一种抗菌型腈纶针织面料及其制备方法与流程

本发明涉及面料，具体为一种抗菌型腈纶针织面料及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，随着经济发展水平的提高，人们对纺织品的要求不再满足保暖、舒适的基本要求，而是希望纺织品具有新的附加功能，例如抗菌、防紫外芳香等保健、安全功能。腈纶是聚丙烯腈纤维在我国的商品名。腈纶具有优良的性能，手感柔软温暖，弹性很好。针织面料因其柔软性舒适性俱佳等优势被广泛应用于内衣、内裤及t恤等贴肤穿着的服装之中，这类服装因人体汗液的排放特别容易滋生细菌，因而抗菌抑菌的要求是人们对纺织品功能性孜孜以求的期盼与渴望。

2、近年来，大量化学物质破坏了大气层中的臭氧层，破坏了这道保护人类健康的天然屏障。据国家气相中心提供的报告显示，1979年以来，中国大气臭氧层总量逐年减少，在20年间臭氧层减少了14％。而臭氧层每递减1％，皮肤癌的发病率就会上升3％。所以人们越来越重视紫外线防护的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗菌型腈纶针织面料及其制备方法，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：一种抗菌型腈纶针织面料的制备方法，包括以下制备步骤：

3、(1)将4-氨基-1-乙基-1h-吡唑-3-碳酰肼、四氢呋喃、氢化钠混合，60～80rpm磁力搅拌10min后，加入3,4-二甲氧基肉桂酰氯，50～60℃下反应10～14h后，分别用乙酸乙酯和去离子水萃取2次，取有机层，真空度-0.05～-0.08mpa、50℃下蒸馏1～2h后，50～60℃干燥8h得中间物a；

4、(2)将中间物a、二氯甲烷混合，氮气保护下，置于冰浴中，60～80rpm搅拌10min后，置于通风橱中，加入三溴化硼溶液，再置于冰浴中，继续反应30～50min后，移到室温下，继续反应3～4h，加入甲醇至无烟雾产生，再加入氢氧化钠溶液至反应液ph为8～9，用乙酸乙酯萃取3次，取有机层，真空度-0.05～-0.08mpa、50℃下蒸馏1～2h，得酰胺吡唑化合物；

5、(3)将4-溴丁-2-烯酸、(e)-3-二甲基氨基丙烯醛混合加热至70～82℃，反应24～48h后，加入石油醚，80rpm搅拌10～20min，抽滤，取固体，分别用乙醇、乙酸乙酯、去离子水洗涤3次，50℃烘干12h，得季铵盐化合物；

6、(4)将酰胺吡唑化合物、季铵盐化合物、氢氧化钠搅拌均匀，得混合物，加入混合物质量1.5～2.6倍的乙醇，密封，置于80℃水浴，反应6～10d，超临界干燥，得抗菌气凝胶；

7、(5)将抗菌气凝胶、丙烯腈、亚硫酸氢钠、过硫酸钾按质量比8～15:80～90:0.015～0.03:0.0035～0.0045混合，45～70℃反应2～4h后，加入n,n-二甲基甲酰胺至浓度为23～26％，加热至82～90℃，从喷丝板的矩形孔中挤出，80℃预烘10min，再于140℃烘焙10min，得聚丙烯腈纤维；

8、(6)将聚丙烯腈纤维编织得克重为100～130g/m2的聚丙烯腈面料；将过氧钛酸水溶液、聚丙烯腈面料按质量比10:1～20:1混合，再加入过氧钛酸水溶液质量5倍的去离子水，抽真空至真空度为0.055～0.09mpa，浸渍5～10min，增压至1.5～3.5mpa，浸渍5～10min，完成一次浸渍，重复上述浸渍步骤2～5次，取出面料，置于水热反应釜内，120℃水热处理24h，100℃干燥4～6h，得复合面料；

9、(7)200～300w超声下，将复合面料、乙醇、溴代苯基三甲氧硅烷按质量比1:23～39:0.3～1.3混合，加入乙酸至溶液ph为4～6，反应30～60min，然后置于60～90℃的油浴中，反应4～8h，得改性复合面料；

