本发明属于纺织领域，具体涉及一种高效抗菌聚酰胺面料的加工技术。
背景技术：
纺织品因其疏松多孔的结构，极易吸收人体新陈代谢所分泌的排泄物，为微生物的附着和繁殖提供了有利场所和所需养分，致使病菌大量繁殖。纺织品上微生物的存在不仅影响其性能(如霉变、催化、变质等)，而且会给着衣者身体健康带来严重威胁(如引发皮肤病、进入体内诱发疾病等)。为此，通过对纺织品进行抗菌整理来阻碍并抑制微生物在织物使用及存储过程的代谢与繁殖，对于保护人体健康具有重要意义。
抗菌整理剂是影响面料抗菌效果的重要因素之一。根据抗菌整理剂的来源、作用机理、组成结构等因素，可将其分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。无机抗菌剂主要有银系和铜系两类，银不仅价格高，而且易被氧化生成深色的氧化银或黑色的单质银，铜价格低廉且具有一定的抗病毒作用，但其自身颜色会致使织物色光发生变化。有机抗菌剂主要有季铵盐类、胍类、卤代酚类和卤胺类，该类抗菌剂普遍存在毒性大、易使细菌产生抗药性。天然抗菌剂具有生物相容性好、可自然降解、不会使细菌产生抗药性等优点，是一类极具发展潜力的抗菌剂。为了满足人们对健康、舒适和安全追求的日益增长的需求，理想的抗菌整理剂应具有安全、广谱和持久等特性，同时对纺织品原有优良特性和外观无明显影响。
抗菌纺织品通常是在纺织品中加入抗菌剂来实现，其制备方法主要有原纤维法和后整理法两种，也有通过混纺或交织方法来实现抗菌功能。原纤法是指将抗菌剂添加到纺丝液中，经纺丝工艺制得抗菌纤维，该方法制得的织物虽然具有显著且持久的抗菌性，但存在技术难度大和成本高等缺点。后整理法是指采用涂层或浸轧法将抗菌剂附着于纤维表面来赋予织物抗菌效果，因其操作简单而成为目前研究最多的抗菌织物制备方法，但是该方法制备织物的抗菌持久性有待于进一步改进。混纺或交织法是将具有抗菌性能的纤维与普通纤维复合而制得抗菌织物，该类织物的抗菌性主要取决于抗菌纤维的含量和抗菌纤维的均匀分布性。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种高效抗菌聚酰胺面料的制备方法，解决上述问题。
本发明的技术方案是：
一种高效抗菌聚酰胺面料的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)纤维表面处理：将纤维粗纱条置于无机酸溶液中，在温度为25-35℃的条件下酸处理10-30min，排液，用氢氧化钠溶液中和，水洗至中性，于80-100℃条件下烘燥30-60min，制备得到改性纤维粗纱；
(2)将所述改性纤维粗纱置于抗菌剂和交联剂的溶液中，用盐酸将ph控制在3-5，在温度为30-40℃的条件下处理20-30min，排液，脱水，在温度为80℃的条件下预烘5-15min，再在温度为120-140℃的条件下烘燥1-3min，获得抗菌改性纤维粗纱；
(3)将抗菌聚酰胺长丝与所述抗菌改性纤维粗纱进行并条，加捻，制得抗菌纱线；
(4)将所述抗菌纱线制成高效抗菌聚酰胺面料。
进一步的，步骤(1)中所述无机酸溶液的质量百分比浓度为3-8％，所述氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为1-3％。
进一步的，步骤(1)中所述无机酸溶液中的无机酸选择盐酸、硫酸、硝酸中的任意一种。
进一步的，步骤(1)中在所述酸处理过程中，所述纤维粗纱条与所述无机酸溶液的质量比为1:5-10，在所述水洗至中性过程中，所述纤维粗纱条与所述氢氧化钠溶液的质量比为1:5-10。
进一步的，步骤(2)中所述，所述抗菌剂选自含有硅氧烷基团的季铵盐、季磷盐、壳聚糖中的任意一种或几种混合物。
进一步的，步骤(3)中所述抗菌聚酰胺长丝由聚酰胺母粒和抗菌剂制备获得，所述抗菌剂的质量百分比为0.2-0.5％。
