一种抗菌吸湿改性涤纶面料及其制备方法、应用与流程

本发明涉及纺织面料，具体为一种抗菌吸湿改性涤纶面料及其制备方法、应用。

背景技术：

1、普通纺织品对于细菌或真菌没有抑制作用，同时由于纺织纤维的高分子聚合物的化学结构以及多孔式的物理形状，使得纺织品易成为微生物繁殖的载体。当温度、湿度、氧气和营养供给充足时，细菌、真菌等微生物则在织物中大量繁殖，使得织物的色泽、强度、触感等物理性能以及纤维大分子的化学结构等特性都受到了严重的影响。不仅如此，当人体直接与纺织品接触时，人体排出的汗液、皮脂等分泌物会成为微生物的营养源，会对人体造成或多或少的不利影响。所以，对织物进行改性，开发出具有抑菌作用的纺织面料是非常有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗菌吸湿改性涤纶面料及其制备方法，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：

3、一种抗菌吸湿改性涤纶面料，所述抗菌吸湿改性涤纶面料是将壳聚糖依次与三嗪改性剂、次氯酸钠反应制得改性壳聚糖；将乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、亚膦酸二甲酯通过酯交换反应进行缩聚制得聚酯；将聚酯与封闭异氰酸烯丙酯反应制得改性聚酯；将改性聚酯、改性壳聚糖配制成纺丝液进行静电纺丝制得抗菌吸湿改性涤纶纤维；再将抗菌吸湿改性涤纶纤维纺织成面料制得。

4、作为优化，所述三嗪改性剂是将1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮与2-氯丙醛反应制得；反应过程为：。

5、作为优化，所述封闭异氰酸烯丙酯是将异氰酸烯丙酯与苯酚反应制得；反应过程为：。

6、一种抗菌吸湿改性涤纶面料的制备方法，包括以下制备步骤：

7、（1）将壳聚糖、乙酸、甲醛按质量比为1：（2~3）：（24~26）混合均匀，在20~30℃，300~500r/min搅拌1~2h，加入壳聚糖质量1.4~1.6倍的三嗪改性剂，在50~60℃，300~500r/min搅拌回流2~3h，在真空条件下，50~60℃干燥3~4h，用无水乙醇洗涤3~5次，在真空条件下，50~60℃干燥4~6h，制得预改性壳聚糖；将预改性壳聚糖浸没在质量分数为9~11%的次氯酸钠水溶液中，用质量分数为20~24%的硫酸水溶液调节ph至6.8~7.0，超声处理1~2h，取出，在真空条件下，50~60℃干燥7~8h，制得改性壳聚糖；

8、（2）将乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、亚膦酸二甲酯按摩尔比为1：（0.5~0.6）：（0.3~0.4）加入到反应釜中，再加入乙二醇质量0.01~0.03倍的钛酸四丁酯，乙二醇质量0.02~0.04倍的热稳定剂混合均匀，在氮气氛围下，在180~190℃，400~600r/min搅拌反应2~3h，升温至230~240℃，在真空条件下，继续搅拌反应40~50min，冷却至室温，制得聚酯；将聚酯、封闭异氰酸烯丙酯、偶氮二异丁腈、n,n-二甲基甲酰胺按质量比为1：（1.3~1.5）：（0.01~0.03）：（10~14）混合均匀，在70~80℃，300~500r/min搅拌反应2~3h，在真空条件下，50~60℃干燥7~8h，制得改性聚酯；

9、（3）将改性聚酯、改性壳聚糖、二氯甲烷按质量比为1：（0.1~0.12）：（8~10）混合均匀，在20~30℃，300~500r/min搅拌8~10h，配制成纤维纺丝液，将纤维纺丝液装入微量泵内，采用冰板上覆盖铝箔作为接收装置，在静电纺丝设备中进行静电纺丝，制得初生涤纶纤维，将初生涤纶纤维在126~130℃静置2~3h，再置于真空条件下，70~80℃静置3~4h，制得抗菌吸湿改性涤纶纤维；通过纺织机将抗菌吸湿改性涤纶纤维纺织成抗菌吸湿改性涤纶面料。

10、作为优化，步骤（1）所述三嗪改性剂的制备方法为：将1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮、2-氯丙醛按摩尔比为1：1加入到1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮质量10~12倍的四氢呋喃中，再加入1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮质量0.03~0.05倍的氢氧化钠，在59~61℃，300~500r/min搅拌反应3~4h，在真空条件下，50~60℃干燥6~8h，制得三嗪改性剂。

