一种抗菌保暖袜用面料及其制备方法与流程

本发明涉及面料，具体涉及一种抗菌保暖袜用面料及其制备方法。

背景技术：

1、袜子作为人们的日常生活用品，主要用于保护人体的足部，起到防寒保暖作用。由于人体足部的角质层较厚，可以为细菌的生长提供丰富的营养，尤其在出汗量较多时，长时间穿着袜子会产生很多的细菌，很容易产生脚臭并引起脚气等疾病。因此，为保证足部的健康，具有抗菌除臭且保暖功能的袜子受到了消费者欢迎。

2、现有技术中一般通过在袜子的面料表面整理抗菌涂层从而使袜子具有抗菌性能，例如，在中国专利文献cn106072788a公开的“一种吸汗抗菌袜”，包括袜口、袜筒、袜跟、袜头、袜身、吸汗层和抗菌膜层；所述的袜头在袜身的前端，所述的袜口设于袜筒的上端，所述的袜筒衔接袜口和袜跟，所述的吸汗层在袜身的内侧，在吸汗层底部涂覆有抗菌膜层，抗菌膜层是纳米抗菌膜层。

3、但传统的后整理法得到的抗菌涂层耐水洗性差、涂层易损坏失效，导致袜子无法长效抗菌，并且抗菌涂层的涂覆会降低袜子的透气性，影响穿着舒适性；同时，传统的后整理法得到的面料功能性单一，无法得到具有多种功能的袜子，难以满足人们日益增长的消费需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种抗菌保暖袜用面料及其制备方法，具有较好的抗菌、除臭、抗静电、保暖、轻质的特点，制备方法简单，原料成本低，作为袜用面料受到了广泛的好评。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种抗菌保暖袜用面料的制备方法，将中空tio2纳米球表面经过单宁酸改性，沉积氧化铈和氧化镧，包覆于海藻酸钠微球中，碳化，制得多孔纳米球，与瓜尔胶混合加入水中，制得浸渍液，浸渍经过聚多巴胺改性的乙纶后，经过季铵化反应，制得的纤维加捻制得纱支，于织造机进行制造，制得抗菌保暖袜用面料。

4、作为本发明的进一步改进，包括以下步骤：

5、s1. 中空tio2纳米球的制备：将钛酸四丁酯溶于有机溶剂中，制得油相；将乳化剂加入水中，制得水相；将水相滴加入油相中，乳化，搅拌反应，离心，洗涤，干燥，煅烧，制得中空tio2纳米球；

6、s2 单宁酸改性：将中空tio2纳米球加入水中，加入单宁酸，调节溶液ph值，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，制得单宁酸改性中空tio2纳米球；

7、s3. 氧化铈和氧化镧的沉积：将硝酸铈、硝酸镧溶于水中，加入单宁酸改性中空tio2纳米球和聚乙二醇1000，调节溶液ph值，加入尿素，加热搅拌反应，陈化，过滤，固体加入乙醇中，加热沸腾，离心，洗涤，干燥，煅烧，制得氧化铈和氧化镧的沉积纳米球；

8、s4. 多孔纳米球的制备：将海藻酸钠和乳化剂加入水中，加入氧化铈和氧化镧的沉积纳米球，超声分散均匀，滴加入大豆油中，乳化，滴加氯化钙溶液，常温固化，碳化，制得多孔纳米球；

9、s5. 改性棉纤维的制备：向水中加入tris-hcl溶液和naoh调节溶液ph值，加入棉纤维和多巴胺盐酸盐，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，制得改性棉纤维；

10、s6. 浸渍：将多孔纳米球均匀分散于水中，加入瓜尔胶，搅拌混合均匀，形成浸渍液，将改性棉纤维浸渍于浸渍液中，取出，干燥，制得改性纤维；

11、s7. 季铵化反应：将改性纤维加入水中，加入甲酸、甲醛溶液，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，加入n,n-二甲基甲酰胺中，加入碘甲烷，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，制得纤维；

