一种抗菌纱线的制备工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌纱线的制备工艺方法，涉及纱线加工技术领域，工艺方法如下：采用超声波处理，将预处理空心碳微球经正电荷功能化处理后负载于纱线的表面，再利用真空浸渍，将纳米二氧化钛以及负电荷功能化二氧化硅纳米颗粒嵌入至纱线表面即可；所述预处理空心碳微球采用异质成核合成路径获得空心碳微球，并进一步以尿素为氮源，经水热法制得；所述真空浸渍采用含有纳米二氧化钛以及负电荷功能化二氧化硅纳米颗粒的混合分散液对纱线进行浸渍。本发明专利技术中提供的工艺方法，减少了纱线后期洗涤过程中无机抗菌剂的流失，实现了纱线具有长期高效的抗菌效果。长期高效的抗菌效果。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌纱线的制备工艺方法


[0001]本专利技术属于纱线加工
，具体涉及一种抗菌纱线的制备工艺方法。

技术介绍

[0002]通常所谓的“纱线”，其实是指“纱”和“线”的统称，在服装材料学中定义如下：“纱”是将许多短纤维或长丝排列成近似平行状态，并沿轴向旋转加捻，组成具有一定强力和线密度的细长物体；而“线”是由两根或两根以上的单纱捻合而成的股线。纱是棉、毛、麻、化学纤维等将纤维拉长加捻纺成的细缕(通常用作织布的原材料)，再用棉、麻、丝、毛等细缕材料拈成的多股细缕，称之为线。
[0003]将抗菌剂与纺织纱线结合在一起，使得纱线具有抑制细菌生长繁殖的能力、或者杀灭细菌使其失去活性的能力，这样的纱线即为抗菌纱线。将抗菌纱线与不含抗菌剂的纱线按照一定的比例混合，即可得到抗菌面料。例如中国专利2020105004930公开了一种不显著降低纱线断裂强度的抗菌纱线的制备方法，具体制备方法包括：1）将聚合物基体树脂和粘结剂进行第一混合处理，得到聚合物基体树脂至少部分表面铺展粘结剂的混合物A；2）将无机抗菌剂加入所述混合物中A，进行第二混合处理，得到聚合物基体树脂至少部分表面铺展粘结剂和粘附无机抗菌剂的混合物B；3）将所述混合物B按照常规纱线制备工艺纺丝，制成表面和内部都均匀分散无机抗菌剂的抗菌纱线；该制备方法实现了无机抗菌剂在纤维聚合物中的均匀分散，能够以极少量的无机抗菌剂的添加实现纱线的稳定持久的抗菌性能，且无机抗菌剂粒子因添加量少而分散均匀，故抗菌纱线的断裂强度不会因无机抗菌剂的加入而显著降低；但是由于无机抗菌剂分散分布在纱线表面以及内部，其中抗菌剂分散在纱线内部时，会造成纱线抗菌效果的下降，而分散在纱线表面的无机抗菌剂在后期的长期洗涤过程中会不断流失，造成纱线抗菌效果的进一步下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供了一种抗菌纱线的制备工艺方法，提高了无机抗菌剂在纱线表面的附着牢固度，从而减少后期洗涤过程中无机抗菌剂的流失，实现纱线的长期高效的抗菌效果。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种抗菌纱线的制备工艺方法，工艺方法如下：采用超声波处理，将预处理空心碳微球经正电荷功能化处理后负载于纱线的表面，再利用真空浸渍，将纳米二氧化钛以及负电荷功能化二氧化硅纳米颗粒嵌入至纱线表面即可；所述预处理空心碳微球采用异质成核合成路径获得空心碳微球，并进一步以尿素为氮源，经水热法制得；所述真空浸渍采用含有纳米二氧化钛以及负电荷功能化二氧化硅纳米颗粒的混合分散液对纱线进行浸渍。
[0006]本专利技术的进一步技术方案，所述预处理空心碳微球的制备方法具体如下：将正硅酸乙酯、间苯二酚以及福尔马林添加到由氨水溶液、去离子水以及乙醇组成的混合液中，在室温条件下进行搅拌，再加入正硅酸乙酯继续搅拌，备用，将上述混合液加入到高压釜中进行水热处理，待反应结束后进行炭化并通过氢氟酸刻蚀，将得到的产物加入到蒸馏水中，搅拌均匀后再加入尿素，继续搅拌，然后转移至高压釜中进行二次水热处理，即可得到预处理空心碳微球。
[0007]进一步，上述正硅酸乙酯、间苯二酚、福尔马林、氨水溶液、去离子水、乙醇的比例为14
‑
23mL:2.0
‑
2.6g:2.8
‑
3.5mL:15
‑
26mL:50
‑
60mL:350
‑
420mL。
