System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 具有微结构的纺织纤维及制备方法技术_技高网

具有微结构的纺织纤维及制备方法技术

技术编号:40128281 阅读:12 留言:0更新日期:2024-01-23 21:44
具有微结构的纺织纤维及制备方法涉及新材料领域。具有微结构的纺织纤维,其表面存在激光刻蚀后形成的微结构。允许向微结构中填充功能材料,从而使纺织纤维具有对应的功能。具有微结构的纺织纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,对普通蚕丝纤维进行激光刻蚀,使其表面形成微结构,在微结构中填充有茶氨酸;步骤二,在填充有功能材料的纤维外包覆茶氨酸凝胶,获得具有茶氨酸结构的抗菌纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新材料领域,具体涉及纺织纤维。


技术介绍

1、家纺用纺织纤维主要分为天然纤维和化学纤维,其中天然纤维主要包括棉、麻等植物源纤维和羊毛、蚕丝、羽绒等动物源纤维;化学纤维主要包括聚酯、聚酰胺、再生纤维素等。天然纤维由于其自身存在蛋白、油脂、糖分等极易滋生细菌的养分;化学纤维由于在生产过程中涉及到大量的化学助剂成分,极易对皮肤造成各类刺激过敏反应。


技术实现思路

1、为了解决现有技术的上述问题,本专利技术的目的在于提供一种具有微结构的纺织纤维,以改善纤维滋生细菌的情况。

2、本专利技术的目的还在于提供一种具有微结构的纺织纤维的制备方法,以制备具有微结构的纺织纤维。

3、为实现上述专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现:

4、具有微结构的纺织纤维,其特征在于,其表面存在激光刻蚀后形成的微结构。允许向微结构中填充功能材料,从而使纺织纤维具有对应的功能。

5、优选,纺织纤维为蚕丝、羽绒、羊毛或聚酯纤维,所述功能材料为茶氨酸,纺织纤维外包覆有茶氨酸凝胶,茶氨酸凝胶将微结构的开口封闭。从而是蚕丝纤维具有抗菌功能。

6、具有微结构的纺织纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,对普通蚕丝纤维进行激光刻蚀,使其表面形成微结构,在微结构中填充有茶氨酸;步骤二,在填充有功能材料的纤维外包覆茶氨酸凝胶,获得具有茶氨酸结构的抗菌纤维。

7、首先,本专利技术的蚕丝纤维自带茶氨酸,茶氨酸对大肠杆菌、葡萄球菌、肺炎菌的生长发育繁育有抑制效果,从而可以有效减缓桑蚕丝制作出的高档服装、家纺用品在空气潮湿时极易滞留滋生大量细菌的问题。其次,本专利技术通过刻蚀填充的方式,将茶氨酸固定在蚕丝纤维的微结构中,使得两者的连接更为牢固,由本专利技术的具有茶氨酸结构的蚕丝纤维制备的高档服装、家纺用品的抗菌时间更为持久。然后,本专利技术通过外包茶氨酸凝胶,对微量茶氨酸蚕丝纤维进行了二次保护的同时,增加了茶氨酸的质量占比,可大大的改善抗菌效果、提高抗菌的持久性。

8、激光刻蚀的方法为:将蚕丝纤维层铺在载物台上,设置环境湿度设为40%-60%,环境温度设为25℃-30℃,激光功率为1.5w-2w,激光刻蚀速度为800mm/s-1000mm/s,重复刻蚀2-3次。优点:激光刻蚀处理蚕丝纤维,可以产生周期性的微结构,改变材料的润湿性能,飞秒激光较高的峰值功率和短脉冲可以减少热量对蚕丝纤维的性能影响。

9、优选,激光刻蚀后的蚕丝纤维放入去离子水中超声清洗20min-30min,静置晾干后,再进行茶氨酸填充。从而去除微结构在刻蚀过程中进入的杂质,保证茶氨酸填充的均匀性和牢固度。

10、向微结构中填充有茶氨酸的方法为:将激光刻蚀后带有微结构的蚕丝纤维层铺在载物台上,将茶氨酸溶液置入扫描探针的腔体内,设置环境温度为25℃-30℃,环境湿度为40%-60%,探针喷射速度在0.1ng/s-0.5ng/s,探针与蚕丝纤维接触力为0.1nn-0.3nn,扫描速率在2hz-5hz,由扫描探针将其腔体内的茶氨酸溶液喷射到蚕丝纤维层上,然后将喷射有茶氨酸溶液的蚕丝纤维层静置晾干,得到微量茶氨酸蚕丝纤维。优点:扫描探针技术可以在纳米尺寸下准确的将茶氨酸材料喷射到纤维表面的刻蚀结构内,从而高效率的完成刻蚀填充;

11、茶氨酸凝胶的制备方法为:将质量分数2%-5%的乙酸乙酯,在2000-4000r/min搅拌下,乳化20-50min,得到溶液作为油相;将海藻多糖溶解在质量分数1%-1.5%的冰醋酸溶液中,制备质量分数4%-6%的海藻多糖醋酸溶液,然后加入质量分数3%-5%的玻尿酸溶液,搅拌均匀,作为去离子水相;然后,通过将去离子水相逐滴滴入油相中,在2000-4000r/min搅拌下,继续乳化20-50min,得到油包去离子水乳液;然后,在500-800r/min搅拌下,将茶氨酸溶液,逐滴滴入所述油包去离子水乳液中,在40-60℃反应1-2h,得到溶液一;然后,用质量分数1%-2%碳酸钠去离子水溶液调节溶液一的ph值到5-7,固化20-50min,收集沉淀,用无去离子水乙醇洗涤3-5次,真空干燥后得到茶氨酸凝胶。优点:利用玻尿酸和海藻多糖的流体性质,将水溶性茶氨酸材料有机融合在具有一定粘度的复合流体中,从而得到稳定的凝胶态茶氨酸,可以在一定程度上减少后续加工过程中的材料耗损且更易在纤维表面形成均质的涂覆层。

