一种抗菌止汗的针织材料、面料及制造方法与流程

文档序号:37543482发布日期:2024-04-08 13:44阅读:26来源:国知局
一种抗菌止汗的针织材料、面料及制造方法与流程

本发明属于面料,涉及一种抗菌止汗的针织材料、面料及制造方法。


背景技术:

1、面料是用来制作服装的材料,面料作为服装三要素之一,不仅可以诠释服装的风格和特性,而且直接影响着服装的色彩、造型和表现效果。在服装领域中,服装面料五花八门,日新月异,但总体来说,优质高档的面料大都具有穿着舒适、吸汗透气、悬垂挺括、视觉高贵、触觉柔美等几个方面的特点。

2、随着生活水平的提高,功能性纺织品越来越受到人们的青睐,吸湿快干针织材料采用全新的织物纤维截面形状设计,依靠纤维表面微细沟槽产生的毛细管效应使汗水经芯吸、扩散和传输等作用,迅速迁移至织物表面并发散,实现快速吸水、扩散、挥发、快干和止汗的目的。采用这种吸湿快干针织材料织造的面料,在炎热的夏季,当人体大量出汗的时候,由于纤维以及纤维间的毛细通道,织物能够快速吸汗,并将汗水转移到织物表面挥发掉,从而保持皮肤表面的干爽舒适。

3、cn218115760u公开了一种防汗轨迹、立体导水的针织面料,从内到外包括用于与皮肤接触的亲肤的皮肤层、用于吸湿排汗的吸湿排汗层和用于拒水防止汗液轨迹显露的防汗轨迹层;吸湿排汗层包括吸汗层,吸汗层上均匀间隔的布置有若干的吸汗柱,吸汗柱之间为导水槽;导水槽内为空气,与皮肤层之间形成用于循环流通导水的空气层。但该专利技术生产的针织面料的结构复杂,用于服装面料时的体感舒适的较差,且没有抗菌作用。

4、cn212288986u公开了一种抗菌抗皱针织面料,包括上层针织面料、中层针织面料和下层针织面料,上层针织面料下端设置有中层针织面料,中层针织面料下端设置有下层针织面料,上层针织面料与中层针织面料之间设置有第一抗菌层,中层针织面料与下层针织面料之间设置有第二抗菌层,第一抗菌层内部设置有竹炭抗菌纤维丝,竹炭抗菌纤维丝下端设置有蛋白质纤维丝,第二抗菌层内部设置有黄麻抗菌纤维丝,黄麻抗菌纤维丝下端设置有聚酯纤维丝。但该专利技术生产的抗菌抗皱针织面料的纤维表面存在一定的沟槽状结构,为细菌滋生繁衍提供了理想环境,使穿着者更容易遭受细菌感染或者产生汗臭味,无法同时兼顾抗菌和止汗功能,与人体皮肤接触时的舒适度较差,不宜作为服装面料使用。

5、因此对于现有的吸湿快干针织材料而言还要赋予其一定的抗菌能力,尤其是将其用于贴身衣物时,可以直接有效减少人体遭受的细菌干扰和病毒感染。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种抗菌止汗的针织材料、面料及制造方法,本发明提供的针织材料由抗菌复合层和止汗基布层复合形成,可同时满足人们对抗菌止汗和干爽舒适的要求。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供了一种抗菌止汗的针织材料的制造方法,所述制造方法包括:

4、(ⅰ)抗菌织物纤维针织得到抗菌基层,复合纳米粒子分散于偶联剂的乙醇溶液中形成抗菌分散液,将抗菌基层浸泡于抗菌分散液中,浸泡后取出清洗干燥,以在所述抗菌基层表面形成复合纳米粒子薄膜,得到抗菌复合层;

5、(ⅱ)将竹炭纤维、涤纶纤维、棉纤维和去离子水混合后形成纺丝原液,对纺丝原液加热熔融得到纺丝熔液,随后对纺丝熔液进行纺丝得到复合纱线,最后对复合纱线进行双面平针编织,得到止汗基布层;

