一种负载光触媒的色纺纱线的制备方法与流程

本发明属于纺织
技术领域：
，具体涉及一种负载光触媒的色纺纱线及其制备方法。
背景技术：
：传统纺织行业的染色工艺分纱线染色和面料染色，而色纺工艺是纺纱织造前完成纤维的染色。色纺既解决了坯布染色的缸差问题，通过纤维混纺又可以产生性能互补的作用，给予了面料无限的发展空间。由于纤维属于多孔材料，叠加编制后又会形成无数空隙的多层体，因此织物较容易吸附菌类。目前抗菌织物的加工方法主要有两种：一种是直接采用抗菌纤维制成各种织物，所得织物抗菌效果持久、耐洗性好，但是对抗菌剂要求高；另一种是对织物进行抗菌整理加工来获得抗菌功能，抗菌整理就是使织物具有抑制菌类生长的功能，维持卫生的衣着环境，保证人体健康，这种加工方法简单，但耐洗性和抗菌持久性较差，存在安全穿着问题。而且，光触媒粒子生产成本高，加入时也有可能影响纺织物外观等，因此提出一种通过选择性负载光触媒及混纺工艺来解决上述问题。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供了一种负载光触媒的色纺纱线及其制备方法。本发明的目的通过以下技术方案予以实现：一种负载光触媒的色纺纱线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、纤维染色：将预处理的纤维分成两部分，分别加入到浅色和深色染料中处理，然后水洗、脱水和烘干，得到浅色纤维和深色纤维；s2、染色纤维光触媒负载：将s1中浅色纤维加入到碱溶液中，搅拌状态下加入光触媒分散液，用醋酸调节ph为6-7后水洗3-5次，脱水烘干；s3、纺纱：将s1中深色纤维和s2中负载光触媒的浅色纤维进行配棉、和棉、清花、梳棉、三道并条、粗纱、细纱及络筒，得到负载光触媒的色纺纱线。进一步，所述的纤维为棉纤维、聚酯纤维、莱赛尔纤维、羊毛纤维及蚕丝纤维中的至少一种。进一步，所述的光触媒分散液中包括纳米二氧化钛、降解壳聚糖和水，二氧化钛与壳聚糖质量比为1:5-5:1，二氧化钛的浓度为1-15g/l，降解壳聚糖的分子量为1000-5000，纳米二氧化钛粒径在5-200nm之间。进一步，s1步骤中所述的纤维染色处理条件为：在40～80℃时染色30～60min；所述的色料为可拔活性染料。进一步，s2步骤中所述碱为氢氧化钠、强氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种；加入光触媒分散液后的反应条件为：在60-75℃搅拌30-60min。进一步，所述的纺纱的具体步骤如下：(1)配棉：按照原料混纺比与色比的要求，按比例称取各种纤维后充分混和；(2)和棉：将称取好的散纤维按规定进行铺层混和；(3)清花：装盘，加工成棉卷，棉卷干定量为30～550克/米，棉卷长度为30～45米；(4)梳棉：用梳棉机将棉卷梳理成条，生条干定量为12～25克/5米，转速为15～30转/分；(5)三道并条：使纤维平行伸直，条干均匀；并条干定量为12～25克/5米，并合数5～8根，牵伸5～12倍；罗拉中心距：前区43～52mm，后区43～55mm；车速150～300m/min；(6)粗纱：在粗纱工序加工成粗纱，粗纱定量要跟细纱支数相匹配；粗纱干定量为3～7.5克/10米，牵伸倍数5～10倍；罗拉中心距前区距离：49～53mm，罗拉中心距后区距离：54.5～66.5mm；粗纱捻系数55～120，锭速600～1000转/分；(7)细纱：在细纱机上纺制细纱，细纱干定量0.90～5.9克/100米，牵伸16～55倍，捻度280～1200捻/米，锭速9000～14000转/分，罗拉中心距：前区×后区为44*53㎜；(8)络筒：在自动络筒机上络成锥形筒纱，络纱速度800～1800米/分。进一步，s2步骤中只对白色染色纤维和浅色染色纤维进行光触媒负载，白色纤维负载光触媒量为3-5wt％，浅色纤维负载光触媒量为1-3wt％。进一步，s3步骤中所述纺纱过程中，将负载光触媒的白色纤维或浅色纤维和未负载光触媒的深色纤维进行纺纱，得到负载光触媒的色纺纱线。进一步，以色纺光触媒纱线的总质量计，由10-50重量份数的浅色纤维和50-90重量份数的深色纤维混纺制成。