[0008]进一步，上述第二次正硅酸乙酯用量与第一次正硅酸乙酯用量的比例为7.5
‑
8.2mL:14
‑
23mL。
[0009]进一步，上述水热处理的温度180
‑
180℃，处理时间20
‑
30h。
[0010]进一步，上述炭化在氩气气氛下进行，温度700
‑
750℃，时间2
‑
5h。
[0011]进一步，上述氢氟酸体积分数10
‑
13%，刻蚀时间24
‑
30h。
[0012]进一步，上述得到的产物与蒸馏水的比例为1g:600
‑
700mL。
[0013]进一步，上述尿素的用量占上述得到的产物质量的13
‑
18%。
[0014]进一步，上述二次水热处理的温度180
‑
190℃，处理时间23
‑
27h。
[0015]本专利技术中，采用异质成核合成路径制备了碗状结构的空心碳微球，形成的空心碳微球可以作为基体，为后续纳米二氧化钛的负载提供空间，并且进一步以尿素为氮源，通过对空心碳微球进行掺氮处理，提高了空心碳微球的表面化学活性，从而有利于提高后续超声波处理中，空心碳微球在纱线表面的负载率以及负载牢固度。
[0016]本专利技术的进一步技术方案，所述超声波处理中，超声频率为40
‑
50KHz，处理时间10
‑
30min。
[0017]本专利技术的进一步技术方案，所述正电荷功能化处理采用阳离子聚电解质对预处理空心碳微球进行修饰处理即可。
[0018]进一步，上述正电荷功能化处理的具体操作如下：将预处理空心碳微球加入到阳离子聚电解质溶液中，超声分散均匀，在室温搅拌条件下逐滴加入到戊二醛水溶液中并继续搅拌，将得到的产物用蒸馏水冲洗至滤液清澈，经干燥后得到正电荷功能化预处理空心碳微球。
[0019]进一步，上述预处理空心碳微球与阳离子聚电解质溶液的比例为1:130
‑
210g/mL。
[0020]进一步，上述戊二醛水溶液与阳离子聚电解质溶液的体积比为1:1.5
‑
2.3。
[0021]进一步，上述戊二醛水溶液的体积分数为5
‑
8%。
[0022]进一步，上述搅拌转速为200
‑
300r/min，继续搅拌时间为20
‑
40min。
[0023]本专利技术中，通过对预处理空心碳微球进行正电荷功能化处理，使得预处理空心碳微球表面携带大量正电荷，从而便于后续负电荷功能化二氧化硅纳米颗粒通过静电自组装负载于预处理空心碳微球上。
[0024]本专利技术的进一步技术方案，所述超声波处理中，通过将纱线浸入到含有正电荷功能化预处理空心碳微球的纳米分散液进行超声处理完成。
[0025]本专利技术的进一步技术方案，所述纳米分散液中的溶剂为去离子水，其浓度为20
‑
30wt%。
[0026]本专利技术的进一步技术方案，所述真空浸渍的压强小于50Pa，浸渍20
‑
50min，重复操作1
‑
3次。
[0027]本专利技术的进一步技术方案，所述负电荷功能化二氧化硅采用自由基聚合反应，在二氧化硅纳米颗粒表面修饰负电荷聚合物层制得。
[0028]进一步，上述负电荷功能化二氧化硅的制备方法具体如下：首先，利用亚氨基二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌纱线的制备工艺方法，其特征在于，工艺方法如下：采用超声波处理，将预处理空心碳微球经正电荷功能化处理后负载于纱线的表面，再利用真空浸渍，将纳米二氧化钛以及负电荷功能化二氧化硅纳米颗粒嵌入至纱线表面即可；所述预处理空心碳微球采用异质成核合成路径获得空心碳微球，并进一步以尿素为氮源，经水热法制得；所述真空浸渍采用含有纳米二氧化钛以及负电荷功能化二氧化硅纳米颗粒的混合分散液对纱线进行浸渍。2.如权利要求1所述一种抗菌纱线的制备工艺方法，其特征在于，所述超声波处理中，超声频率为40
‑
50KHz，处理时间10
‑
30min。3.如权利要求1所述一种抗菌纱线的制备工艺方法，其特征在于，所述正电荷功能化处理采用阳离子聚电解质对预处理空心碳微球进行修饰处理即可。4.如权利要求1所述一种抗菌纱线的制备工艺方法，其特征在于，所述超声波处理中，通过将纱线浸入到含有正电荷功能化预处理空心碳微球的纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珂，
申请(专利权)人：安徽竞秀纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：