6、(ⅲ)在步骤(ⅲ)得到的止汗基布层上依次层铺热熔胶层和步骤(ⅰ)得到的抗菌复合层,随后进行热压处理使得所述止汗基布层与所述抗菌复合层通过所述热熔胶层粘结复合,冷却后经清洗干燥得到所述抗菌止汗的针织材料。

7、本发明提供的针织材料由抗菌复合层和止汗基布层复合形成,可同时满足人们对抗菌止汗和干爽舒适的要求。本发明以抗菌复合层作为表层,能有效抵御外界环境的细菌干扰,并高效杀灭附着在面料表面的细菌和微生物;同时以止汗基布层为底层,止汗基布层与皮肤直接接触,对面料的吸湿性和透气性的要求更高,本发明将竹炭纤维、涤纶纤维和棉纤维混纺编织形成止汗基布层,在满足面料基础强度和柔软性要求的基础上,提高了面料的透气性能和吸湿性能,从而保持皮肤表面的干爽舒适。

8、透气性能和吸湿性能是影响织物体感舒适性的重要因素,本发明制备得到的止汗基布层具有良好的透气性能和吸湿性能,一方面,棉纤维和竹炭纤维具有微孔结构,可快速吸收皮肤散发的湿气,并加快汗液扩散至周围环境的速率,保持皮肤干爽;而涤纶纤维强度高、弹性好且表面光滑,汗液不易附着,从而减少了汗液在止汗基布层上的残留量,避免为细菌滋生培养有利环境。另一方面,由于针织材料的编织结构是由线圈相互穿套形成,使得针织面料呈三维立体结构,在穿套点处形成较多空隙,为空气流通和汗液蒸发提供了有利条件,使得针织材料具备良好的透气性能和吸湿性能。

9、作为本发明一种优选的技术方案,步骤(ⅰ)中,所述抗菌织物纤维采用如下方法制备得到:

10、(1)对纤维原料进行氧化处理,使得纤维分子链的羟基氧化为羧基,将氧化后的纤维原料浸入氨基酸溶液中进行酯化反应,得到改性纤维原料;

11、(2)壳聚糖、单宁酸和硝酸银加入醋酸溶液中,混合均匀得到反应液,反应液在避光条件下进行反应,得到抗菌溶液;

12、(3)改性纤维原料浸泡于抗菌溶液中,取出干燥得到抗菌织物纤维。

13、本发明首先通过酯化反应将氨基酸接枝到纤维原料上,利用氨基酸作为粘合剂,在氨基和巯基的络合作用下,将银离子负载到改性纤维原料表面。单宁酸作为银离子的还原剂,可将硝酸银还原得到银纳米粒子,此外,银离子的负载也显著降低了单宁酸原有的细胞毒性。

14、本发明添加的壳聚糖、单宁酸和银纳米粒子组成了复合抗菌体系,通过壳聚糖与银纳米粒子组成的复合抗菌体系既表现出了银离子的杀菌作用,也表现出了壳聚糖阳离子的抑菌作用,使得制备得到的针织材料具备更加强效持久的抗菌抑菌性能。一方面,壳聚糖可以包覆于银纳米粒子表面,在提高银纳米粒子分散性的同时还能有效缓解银纳米粒子团聚,从而得到粒径更加细小、分散更加均匀的银纳米粒子,同时,通过壳聚糖包裹后产生了缓释作用,从而进一步减弱了银离子的毒性;另一方面,壳聚糖形成的包覆层能够与细菌表面带负电的残基发生静电相互作用,从而破坏细菌细胞膜的通透性,使得细菌细胞内的营养物质如电解质、蛋白质、氨基酸和葡萄糖等外泄,进而影响细菌的正常新陈代谢,最终导致细菌的死亡。