进一步的，所述抗菌聚酰胺长丝中的抗菌剂为银系、铜系和锌系抗菌剂中的任意一种或几种。
进一步的，所述抗菌聚酰胺长丝与所述抗菌改性纤维粗纱的质量百分比分别为30～50％和50～70％。
本发明提供了一种高效抗菌聚酰胺面料的制备方法，具有以下优点：
1、工艺简单，工艺参数稳定易控制；
2、面料具有广谱抗菌性；
3、面料各部位抗菌能力均一；
4、面料抗菌能力持久，耐洗性好。
具体实施方式
本发明公开了一种高效抗菌聚酰胺面料的制备方法，具体工艺步骤如下：
一、纤维表面处理
具体为：将纤维粗纱条置于质量百分比浓度为3-8％的无机酸溶液中，无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中任意一种，于温度为25-35℃条件下处理10-30min，排液，用质量百分比浓度为1-3％的氢氧化钠溶液中和，水洗至中性，于80-100℃条件下烘燥30-60min，获得改性纤维粗纱。其中，在酸处理、水洗、以及中和处理过程中，纤维与处理液的质量比均为1∶5-10。
本步骤的原理为：聚酰胺纤维分子结构中的酰胺键在酸性条件下易水解生成胺基和羧基两类反应性基团，通过酸水解可提高纤维表面与化学助剂的反应性能，常用的酸剂有盐酸、硝酸、硫酸。此外，酸水解过程是一种由表及里的过程，可通过条件控制，利用酸水解在纤维表面产生粗糙结构，增加纤维的比表面积，进而提高纤维对抗菌剂的负载能力。
二、抗菌剂整理
将改性纤维粗纱置于质量百分比浓度为0.5-2％的抗菌剂、质量百分比浓度为0.2-1.0％的交联剂的溶液中，其中，抗菌剂为含有硅氧烷基团的季铵盐或季磷盐、壳聚糖中的任意一种或几种混合物，用盐酸将ph控制在3-5，于温度为30-40℃条件下处理20-30min，排液，脱水，80℃预烘5-15min，再于120-140℃条件下烘燥1-3min。
本步骤的原理为：选择的抗菌剂为含有硅氧烷基团的季铵盐或季磷盐、壳聚糖中的一种或几种混合物。基于以下几点：硅氧烷基中烷氧基水解生成硅羟基(si-oh)可以自己脱水形成网络结构，具有网络结构的大分子抗菌剂在纤维表面的结合牢度优于小分子抗菌剂，而且可以将壳聚糖固定于网格中，提高壳聚糖在纤维表面的负载牢度；此外，硅羟基还可以与纤维表面水解生成的羧基(-cooh)发生化学反应，进一步提高抗菌剂在纤维表面的结合强度。壳聚糖是一种极具代表性的天然抗菌剂，其分子结构中存在的羟基(-oh)可与纤维表面的羧基发生反应，提高抗菌剂在纤维表面的负载牢度。
三、抗菌纱线制备
将30-50％抗菌聚酰胺长丝(聚酰胺母粒+抗菌剂0.2-0.5％)与50～70％抗菌整理聚酰胺短纤(粗纱)进行并条，加捻，制得抗菌纱线，其中，抗菌剂为银系、铜系和锌系抗菌剂中的任意一种或几种。
本步骤的原理为：混纺法制备抗菌纱线常因混纺不匀导致面料抗菌性不均匀，包芯法制备抗菌纱线存在芯皮抗菌能力差异大的缺陷。而采用并条加捻法将载有不同抗菌剂的纤维粗纱或长丝纺织成抗菌纱线，纱线因各部位同时含有多种抗菌剂而使用其织成的面料具有抗菌均一的性能。
四、高效抗菌面料制备
将抗菌纱线织成抗菌面料。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。但是本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明所要求的权利范围内其他任何公知的改变。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
对比例
1、将普通聚酰胺纱线置于质量百分比浓度为0.5％的含有硅氧烷基团的季铵盐和壳聚糖的抗菌剂(含有硅氧烷基团的季铵盐和壳聚糖的质量比为1：2)、质量百分比浓度为0.2％的交联剂的溶液中，用盐酸将ph控制在3，于温度为30℃条件下处理20min，排液，脱水，80℃预烘5min，再于120℃条件下烘燥1min。