12、s8. 抗菌保暖袜用面料的制备：将纤维加捻制得纱支，于织造机进行织造，制得抗菌保暖袜用面料。

13、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳中的至少一种，所述钛酸四丁酯、乳化剂的质量比为15-20:1-2，所述乳化剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、吐温-85中的至少一种，搅拌反应的时间为1-2h，所述煅烧的温度为450-550℃，时间为1-3h；步骤s2中所述所述中空tio2纳米球、单宁酸的质量比为10：3-4，所述调节溶液ph值为8.5-9.5，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为2-4h。

14、作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述硝酸铈、硝酸镧、单宁酸改性中空tio2纳米球、聚乙二醇1000、尿素的质量比为1-2:0.8-1.2:10:0.3-0.5:0.9-1.4，所述调节溶液ph值为8-9，所述加热搅拌反应的温度为70-80℃，时间为2-4h，所述加热沸腾的时间为20-30min，所述煅烧的温度为550-650℃，时间为1-3h。

15、作为本发明的进一步改进，步骤s4中所述乳化剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、吐温-85中的至少一种，所述海藻酸钠、乳化剂、氧化铈和氧化镧的沉积纳米球的质量比为12-15:0.5-1:5-7，所述碳化的温度为1200-1400℃，时间为1-3h。

16、作为本发明的进一步改进，步骤s5中所述调节溶液ph值为8.5-9.5，所述棉纤维和多巴胺盐酸盐的质量比为100:22-25，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为1-3h。

17、作为本发明的进一步改进，步骤s6中所述多孔纳米球、瓜尔胶的质量比为15-20:1-2，所述浸渍的温度为40-50℃，时间为3-5h。

18、作为本发明的进一步改进，步骤s7中所述改性纤维、甲酸、甲醛溶液、碘甲烷的质量比为15-20:2-3:4-6:1-2，所述甲醛溶液的浓度为30-35wt%，所述加热搅拌反应的温度为70-80℃，时间为10-12h，所述搅拌反应的时间为12-14h。

19、作为本发明的进一步改进，步骤s8中所述纱支的捻数为50-70d，所述织造的克重为120-150g/m2。

20、本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的抗菌保暖袜用面料。

21、本发明具有如下有益效果：

22、本发明制备中空tio2纳米球，纳米级二氧化钛受紫外线及光照激发后会产生大量的电子，与吸附在织物表面的水和氧气反应产生氧化能力极强的氢氧自由基，氢氧自由基可以高效降解有毒有害气体(如甲醛、氨、苯、氮氧化物、硫氧化物、voc等)，起到净味的作用，同时，还可以破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，高效杀灭多种细菌(如大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌，流感病毒等)，并能通过氧化-还原反应将细菌或霉菌释放出的霉素、霉味等有机污染物分解，起到抗菌除菌、消除臭味的功能。但是，通常tio2对可见光的利用率不高，本发明利用表面沉积的碳以及稀土金属，其特殊的f层电子结构，能与各种路易斯碱形成配合物，包括胺类、醛类、醇类和硫醇等，掺入二氧化钛晶格，明显提高了二氧化钛的光催化效率，使得其对可见光的利用率明显提高，大大提高了其抗菌除菌、消除臭味的效果。

23、中空tio2纳米球的中空结构具有轻质的保暖的效果，表面经过单宁酸改性后，能够高效负载稀土氧化物氧化铈和氧化镧，制得的氧化铈和氧化镧的沉积纳米球还能够产生远红外线，具有自发热的效果，被包埋于海藻酸钠微球中后，经过碳化，形成表面褶皱的多孔纳米球结构，其微多孔结构以及强大的比表面积，能够吸收更多的热量，还能锁住更多的静止空气，减少热对流，形成保温层，增强保暖性，同时，金属氧化物也能够吸收热能，超强蓄热，还能释放有益人体的远红外线，促进人体微循环的改善。

24、乙纶经过表面聚多巴胺改性处理后，经过浸渍能够负载较多的多孔纳米球，提高了改性的牢度，剩余的氨基经过季铵化反应，提高了纤维的抗静电以及抗菌效果。

25、本发明制备的抗菌保暖袜用面料具有较好的抗菌、除臭、抗静电、保暖、轻质的特点，制备方法简单，原料成本低，作为袜用面料受到了广泛的好评。