15、此外,本发明通过壳聚糖和单宁酸的自组装结合在纤维原料表面形成了水化层抗菌薄膜。其中,壳聚糖可以与细菌细胞表面带负电荷的基团作用,从而改变了细菌细胞膜的流动性和通透性;同时,壳聚糖还可以通过静电作用对微生物形成双重干扰,改变了微生物细胞膜壁的渗透性,引起微生物细胞内部渗透压失衡,达到抑制微生物生长的目的;高浓度的壳聚糖还可以诱导细胞壁上的肽聚糖水解,导致细胞内电解质渗漏,首先是钾离子、磷酸盐小分子物质,然后就是dna、rna、蛋白质和酶等大分子物质,最终导致细菌死亡。而单宁酸是一种可生物降解的水溶性天然化合物,其广泛存在于植物提取物中,具有杀菌抗炎、抗病毒和抗氧化等生物活性。

16、由于单宁酸分子中含有大量的酚羟基基团,能够与壳聚糖之间发生相互作用,通过自组装结合,在纤维原料表面形成了具有良好亲水性的水化层抗菌薄膜,一方面,水化层抗菌薄膜可以抑制细菌粘附;另一方面,少量粘附于水化层抗菌薄膜的细菌和微生物,由于生物涂层中含有银纳米粒子,通过银纳米粒子与细菌和微生物的直接接触,从而达到较好的抗菌作用。

17、作为本发明一种优选的技术方案,步骤(1)中,所述的纤维原料为棉织物纤维、再生纤维素织物纤维、麻织物纤维中的任意一种或至少两种的组合。

18、所述氧化处理的过程包括:将纤维原料浸渍于氧化溶液中,浸泡后取出干燥备用。

19、所述氧化溶液的用量为20-30ml/g纤维原料,每g纤维原料中可以加入20ml、21ml、22ml、23ml、24ml、25ml、26ml、27ml、28ml、29ml或30ml,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

20、所述氧化溶液的质量分数为10-20wt%,例如可以是10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%或20wt%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

21、所述氧化溶液为过氧化氢溶液、高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液中的任意一种或至少两种的组合。

22、所述纤维原料在氧化溶液中的浸泡时间为1-5h,例如可以是1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h、3.5h、4.0h、4.5h或5.0h,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

23、所述氨基酸溶液的浓度为0.15-0.25mol/l,例如可以是0.15mol/l、0.16mol/l、0.17mol/l、0.18mol/l、0.19mol/l、0.2mol/l、0.21mol/l、0.22mol/l、0.23mol/l、0.24mol/l或0.25mol/l,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

24、纤维原料在氧化溶液的氧化作用下,纤维原料分子链上的c2位与c3位断裂形成二醛基,随后,二醛基继续氧化为二羧基。氨基酸分子链中存在大量游离伯氨基,伯氨基与羧基的酯化反应在1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(edc)和n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)的催化体系下进行,edc和羧基化纤维素中的羧基偶合形成o-酰基异脲,o-酰基异脲易受到氨基进攻形成酰胺交联生成酰胺键,nhs可与o-酰基异脲反应生成稳定的中间体nhs活泼酯,从而减少o-酰基异脲的水解,极大地提高交联反应效率和产物收率。

25、所述氨基酸溶液为赖氨酸溶液、精氨酸溶液、组氨酸溶液、色氨酸溶液、甘氨酸溶液、谷氨酸溶液、半胱氨酸溶液中的任意一种或至少两种的组合。

26、需要说明的是,本发明优选采用精氨酸溶液,精氨酸是构成蛋白质的20余种氨基酸中碱性最强的且是唯一具有胍基的氨基酸,胍基具有极高的正电荷量,而细菌的细胞表面带负电荷,精氨酸通过静电吸附附着于细菌细胞表面并与细菌细胞内部的功能性蛋白、dna和rna等产生相互作用,从而表现出较强的抑菌性。

27、所述酯化反应的温度为200-220℃,例如可以是200℃、202℃、204℃、206℃、208℃、210℃、212℃、214℃、216℃、218℃或220℃;所述酯化反应的时间为10-20min,例如可以是10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min或20min,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