11、作为优化，步骤（2）所述封闭异氰酸烯丙酯的制备方法为：将苯酚、二月桂酸二丁基锡、三氯甲烷按质量比为1：（0.01~0.03）：（8~10）混合均匀，配制成苯酚溶液；将苯酚等摩尔量的异氰酸烯丙酯和三氯甲烷按质量比为1：（8~10）混合均匀，配制成异氰酸烯丙酯溶液；在氮气氛围下，在45~55℃，300~500r/min搅拌条件下，将异氰酸烯丙酯溶液在30min内匀速滴加到苯酚溶液中，在真空条件下，50~60℃干燥7~8h，制得封闭异氰酸烯丙酯。

12、作为优化，步骤（1）所述壳聚糖的型号为xh144。

13、作为优化，步骤（2）所述热稳定剂为磷酸三苯酯。

14、作为优化，步骤（3）所述静电纺丝的工艺参数为：接收距离为16~18cm，纺丝过程中电压为23~25kv，推进速率为0.6~0.7ml/h，环境温度为20~30℃，纺丝湿度为50~60%。

15、一种抗菌吸湿改性涤纶面料在家居服中的应用。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明在制备抗菌吸湿改性涤纶面料时，将1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮与2-氯丙醛反应制得三嗪改性剂；将壳聚糖与三嗪改性剂反应制得预改性壳聚糖；将预改性壳聚糖用次氯酸钠氯化制得改性壳聚糖；将异氰酸烯丙酯与苯酚反应制得封闭异氰酸烯丙酯；将乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、亚膦酸二甲酯通过酯交换反应进行缩聚制得聚酯；将聚酯与封闭异氰酸烯丙酯反应制得改性聚酯；将改性聚酯、改性壳聚糖配制成纺丝液进行静电纺丝制得抗菌吸湿改性涤纶纤维；再将抗菌吸湿改性涤纶纤维纺织成抗菌吸湿改性涤纶面料。

17、首先，将1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮与2-氯丙醛反应制得三嗪改性剂，并在三嗪改性剂上引入醛基；将壳聚糖与三嗪改性剂反应制得预改性壳聚糖，壳聚糖上的氨基与三嗪改性剂上的醛基发生席夫碱反应，在预改性壳聚糖上接枝卤胺前驱体；将预改性壳聚糖用次氯酸钠氯化制得改性壳聚糖；卤胺前驱体经过氯化后形成卤胺结构，在水分子存在的作用下n-cl键缓慢的分解释放出具有强氧化性的次卤酸或次卤酸根，直接攻击细菌中的一些基团使蛋白变性，抑制酶代谢，从而达到杀菌的效果，赋予抗菌吸湿改性涤纶面料优良的抗菌性能；壳聚糖上含有大量的亲水基团，可以赋予抗菌吸湿改性涤纶面料优良的吸湿性能。

18、其次，将异氰酸烯丙酯与苯酚反应制得封闭异氰酸烯丙酯；将乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、亚膦酸二甲酯通过酯交换反应进行缩聚制得聚酯，并在聚酯分子链上引入磷元素和p-h键，磷元素的引入可以赋予抗菌吸湿改性涤纶面料优良的阻燃性能；将聚酯与封闭异氰酸烯丙酯反应制得改性聚酯，聚酯分子链上的p-h键与封闭异氰酸烯丙酯上的碳碳双键发生加成反应，在改性聚酯分子侧链上接枝苯酚封闭的异氰酸酯基团；将改性聚酯、改性壳聚糖配制成纺丝液进行静电纺丝制得抗菌吸湿改性涤纶纤维；再将抗菌吸湿改性涤纶纤维纺织成抗菌吸湿改性涤纶面料，改性聚酯上的封闭异氰酸酯基团在热处理下分解生成异氰酸酯基和苯酚，异氰酸酯基与改性壳聚糖上的羟基反应，形成交联网络，抑制分子链间的相对滑移，赋予抗菌吸湿改性涤纶面料优良的力学性能；苯酚在低压和热处理条件下挥发，形成多孔结构，多孔结构中丰富的氢键可以进一步提高抗菌吸湿改性涤纶面料的吸湿性能。