一种抗菌防螨复合面料及其制备方法与流程

本发明涉及纺织，具体涉及一种抗菌防螨复合面料及其制备方法。

背景技术：

1、面料是日常生活中不可或缺的一部分，但面料制作的纺织品经过长时间使用之后，在表面会滋生大量的细菌或微生物，从而影响实用性和安全性；近年来，螨幼虫破坏面料等纺织品的情况不断增加，医学领域对分布在人们生活环境中的尘螨引起的疾病进行研究，研究表明它是一种强烈的致敏原，其中哮喘、过敏性鼻炎和特应性皮肤炎等的发病都与室内尘螨的存在息息相关。

2、随着人们对生活要求的不断提高，室内居住环境的变化增加了室内湿度的同时，也有利于霉菌和室内尘螨的生长。环境的改变促进了尘螨滋生，人们在室内时间的增长也增加了与尘螨等过敏原的接触，尘螨过敏性哮喘等疾病的发病率随之增加。因为日常生活中所使用的纺织品是栖息尘螨的主要地点，现有技术中通过在纺织品中加入具有杀螨或者驱螨作用的化学试剂赋予纺织品防螨驱螨功能，在使用纺织品的过程中实现防螨驱螨，但添加的防螨剂在纺织品基体中易被水洗溶出，且相容性有限，不能长效抗菌防螨，限制了材料的应用。

3、现有技术如中国专利申请cn104172479a公开了一种抗菌内衣材料，通过内层、外层采用天然抗菌纤维织物，中间层采用经过抗菌复合涂料处理，其中抗菌复合涂料包括抗菌功能性无机粉体等，得到的抗菌内衣材料具有无污染、穿着舒适，长效抗菌性等作用。但其中添加的抗菌功能性无机材料虽然被外层保护，但由于其固定性有限，所以在使用过程中仍可能产生脱落，并且外层面料抗菌防螨的效果有限，限制了材料的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗菌防螨复合面料及其制备方法，该抗菌防螨复合面料具有优异的抗菌性能和优良的力学性能。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种抗菌防螨复合面料的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤(1)、将载银二氧化钛与四氢呋喃混合，超声，加入左旋乳酸，同时滴加辛酸亚锡，滴加完毕后，继续超声，反应，反应结束后，加入洗涤液，离心，干燥，得到改性载银二氧化钛；

5、步骤(2)、将5,5-二甲基海因、氢氧化钾、乙醇混合，加入1-溴-2-氯乙烷，第一次反应，反应结束后，旋蒸去除溶剂乙醇，纯化，得到海因衍生物；将海因衍生物、碘化钾、二乙醇胺、18-冠-6-醚、n,n-二甲基甲酰胺混合，第二次反应，反应结束后，旋蒸去除溶剂n,n-二甲基甲酰胺，纯化，得到改性海因衍生物；

6、步骤(3)、将丁二酸二甲酯、1,4-丁二醇、改性海因衍生物、改性载银二氧化钛、引发剂混合，反应，反应结束后，继续反应，反应结束后，加入溶剂溶解，溶解后加入沉淀剂沉淀，过滤，干燥，得到改性聚丁二酸丁二醇酯；

7、步骤(4)、将改性聚丁二酸丁二醇酯熔融挤出，纺丝，冷却，牵伸，短切，得到改性聚丁二酸丁二醇酯纤维，将改性聚丁二酸丁二醇酯纤维浸渍在次氯酸钠水溶液中，氯化反应，洗涤，干燥，得到功能化聚丁二酸丁二醇酯纤维，将功能化聚丁二酸丁二醇酯纤维纺成纱线作为经纱，咖啡碳纤维纺成纱线作为纬纱，机织，得到外层面料；

8、步骤(5)、将涤纶面料浸润在二甲基亚砜中溶胀，溶胀后取出，加入n-羟甲基丙烯酰胺水溶液和过氧化苯甲酰溶液，反应，反应结束后，沥除液体组分，洗涤，浸出，干燥，得到改性涤纶面料；

9、步骤(6)、将氧化锌量子点、粘合剂、水混合，得到表面处理剂，将改性涤纶面料浸渍在表面处理剂中，浸渍结束后，预烘焙，烘焙，干燥，得到中间层面料；

10、步骤(7)、将中间层面料双面涂覆胶粘剂，以外层面料、双面涂覆胶粘剂的中间层面料、外层面料的顺序排列，碾压，水洗，干燥，风干，得到抗菌防螨复合面料。

11、优选地，所述步骤(1)中：载银二氧化钛与四氢呋喃的质量比为1:(9-10)；载银二氧化钛、左旋乳酸、辛酸亚锡的质量比为5:20:(0.1-0.2)；左旋乳酸的加入条件为：在转速15-30r/min，室温下加入左旋乳酸；滴加条件为：在转速15-30r/min，室温下滴加5-8min。