28、作为本发明一种优选的技术方案,步骤(2)中,所述反应液中壳聚糖的质量浓度为1-10mg/ml,例如可以是1mg/ml、2mg/ml、3mg/ml、4mg/ml、5mg/ml、6mg/ml、7mg/ml、8mg/ml、9mg/ml或10mg/ml,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

29、所述反应液中单宁酸的质量浓度为5-10mg/ml,例如可以是5.0mg/ml、5.5mg/ml、6.0mg/ml、6.5mg/ml、7.0mg/ml、7.5mg/ml、8.0mg/ml、8.5mg/ml、9.0mg/ml、9.5mg/ml或10.0mg/ml,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

30、本发明特别限定了反应液中单宁酸和硝酸银的质量浓度,通过加入5-10mg/ml的单宁酸降低了反应液中银离子的毒性,同时,在5-10mg/ml范围内时,可以确保硝酸银和单宁酸的均匀分散,使得硝酸银和单宁酸反应生成的络合物可以破坏细菌细胞壁,同时减少对正常细胞的破坏。当硝酸银的浓度超过5mg/ml时,单宁酸无法有效负载全部硝酸银,导致毒性较大。当单宁酸的浓度超过10mg/ml时,在单宁酸和硝酸银的氧化还原反应过程中,单宁酸只有少部分基团能被氧化,因此其毒性无法被有效降低。

31、所述反应液中硝酸银的质量浓度为1-5mg/ml,例如可以是1.0mg/ml、1.5mg/ml、2.0mg/ml、2.5mg/ml、3.0mg/ml、3.5mg/ml、4.0mg/ml、4.5mg/ml或5.0mg/ml,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

32、本发明利用壳聚糖中存在的大量-nh2可以与反应液中银离子产生络合配位作用,使得银离子均匀分布于壳聚糖的分子链空隙中,从而限制了银离子在反应液中的活动空间,为后续银离子的还原过程提供了有利条件。同时,还可以提高了单宁酸与银离子的碰撞几率,加快了银离子的还原反应速率,便于银离子还原成粒径更加细小的银纳米粒子。

33、本发明通过单宁酸对硝酸银进行还原得到了银纳米粒子,银纳米粒子具有较高的比表面积,处于表面层的原子数迅速增加,导致表面原子配位不足,从而使原子的表面能增加,生物活性提高,能更好地与微生物相结合,当细菌靠近银纳米粒子时,银纳米粒子会吸附在细菌表面,与细菌蛋白酶发生反应,使蛋白酶迅速失去活性,从而导致细菌无法进行繁殖而被杀灭;此外,银纳米粒子能吸附于微生物的细胞膜上并进入细胞体内,致使微生物细胞分解,最终导致微生物死亡。

34、由于银纳米粒子的尺度较小,分散性较差,在抗菌溶液中易团聚,为了能使新生成的银纳米粒子在溶液中稳定存在而不发生团聚,本发明在抗菌溶液中加入了壳聚糖,利用壳聚糖大分子上丰富的氨基与游离的银离子形成配位作用,这样能够降低银离子的活动性,使得银离子在有限的局部空间内发生还原反应,以达到初步控制纳米银晶核粒径的目的。当纳米银晶粒形成后,由于纳米银晶粒的表面活性较高,因此纳米银晶粒与壳聚糖之间形成强吸附作用,使得壳聚糖得以包裹在纳米银晶粒的表面形成包覆层,包覆层产生的空间位阻使得纳米银晶粒之间形成间隙,阻止了纳米银晶粒的进一步长大,同时也可以防止纳米银晶粒的团聚,最终可获得细小而均匀的银纳米粒子,提高了银纳米粒子在抗菌溶液中的稳定性和分散性。

35、当改性纤维原料浸泡于抗菌溶液时,改性纤维原料分子链上的羟基、羧基和氨基都能与银纳米粒子产生强吸附作用,银纳米粒子得以牢固镶嵌于由改性纤维原料组成的三维网络结构中,不易造成银纳米粒子的流失或脱落。

