一种抑菌吸湿排汗校服面料及其制备方法与流程

本发明属于纺织面料，具体涉及一种抑菌吸湿排汗校服面料及其制备方法。背景技术：1、校服是学校规定的统一样式的学生服装，作为中小学生日常穿着的衣物，其安全环保性尤其重要。现有的校服以运动服装为主，以便于学生活动。纤维材料的弹性模量大、塑性形变小、强度高等特点使其成为了校服面料的主要选择。随着人们生活水平的提高，对于面料舒适性的要求越来越高，吸湿性是影响面料舒适性的重要因素，高吸湿纤维作为舒适性纺织材料的代表，具有广阔的市场需求。并且学生在学校进行运动性的活动或在上体育课时，学生在此过程中会出大量的汗，汗液中含有多种人体分泌物极易导致校服面料滋生细菌危害身体健康，由此开发的抗菌功能性面料已然成为校服的一大趋势。2、目前，市场上抗菌功能性面料按添加方式分，主要有两种：一是在后整理过程中以涂层等方式加入抗菌整理剂，但加入整理剂的面料通常手感较差、耐水洗性能欠佳，随着水洗次数的增多面料抗菌性急剧下降；二是在纺丝过程中加入抗菌成分，抗菌剂成为纤维的一部分，在纤维内部均匀分散，其耐水洗性强。但是，抗菌剂的类型各有不同，较为常用的有机类(季铵盐类等)，无机类(重金属离子、光催化金属氧化物等)，天然植物类(板蓝根、薄荷提取物等)。有机类与无机类抗菌剂以其毒性、不环保性等缺点深受市场考验，天然植物类抗菌剂却以其绿色环保、安全健康等优势逐渐被大众接受与青睐。3、吸湿排汗功能是保持针织服装穿着舒适性的重要功能。具有吸湿排汗功能的纤维截面大多为异形结构，存在众多微孔或沟槽，这些微孔或沟槽使纤维具有毛细管芯吸效应，而这种效应可以使纤维迅速吸收皮肤表面的汗水从织物外层蒸发。现有市面上研发的吸湿排汗面料一般都会在吸湿排汗方向进行改进，但制备得到的面料的吸湿排汗效果依旧无法满足我们的要求。4、中国专利cn101949092a公开了一种吸湿排汗抗皱面料的制备方法，先将一定比例的精梳长绒棉和带有异形沟槽的涤纶纤维通过经纬交织织造成基布，从原料的物理结构上入手赋予面料柔软透气的天然质感和永久的吸湿排汗抗皱功能；然后将基布进行高温高压的染色处理，再用特殊配方比例的混合整理液对面料进行后处理，通过化学整理的方法使面料在具有吸湿排汗抗皱功能的同时又具有很高的色牢度和柔软舒适的手感，满足市场上对吸湿排汗抗皱面料的需求，尤其是警服、运动服等室外穿着服装的要求，但该面料不具备抗菌性能。中国专利cn105040241a中也公开了一种防菌混纺面料的制备方法，包括先将经纱50％棉/30％亚麻/20％竹纤维*纬纱100％棉交织形成的混纺面料接枝一氯均三嗪-β-环糊精，然后将一氯均三嗪-β-环糊精接枝后的混纺面料放入0.01-10g/l的硝酸银溶液浸渍60min，二浸二轧，放入600w的微波炉中加热8min即可得到防菌混纺面料，该发明以棉/亚麻/竹纤维混纺面料为基材，利用一氯均三嗪-β-环糊精接枝通过微波辐射的方法原位生成纳米银抗菌混纺面料，制备得到的抗菌混纺面料具有优异的抗菌和耐洗性能。但该面料没有涉及防菌效果及吸湿效果的评价，无法知晓其效果达到何种程度。技术实现思路1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抑菌吸湿排汗校服面料及其制备方法，该面料具有良好的抗菌性，且通过多次洗涤还具有较好的抗菌性，同时还具有优良的吸湿排汗性能，穿着舒适，具有良好的应用前景。2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：3、一种抑菌吸湿排汗校服面料的制备方法，包括以下步骤：4、s1、抗菌聚酯纤维的制备：将抗菌剂与聚酯混合均匀，通过双螺杆挤出造粒，得到抗菌聚酯母粒，随后通过熔融纺丝，得到抗菌聚酯纤维；5、s2、改性聚酯纤维的制备：将步骤s1中的抗菌聚酯纤维加入乙醇水溶液中，接着γ-巯基丙基三甲氧基硅烷，进行搅拌处理，处理完成后过滤、洗涤、干燥，得到巯基化聚酯纤维；随后将巯基化聚酯纤维加入二甲苯中，接着加入丙烯酸、偶氮二异丁腈，通入氮气，进行加热反应，反应完成后洗涤、干燥，得到改性聚酯纤维；6、s3、改性棉纤维的制备：将棉纤维加入氢氧化钠溶液中，接着加入过氧化氢溶液，进行浸渍，浸渍完成后加入羊毛角蛋白溶液、环氧氯丙烷乙醇溶液、氯化镁，在氮气气氛下进行水浴加热反应，反应完成后干燥，得到改性棉纤维；7、s4、纺制纱线：将步骤s2中的改性聚酯纤维与步骤s3中的改性棉纤维依次经过清花、梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒的工艺，然后混纺，得到纱线；8、s5、面料织造：将步骤s4中的纱线进行编织和染整工艺，即得所述抑菌吸湿排汗校服面料。9、优选的，步骤s1中所述抗菌剂与聚酯的质量比为10-15:100；所述抗菌聚酯纤维的纤度为20-30tex。