专利名称：一种纳米银抗菌面料的制备方法
一种纳米银抗菌面料的制备方法技术领域
本发明属于功能性面料的制备领域，特别涉及一种纳米银抗菌面料的制备方法。
技术背景
近些年来，随着人民生活水平和生活节奏的提高，人们对纺织品的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高。纺织品后整理已成为改善纺织品功能和提高产品附加价值的重要途径之一。利用纳米微胶囊技术使纺织品具有功能性是未来发展的热点之一。微胶囊技术在纺织上的应用主要是在后整理方面，各种面料后整理剂都可以制成微胶囊后用于面料的后整理，如脱毛、防毒、防雾、抗污、防皱、防缩、防臭、蓄热保温、柔软、芳香、 阻燃、抗菌、防紫外线等。绝大多数以共混纺丝或涂层的方式施加于纤维或面料上，但共混纺丝对设备和技术含量要求较高，还没有得到大规模的生产应用。
三层组织属于复杂组织的一种，它是经向和纬向分别采用三个不同系统的纱线按一定的规律交织而成。三层织物最明显的风格是织物结构松软，手感丰厚柔软，保暖性较好。三层织物的用途越来越广泛，如装饰行业中的提花沙发布、窗帘、童毯、贴墙布等。
目前还没有将纳米银微粒作为微胶囊内含物，制成纳米银微胶囊整理剂。发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米银抗菌面料的制备方法，该方法操作简单，采用纳米银微胶囊整理剂覆加在纱线上，不会影响织物本身的舒适度。
本发明的一种纳米银抗菌面料的制备方法，包括
(1)在35 45°C下，将纳米银微粒加入聚氨基甲酸酯和水中搅拌1 2分钟，加入微胶囊溶液搅拌成乳液状后，继续搅拌先后加入分散剂、粘合剂和柔软剂，得到纳米银微胶囊整理剂；其中，纳米银微胶囊整理剂的组分为按质量百分比，纳米银10 15%，粘合剂10 25%，聚氨基甲酸酯3%，柔软剂3 5%，微胶囊溶液20%，分散剂1 3%，余量为水；
(2)用上述的纳米银微胶囊整理剂处理纱线，经过预烘和定型烘焙，得到带有纳米银微胶囊的纱线；
(3)将上述带有纳米银微胶囊的纱线作为中层纬纱，织成三层织物，然后进行预定形锁定处理，即得纳米银抗菌面料。
所述步骤(1)中的纳米银的粒径为20 SOnm ；粘合剂为丙烯酸树脂；柔软剂为有机硅；微胶囊溶液由明胶或速溶阿拉伯胶制备；分散剂为正二羟甲基二羟基乙烯脲树脂 (ZD树脂)。
所述步骤O)中的处理纱线具体为采用喷涂法、浸轧法或浸渍法处理；其中，喷涂法为在纱线表面直接喷涂烘干处理；浸轧法中带液率为100% ；浸渍法为先经过浸渍，然后于80-100°C脱水。
所述步骤O)中的预烘温度为80 100°C，预烘时间为3 5分钟；定型烘焙温度为140 160°C，定型烘焙时间为3 5分钟。
所述步骤(3)中的三层织物含有表、中、里三层，布幅两侧边组织织成单层，表里层由地组织(F)构成，表里两层内的地组织(F)上下对应，表层地组织部分(F)由表经(2) 与表纬(1)织成，里层的地组织(F)部分由里经(6)与里纬( 织成，中层夹在表里两层由一层中纬(3)与中经(4)构成，通过接结夹定。
所述三层组织的接结方法里接中、中接表；或者表接中、中接里；或者里接中、表接中；或者中接表、中接里；或者使用独立附加的一根经纱把表、中、里三层组织接结在一起。