12、优选,微量茶氨酸蚕丝纤维以单丝的形态在茶氨酸凝胶中转动,从而使茶氨酸凝胶均匀的包覆在微量茶氨酸蚕丝纤维外。

13、优选,包覆有茶氨酸凝胶的微量茶氨酸蚕丝纤维置于室温下晾干即可。从而去除未被固定的茶氨酸凝胶。或者,包覆有茶氨酸凝胶的微量茶氨酸蚕丝纤维置于120~170℃下烘干。从而去除未被固定的茶氨酸凝胶。此外,烘干的方法还可以提高茶氨酸与纤维的结合强度。

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【技术保护点】

1.具有微结构的纺织纤维,其特征在于,其表面存在激光刻蚀后形成的微结构。

2.根据权利要求1所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,微结构中填充有功能材料。

3.根据权利要求2所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,纺织纤维为蚕丝、羽绒、羊毛或聚酯纤维,所述功能材料为茶氨酸,纺织纤维外包覆有茶氨酸凝胶,茶氨酸凝胶将微结构的开口封闭。

4.具有微结构的纺织纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,激光刻蚀的方法为:将纺织纤维层铺在载物台上,设置环境湿度设为40%-60%,环境温度设为25℃-30℃,激光功率为1.5W-2W,激光刻蚀速度为800mm/s-1000mm/s,重复刻蚀2-3次。

6.根据权利要求5所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,激光刻蚀后的纺织纤维放入去离子水中超声清洗20min-30min,静置晾干后,再进行茶氨酸填充。

7.根据权利要求4所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,向微结构中填充有茶氨酸的方法为:将激光刻蚀后带有微结构的纺织纤维层铺在载物台上,将茶氨酸溶液置入扫描探针的腔体内,设置环境温度为25℃-30℃,环境湿度为40%-60%,探针喷射速度在0.1ng/s-0.5ng/s,探针与纺织纤维接触力为0.1nN-0.3nN,扫描速率在2Hz-5Hz,由扫描探针将其腔体内的茶氨酸溶液喷射到蚕丝纤维层上。

8.根据权利要求4所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,茶氨酸凝胶的制备方法为:将质量分数2%-5%的乙酸乙酯,在2000-4000r/min搅拌下,乳化20-50min,得到溶液作为油相;将海藻多糖溶解在质量分数1%-1.5%的冰醋酸溶液中,制备质量分数4%-6%的海藻多糖醋酸溶液,然后加入质量分数3%-5%的玻尿酸溶液,搅拌均匀,作为去离子水相;然后,通过将去离子水相逐滴滴入油相中,在2000-4000r/min搅拌下,继续乳化20-50min,得到油包去离子水乳液;然后,在500-800r/min搅拌下,将茶氨酸溶液,逐滴滴入所述油包去离子水乳液中,在40-60℃反应1-2h,得到溶液一;然后,用质量分数1%-2%碳酸钠去离子水溶液调节溶液一的pH值到5-7,固化20-50min,收集沉淀,用无去离子水乙醇洗涤3-5次,真空干燥后得到茶氨酸凝胶。

9.根据权利要求8所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,纺织纤维以单丝的形态在茶氨酸凝胶中转动。

10.根据权利要求8所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,包覆有茶氨酸凝胶的微量茶氨酸的纺织纤维置于室温下晾干即可,或者,包覆有茶氨酸凝胶的微量茶氨酸的纺织纤维置于120~170℃下烘干。

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【技术特征摘要】

1.具有微结构的纺织纤维,其特征在于,其表面存在激光刻蚀后形成的微结构。

2.根据权利要求1所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,微结构中填充有功能材料。

3.根据权利要求2所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,纺织纤维为蚕丝、羽绒、羊毛或聚酯纤维,所述功能材料为茶氨酸,纺织纤维外包覆有茶氨酸凝胶,茶氨酸凝胶将微结构的开口封闭。

4.具有微结构的纺织纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,激光刻蚀的方法为:将纺织纤维层铺在载物台上,设置环境湿度设为40%-60%,环境温度设为25℃-30℃,激光功率为1.5w-2w,激光刻蚀速度为800mm/s-1000mm/s,重复刻蚀2-3次。

6.根据权利要求5所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,激光刻蚀后的纺织纤维放入去离子水中超声清洗20min-30min,静置晾干后,再进行茶氨酸填充。

7.根据权利要求4所述的具有微结构的纺织纤维,其特征在于,向微结构中填充有茶氨酸的方法为:将激光刻蚀后带有微结构的纺织纤维层铺在载物台上,将茶氨酸溶液置入扫描探针的腔体内,设置环境温度为25℃-30℃,环境湿度为40%-60%,探针喷射速度在0.1ng/s-0.5ng/s,探针与纺织纤维接触力为0.1n...

【专利技术属性】
技术研发人员:李裕陆沈守兵仇兆波宋春常程倩倩陈秀苗武亚琼
申请(专利权)人:上海水星家用纺织品股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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