10、更优选的，步骤s1中所述抗菌剂与聚酯的质量比为12-15:100；所述抗菌聚酯纤维的纤度为20-25tex。11、在本发明中，将抗菌剂与聚酯通过熔融共混后再进行纺丝，一方面提高了抗菌剂与聚酯纤维的结合强度，另一方面也提高了抗菌剂在聚酯纤维内的分散性，相比于后整理的方式，聚酯纤维整体都具有抗菌性，从而使面料多次洗涤后还具有良好的抗菌性。12、优选的，步骤s1中所述抗菌剂的制备方法如下：13、(a)将片状云母加入硝酸溶液中，进行搅拌浸渍处理，处理完成后过滤、洗涤、干燥，得到固体粉末；随后将固体粉末加入乙醇水溶液中，接着加入钛酸四丁酯，搅拌均匀后加入氨水，进行水热反应，反应完成后静置沉淀，过滤、洗涤、煅烧，得到复合固体粉末；14、(b)将步骤(a)中的复合固体粉末加入乙醇水溶液中，接着加入乙烯基三甲氧基硅烷，进行搅拌反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性固体粉末；15、(c)将步骤(b)中的改性固体粉末加入二甲基甲酰胺中，接着加入芳樟醇、过氧化二苯甲酰，进行恒温反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，即得所述抗菌剂。16、优选的，步骤(a)中所述硝酸溶液的质量浓度为10-15％，所述浸渍处理的温度为30-40℃，时间为2-3h；所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为70-80％，所述氨水的质量浓度为20％，所述固体粉末、钛酸四丁酯、氨水的质量比为50:30-40:20-30，所述水热反应的温度为120-150℃，时间为5-8h；所述煅烧的温度为500-600℃，时间为1-2h。17、更优选的，步骤(a)中所述硝酸溶液的质量浓度为15％，所述浸渍处理的温度为35-40℃，时间为2-2.5h；所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为75-80％，所述氨水的质量浓度为20％，所述固体粉末、钛酸四丁酯、氨水的质量比为50:35-40:25-30，所述水热反应的温度为130-140℃，时间为6-7h；所述煅烧的温度为500-550℃，时间为1-1.5h。18、在本发明中，加入的改性抗菌剂以片状云母为原料，片状云母的化学性能较稳定，其导热性、吸水性、吸附性较好，可与纤维表面的丙烯酸协同提高面料的吸湿性；将云母进行改性后，使其片层状结构更具复杂化，在熔融纺丝过程中，浮于聚酯纤维表面的抗菌剂可使纤维表面的粗糙化，片层状结构有利于水分在纤维之间的扩散，从而提高面料的排汗性能。19、优选的，步骤(b)中所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为70-80％，所述复合固体粉末、乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为100:4-8；所述搅拌反应的温度为60-70℃，时间为3-4h。20、更优选的，步骤(b)中所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为75-80％，所述复合固体粉末、乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为100:6-8；所述搅拌反应的温度为65-70℃，时间为3-3.5h。21、在本发明，采用乙烯基三甲氧基硅烷改性复合固体粉末，提高了固体粉末的分散性，同时引入的双键基团也有利于后续反应。22、优选的，步骤(c)中所述改性固体粉末、芳樟醇、过氧化二苯甲酰的质量比为100:4-7:0.5-1；所述恒温反应的温度为80-90℃，时间为4-6h。23、更优选的，步骤(c)中所述改性固体粉末、芳樟醇、过氧化二苯甲酰的质量比为100:5-6:0.7-1；所述恒温反应的温度为85-90℃，时间为4-5h。24、在本发明中，加入的芳樟醇一种天然存在于桂木等植物中的化合物，其具有良好的抗菌性，同时具有较高的安全性，通过化学键的作用将其引入复合固体粉末中，提高抗菌剂的耐水洗性，从而使面料具有更优良的抗菌耐久性。25、优选的，步骤s2中所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为70-80％，所述抗菌聚酯纤维、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:6-10，所述搅拌处理的温度为50-60℃，时间为4-5h；所述巯基化聚酯纤维、丙烯酸、偶氮二异丁腈的质量比为100:10-15:1-1.5，所述加热反应的温度为80-90℃，时间为6-8h。