36、本发明特别限定了反应液中硝酸银的质量浓度为1-5mg/ml,硝酸银的浓度直接影响了还原后生成的银纳米粒子的粒径尺寸与粒径分布,当反应液中硝酸银的浓度超过5mg/ml时,在还原反应过程中,反应液中的银离子碰撞几率增大,银纳米粒子的生成速率加快,团聚速率也随之提高,此时,壳聚糖无法及时包裹新生成的银纳米粒子,从而导致银纳米粒子出现二次团聚。

37、所述醋酸溶液的质量分数为1-5wt%,例如可以是1.0wt%、1.5wt%、2.0wt%、2.5wt%、3.0wt%、3.5wt%、4.0wt%、4.5wt%或5.0wt%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

38、所述反应的温度为70-80℃,例如可以是70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃;所述反应的时间为5-10h,例如可以是5.0h、5.5h、6.0h、6.5h、7.0h、7.5h、8.0h、8.5h、9.0h、9.5h或10.0h,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

39、本发明步骤(2)中的反应过程分为三个步骤,第一步,通过壳聚糖分子链上的大量-nh2与银离子发生配位络合反应,从而降低银离子的活动性同时提高银离子在反应液中的分散性;第二步,通过单宁酸对银离子进行还原以生成银纳米粒子;第三步,利用壳聚糖与银纳米粒子之间形成强吸附作用,使得壳聚糖包裹在银纳米粒子的表面形成包覆层,以提高银纳米粒子在反应液中的稳定性和分散性。

40、为了推进以上三个步骤的进程,本发明特别限定了反应温度为70-80℃,在此温度范围内时,可以促进壳聚糖大分子在醋酸溶液中的溶解,同时赋予了银离子足够的反应动能,有利于银离子还原反应的进行以及壳聚糖的包覆。当反应温度高于80℃时,壳聚糖分子内部发生溶胀,使得壳聚糖内部的微孔孔径减小,银离子向壳聚糖分子链扩散的阻力增大,阻碍了配位络合反应的进行,进而影响第二步和第三步的反应进程。

41、作为本发明一种优选的技术方案,步骤(3)中,所述改性纤维原料在所述抗菌溶液中的浸泡时间为40-50min,例如可以是40min、41min、42min、43min、44min、45min、46min、47min、48min、49min或50min,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

42、所述干燥的温度为90-100℃,例如可以是90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃;所述干燥的时间为0.5-1h,例如可以是0.5h、0.55h、0.6h、0.65h、0.7h、0.75h、0.8h、0.85h、0.9h、0.95h或1h,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

43、作为本发明一种优选的技术方案,步骤(ⅰ)中,所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

44、所述偶联剂的乙醇溶液的浓度为0.1-0.5mmol/ml,例如可以是0.1mmol/ml、0.15mmol/ml、0.2mmol/ml、0.25mmol/ml、0.3mmol/ml、0.35mmol/ml、0.4mmol/ml、0.45mmol/ml或0.5mmol/ml,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

45、所述抗菌分散液中复合纳米粒子的质量分数为20-30mg/ml,例如可以是20mg/ml、21mg/ml、22mg/ml、23mg/ml、24mg/ml、25mg/ml、26mg/ml、27mg/ml、28mg/ml、29mg/ml或30mg/ml,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

46、所述抗菌基层在所述抗菌分散液中的浸泡时间为1-3h,例如可以是1.0h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2.0h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h或3.0h,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

47、所述复合纳米粒子包括纳米二氧化钛微粒以及形成于所述纳米二氧化钛微粒表面的二氧化硅包覆层。

48、所述复合纳米粒子采用如下方法制备得到:

49、在持续搅拌过程中,将钛盐溶液滴入硅酸盐溶液,通过碱液将混合液的ph值调整至9-10,例如可以是9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9或10.0,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用;随后,对混合液依次进行陈化、老化和离心沉降,得到沉淀物;最后,对沉淀物依次进行加热干燥和高温焙烧,得到所述复合纳米粒子。

