理，去除服装表层的部分颜色得到具有天然抗菌性能的牛仔风格服装。
62.实施例5
63.s1、在10月份采摘离地面高度为0.8米以上的紫茎泽兰枝和叶，在温度为18℃，湿度为55％的环境中，放置5小时直接使用浓度为55％的乙醇的水溶液对天然植物紫茎泽兰的枝和叶的混合物，及富含鞣质的柿子深加工废弃物分别进行预浸提提取7小时后，过滤蒸浓，得到固含量分别为48％和50％的染料乙醇浸膏，备用。
64.s2、将上述两种天然植物染料乙醇浸膏按质量比40：60比例进行配色，制备成80克/升的染色工作液，在浆染纱联合机上对纱线进行连续染色。采用12支oe全棉纱线，经过进纱
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煮纱
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浸轧染液
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高温盐水促染
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媒染固色
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热水洗
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皂煮
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热水洗
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第一次烘干
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浆纱
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第二次烘干
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卷轴出纱，得到具有天然抗菌性能的纱线；其中煮纱温度为83℃；连续纱线染色采用染槽2个，染色温度为85℃；促染盐水浓度为50g/l，温度为80℃；媒染剂是氯化锌、硫酸亚铁与硫酸铁按照1：1：3质量比的混合物，媒染剂用量为25g/l，温度为85℃，媒染施加槽为单槽；皂洗剂用量为2.0g/l，皂洗温度为85℃，皂洗采用2槽。
65.s3、用10支oe全棉抗菌纱线做经纱，跟16支(80/20)棉粘胶纱的纬纱交织成粗斜纹纱卡面料后进行烧毛、退浆、后整理(具体为拉斜、预缩)，得到具有天然抗菌性能的面料；
66.s4、进一步裁剪制作成衣，通过洗水厂重酵素处理，去除服装表层的浮色得到具有天然抗菌性能的牛仔风格服装。
67.对比例1
68.基本同实施例1，区别仅在于：紫茎泽兰的枝和叶的放置时间为22小时。堆放区域外层紫茎泽兰植株已明显失水，按照实施例1相同的工艺条件提取植物染料紫茎泽兰，得到固含量为31.2％的染料乙醇浸膏，同样100克/升染色实验，纱线得色深度只相当于实施例1的75％。
69.对比例2
70.与实施例1不同之处在于：按照传统植物染料的提取方法，采摘新鲜紫茎泽兰的枝
和叶后先摊开晾晒12小时以上，减少植株的升腾作用。进一步烘干至含水量低于8％，粉碎后浸泡于75％的乙醇溶液进行预浸提，提取4小时后过滤蒸浓，得到固含量为23％的紫茎泽兰染料乙醇浸膏。再按照实施例1相同的流程对富含鞣质的柿子深加工废弃物进行预浸提，提取4小时后过滤蒸浓，得到固含量40％的柿子染料乙醇浸膏。
71.按照实施例1同样100克/升染色后纱线的得色深度只相当于实施例1的40％，相同规格的面料检测后染色牢度明显降低，日晒牢度只有2-3级，皂洗变色2级。无法满足服装的服用要求。
72.对比例3
73.基本同实施例1，区别仅在于：紫茎泽兰的枝和叶放置于温度为26℃，湿度为80％的环境中，从野外采摘、运输到投放到提取罐不超过8小时，新鲜枝叶已因呼吸和升腾作用导致堆内温度过高变质，无法进行植物染料的提取。
74.对上述实施例1-5以及对比例1-2制备得到的牛仔风格服装的色牢度性能和抑菌性能进行检测，检测标准和检测结果如下表1所示。
75.表1实施例1-5、对比例1-2制备得到的牛仔风格服装的性能
76.[0077][0078]
由上表1可见，通过控制天然植物采摘后放置环境的温度和湿度，以及在采摘后及时进行提取，可以保证天然植物中染料活性成分基本不损失，使得最终的牛仔服装的各种色牢度高，有优异的抑菌效果。传统植物染料提取过程中，晾晒烘干导致大量含有染料和抗菌成分的活性物质随着水分蒸发而损失，引发植物染料成本高、染色牢度差，难以大规模推广应用。
[0079]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0080]
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。