所述步骤(3)中的三层织物的主要规格为经纬纱特数18 20/18 20tex ；经纬向密度450 500/650 700根/IOcm ；表层织物经纬向紧度E = 80% 85%，Ej = 65% 70%，Ew = 35% 40% ；织物组织边组织与地组织为平纹组织或斜纹组织；穿经工艺分区穿，表层为123，中层为456，里层为789 ；穿筘工艺地组织为3入/筘，边组织为每筘6入/筘；表、中、里经纬纱的排列比均为1 10 1。
所述步骤(3)中的织造工艺参数为织机转速150 200r/min;开口时间 300° 320° ；送剑时间90° 100° ；后梁高度75 80mm ；上机张力12 15N。
所述步骤(3)中的预定形锁定处理在烘干设备中进行，工艺参数为处理温度 80 120°C、处理时间1 2min。
本发明纳米银微胶囊整理剂在所述的柔软剂、粘合剂、分散剂的作用下，经过覆加工艺，使得纳米银的微胶囊固着在纱线上。
三层组织由三个独立的经、纬纱系统构成，表经和表纬构成表面组织，中经和中纬构成中层组织，里经和里纬构成里层组织，这三层的基础组织的结构应该比较相似，经纬纱交织次数要接近，经纬纱平均浮长尽可能接近，否则会因三个不同层次组织的差异过大，会造成织缩不同而使得织造起来比较困难。考虑到是三层夹纳米银微胶囊织物，采用三层接结组织，使表层接结点不致显露让表层的经浮长线把中层的接结点遮盖住。在多臂多色换纬剑杆织机上织造，使织物既分层又分不开，具有一定的弹性，产品外观风格新颖，手感柔软透气，用途广泛。
综上所述，本发明中由于纳米银与微胶囊溶液形成的含纳米银的微胶囊粒径在 1 50 μ m范围，具有不同直径和壁厚，外观形态良好，呈光滑球形，包覆效果、分散性良好， 极易进入并附着于纱线中。将本发明的面料制作成衣物，寝具，医疗用品以及其他纺织品， 在使用过程中，中层纬纱与表里层纱线会不断摩擦，由于微胶囊壁的扩散作用，使被包裹的纳米银微粒缓慢、均勻释放出来，起到杀菌的作用；而且带有纳米银微胶囊的纱线处于三层织物的中层，不直接接触人体或外界环境，安全环保。采用纳米级微胶囊，不会影响织物本身的舒适度。
有益效果
(1)本发明的制备方法操作简单，采用纳米银微胶囊整理剂覆加在纱线上，不会影响织物本身的舒适度；
(2)将本发明的面料制作成衣物，寝具，医疗用品以及其他纺织品，在使用过程中， 中层纬纱与表里层纱线会不断摩擦，由于微胶囊壁的扩散作用，使被包裹的纳米银微粒缓慢、均勻释放出来，起到杀菌的作用，带有纳米银微胶囊的纱线处于三层织物的中层，不直接接触人体或外界环境，安全环保；应用前景广阔。
图1是本发明所述三层织物截面结构结构示意图；其中，(1)为表纬，(2)为表经， ⑶为中讳，⑷为中经，(5)为里讳，(6)为里经，(F)为地组织。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将以下各组分按照质量百分比配料如下纳米银10Kg，粘合剂-107胶llKg，聚氨基甲酸酯Ig，柔软剂-有机硅!3Kg，微胶囊溶液20Kg，分散剂-ZD 3Kg,水40Kg，共计lOOKg。
在35°C下，先将IOKg纳米银放入3Kg聚氨基甲酸酯和40Kg水中，以1500转/分钟的转速搅拌1分钟，加入微胶囊溶液充分搅拌，至成乳液状后，依次加入ZD 3Kg后，搅拌 1-3分钟，加入107胶IlKg后，搅拌5分钟，再加入有机硅3Kg后搅拌3分钟，制成纳米银微胶囊整理剂备用；
将JClStex的纯棉纱线在微胶囊整理剂中二浸二轧，取出纱线，其中纱线的带液率100%。将在微胶囊整理剂中浸轧过的纱线，经过80°C预烘3分钟后进入140°C定性烘焙 3分钟，即得到带纳米银的微胶囊纯棉纱线。