相对于现有技术，本发明具有如下的优点及效果：(1)本发明制备的色纺纱线具有织物空气净化、除臭、除异味、抗菌等多种功能；(2)通过选择性负载光触媒及混纺工艺，可以在保有自身的光催化性能时大幅节约成本，亦可进一步保障纺织物外观色泽和舒适度；(3)本发明中使用的光触媒材料环保又安全，可广泛应用于生活领域，具有良好的应用和市场前景。附图说明附图1为色纺负载光触媒的工艺流程图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和附图将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。实施例1用棉纤维作为原材料；光触媒分散液：纳米二氧化钛平均粒径为180nm，降解壳聚糖分子量为3000，二者质量比为5:1，以水为溶剂，配制成二氧化钛浓度6g/l的分散液；纤维染色：将预处理好的棉纤维分成两部分，分别加入到白色、蓝色染液中，在55℃时染色30min，然后冷却至室温，用醋酸调节ph为6.8后进行水洗，然后脱水和烘干，得到白色染色纤维和蓝色染色纤维；染色纤维光触媒负载：将200g白色纤维加入到1m的氢氧化钠溶液中，搅拌10min，加入醋酸调节ph至中性，缓慢加入1l浓度为6g/l的纳米二氧化钛光触媒分散液，75℃搅拌60min，然后水洗5次，脱水烘干；纺纱：将负载光触媒的白色纤维和未做负载处理的蓝色纤维按25:75进行配棉、和棉、清花、梳棉、三道并条、粗纱、细纱及络筒，混纺得到负载光触媒的色纺纱线。实施例2用聚酯纤维作为原材料；光触媒分散液：纳米二氧化钛平均粒径为160nm，降解壳聚糖分子量为2500，二者质量比为5:1，以水为溶剂，配制成二氧化钛浓度5g/l的分散液；纤维染色：将预处理好的聚酯纤维分成两部分，分别加入到白色和红色染液中，在40℃时染色60min，然后冷却至室温，用醋酸调节ph为6.8后进行水洗，然后脱水和烘干，得到白色染色纤维和红色染色纤维；染色纤维光触媒负载：将200g白色纤维加入到1m的氢氧化钠溶液中，搅拌15min，加入醋酸调节ph至中性，缓慢加入1l浓度为5g/l纳米二氧化钛光触媒粉末，65℃搅拌60min，然后水洗5次，脱水烘干；纺纱：将负载光触媒的白色纤维和未做负载处理的红色纤维按20:80进行配棉、和棉、清花、梳棉、三道并条、粗纱、细纱及络筒，混纺得到负载光触媒的色纺纱线。实施例3用棉纤维作为原材料；光触媒分散液：纳米二氧化钛平均粒径为160nm，降解壳聚糖分子量为3000，二者质量比为5:1，以水为溶剂，配制成二氧化钛浓度10g/l的分散液；纤维染色：将预处理好的棉纤维分成两部分，分别加入到浅粉色、黄色染液中，在45℃时染色50min，然后冷却至室温，用醋酸调节ph为6.5后进行水洗，然后脱水和烘干，得到三种不同颜色深浅的纤维，即浅粉色纤维和黄色纤维；染色纤维光触媒负载：将200g白色纤维加入到1m的氢氧化钠溶液中，搅拌10mins，加入醋酸调节ph至中性，缓慢加入1l浓度为10g/l的纳米二氧化钛光触媒粉末，75℃搅拌50min，然后水洗5次，脱水烘干；纺纱：将负载光触媒的浅粉色纤维、未做负载处理的黄色纤维按35:65进行配棉、和棉、清花、梳棉、三道并条、粗纱、细纱及络筒，混纺得到负载光触媒的色纺纱线。实施例4用聚酯纤维作为原材料；光触媒分散液：纳米二氧化钛平均粒径为180nm，降解壳聚糖分子量为2500，二者质量比为5:1，以水为溶剂，配制成二氧化钛浓度7.0g/l和3.0g/l的分散液；纤维染色：将预处理好聚酯纤维的分成三部分，分别加入到白色、浅灰色和黄色染液中，在55℃时染色50mins，然后冷却至室温，用醋酸调节ph为6.5后进行水洗，然后脱水和烘干，得到三种不同颜色深浅的纤维，即白色纤维和黄色纤维；染色纤维光触媒负载：将200g白色纤维加入到1m的氢氧化钠溶液中，搅拌10mins，加入醋酸调节ph至中性，缓慢加入1l浓度为7.0g/l的纳米二氧化钛光触媒粉末，80℃搅拌40mins，然后水洗5次，脱水烘干；将200g浅粉色纤维加入到1m的氢氧化钠溶液中，搅拌10mins，加入醋酸调节ph至中性，缓慢加入1l浓度为3.0g/l的纳米二氧化钛光触媒分散液，80℃搅拌40mins，然后水洗5次，脱水烘干；纺纱：将负载光触媒的白色纤维和浅粉色纤维、未做处理的黄色纤维按35:35:30进行配棉、和棉、清花、梳棉、三道并条、粗纱、细纱及络筒，混纺得到负载光触媒的色纺纱线。