本发明属于纺织品,具体地,涉及一种透气抗菌多功能被及其制备工艺。
背景技术:
1、被子是人们睡眠休息时必不可少的床上用品,一床好的被子不仅可以使睡眠质量得到提高,还可以改善人们的亚健康状况。传统被子主要关注的是舒适度和保暖性等性能,而随着人们生活水平的提高,对与生活息息相关的被子也提高了要求,品种、功能相对单一的被子已经无法满足市场发展的需要。
2、大自然中存在着各种各样的微生物,温润的环境很容易滋生有害的细菌和霉菌,与人直接或间接接触的被褥中也同样存在着微生物,被褥遭受细菌和霉菌侵蚀后,会形成霉斑、褪色、产生异味等,同样也会间接的影响人们的身体健康,传播各种疾病。发明专利cn106263885a公开了一种抗菌防霉保健被及其制备方法,其主要是将功能纤维与大麻纤维、棉纤维混纺制得被芯坯体,经中药提取液浸泡处理、缝制成型、装套后制得保健被,得到的产品保暖透气良好,但是其抗菌防霉效果以及耐磨性有限,同时也不能净化空间环境、改善身体健康。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供了一种透气抗菌多功能被及其制备工艺。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种透气抗菌多功能被的制备工艺,包括如下步骤:
4、将填充物经装套机装入固定套中,经常规缝制技术缝制成型,然后装入被套中,即得透气抗菌多功能被。
5、进一步地,所述填充物为棉花、涤纶纤维、鸭绒、鹅绒、蚕丝中的一种或几种。
6、进一步地,所述固定套为纯棉固定套、涤纶固定套中的一种。
7、进一步地,所述被套由聚酯纤维纺织成聚酯面料后,缝制所得。
8、进一步地,所述聚酯纤维通过如下步骤制备:
9、按重量份称取聚酯树脂90-100份、改性电气石5-12份、抗静电剂1-3份、助剂0.8-1.2份、抗氧剂0.3-0.8份和0.3-0.8份光稳定剂,再将所有原料混合均匀、熔炼、拉丝成型,制备得到聚酯纤维。
10、进一步地,所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种或几种。
11、进一步地,所述改性电气石通过如下步骤制备:
12、氮气保护下向三口烧瓶中加入电气石、丁二酸酐、dmap(4-二甲氨基吡啶)以及氯仿,充分搅拌至混合均匀,再搅拌升温至50℃,保温反应12h,反应结束后,抽滤,饱和食盐水洗涤3次,无水乙醇洗涤3次,80℃干燥12h,得到改性电气石;电气石、丁二酸酐、dmap和氯仿的用量比为15g:3g:0.73g:140ml。
13、在dmap的催化作用下,电气石表面的羟基能与丁二酸酐发生酯化反应,反应过程如下所示:
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15、电气石是电气石族矿物的总称,化学成分较复杂,是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物。电气石复杂且独特的晶体结构使其具有释放负离子、较高的耐磨性、远红外辐射等独特的性能,能通过物理或化学方法与其他材料复合,制得多种功能材料。
16、电气石自身具备永久自发电极化能力,并不需要额外的电场来加持,因此无需担心负离子释放的时效问题,且释放负离子的能力不会受到水洗影响。此外,电气石周围存在着强电场,对细菌的繁殖有着抑制作用,且电气石自身的远红外线的功能也能起到抗菌的作用。
17、而将电气石进行改性后,电气石表面的羧基能与助剂表面的羟基、抗氧剂及光稳定剂表面的羟基产生氢键相互作用,再加之亲油性的酯基和碳链的作用,改性电气石与其余原料间的相容性良好,进而改性电气石能最大限度发挥自身作用,稳定地释放负离子,并发挥抗菌、耐磨作用,进而使得聚酯纤维和被套既抗菌耐磨,又净化空间环境,改善人体健康、透气舒适。
18、进一步地,所述助剂通过如下步骤制备:
19、s1、氮气保护下先将干燥的三口烧瓶置于冰浴中,接着缓慢加入氯磺酸,将氯磺酸在冰浴中搅拌冷却至15℃以下,15分钟后边搅拌边缓慢加入香芹酚,保持温度在10℃搅拌反应0.5h,随后升温至60℃反应2h,反应结束后将混合物慢慢稀释于冰水中,析出,过滤,析出物用冰水洗涤,干燥,得到中间体1;香芹酚与氯磺酸的用量比为4.5g:12ml;
20、加热条件下,氯磺酸磺化香芹酚得到中间体1,反应方程式如下所示:
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22、s2、氮气鼓吹干燥的三口烧瓶30min,以排出瓶内的空气和水份,随后加入异噻唑啉酮、1,3-丙二胺和氯仿,搅拌溶解后,加入三乙胺,升温至60℃,保温反应4h,反应结束后冷却至室温,减压蒸馏,得到中间体2;异噻唑啉酮、1,3-丙二胺、三乙胺和氯仿的用量比为9.6ml:7.2ml:16.7ml:120ml;
23、在三乙胺的作用下,控制异噻唑啉酮和1,3-丙二胺的摩尔比为1:1且1,3-丙二胺略过量,异噻唑啉酮的-cl与1,3-丙二胺的-nh2发生亲核取代反应,反应过程如下所示:
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25、s3、氮气鼓吹干燥的三口烧瓶30min,以排出瓶内的空气和水份,随后加入中间体1、中间体2和dmso(二甲基亚砜),搅拌溶解后通过冰浴将体系降温至10℃,随后缓慢加入三乙胺,加入完毕后升温至50℃,保温反应6h,反应结束后冷却至室温,离心,无水乙醇洗涤3次,80℃干燥6h,得到中间体3;中间体1、中间体2、三乙胺和dmso的用量比为17.4g:13.8g:14.6ml:180ml;