50、本发明制备得到的复合纳米粒子由纳米二氧化钛微粒和二氧化硅包覆层组成,其中纳米二氧化钛微粒主要起到杀菌抑菌作用,二氧化硅包覆层则起到提高纳米二氧化钛微粒分散性和稳定性的作用。二氧化硅包覆层为疏松多孔结构,具有孔径不同的级配结构微孔,有利于提高复合纳米粒子对细菌和微生物的吸附作用。

51、与纳米二氧化钛微粒相比,由纳米二氧化钛微粒和二氧化硅包覆层组成的复合纳米粒子具有更高的灭菌效果,这是由于:

52、一方面,复合纳米粒子的分散性更好,由于静电作用和毛细作用的存在,使得纳米二氧化钛微粒间的团聚现象十分严重,纳米二氧化钛微粒以纳米粒子形式分散存在的比例较少,而只有纳米级的纳米二氧化钛微粒才具有杀菌作用,粒径更大的二氧化钛颗粒则不具备杀菌功能。因此,纳米二氧化钛微粒的杀菌效果较差;本发明在纳米二氧化钛微粒表面包覆了一层二氧化硅包覆层,降低了纳米二氧化钛微粒的表面能,防止包覆后的复合纳米粒子团聚,使得复合纳米粒子在偶联剂的乙醇溶液中表现出良好的分散状态,确保纳米二氧化钛微粒能够以纳米尺度稳定存在于偶联剂的乙醇溶液中,从而提高了纳米二氧化钛微粒的杀菌效果。

53、另一方面,透明的二氧化硅包覆层不会影响光线穿透,即便有二氧化硅包覆层的存在,纳米二氧化钛微粒内核也同样能够接收光照,并发生电子跃迁而杀灭细菌;同时,纳米二氧化钛微粒包覆了二氧化硅包覆层后,与二氧化硅发生键合作用,形成了ti-si化学键,ti的电子从价带电子激发到导带电子所需要跨越的带隙能明显降低,在较低的光强下也能促使纳米二氧化钛微粒的电子发生跃迁,进而达到杀菌的目的。

54、此外,纳米二氧化钛微粒与二氧化硅复合后,由于纳米二氧化硅含有大量的表面羟基,羟基可以与纳米二氧化钛微粒的电子空穴反应形成具有强氧化性的活性羟基,活性羟基之间相互合并生成过氧化氢,也可杀灭细菌。

55、由于二氧化硅包覆层为疏水多孔结构,可以提高复合纳米粒子对细菌的吸附俘获能力;同时还具有较强的吸湿能力,能够使针织材料所在的环境湿度降低,确保面料干爽透气,也有利于抑制细菌生长,同时,复合纳米粒子所吸附的水分又使其表面羟基数增多,进一步提高了复合纳米粒子的灭菌效果。

56、所述钛盐溶液的浓度为2.5-3.5mol/l,例如可以是2.5mol/l、2.6mol/l、2.7mol/l、2.8mol/l、2.9mol/l、3.0mol/l、3.1mol/l、3.2mol/l、3.3mol/l、3.4mol/l或3.5mol/l,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

57、所述钛盐溶液为四氯化钛溶液或硫酸钛溶液。

58、所述硅酸盐溶液的浓度为2-3mol/l,例如可以是2.0mol/l、2.1mol/l、2.2mol/l、2.3mol/l、2.4mol/l、2.5mol/l、2.6mol/l、2.7mol/l、2.8mol/l、2.9mol/l或3.0mol/l,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

59、所述硅酸盐溶液为硅酸钠溶液或硅酸钾溶液。

60、所述钛盐溶液与所述硅酸盐溶液的用量分别以生成的二氧化钛和二氧化硅计,所述二氧化钛与所述二氧化硅的质量比为1:(0.3-0.5),例如可以是1:0.3、1:0.32、1:0.34、1:0.36、1:0.38、1:0.4、1:0.42、1:0.44、1:0.46、1:0.48或1:0.5,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

61、所述加热干燥的温度为80-120℃,例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃;所述加热干燥的时间为8-10h,例如可以是8.0h、8.2h、8.4h、8.6h、8.8h、9.0h、9.2h、9.4h、9.6h、9.8h或10.0h,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

