一种不易褪色抗菌面料的制备方法与流程

本发明涉及面料，具体为一种不易褪色抗菌面料的制备方法。

背景技术：

1、功能纤维、差别化纤维和高性能纤维的发展为传统纺织工业的技术创新，向高科技产业的转化创造了有利条件，为人类生活水平的提高作出了贡献。纺织品最基本的性能要求是“御寒”和“蔽体”。所谓“蔽体”就是要求纺织品具有良好的视觉遮蔽性能，因此，常采取染色工艺实现这一性能，但现有技术中一般采用后整理方法，将面料在染色机上进行染色处理，染色效果有限，且有大量染料浮于面料表面，极易洗涤、摩擦掉色，从而影响面料美观。

2、在闷热的夏季或者运动过程中，人们往往追求舒适的服装面料，希望出汗时，汗液能通过衣服及时地散发出去，使皮肤保持清爽，同时，人体在出汗过程中，温度和湿度恰好适合服装面料上微生物的繁殖，使沾有汗水和人体分泌物的织物滋生细菌。因此上述面料较明显存在不足，不能满足人们日常对服装面料需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种不易褪色抗菌面料的制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种不易褪色抗菌面料的制备方法，包括以下制备步骤：

3、(1)将预处理棉纤维、n,n-二甲基甲酰胺乙烯基缩醛按质量比1:1.5～1:2.1混合，加热至80℃，反应42～46h后，加入预处理棉纤维质量1.5～1.8倍的石油醚，80rpm搅拌20～30min，取出，依次用乙醇和乙酸乙酯洗涤4～6次，40℃烘干6h得季铵化面料；

4、(2)将n-甲基吡咯烷酮、季铵化面料和过氧化二叔丁基按质量比7:1:0.01～10:1:0.01混合，120～140℃下反应4h后，取出，用去离子水洗涤4～6次，40℃烘干6h得改性前体；

5、(3)将改性前体、质量分数为10％的盐酸按质量比1:6～1:8混合，135℃、25khz超声反应4.5～6h后，取出，放入冰箱冷冻12h，用氯仿洗涤2～4次，得中间物；将中间物、质量分数为20％的氢氧化钠溶液、三氧化硫脲按质量比1:1:0.7～1:2:1.0混合，25℃、25khz超声反应10～14h后，加入中间物质量20～24倍的甲苯溶液，甲苯溶液中甲苯和无水乙醇的质量比为3.3:1，50℃、真空度为0.085mpa下反应50～62min后，加入中间物质量13～16倍的甲醇，50℃下反应5～7h后，取出，置于冰箱冷冻24h，40℃烘干8h得改性棉纤维；

6、(4)将改性棉纤维编织成克重为180～200g/m2的面料后，经染色，得染色面料；

7、(5)30～50℃下，将2,4,5-三甲氧基苯醛、二氯乙烷、氯化铝、对羟基苯甲酰氯按质量比1:30:2:1.2～1:34:3:2.0混合，保温反应56～70min后，加热至68℃，反应1～2h后，冷却至室温，加入2,4,5-三甲氧基苯醛质量2～4倍的冰水中，取有机相，用去离子水洗涤3次，加入有机相质量0.8倍的无水硫酸钠，干燥50～60min后，抽滤，真空度-0.08mpa、55℃下反应2～4h，再于50℃干燥8h得二苯甲酮化合物；

8、(6)氮气保护下，将二苯甲酮化合物、环氧氯丙烷、四丁基溴化铵按质量比1:0.4:0.01～1:0.7:0.01混合，80℃下反应3～4h后，降温至60℃，加入二苯甲酮化合物质量1.5倍的质量分数为10％的氢氧化钠溶液，反应50～60min后，升温至70℃，反应50～60min得二苯甲酮化合物溶液；110℃下，向染色面料超声雾化喷涂染色面料质量2～2.5倍的二苯甲酮化合物溶液，反应8～10h后，继续超声雾化喷涂染色面料面料质量16～22倍的间苯二酚溶液，间苯二酚溶液中间苯二酚、氢氧化钠、无水乙醇的质量比为1:0.005:14，80℃水浴加热7d～8d后，超声雾化喷涂染色面料质量6～8倍的二氯甲烷，氮气保护下，置于冰浴中，静置10min后，超声雾化喷涂染色面料质量3～4倍的溴化硼溶液，溴化硼溶液中溴化硼和二氯甲烷的质量比为1:5，反应30～40min后，室温下反应4h得预处理面料；