对比例1用棉纤维作为原材料；光触媒分散液：纳米二氧化钛平均粒径为160nm，降解壳聚糖分子量为3000，二者质量比为5:1，以水为溶剂，配制成二氧化钛浓度1g/l的分散液；纤维染色：将预处理好的棉纤维分成两部分，分别加入到浅粉色、黄色染液中，在45℃时染色50min，然后冷却至室温，用醋酸调节ph为6.5后进行水洗，然后脱水和烘干，得到三种不同颜色深浅的纤维，即浅粉色纤维和黄色纤维；染色纤维光触媒负载：将200g白色纤维加入到1m的氢氧化钠溶液中，搅拌10mins，加入醋酸调节ph至中性，缓慢加入1l浓度为1g/l的纳米二氧化钛光触媒粉末，75℃搅拌50min，然后水洗5次，脱水烘干；纺纱：将负载光触媒的浅粉色纤维、未做负载处理的黄色纤维按35:65进行配棉、和棉、清花、梳棉、三道并条、粗纱、细纱及络筒，混纺得到负载光触媒的色纺纱线。与实施例3区别在于本对比例光触媒负载量较低。对比例2用聚酯纤维作为原材料；光触媒分散液：纳米二氧化钛平均粒径为180nm，降解壳聚糖分子量为2500，二者质量比为5:1，以水为溶剂，配制成二氧化钛浓度2.0g/l和1.0g/l的分散液；纤维染色：将预处理好聚酯纤维的分成三部分，分别加入到白色、浅灰色和黄色染液中，在55℃时染色50mins，然后冷却至室温，用醋酸调节ph为6.5后进行水洗，然后脱水和烘干，得到三种不同颜色深浅的纤维，即白色纤维和黄色纤维；染色纤维光触媒负载：将200g白色纤维加入到1m的氢氧化钠溶液中，搅拌10mins，加入醋酸调节ph至中性，缓慢加入1l浓度为2.0g/l的纳米二氧化钛光触媒粉末，80℃搅拌40mins，然后水洗5次，脱水烘干；将200g浅粉色纤维加入到1m的氢氧化钠溶液中，搅拌10mins，加入醋酸调节ph至中性，缓慢加入1l浓度为1.0g/l的纳米二氧化钛光触媒分散液，80℃搅拌40mins，然后水洗5次，脱水烘干；纺纱：将负载光触媒的白色纤维和浅粉色纤维、未做处理的黄色纤维按15:15:70进行配棉、和棉、清花、梳棉、三道并条、粗纱、细纱及络筒，混纺得到负载光触媒的色纺纱线。与实施例4区别在于本对比例深色纤维配比较高，光触媒负载量较低。本发明的应用效果测试分析如下：色纺纱线外观：色泽均匀、手感柔软舒适。色牢度测试参照国家标准gb/t3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用yg571型色牢度测试仪测定色纺纱线的摩擦色牢度。抗紫外线测试参照国家标准gb/t18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》，测定色纺纱线的防紫外线性能。抗菌性能测试：参照gb/t20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》，对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率超过70％、对白色念珠菌的抑菌率超过60％，即表明样品具有抗菌效果。将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例1、对比例2制备的色纺纱线进行抗菌性能测试，及经过50次水洗后的抗菌性能测试。测试结果如下：表一色牢度和紫外防护测试色牢度(级)紫外线防护系数实施例1580实施例2575实施例3584实施例4588对比例1440对比例2444表二抗菌性能测试由表一和表二可以看出，本发明制备的色纺负载光触媒纺纱具有良好的色牢度、抗紫外线能力、优秀的抗菌能力，并且在50次洗涤后仍保持有强抗菌作用。本发明中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为示例性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，例如“a、b或c的至少一个”的列举意味着a或b或c，或ab或ac或bc，或abc(即a和b和c)。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。为了示例和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。当前第1页12