一种抗菌吸湿发热氨基酸面料及其制备方法和在贴身衣物中的应用与流程

本发明涉及功能面料，具体为一种抗菌吸湿发热氨基酸面料及其制备方法和在贴身衣物中的应用。

背景技术：

1、随着社会的快速发展以及科技水平的不断提高，人们对服用纺织品的要求也从最基础的“衣能蔽体”向兼具美观舒适、抗菌防污、冬暖夏凉等多功能性纺织品转变。近年来，考虑到传统冬季服装为有效维持其保暖性能，往往过于臃肿厚实而美观性不足，同时，传统保暖面料往往吸湿性及透气性不足，人们在冬季活动中汗液难以有效排放，不仅会产生闷湿渐冷的不适感，也易导致细菌的滋生，因此，如何实现面料的吸湿发热性、抗菌性成为一个值得深究的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抗菌吸湿发热氨基酸面料的制备方法，包括以下步骤：

2、步骤（1）以透明质酸、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸为原料经静电纺丝得到富含氨基酸的氨基酸纤维；

3、步骤（2）将氨基酸纤维、改性腈纶纤维、莫代尔纤维混纺成纱线，再与氨纶织成面料；

4、步骤（3）步骤（2）所得面料经纯碱、精练剂进行前处理；

5、步骤（4）对前处理后的面料依次进行染腈纶和染棉的染色处理；

6、步骤（5）染色处理后的面料经抗菌柔顺整理剂进行抗菌柔顺整理；

7、所述抗菌柔顺整理剂的制备方法包括以下步骤：

8、步骤b1、通过迷迭香酸与柠檬醛的酯化反应，得到复合抗菌剂；

9、步骤b2、通过3-氨丙基三乙氧基硅烷对复合抗菌剂进行改性，得到氨基改性复合抗菌剂；

10、步骤b3、通过dl-硫辛酸与氨基改性复合抗菌剂反应，得到抗菌添加剂；

11、步骤b4、由异佛尔酮二异氰酸酯、三羟基聚醚反应，得到预聚物；预聚物与聚乙二醇2000、双端羟基硅油d3667、抗菌添加剂反应，得到抗菌柔顺整理剂；

12、步骤（6）对抗菌柔顺整理的面料进行起绒、定型，得到抗菌吸湿发热氨基酸面料。

13、优选地，所述步骤（1）中，所述富含氨基酸的氨基酸纤维的制备方法：将透明质酸、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸分散于蒸馏水中，在室温下搅拌10-15h，得到混合体系；通过配备有金属针头注射器的水平静电纺丝装置对混合体系进行静电纺丝，得到富含氨基酸的氨基酸纤维；其中，金属针头注射器的内径为0.7mm，静电纺丝参数：电压为20-25kv，针到收集器的距离为20-23cm，进料速率为0.57-0.95ml/h；透明质酸、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸、蒸馏水之间的质量比为（44-50）：（4.7-5.8）：（7.8-11.8）：（1.5-2.5）：（38.6-46.7）。

14、优选地，所述步骤（2）中，所述混纺的纱线由35-40％氨基酸纤维、25-30％莫代尔纤维和30-40％改性腈纶纤维组成，氨纶采用30d氨纶。

15、优选地，所述步骤（2）中，所述改性腈纶纤维的制备方法：

16、步骤a1、将甲基丙烯酸-2-羟乙酯加入体积分数为80-90%的丙酮水溶液中，得到浓度为0.2-0.3mol/l的单体溶液；将预处理的腈纶纤维、0.001mol/l过氧化苯甲酰溶液加入上述单体溶液中，在70-80℃下聚合反应90-120min，过滤，洗涤，干燥，得到表面处理腈纶纤维；其中，预处理的腈纶纤维、过氧化苯甲酰溶液、单体溶液之间的用量比为（3-6）g：（50-100）ml：（150-300）ml；以上过程中，通过反应将甲基丙烯酸-2-羟乙酯以化学键的形式接枝在腈纶纤维进上，增强腈纶纤维的吸湿性以及可染性；

17、步骤a2、将二水氯化钙溶解于水中，再加入乙醇胺，得到钙络合溶液；将钙络合溶液与20-30wt%聚4-苯乙烯磺酸钠溶液以1：（0.8-1）的体积比混合，搅拌2-3h，得到ca-pss分散液；将表面处理腈纶纤维在ca-pss分散液中浸泡处理3-5h，洗涤，干燥，得到改性腈纶纤维；其中，钙络合溶液中二水氯化钙、水、乙醇胺的质量比为（88.2-132.3）：（150-300）：（3.6-5.4）；以上过程中，ca配合物均匀分布在聚4-苯乙烯磺酸钠聚合物基体中，其中聚4-苯乙烯磺酸钠与钙离子交联形成聚合物网络，并且聚合物网络中的钙离子与表面处理腈纶纤维表面的基团络合，在腈纶纤维表面形成牢固的超吸湿的薄膜，水分子被ca-pss薄膜捕获吸附，然后在其表面液化放出热量，最后扩散到ca-pss薄膜的聚合物网络中，ca-pss薄膜独特的网络结构有助于水的快速捕获、储存和释放。

18、优选地，所述步骤（3）中，所述前处理所用处理液中精练剂含量为0.8-1.2ml/l、纯碱含量为1.5-2.5wt％，前处理条件：浴比为1：（15-20），温度为60-70℃，时间10-30min。

19、优选地，所述步骤（4）中，所述染腈纶的方法为：染浴中加入阳离子染料、元明粉、纯碱和均染剂，在100-110℃下染色；染棉的方法为：染浴中加入活性染料、元明粉、纯碱和活性均染剂，在55-65℃下染色。