10、(8)在氮气保护下，将改性复合面料、无水乙醚按质量比1:11混合，在-78℃干冰丙酮浴中，加入改性复合面料质量1.2～2.0倍的正丁基锂溶液，升至室温，反应3～5h后，在-78℃干冰丙酮浴中，加入改性复合面料质量0.5～0.7倍的n,n-二甲基甲酰胺，升至室温，反应5～7h后，取出，用质量分数为10％的盐酸洗涤6次，再依次用去离子水、无水乙醚洗涤3次，60℃干燥5h得醛基化复合面料；

11、(9)将醛基化复合面料、苯乙酮、乙醇、质量分数为10％的氢氧化钠溶液混合，反应7～9h后，加入醛基化复合面料质量190～200倍的去离子水，400～500w超声振荡30min后，4℃下静置8～12h，取出，用去离子水洗涤3次，60℃干燥5h得抗菌型腈纶针织面料。

12、进一步的，步骤(1)所述4-氨基-1-乙基-1h-吡唑-3-碳酰肼、四氢呋喃、氢化钠、3,4-二甲氧基肉桂酰氯的质量比为1:8～12:0.2:0.3～0.6。

13、进一步的，步骤(2)所述中间物a、二氯甲烷、三溴化硼溶液的质量比为1:20～40:8～19。

14、进一步的，步骤(2)所述三溴化硼溶液中三溴化硼和二氯甲烷的质量比为1:4.8。

15、进一步的，步骤(3)所述4-溴丁-2-烯酸、(e)-3-二甲基氨基丙烯醛、石油醚的质量比为1:1.5～2.1:1.6。

16、进一步的，步骤(4)所述酰胺吡唑化合物、季铵盐化合物、氢氧化钠的质量比为1:1.7～2.6:0.004～0.01。

17、进一步的，步骤(4)所述超临界干燥的具体步骤为：置于超临界高压反应釜，降温至4～6℃，以80sccm通入液态二氧化碳至完全浸没，静置24～48h，升温升压至温度为31.2℃、压力为7.4mpa，保持30～50min，继续升温升压至压力为15mpa、温度为50℃，保持4～6h后，降至室温。

18、进一步的，步骤(6)所述过氧钛酸水溶液的制备方法为：向1.0mol/l四氯化钛水溶液滴加质量分数为10％的氨水水溶液至溶液ph为9，过滤，取沉淀，依次用无水乙醇、去离子水洗涤6次，将沉淀、质量分数为30％的双氧水水溶液按质量比1:10混合，300rpm搅拌30～50min。

19、进一步的，步骤(8)所述正丁基锂溶液中正丁基锂和正己烷的质量比0.32:1。

20、进一步的，步骤(9)所述醛基化复合面料、苯乙酮、乙醇、质量分数为10％的氢氧化钠溶液的质量比为1:0.3:20:3.6～1:0.5:30:3.6。

21、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

22、本发明将抗菌气凝胶与聚丙烯腈熔融聚合，使得抗菌气凝胶的双键参与聚丙烯腈的扩链，进而使均匀分散于腈纶纤维内部，再固化后，气凝胶表面的物质部分塌落，露出孔洞，制得多孔腈纶纤维，利用孔洞的毛细作用，吸附二氧化钛溶胶，干燥后，包裹纤维表面，形成二氧化钛层，能够形成遮光层，使面料形成抗紫外效果，同时二氧化钛与抗菌气凝胶协同作用，提高面料的抗菌性，再利用溴代苯基三甲氧硅烷接枝于二氧化钛层，接着将溴原子转化为醛基，其醛基与苯乙酮的乙酮基团反应，形成查尔酮结构，有效吸收紫外光，提高面料的抗紫外效果。

23、本发明先利用3,4-二甲氧基肉桂酰氯的酰氯基与4-氨基-1-乙基-1h-吡唑-3-碳酰肼的氨基反应，生成酰胺吡唑结构，有效抑制细菌滋生，再脱甲基，使得甲氧基变为羟基；(e)-3-二甲基氨基丙烯醛的氨基与4-溴丁-2-烯酸的溴基反应，生成季铵盐，能够静电吸附菌体，作用于微生物的细胞膜，使细胞内的蛋白质变性，还可作用于微生物体内的酶系，对其产生活性抑制、代谢干扰，阻止微生物在细胞膜上的运输，并且与酰胺吡唑结构共同作用，增强面料的抗菌性能，季铵化合物和酰胺吡唑化合物利用酚醛交联形成抗菌气凝胶。