62、所述高温焙烧的温度为600-800℃,例如可以是600℃、620℃、640℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、760℃、780℃或800℃;所述高温焙烧的时间为3-4h,例如可以是3.0h、3.1h、3.2h、3.3h、3.4h、3.5h、3.6h、3.7h、3.8h、3.9h或4.0h,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

63、作为本发明一种优选的技术方案,步骤(ⅱ)中,所述竹炭纤维、涤纶纤维、棉纤维和去离子水的质量比为1:(20-30):(40-50):(80-100),例如可以是1:20:40:80、1:21:41:82、1:22:42:84、1:23:43:86、1:24:44:88、1:25:45:90、1:26:46:92、1:27:47:94、1:28:48:96、1:29:49:98或1:30:50:100,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

64、本发明特别限定了竹炭纤维、涤纶纤维和棉纤维的质量比为1:(20-30):(40-50),这是由于,当竹炭纤维的含量超过本发明限定的数值范围上限时,止汗基布层的纵向毛细管效应明显降低,横向毛细管效应不明显,止汗基布层的导水性下降。这是由于,虽然竹炭纤维表面具有较多沟槽和微孔,但其吸湿性仍介于涤纶纤维和棉纤维之间,当竹炭纤维的添加比例过高,相应地,棉纤维的添加比例则降低,从而影响止汗基布层整体的吸湿效果。但竹炭纤维的添加比例也不能低于本发明限定的数值范围下限,这是由于,竹炭纤维的透气性在三种纤维中是最高的,随着竹炭纤维添加比例的提高,止汗基布层的厚度逐渐降低,织物的透气性能得到提升。因此,为了平衡止汗基布层的透气性能和吸湿性能,本发明特别限定了竹炭纤维、涤纶纤维和棉纤维的质量比为1:(20-30):(40-50)。

65、所述加热熔融的温度为340-350℃,例如可以是340℃、341℃、342℃、343℃、344℃、345℃、346℃、347℃、348℃、349℃或350℃;所述加热熔融的时间为3-4h,例如可以是3.0h、3.1h、3.2h、3.3h、3.4h、3.5h、3.6h、3.7h、3.8h、3.9h或4.0h,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

66、所述纺丝的速度为1400-1500℃/min,例如可以是1400℃/min、1410℃/min、1420℃/min、1430℃/min、1440℃/min、1450℃/min、1460℃/min、1470℃/min、1480℃/min、1490℃/min或1500℃/min,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

67、作为本发明一种优选的技术方案,步骤(ⅲ)中,所述热熔胶层的材料为聚氨酯。

68、所述热压的温度为100-120℃,例如可以是100℃、102℃、104℃、106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、116℃、118℃或120℃,所述热压的时间为30-60s,例如可以是30s、32s、34s、36s、38s、40s、42s、44s、46s、48s、50s、52s、54s、56s、58s或60s,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

69、示例性地,本发明提供了一种抗菌止汗的针织材料的制造方法,所述制造方法具体包括如下步骤:

70、(1)制备抗菌基层:

71、(1.1)将纤维原料浸渍于10-20wt%的氧化溶液中,氧化溶液的用量为20-30ml/g纤维原料,纤维分子链的羟基被氧化为羧基,浸泡1-5h后取出干燥;随后,将氧化后的纤维原料浸入0.15-0.25mol/l的氨基酸溶液中,在200-220℃下进行酯化反应10-20min,得到改性纤维原料;

72、(1.2)壳聚糖、单宁酸和硝酸银加入1-5wt%的醋酸溶液中,混合均匀得到反应液,其中,反应液中壳聚糖的质量分数为1-10mg/ml,单宁酸的质量浓度为5-10mg/ml,硝酸银的质量浓度为1-5mg/ml,将反应液置于70-80℃的避光条件下反应5-10h,得到抗菌溶液;

73、(1.3)改性纤维原料浸泡于抗菌溶液中,浸泡40-50min后取出,在90-100℃下干燥0.5-1h后得到抗菌织物纤维;