将上述带有纳米银微胶囊的纯棉纱线作为中层纬纱，织成三层织物。织物的主要规格经纬纱特数(tex) :18/18 ；经纬向密度(根/10cm) =450/700 ；表层织物经纬向紧度 (% ) =E = 80，Ej = 65，Ew = 35 ；织物组织地组织边组织均为平纹组织；穿经工艺分区穿，表层为123，中层为456，里层为789 ；穿筘工艺地组织为3入/筘，边组织为每筘6入 /筘；表、中、里经纬纱的排列比均为1 1 1;织造工艺参数织机转速150r/min;开口时间300° ；送剑时间90° ；后梁高度75mm;上机张力12N。三层组织的接结方法中接表、中接里，即中层经纱浮在表层纬纱上，中层经纱沉在里层纬纱下。然后进行预定形锁定处理，在烘干设备中进行，工艺参数设置为处理温度120°C、处理时间aiiin。即得抗菌三层纯棉织物。
实施例2
将以下各组分按照质量百分比配料如下纳米银MKg，粘合剂-107胶MKg，聚氨基甲酸酯Ig，柔软剂-有机硅4Kg，微胶囊溶液20Kg，分散剂-ZDIg，水30Kg，共计lOOKg。
在40°C下，先将15Kg纳米银放入3Kg聚氨基甲酸酯和30Kg的水中，以1700转/ 分钟的转速搅拌2分钟，加入微胶囊溶液充分搅拌，至成乳液状后，依次加入ZD 3Kg后，搅拌1-3分钟，加入107胶15Kg后，搅拌5分钟，再加入有机硅4Kg后搅拌3分钟，制成纳米银微胶囊整理剂备用；
用微胶囊整理剂将20tex的再生纤维素纤维纱线进行喷涂处理，取出纱线，其中纱线的覆盖率100%。将用微胶囊整理剂喷涂过的纱线经过100°C预烘5分钟后进入160°C定性烘焙5分钟，即得到带纳米银的微胶囊20tex的再生纤维素纤维纱线。
将上述带有纳米银微胶囊的20tex的再生纤维素纤维纱线作为中层纬纱，织成三层织物。织物的主要规格经纬纱特数(tex) :20/20 ；经纬向密度(根/10cm) =500/650 ； 表层织物经纬向紧度(％ ) :E = 85，Ej = 70，Ew = 40 ；织物组织地组织边组织均为二上一下的斜纹组织；穿经工艺分区穿，表层为123，中层为456，里层为789 ；穿筘工艺地组织为3入/筘，边组织为每筘6入/筘；表、中、里经纬纱的排列比均为1 6 1;织造工艺参数织机转速200r/min ；开口时间320° ；送剑时间100° ；后梁高度80mm ；上机张力14N。三层组织的接结方法中接表、中接里，即中层经纱浮在表层纬纱上，中层经纱沉在里层纬纱下。然后进行预定形锁定处理，在烘干设备中进行，工艺参数设置为处理温度 80°C、处理时间lmin。即得抗菌三层再生纤维素纤维织物。
权利要求
1.一种纳米银抗菌面料的制备方法，包括(1)在35 45°C下，将纳米银微粒加入聚氨基甲酸酯和水中搅拌1 2分钟，加入微胶囊溶液搅拌成乳液状后，继续搅拌先后加入分散剂、粘合剂和柔软剂，得到纳米银微胶囊整理剂；其中，纳米银微胶囊整理剂的组分为按质量百分比，纳米银10 15%，粘合剂10 25 %，聚氨基甲酸酯3 %，柔软剂3 5 %，微胶囊溶液20 %，分散剂1 3 %，余量为水；(2)用上述的纳米银微胶囊整理剂处理纱线，经过预烘和定型烘焙，得到带有纳米银微胶囊的纱线；(3)将上述带有纳米银微胶囊的纱线作为中层纬纱，织成三层织物，然后进行预定形锁定处理，即得纳米银抗菌面料。