20、优选地，所述步骤（5）中，所述抗菌柔顺整理：浴比为1：（15-20），温度为35-45℃，处理时间为20-40min；

21、进一步地，所述抗菌柔顺整理剂的制备方法：

22、步骤b1、将迷迭香酸与柠檬醛加入水中，搅拌3-4h，然后加入十二烷基硫酸钠，在75-85℃下保温50-70min，然后再加入过硫酸钾，在38-42℃下搅拌反应11-13h，过滤，洗涤，干燥，得到复合抗菌剂；其中，迷迭香酸、柠檬醛、水、十二烷基硫酸钠、过硫酸钾的质量比为（20-30）：（8-12）：（300-500）：（4-6）：（0.08-0.12）；以上过程中，迷迭香酸与柠檬醛共聚，得到复合抗菌剂；迷迭香酸与柠檬醛本身是两种具有抗菌性能的抗菌剂，两者协同能够提高迷迭香酸的利用率，具有更加优异的抗菌效果；

23、步骤b2、将3-氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇按（8-16）g：（20-50）ml的用量比混合，再加入乙酸调节ph至3.8-4.2，得到混合液；将上述混合液加入0.1-0.2mol/l复合抗菌剂的乙醇分散液中，在65-75℃下反应40-80min，过滤，洗涤，干燥，得到氨基改性复合抗菌剂；以上过程中，通过3-氨丙基三乙氧基硅烷对复合抗菌剂改性，在复合抗菌剂结构中引入氨基；

24、步骤b3、将等摩尔比的dl-硫辛酸、氢氧化钠加入水中，搅拌，得到黄色溶液；将氨基改性复合抗菌剂分散于水中，超声处理100-150min，然后加入n-（3-二甲氨基丙基）-n′-乙基碳二亚胺盐酸盐、n-羟基琥珀酰亚胺，再以20-40滴/min的速度滴加上述黄色溶液，搅拌反应15-17h，过滤，洗涤，干燥，得到抗菌添加剂；其中，氨基改性复合抗菌剂、dl-硫辛酸、n-（3-二甲氨基丙基）-n′-乙基碳二亚胺盐酸盐、n-羟基琥珀酰亚胺的质量比为（5-10）：1：（0.3-0.8）：（0.2-0.5）；以上过程中，氨基改性复合抗菌剂与dl-硫辛酸通过氨基与羧基的反应，得到含有二硫键的抗菌添加剂；

25、步骤b4、先将异佛尔酮二异氰酸酯、甲基乙基酮、n-乙基吡咯烷酮混合至均匀，加热至70-80℃，在搅拌条件下，加入三羟基聚醚、二月桂酸二丁基锡，反应100-150min，得到预聚物；升温至80-90℃，将预聚物与聚乙二醇、双端羟基硅油、抗菌添加剂，搅拌反应100-150min，最后在室温下搅拌，加入去离子水，得到固含量为18-22%的聚氨酯整理剂；将聚氨酯整理剂与氨基硅油等质量混合，得到抗菌柔顺整理剂；其中，异佛尔酮二异氰酸酯、三羟基聚醚、聚乙二醇、双端羟基硅油、抗菌添加剂的质量比为（12.4-24.8）：（56-112）：（56-112）：（70-150）：（12.5-25）；以上过程中，通过聚合反应得到聚氨酯整理剂，聚氨酯整理剂分子内聚硅氧烷链段与抗菌添加剂的分子链能够分子内相互缠结，并且与氨基硅油的分子链相互纠缠，分子内与分子间的链纠缠导致抗菌柔顺整理剂中聚硅氧烷链段和聚醚链段的微相是完全“互溶互嵌”的，使整理剂能够均匀的覆盖在织物表面，不仅可以很好地提高织物的亲水吸湿性、抗菌性和弹性，而且可以提高织物的柔软度、毛感度和保暖度；此外，聚氨酯整理剂中二硫键为动态键，进一步提升织物的柔软度。

26、优选地，所述步骤（6）中，所述起绒具体包括：用36棍抓毛机起绒，车速14-18米/分钟；用10槽两棍烫光机烫光起绒，车速18-22米/分钟；用键轮液压剪毛机修剪毛茸的高度，车速18-22米/分钟；定型处理的工艺条件为120-140℃，车速16-20米/分钟。

27、采用所述的方法制备得到的抗菌吸湿发热氨基酸面料，用于贴身衣物加工中。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

29、1、本发明的抗菌吸湿发热氨基酸面料中富含氨基酸，保留了透明质酸、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸对皮肤的保湿、修复、抗敏等特性，适用于贴身衣物，能够对皮肤起到很好的护理作用；

30、2、本发明通过对腈纶纤维进行吸湿亲水改性，与氨基酸纤维、莫代尔纤维形成吸湿网络，达到很好的吸湿发热效果，并且，改性腈纶纤维表面的ca-pss薄膜独特的网络结构有助于水的快速捕获、储存和释放，从而使得本发明的氨基酸面料吸湿发热、吸湿排汗效果提升；

31、3、本发明的腈纶纤维易起绒且具有保温的性能，进一步地，通过抗菌柔顺整理剂对氨基酸面料进行处理，不仅提高氨基酸面料的亲水吸湿性、抗菌性和弹性，而且可以提高织物的柔软度、毛感度和保暖度，从而使由本发明的抗菌吸湿发热氨基酸面料加工成的贴身衣物具有很高的舒适度。