一种防护面料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种防护面料及其制备方法和应用，所述防护面料包括依次设置的抗静电基布层、防水透湿层、抗菌层和抗病毒涂层，所述抗病毒涂层的材料包括石墨烯和纳米二氧化钛的复合物。所述抗静电基布层通过编织的方法得到，然后将其与防水透湿层复合，再通过浸轧工艺得到抗菌层，最后喷涂抗病毒涂层。所述防护面料在抗菌性、抗病毒性、抗静电性、防水透湿性和舒适度方面达到性能平衡，而且所述抗病毒涂层具有光催化氧化抑菌抗病毒活性，其与抗菌层相互协同配合，使防护面料具有持久、稳定、广谱的抗菌抗病毒性能，且防护性能不会随着多次洗涤而发生衰减，具有良好的性能稳定性，可以重复利用，有效降低了防护服的成本，更加节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种防护面料及其制备方法和应用
本专利技术属于纺织面料
，具体涉及一种防护面料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着社会经济的不断进步和生活水平的日益提高，健康已成为人类社会中最受瞩目的热点问题之一，健康的生活环境和健全的医疗保障系统成为现代社会的基本需求。尤其在经历了疫情这样没有硝烟的战争之后，人们的自我防护意识进一步提高，防止交叉感染的观念更加增强，防护用品的使用也得到了足够的重视。纺织品作为与人们生活密切相关的基本物质，其在维护健康、防止交叉感染方面具有举足轻重的地位，因此，研发和生产更多种类的防护功能性纺织品具有十分重要的意义。目前，防护功能性纺织品的性能指标主要侧重于是否可以有效地预防和屏蔽细菌及有害物质，且让人使用感舒适，具体包括：(1)抵抗物理性失效的能力，考虑到纺织品在使用时可能受到不同的力，因此纺织品必须具有一定的抗断裂或拉伸的能力；(2)阻隔性能，要求纺织品对水、酒精、血液、病菌等对人体具有危害或潜在危害的物质具有良好的阻隔性和防透过性能；(3)抗静电性，由于人体和纺织品接触时会产生摩擦静电，因此纺织品需要具有防止静电的性能，国家标准GB/T19082-2003规定了防护服的带电量应不大于0.6μC，防护服材料的电荷密度不大于7μC/m2；(4)舒适性，通常体现为纺织品在穿着使用中的柔软度和透气程度。针对上述性能要求，有很多研究工作聚焦于防护性纺织品和防护服材料的研究。例如CN105862226A公开了一种抗菌、耐磨防护服面料的制备方法，所述面料由涤纶纤维、改性马蔺纤维混纺而成，制备过程环保；所述改性马蔺纤维具有一定的抗菌性能，使得到的面料具备非常好的抗菌、耐磨性能，以及良好的抗静电、抗紫外线性能。CN107956138A公开了一种可复生的抗菌防护面料及其制备方法，所述防护面料包括基布层，基布层的上方依次设有弹性过渡层和复合防护层，其中，复合防护层为改性聚烯烃弹性体和聚氨酯弹性体复合而成的超细纤维，弹性过渡层由聚氨酯弹性体组成；所述防护面料通过将预先制备好的弹性聚氨酯超细纤维悬浮液及超细纤维悬浮液依次分别涂覆在基布层的表面、再经氯胺化处理制备得到，所述防护面料可用于医务防护领域，如制备防护服或者防护手套、防护鞋套等。CN106435917A公开了一种具有抗菌、防渗透功能的涤棉复合面料及其制备方法，所述涤纶复合面料包括可持续释放抗菌剂的涤纶纤维和双层紧密斜纹涤棉基布，基布表面含氟化合物的防渗透整理层；所述可持续释放抗菌剂的涤纶纤维采用PET和抗菌母粒均匀混合后熔融纺丝制备而成；所述涤纶复合面料具有透气性和抗皱性能，其中的无机抗菌剂在表面经过含氟化合物整理后能扩散到整理层的表面，持续地起到抗菌的作用。然而现有的防护面料的基布以棉和涤纶混纺居多，防水透湿性不理想，易产生闷热感；而且经过抗菌处理后的面料耐水洗性较差，其抗菌性能极易衰减，因此防护服大多为一次性用品，无法重复利用，其使用成本高，环保性较差。此外，现有的防护面料无法兼顾舒适度、透气性、抗菌性和抗静电性等多方面的需求，综合防护性欠佳。因此，开发一种兼具抗菌性、抗静电性、防水透湿性和穿着舒适度的防护面料，是本领域的研究重点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种防护面料及其制备方法和应用，所述防护面料通过功能性材料的引入和多层结构的设计，具有优异的抗菌抗病毒性能、抗静电性、防水透湿性和舒适度，能够充分满足功能性和使用体验的多重需求，而且所述防护面料的防护性能不会随着水洗清洁而发生衰减，因此能够重复利用，具有良好的耐用性和环保性。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种防护面料，所述防护面料包括依次设置的抗静电基布层、防水透湿层、抗菌层和抗病毒涂层，所述抗病毒涂层的材料包括石墨烯和纳米二氧化钛的复合物。本专利技术提供的防护面料其结构示意图如图1所示，其中，1为抗静电基布层，2为防水透湿层，3为抗菌层，4为抗病毒涂层。所述抗静电基布层通过编织的方法得到，然后将其与防水透湿层复合，再通过浸轧的工艺得到抗菌层，最后喷涂一层抗病毒涂层，得到所述防护面料。本专利技术通过面料多层结构的设计赋予其优异的综合性能，使所述防护面料在抗菌性、抗病毒性、抗静电性、防水透湿性和舒适度方面达到性能平衡；而且，上述多层结构相复合得到的防护面料耐水洗耐清洁，其防护性能不会随着多次洗涤而发生衰减，具有良好的性能稳定性，因此可以重复利用，大大降低了防护服的使用成本，更加节能环保。所述防护面料具有抗菌层和抗病毒涂层，二者相互协同配合，使防护面料具有持久、稳定、广谱的抗菌抗病毒性能。其中，所述抗病毒涂层包括石墨烯和纳米二氧化钛的复合物，所述纳米二氧化钛具有光催化氧化抑菌抗病毒活性，能够吸收紫外光并在其激发下产生强氧化性的带电粒子，直接作用于细菌上，破坏细胞壁和细胞膜，凝固病毒的蛋白质，从而杀灭细菌和病毒，同时还能降解由细菌产生的毒性物质，具有广谱的杀菌抗病毒功效。同时，由于纳米二氧化钛的禁带宽度较宽，只能在短波长的紫外光下激发进行光催化作用，抑菌抗病毒的效率较低，因此，本专利技术采用石墨烯和纳米二氧化钛的复合物作为抗病毒涂层的有效成分，石墨烯的引入可以进一步提高纳米二氧化钛的光催化活性。综上，本专利技术通过抗菌层和抗病毒涂层的组合使所述防护面料具有高效、广谱的抗菌抗病毒性能，而且光催化的抗病毒涂层在杀灭细菌和病毒的同时能够氧化降解致病菌产生的内毒素，抗病毒涂层本身不发生损耗，因此具有良好的长效性和安全性。本专利技术中，所述抗静电基布层的主体材料包括尼龙、涤纶、棉、麻或腈纶中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述抗静电基布层的主体材料包括尼龙。优选地，所述抗静电基布层中编织有导电纱线。优选地，所述抗静电基布层中导电纱线的比例为1.5～7.5％，例如1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％、5.2％、5.5％、5.8％、6％、6.2％、6.5％、6.8％、7％、7.2％或7.4％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选为3～4％。优选地，所述导电纱线为皮芯结构，所述皮芯结构的芯层为尼龙，所述皮芯结构的皮层包括尼龙、导电炭黑和石墨烯的混合物。优选地，所述皮层按照质量百分含量包括如下组分：导电炭黑20～35％(例如21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％或34％等)，石墨烯0.05～0.4％(0.08％、0.1％、0.12％、0.15％、0.18％、0.2％、0.22％、0.25％、0.28％、0.3％、0.32％、0.35％、0.37％或0.39％等)，余量为尼龙。优选地，所述抗静电基布层的表面电阻为1.0×105～9.8×105Ω，例如1.5×105Ω、2×105Ω、2.5×105Ω、3×105Ω、3.5×105Ω、4×105Ω、4.5×105Ω、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防护面料，其特征在于，所述防护面料包括依次设置的抗静电基布层、防水透湿层、抗菌层和抗病毒涂层，所述抗病毒涂层的材料包括石墨烯和纳米二氧化钛的复合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种防护面料，其特征在于，所述防护面料包括依次设置的抗静电基布层、防水透湿层、抗菌层和抗病毒涂层，所述抗病毒涂层的材料包括石墨烯和纳米二氧化钛的复合物。