2.根据权利要求1所述的一种纳米银抗菌面料的制备方法，其特征在于所述步骤(1) 中的纳米银的粒径为20 SOnm ；粘合剂为丙烯酸树脂；柔软剂为有机硅；微胶囊溶液由明胶或速溶阿拉伯胶制备；分散剂为正二羟甲基二羟基乙烯脲树脂。
3.根据权利要求1所述的一种纳米银抗菌面料的制备方法，其特征在于所述步骤(2) 中的处理纱线具体为采用喷涂法、浸轧法或浸渍法处理；其中，喷涂法为在纱线表面直接喷涂烘干处理；浸轧法中带液率为100% ；浸渍法为先经过浸渍，然后于80-100°C脱水。
4.根据权利要求1所述的一种纳米银抗菌面料的制备方法，其特征在于所述步骤(2) 中的预烘温度为80 100°C，预烘时间为3 5分钟；定型烘焙温度为140 160°C，定型烘焙时间为3 5分钟。
5.根据权利要求1所述的一种纳米银抗菌面料的制备方法，其特征在于所述步骤(3) 中的三层织物含有表、中、里三层，布幅两侧边组织织成单层，表里层由地组织(F)构成，表里两层内的地组织(F)上下对应，表层地组织部分(F)由表经( 与表纬(1)织成，里层的地组织(F)部分由里经(6)与里纬( 织成，中层夹在表里两层由一层中纬C3)与中经(4) 构成，通过接结夹定。
6.根据权利要求4所述的一种纳米银抗菌面料的制备方法，其特征在于所述三层组织的接结方法里接中、中接表；或者表接中、中接里；或者里接中、表接中；或者中接表、中接里；或者使用独立附加的一根经纱把表、中、里三层组织接结在一起。
7.根据权利要求1所述的一种纳米银抗菌面料的制备方法，其特征在于所述步骤 (3)中的三层织物的主要规格为经纬纱特数18 20/18 20tex ；经纬向密度450 500/650 700根/IOcm ；表层织物经纬向紧度E = 80% 85%，Ej = 65% 70%，Ew = 35% 40% ；织物组织边组织与地组织为平纹组织或斜纹组织；穿经工艺分区穿，表层为123，中层为456，里层为789 ；穿筘工艺地组织为3入/筘，边组织为每筘6入/筘；表、 中、里经纬纱的排列比均为1 10 1。
8.根据权利要求1所述的一种纳米银抗菌面料的制备方法，其特征在于所述步骤(3) 中的织造工艺参数为织机转速150 200r/min ；开口时间300° 320° ；送剑时间 90° 100° ；后梁高度75 80mm ；上机张力12 15N。
9.根据权利要求1所述的一种纳米银抗菌面料的制备方法，其特征在于所述步骤(3) 中的预定形锁定处理在烘干设备中进行，工艺参数为处理温度80 120°C、处理时间1 2min。
全文摘要
本发明涉及一种纳米银抗菌面料的制备方法，包括(1)在35～45℃下，将纳米银微粒加入聚氨基甲酸酯和水中搅拌，加入微胶囊溶液搅拌成乳液状后，继续搅拌先后加入分散剂、粘合剂和柔软剂，得到纳米银微胶囊整理剂；(2)用上述的纳米银微胶囊整理剂处理纱线，经过预烘和定型烘焙，得到带有纳米银微胶囊的纱线；(3)将上述带有纳米银微胶囊的纱线作为中层纬纱，织成三层织物，然后进行预定形锁定处理，即得纳米银抗菌面料。本发明的制备方法操作简单，采用纳米银微胶囊整理剂覆加在纱线上，不会影响织物本身的舒适度；本发明的面料带有纳米银微胶囊的纱线处于三层织物的中层，不直接接触人体或外界环境，安全环保。
文档编号D06M15/564GK102517912SQ20111040982
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者张瑞寅, 程隆棣, 薛文良, 韩晨晨, 魏孟媛 申请人:东华大学