12、优选地，所述步骤(1)中：反应条件为：在真空度0.03-0.04mpa，160-170℃温度下搅拌反应7-10h。

13、优选地，所述洗涤液包括氯仿。

14、优选地，所述步骤(2)中：5,5-二甲基海因、氢氧化钾、1-溴-2-氯乙烷的质量比为(95-100):(42-45):(215-220)；第一次反应条件为：在80-85℃温度下第一次反应8-10h。

15、优选地，所述步骤(2)中：海因衍生物、碘化钾、二乙醇胺、18-冠-6-醚、n,n-二甲基甲酰胺的质量比为(38-40):(50-52):(32-35):(11-15)；第二次反应条件为：在100-120℃温度下第二次反应20-24h。

16、优选地，氢氧化钾与乙醇的质量比为1:10。

17、优选地，制备海因衍生物的纯化操作包括：在第一次反应产物中加入水，再加入乙酸乙酯萃取，第一次反应产物、水、乙酸乙酯的体积比为1:5:3，萃取后取有机相，加入有机相体积5倍的饱和碳酸氢钠溶液洗涤，洗涤三次，再加入无水硫酸钠脱水，无水硫酸钠的质量为洗涤后的有机相质量的20％，脱水后过滤，取滤液，滤液为脱水后的有机相，加入脱水后的有机相质量8倍的热的甲苯，抽滤，滤液冷却至0℃结晶，抽滤，得到海因衍生物粗产品，加入海因衍生物粗产品质量5倍的热的甲苯/异丙醇混合液，冷却至0℃重结晶，抽滤；热的甲苯为60℃温度下的甲苯；热的甲苯/异丙醇混合液为60℃温度下的甲苯/异丙醇混合液，甲苯/异丙醇混合液为甲苯与异丙醇以体积比1:9混合配制而成。

18、优选地，制备改性海因衍生物的纯化操作包括：在第二次反应产物中加入水，再加入乙酸乙酯萃取，第二次反应产物、水、乙酸乙酯的体积比为1:5:3，萃取后取有机相，加入有机相体积5倍的饱和碳酸氢钠溶液洗涤，洗涤三次，再加入洗涤后的有机相质量15％的无水硫酸钠脱水，脱水后过滤，取滤液，滤液通过硅胶柱层析分离；在硅胶柱层析分离中，洗脱液分别为乙酸乙酯溶液和二氯甲烷溶液，乙酸乙酯溶液和二氯甲烷溶液的体积比为3:2，乙酸乙酯溶液是由乙酸乙酯与正己烷以体积比1:1配制而成，二氯甲烷溶液是由二氯甲烷与甲醇以体积比10:1配制而成。

19、优选地，所述步骤(3)中：丁二酸二甲酯、1,4-丁二醇、改性海因衍生物、改性载银二氧化钛、引发剂的质量比为(145-160):(45-60):(80-100):(8-10):(1-2)；反应条件为：在氮气氛围中，170-180℃温度下反应1.5-2h；继续反应条件为：在氮气氛围中，真空度0.03-0.04mpa、170-180℃温度下继续反应4-5h。

20、优选地，引发剂包括钛酸丁酯。

21、优选地，溶解操作中所用溶剂包括氯仿。

22、优选地，沉淀操作中所用沉淀剂包括正戊烷。

23、优选地，所述步骤(4)中：熔融挤出条件为：在挤出机各区温度均为230-240℃的条件下，通过双螺杆熔融纺丝机熔融挤出；纺丝条件为：在速度1500-2000m/min的条件下纺丝。

24、优选地，改性聚丁二酸丁二醇酯纤维的细度包括70-150d。

25、优选地，所述步骤(4)中：改性聚丁二酸丁二醇酯纤维与次氯酸钠水溶液的质量比为1:(5-8)；氯化反应条件为：在45℃温度下氯化反应1.5-2h。

26、优选地，次氯酸钠水溶液包括20wt％次氯酸钠水溶液。

27、优选地，所述步骤(4)中：咖啡碳纤维为咖啡碳涤纶长丝经短切得到，咖啡碳纤维的平均长度为38mm，功能化聚丁二酸丁二醇酯纤维纺成的纱线纱支数为40-60s，咖啡碳纤维纺成的纱线纱支数为40s。外层面料的克重为60-80g/m2；