26、加热下,中间体1和中间体2发生酰胺化反应生成含磺酰胺基的中间体3,三乙胺为缚酸剂,除去反应中产生的氯化氢,同时促进反应的正向进行,反应过程如下所示:
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28、s4、氮气保护下在干燥的四口烧瓶中加入中间体3、3-氯-1,2-丙二醇和dmso,搅拌溶解后再缓慢加入吡啶,升温至80℃,搅拌反应3h,反应结束后冷却至室温,减压蒸馏,得到助剂;中间体3、3-氯-1,2-丙二醇、吡啶和dmso的用量比为24g:5.3ml:7.3ml:200ml。
29、在三乙胺的作用下,控制中间体3和3-氯-1,2-丙二醇的摩尔比为1:1且3-氯-1,2-丙二醇略过量,中间体3的-nh-与3-氯-1,2-丙二醇的-cl发生亲核取代反应,反应过程如下所示:
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31、助剂中含香芹酚,香芹酚能有效抑制多种病原菌的生长和繁殖,如革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和酵母菌等,具有较强的杀菌作用,其杀菌机理主要是破坏病原菌的细胞壁和细胞膜,从而导致病原菌死亡。磺酰胺结构则是抗菌化合物的药效团,因此,将磺酰胺基引入香芹酚结构中,可增强香芹酚的抗菌活性,尤其是抗金黄色葡萄球菌的活性。
32、助剂中还含异噻唑啉酮结构,异噻唑啉酮结构对常见细菌、真菌等具有很强的抑制和杀灭作用,其作用机制是通过断开细菌蛋白质的键而起杀菌作用的,其与细菌接触后能迅速地、不可逆地抑制其生长,从而导致其死亡。
33、因此,含磺酰胺结构的香芹酚与异噻唑啉酮结构共同作用,赋予助剂优异的抗菌活性。
34、助剂中含有亲油性的杂环和苯环,因此,助剂与其余原料间相容性良好,助剂能均匀分散于聚酯纤维中,充分发挥抗菌作用;此外,助剂还含有多个羟基,其能够改性电气石表面的羧基产生氢键相互作用,从而助剂得到了进一步地分散,能更进一步地发挥抗菌作用,使得聚酯纤维不易受到细菌污染,进而被套也不易产生异味,更加安全舒适。
35、进一步地,所述抗静电剂为抗静电剂td-5512、抗静电剂sk-212和抗静电剂sn中的一种或几种。
36、进一步地,所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂1035、抗氧剂168、抗氧剂dltp中的一种或几种。
37、进一步地,所述光稳定剂为紫外线吸收剂uv-327、紫外线吸收剂uv-0、紫外线吸收剂rmb、光稳定剂gw-540中的一种或几种。
38、本发明还公开有一种透气抗菌多功能被,该透气抗菌多功能被根据上述的一种透气抗菌多功能被的制备工艺制备而成。
39、本发明的有益效果:助剂与改性电气石间存在氢键相互作用,改性电气石与助剂、抗氧剂、光稳定剂等原料间存在氢键相互作用,因此,本发明聚酯纤维中的各原料间相容性良好,能充分发挥协同作用,赋予被套优异稳定的抗菌效果和高效持久的释放负离子功能,再加之填充物、固定套的作用,本发明被子既能抗菌,又能释放负离子,净化空间环境的同时还改善人体健康,透气安全又舒适。
1.一种透气抗菌多功能被的制备工艺,其特征在于,将填充物经装套机装入固定套中,经缝制成型,装入被套中,得到多功能被;所述被套通过如下步骤制备:按重量份称取聚酯树脂90-100份、改性电气石5-12份、抗静电剂1-3份、助剂0.8-1.2份、抗氧剂0.3-0.8份和光稳定剂0.3-0.8份,再混合均匀、熔炼、拉丝成型,得聚酯纤维,再纺织成聚酯面料后,缝制得到被套;
2.根据权利要求1所述的一种透气抗菌多功能被的制备工艺,其特征在于,所述填充物为棉花、涤纶纤维、鸭绒、鹅绒、蚕丝中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种透气抗菌多功能被的制备工艺,其特征在于,所述固定套为纯棉固定套、涤纶固定套中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种透气抗菌多功能被的制备工艺,其特征在于,所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种透气抗菌多功能被的制备工艺,其特征在于,所述抗静电剂为抗静电剂td-5512、抗静电剂sk-212和抗静电剂sn中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种透气抗菌多功能被的制备工艺,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂1035、抗氧剂168、抗氧剂dltp中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种透气抗菌多功能被的制备工艺,其特征在于,所述光稳定剂为紫外线吸收剂uv-327、紫外线吸收剂uv-0、紫外线吸收剂rmb、光稳定剂gw-540中的一种或几种。
8.一种透气抗菌多功能被,其特征在于,根据权利要求1-7任一所述的一种透气抗菌多功能被的制备工艺制备而成。