74、(1.4)抗菌织物纤维针织得到抗菌基层;

75、(2)制备复合纳米粒子:

76、在持续搅拌过程中,将2.5-3.5mol/l的钛盐溶液滴入2-3mol/l的硅酸盐溶液,通过碱液将混合液的ph值调整至9-10;随后,对混合液依次进行陈化、老化和离心沉降,得到沉淀物;最后,对沉淀物在80-120℃下加热干燥8-10h,随后将干燥后的沉淀物置于600-800℃的马弗炉中高温焙烧3-4h,得到复合纳米粒子;复合纳米粒子包括纳米二氧化钛微粒以及形成于纳米二氧化钛微粒表面的二氧化硅包覆层,二氧化钛与二氧化硅的质量比为1:(0.3-0.5);

77、(3)制备抗菌复合层:

78、将步骤(2)得到的复合纳米粒子分散于0.1-0.5mmol/ml的偶联剂的乙醇溶液中形成抗菌分散液,抗菌分散液中复合纳米粒子的质量分数为20-30mg/ml;将步骤(1)得到的抗菌基层浸泡于抗菌分散液中,浸泡1-3h后取出清洗干燥,以在抗菌基层表面形成复合纳米粒子薄膜,得到抗菌复合层;

79、(4)制备止汗基布层:

80、将竹炭纤维、涤纶纤维、棉纤维和去离子水按照1:(20-30):(40-50):(80-100)的质量比混合后形成纺丝原液,将纺丝原液加热至340-350℃并保温3-4h使其熔融得到纺丝熔液,随后对纺丝熔液以1400-1500℃/min的纺丝速度进行纺丝得到复合纱线,最后对复合纱线进行双面平针编织,得到止汗基布层;

81、(5)在步骤(4)得到的止汗基布层上依次层铺热熔胶层和步骤(3)得到的抗菌复合层,随后在100-120℃下热压处理30-60s,使得止汗基布层与抗菌复合层通过热熔胶层粘结复合,冷却后经清洗干燥得到所述抗菌止汗的针织材料。

82、第二方面,本发明提供了一种采用第一方面所述的制造方法制备得到的抗菌止汗的针织材料,所述针织材料包括依次层叠的止汗基布层、热熔胶层和抗菌复合层,所述抗菌复合层包括抗菌基层和形成于所述抗菌基层表面的复合纳米粒子薄膜。

83、所述止汗基布层包括竹炭纤维、涤纶纤维和棉纤维。

84、第三方面,本发明提供了一种抗菌止汗的面料,所述面料采用第二方面所述的针织材料经剪裁后得到。

85、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

86、本发明提供的针织材料由抗菌复合层和止汗基布层复合形成,可同时满足人们对抗菌止汗和干爽舒适的要求。以抗菌复合层作为表层,有效抵御外界环境的细菌干扰,并高效杀灭附着在面料表面的细菌和微生物;同时以止汗基布层为底层,止汗基布层与皮肤直接接触,对面料的吸湿性和透气性的要求更高,本发明将竹炭纤维、涤纶纤维和棉纤维混纺编织形成止汗基布层,在满足面料基础强度和柔软性要求的基础上,提高了面料的透气性能和吸湿性能,从而保持皮肤表面的干爽舒适。

87、透气性能和吸湿性能是影响织物体感舒适性的重要因素,本发明制备得到的止汗基布层具有良好的透气性能和吸湿性能,一方面,棉纤维和竹炭纤维具有微孔结构,可快速吸收皮肤散发的湿气和汗液并扩散至周围环境中,保持皮肤干爽;而涤纶纤维强度高、弹性好且表面光滑,汗液不易附着,从而减少了汗液在止汗基布层上的残留量,避免为细菌滋生培养有利环境。另一方面,由于针织材料的编织结构是由线圈相互穿套形成,使得针织面料呈三维立体结构,在穿套点处形成较多空隙,为空气流通和汗液蒸发提供了有利条件,使得针织材料具备良好的透气性能和吸湿性能。

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