2.根据权利要求1所述的防护面料，其特征在于，所述抗静电基布层的主体材料包括尼龙、涤纶、棉、麻或腈纶中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述抗静电基布层的主体材料包括尼龙；
优选地，所述抗静电基布层中编织有导电纱线；
优选地，所述抗静电基布层中导电纱线的比例为1.5～7.5％，进一步优选为3～4％；
优选地，所述导电纱线为皮芯结构，所述皮芯结构的芯层为尼龙，所述皮芯结构的皮层包括尼龙、导电炭黑和石墨烯的混合物；
优选地，所述皮层按照质量百分含量包括如下组分：导电炭黑20～35％，石墨烯0.05～0.4％，余量为尼龙；
优选地，所述抗静电基布层的表面电阻为1.0×105～9.8×105Ω。


3.根据权利要求1或2所述的防护面料，其特征在于，所述防水透湿层的材料为聚氨酯膜；
优选地，所述抗静电基布层和防水透湿层之间通过胶粘剂粘结；
优选地，所述聚氨酯膜为TPU中透膜；
优选地，所述防水透湿层的厚度为0.02～0.15mm；
优选地，所述抗菌层的组分包括有机抗菌剂和/或无机抗菌剂，进一步优选为有机抗菌剂；
优选地，所述有机抗菌剂包括有机硅季铵盐、胍类化合物或壳聚糖类化合物中的任意一种或至少两种的组合。


4.根据权利要求1～3任一项所述的防护面料，其特征在于，所述抗病毒涂层的厚度为10～50nm；
优选地，所述抗病毒涂层中石墨烯和纳米二氧化钛的质量比为(5～20):1；
优选地，所述抗病毒涂层的材料中还包括胶粘剂；
优选地，所述胶粘剂为聚丙烯酸酯；
优选地，所述抗病毒涂层中胶粘剂的质量百分含量为50～90％。


5.一种如权利要求1～4任一项所述的防护面料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)以纤维纱线和导电纱线为原料编织面料，得到抗静电基布；
(2)将步骤(1)得到的抗静电基布与防水透湿膜进行复合，得到含有防水透湿层的面料；
(3)将步骤(2)得到的面料置于抗菌整理液中进行浸轧处理，烘干，得到含有抗菌层的面料；
(4)在步骤(3)得到的面料上...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄德米，
申请(专利权)人：上海玉灵猫服装设计中心，
类型：发明
国别省市：上海;31