9、(7)将预处理面料置于超临界高压反应釜内，向预处理面料超声雾化喷涂预处理面料质量0.05～0.15倍的钛酸四丁酯，25khz超声振荡15～27min后，超声雾化喷涂预处理面料质量9～14倍的丙酮，继续超声振荡10min后，静置10h后，超声雾化喷涂预处理面料质量2倍的乙醇水溶液，乙醇水溶液中无水乙醇和去离子水的质量比为1.2:1，继续超声振荡10min后，超声雾化喷涂预处理面料质量0.4倍的质量分数为25％的氨水，降温至4～6℃，通入二氧化碳至气压为7.6mpa，加热至31℃，静置5～6h后，通入二氧化碳至8mpa，加热至45℃，反应3～4h后，卸压，升温至160℃，反应20～24h后，取出，85℃干燥4h得面料前体；

10、(8)向面料前体喷涂面料前体质量20～25倍的硅烷溶液，硅烷溶液中辛基三乙氧基硅烷和无水乙醇的质量比为1:49，50℃、25khz下超声振荡1～2h后，60℃烘干18h得不易褪色抗菌面料。

11、进一步的，步骤(1)所述预处理棉纤维的制备方法为：将棉纤维按料液比1:15～1:20浸泡于2-(溴甲基)丁二酸溶液，25khz超声28～36min后，取出，76℃预烘8～14min，升温至140℃，焙烘50～62min得预处理棉纤维。

12、进一步的，所述2-(溴甲基)丁二酸溶液为2-(溴甲基)丁二酸、磷酸二氢钠、去离子水按质量比10:5:85混合。

13、进一步的，步骤(4)所述染色的具体步骤为：将染料、去离子水、环氧氯丙烷按质量比1:80:0.4～1:85:0.5混合，65℃反应4～5h后，加入染料质量10～13倍的面料、染料质量0.2倍的氢氧化钠，升温至110℃，反应9～10h，取出，用醋酸溶液洗涤至洗液ph为7，40℃烘干8h得染色面料。

14、进一步的，所述染料为直接重氮染料、直接湖蓝6b或直接大红4b的一种或多种混合。

15、进一步的，步骤(6)～(8)所述超声雾化喷涂的喷头进液速率为10ml/h，超声波发生器频率为44khz，功率为2.5w，采用流量为3l/min的氩气为载气，以200mm/min的速度沿弓字形轨迹移动。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

17、本发明利用改性棉纤维编织成面料后，经过染色、超声雾化处理，以实现抗菌、防褪色、吸湿排汗的效果。

18、首先，本发明利用2-(溴甲基)丁二酸的羧基与棉纤维的羟基反应，接枝与纤维分子链中，溴离子与n,n-二甲基甲酰胺乙烯基缩醛的氨基反应，形成季铵结构，能够静电吸附菌体，提高面料的抗菌性；然后n,n-二甲基甲酰胺乙烯基缩醛的双键与n-甲基吡咯烷酮的杂环反应，且吡咯结构经盐酸开环，生成氨基和羧基，其氨基与三氧化硫脲的磺酸基反应，形成胍基，与季铵结构共同作用，提高面料的抗菌性；此外，季铵结构和端链羧基形成两性离子结构表面，能够通过静电和氢键作用结合大量水分子，同时分子链含有丰富的氨基、羟基等亲水基团，使纤维具有超亲水性，从而形成吸湿面料层，提高面料的吸湿排汗效果。

19、其次，本发明先进行染色处理，在环氧氯丙烷的桥联作用下，使染料通过化学键作用复合在改性棉纤维表面，牢固不易褪色；然后进行第一次超声雾化喷涂处理，先利用对羟基苯甲酰氯的氯离子与2,4,5-三甲氧基苯醛的芳基反应，形成二苯甲酮化合物，提高面料的抗紫外效果，有效延缓面料的光老化褪色，再依靠超声雾化，使二苯甲酮化合物形成微小的离散液滴，与纤维快速融合，并在环氧氯丙烷的桥联作用下，与纤维表面的氨基进行反应，有利于后期气凝胶牢固地包覆在染色纤维表面，在较强外作用力下不易剥离，进一步实现色料的防护；然后进行第二次超声雾化处理，二苯甲酮化合物的醛基与间苯二酚交联形成水凝胶，同时甲氧基水解形成羟基；再进行第三次超声雾化处理，羟基与钛酸四丁酯的酯基反应，形成钛前驱体，接着进行干燥处理，面料表面形成气凝胶，二者的交联对纤维形状起到规整和包覆作用，使面料孔隙更加通畅，有利于提高面料的导湿排汗，同时钛前驱体在气凝胶表面生长成互联三维结构的纳米晶，提高面料对光的反射、吸收，增益面料的防透视、防褪色效果；然后进行第四次超声雾化处理，将辛基三乙氧基硅烷接枝于二氧化钛表面，引入长链疏水基团，提高面料的疏水效果，减少面料水洗褪色的同时，形成亲水-疏水的单向导湿通道，提高面料的吸湿排汗效果。