28、优选地，咖啡碳纤维包括咖啡碳涤纶长丝，规格包括75d/72f。

29、优选地，所述步骤(5)中：涤纶面料与二甲基亚砜的质量比为1:(5-8)；溶胀条件为：在130-140℃温度下溶胀1-2h。

30、优选地，所述步骤(5)中：涤纶面料、n-羟甲基丙烯酰胺溶液、过氧化苯甲酰溶液的质量比为1:(3-5):(3-5)；反应条件为：在氮气氛围中、80℃温度下反应3-5h；改性涤纶面料的克重为30-40g/m2。

31、进一步地，n-羟甲基丙烯酰胺与过氧化苯甲酰的摩尔比为(60-80):1。

32、优选地，过氧化苯甲酰溶液包括0.01mol/l的过氧化苯甲酰溶液，0.01mol/l的过氧化苯甲酰溶液是由过氧化苯甲酰与苯配制而成，过氧化苯甲酰的浓度为0.01mol/l。

33、优选地，洗涤操作所用的洗涤液包括热水，热水包括90℃的去离子水；浸出操作所用浸出液包括甲醇。

34、优选地，所述步骤(6)中：氧化锌量子点、粘合剂、水的质量比为(25-45):(10-15):1000；浸渍操作为：将改性涤纶面料浸渍在表面处理剂中，两浸两轧，轧余率为100％。

35、优选地，粘合剂包括粘合剂276。

36、优选地，所述步骤(7)中：碾压操作条件为：通过压辊对复合面料粗品在100-120℃温度下进行往复碾压3-5遍。

37、优选地，胶粘剂包括水性聚氨酯乳液，胶粘剂的双面涂覆总量为45-90g/m2，两面涂覆量相同。。

38、优选地，一种采用如上所述的抗菌防螨复合面料的制备方法制备得到的抗菌防螨复合面料。

39、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

40、本发明通过乳酸在载银二氧化钛表面聚合，形成的聚乳酸低聚物接枝在其表面，提高了载银二氧化钛在基体中的分散性，且不易团聚，从而提高基体抗菌防螨的能力。

41、含有海因结构的卤胺化合物是一种抗菌剂，同时是一种高效的防螨剂。但由于具有海因结构的卤胺化合物其稳定性较差，易被氧化，限制了其在纺织品中的应用。本发明通过制备具有双端羟基的改性海因衍生物，将改性载银二氧化钛与改性海因衍生物引入聚丁二酸丁二醇酯的分子主链中，得到的改性聚丁二酸丁二醇酯在纺丝氯化后具有抗菌防螨效果。且载银二氧化钛具有抗紫外老化的能力，增强了卤胺化合物的稳定性，从而使改性聚丁二酸丁二醇酯具有长效的抗菌防螨能力。

42、此外，由于载银二氧化钛通过官能团之间的化学键固定在聚丁二酸丁二醇酯主链上，不易脱落，提高了聚丁二酸丁二醇酯的力学性能；其表面接枝的聚乳酸可以降低聚丁二酸丁二醇酯的结晶度，提高柔韧性。

43、本发明中将改性聚丁二酸丁二醇酯在纺丝氯化后，与咖啡碳纤维混纺，得到外层面料。咖啡碳纤维具有吸臭除味，释放负离子的效果，同时具有一定抗菌效果，将其作为外层面料的原料之一，对外层面料的抗菌能力起到了正向加成的作用。

44、本发明中将n-羟甲基丙烯酰胺接枝涤纶，得到改性涤纶面料。改性涤纶支链上的基团可以增加分子间的作用力，使支链互相缠绕，从而在一定程度上提升了涤纶的柔韧性。将改性涤纶面料用含有氧化锌量子点表面处理剂表面处理，得到中间层面料。其中，由于氧化锌量子点本身表面具有活性羧基，可以与改性涤纶纤维支链上的氨基之间通过分子间氢键固定，使制得的中间层面料具有抗紫外、抗菌防螨的能力。通过胶粘剂将中间层面料与外层面料复合，在中间层面料的外部形成保护层，降低了氧化锌量子点的脱落量，使制得的抗菌防螨复合面料具有长效的抗菌防螨效果。