2、以将抗菌聚酰胺长丝(母粒+银系抗菌剂0.2％)30％作为经纱，抗菌整理聚酰胺纱线70％作为纬纱，通过交织制成抗菌面料。
实施例1
本实施案例按如下步骤展示一种高效抗菌聚酰胺面料的制备方法：
1、纤维表面处理：将纤维粗纱条置于质量百分比浓度为3％的盐酸溶液中，于温度为25℃条件下处理10min，排液，用质量百分比浓度为1％的氢氧化钠溶液中和，水洗至中性，于80℃条件下烘燥30min，获得改性纤维粗纱。其中，在酸处理、水洗、以及中和处理过程中，纤维与处理液的质量比均为1∶5。
2、抗菌剂整理：将改性纤维粗纱置于质量百分比浓度为0.5％的含有硅氧烷基团的季铵盐和壳聚糖的抗菌剂(含有硅氧烷基团的季铵盐和壳聚糖的质量比为1：2)、质量百分比浓度为0.2％的交联剂的溶液中，用盐酸将ph控制在3，于温度为30℃条件下处理20min，排液，脱水，80℃预烘5min，再于120℃条件下烘燥1min。
3、抗菌纱线制备：将抗菌聚酰胺长丝(母粒+银系抗菌剂0.2％)30％与抗菌整理聚酰胺短纤(粗纱)70％进行并条，加捻，制得抗菌纱线。
4、高效抗菌面料制备：将抗菌纱线制成抗菌面料。
实施例2
本实施案例按如下步骤展示一种高效抗菌聚酰胺面料的制备方法：
1、纤维表面处理：将纤维粗纱条置于质量百分比浓度为5％的硫酸溶液中，于温度为30℃条件下处理20min，排液，用质量百分比浓度为2％的氢氧化钠溶液中和，水洗至中性，于90℃条件下烘燥45min，获得改性纤维粗纱。其中，在酸处理、水洗、以及中和处理过程中，纤维与处理液的质量比均为1∶7。
2、抗菌剂整理：将改性纤维粗纱置于质量百分比浓度为1％的含有硅氧烷基团的季铵盐和壳聚糖抗菌剂(含有硅氧烷基团的季铵盐和壳聚糖的质量比为1：1)、质量百分比浓度为0.7％的交联剂的溶液中，用盐酸将ph控制在4，于温度为35℃条件下处理25min，排液，脱水，80℃预烘10min，再于130℃条件下烘燥2min。
3、抗菌纱线制备：将抗菌聚酰胺长丝(聚酰胺母粒+铜系抗菌剂0.4％)40％与抗菌整理聚酰胺短纤(粗纱)60％进行并条，加捻，制得抗菌纱线。
4、高效抗菌面料制备：将抗菌纱线制成抗菌面料。
实施例3
本实施案例按如下步骤展示一种高效抗菌聚酰胺面料的制备方法：
1、纤维表面处理：将纤维粗纱条置于质量百分比浓度为8％的硝酸溶液中，于温度为35℃条件下处理30min，排液，用质量百分比浓度为3％的氢氧化钠溶液中和，水洗至中性，于100℃条件下烘燥60min，获得改性纤维粗纱。其中，在酸处理、水洗、以及中和处理过程中，纤维与处理液的质量比均为1∶10。
2、抗菌剂整理：将改性纤维粗纱置于质量百分比浓度为2％的含有硅氧烷基团的季磷盐、壳聚糖抗菌剂(含有硅氧烷基团的季磷盐和壳聚糖的质量比为1：3)、质量百分比浓度为1.0％的交联剂的溶液中，用盐酸将ph控制在5，于温度为40℃条件下处理30min，排液，脱水，80℃预烘15min，再于140℃条件下烘燥3min。
3、抗菌纱线制备：将抗菌聚酰胺长丝(聚酰胺母粒+抗菌剂0.5％)50％与抗菌整理聚酰胺短纤(粗纱)50％进行并条，加捻，制得抗菌纱线。
4、高效抗菌面料制备：将抗菌纱线制成抗菌面料。
表1
综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种高效抗菌聚酰胺面料的制备方法，通过并条加捻将载有不同抗菌剂的纤维纺织成纱线，可有效提高用其织成面料的抗菌效果，本发明工艺简单、条件易控制，制取的聚酰胺面料具有广谱、高效和持久的抗菌性。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，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精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。