26、更优选的，步骤s2中所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为75-80％，所述抗菌聚酯纤维、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:8-10，所述搅拌处理的温度为55-60℃，时间为4-4.5h；所述巯基化聚酯纤维、丙烯酸、偶氮二异丁腈的质量比为100:12-15:1-1.2，所述加热反应的温度为85-90℃，时间为6-7h。27、在本发明中，通过将抗菌聚酯纤维进行改性，使其表面接入丙烯酸基团，丙烯酸中强极性的离子基团羧基可明显提高了聚酯纤维的吸湿性，从而提高面料的吸湿性。28、优选的，步骤s3中所述棉纤维的纤度为20-25tex；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5-1mol/l，所述过氧化氢溶液的质量浓度为10-20％，所述羊毛角蛋白溶液的质量浓度为15-25％，环氧氯丙烷乙醇溶液的质量浓度为20-30％，所述浸渍温度为30-40℃，时间为2-3h；所述棉纤维、氢氧化钠溶液、过氧化氢溶液、羊毛角蛋白溶液、环氧氯丙熔乙醇溶液、氯化镁的质量比为100:1000-1500:200-300:100-200:50-70:3-5，所述水浴加热反应的温度为75-85℃，时间为3-5h。29、更优选的，步骤s3中所述棉纤维的纤度为20-25tex；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.7-1mol/l，所述过氧化氢溶液的质量浓度为15-20％，所述羊毛角蛋白溶液的质量浓度为20-25％，环氧氯丙烷乙醇溶液的质量浓度为25-30％，所述浸渍温度为35-40℃，时间为2-2.5h；所述棉纤维、氢氧化钠溶液、过氧化氢溶液、羊毛角蛋白溶液、环氧氯丙熔乙醇溶液、氯化镁的质量比为100:1200-1500:250-300:150-200:60-70:4-5，所述水浴加热反应的温度为80-85℃，时间为3-4h。30、在本发明中，通过对棉纤维进行改性，在其表面引入羊毛角蛋白，即可提高棉纤维的吸湿性，同时也提高了棉纤维的舒适性。31、优选的，步骤s4中所述改性聚酯纤维与改性棉纤维的质量比为40-50:50-60。32、更优选的，步骤s4中所述改性聚酯纤维与改性棉纤维的质量比为45-50:50-55。33、在本发明中，将改性聚酯纤维与棉纤维进行混纺，再进行编织，从而使得到的面料具有良好的抗菌性和吸湿排汗功能，同时穿着舒适，适用于作校服面料。34、本发明还保护一种如上所述方法制备得到的抑菌吸湿排汗校服面料。35、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：36、(1)本发明提供的抑菌吸湿排汗校服面料，加入的改性抗菌剂以片状云母为基体，片状云母是一种具有片状结构的矿物，主要由硅酸盐和铝酸盐组成，其导热性、吸水性、吸附性，可改善聚酯纤维的吸湿性；先将片状云母进行酸处理，除去表面和孔隙内杂质，随后通过水热反应在表面原位生成二氧化钛，从而提高片状云母的抗菌性，接着利用硅烷对复合固体粉末进行改性，一方面可提高复合固体粉末的分散性，也可提高复合固体粉末与聚酯的结合力，还可引入双键基团，有利于后续反应的进行，最后再通过自由基反应，将芳樟醇引入复合固体粉末上，显著提高复合固体粉末的抗菌性；改性抗菌剂的加入既可提高聚酯纤维的抗菌性，又可改善聚酯纤维的吸湿性，从而显著提高了面料的综合性能。37、(2)本发明提供的抑菌吸湿排汗校服面料，通过碱处理棉纤维，使棉纤维表面粗糙化，扩大水与棉纤维的接触比表面积，同时还使棉纤维表面具有更多的醇羟基，提高反应接枝率，然后以环氧氯丙烷为交联剂，环氧氯丙烷既可以与粘胶纤维上的羟基反应，也可与羊毛角蛋白上的氨基、巯基等基团反应，从而使棉纤维与羊毛角蛋白之间形成交联效果，羊毛角蛋白属于天然蛋白质，对人体皮肤无害且亲肤，不仅使棉纤维具有更好的柔软适肤性和吸湿性，从而提高面料的触感和质量，同时通过化学键的作用，使面料具有更优良的耐水洗性，提高了面料的使用寿命。38、(3)本发明提供的抑菌吸湿排汗校服面料，通过将聚酯纤维与棉纤维进行特定改性，随后再通过清花、梳棉、并条等一系列工艺进行混纺，接着再进行编织、染整等工艺形成面料，对聚酯纤维的改性使聚酯纤维表面先具有较好的吸湿性，然后通过抗菌剂的导湿性，使面料具有良好的吸湿排汗特性，既提高了面料的抗菌性和吸湿性，同时还使面料具有更好的舒适性，且多次洗涤后还具有良好的抗菌性，具有良好的应用前景。