一种具有吸湿排汗功能的童装面料及其制备方法与流程

    技术2025-04-07  37


    本发明涉及纺织面料,具体为一种具有吸湿排汗功能的童装面料及其制备方法。


    背景技术:

    1、通常使用的纺织品对于细菌或真菌是没有抑制作用的,纺织纤维面料的多孔结构为细菌的繁衍提供载体;儿童在日常活动中排出的汗液、皮脂等分泌物为细菌的繁衍提供营养源。儿童体温调节中枢不完善,怕热且容易出汗,如果不及时吸湿排汗,就容易在皮肤表面滋生细菌,进而造成皮肤病,因此童装织物需要具备足够的吸湿排汗性能和抗菌性,使儿童保持舒适健康的状态,保护儿童的健康成长。基于上述问题,有必要提供一种具有吸湿排汗功能的童装面料及制备方法,在吸湿排汗的同时,还能抗菌,为儿童的健康成长保驾护航。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种具有吸湿排汗功能的童装面料及其制备方法,以解决现有技术中存在的问题。

    2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种具有吸湿排汗功能的童装面料,所述具有吸湿排汗功能的童装面料是将壳聚糖依次与水杨醛、氯化铜反应制得改性壳聚糖;将苯胺、3-氨基苯硫酚聚合沉积在氢氧化镁表面制得聚苯胺包覆氢氧化镁;将1,4-丁二硫醇、1,3-二烯丙基四甲基二硅烷在聚苯胺包覆氢氧化镁上聚合生长,再与碘甲烷反应制得改性聚苯胺包覆氢氧化镁;将丙烯腈与马来酸酐共聚,再与7-氨基-4-甲基香豆素反应制得改性丙烯腈共聚物;将改性丙烯腈共聚物、改性壳聚糖、改性聚苯胺包覆氢氧化镁配制成纺丝液,湿法纺丝制得改性聚丙烯腈纤维,再将改性聚丙烯腈纤维纺织成面料制得。

    3、一种具有吸湿排汗功能的童装面料的制备方法,包括以下制备步骤:

    4、(1)将壳聚糖、乙酸、无水乙醇、去离子水按质量比为1:(0.7~0.9):(20~22):(30~34)混合均匀,在10~30℃,300~500r/min搅拌条件下,在15min内匀速滴加壳聚糖质量2~2.4倍的水杨醛,升温至55~65℃,继续搅拌反应12~14h,抽滤,在真空条件下,50~60℃干燥6~7h,制得预改性壳聚糖;将预改性壳聚糖浸没在氯化铜溶液中,超声震荡3~4h,抽滤,在真空条件下,50~60℃干燥8~10h,制得改性壳聚糖;

    5、(2)将聚苯胺包覆氢氧化镁、1,4-丁二硫醇、偶氮二异丁腈、甲苯按质量比为1:(1.5~1.7):(0.03~0.05):(8~10)混合均匀,加入1,4-丁二硫醇摩尔量1.1~1.2倍的1,3-二烯丙基四甲基二硅烷,在70~80℃,300~500r/min搅拌反应2~3h,过滤,在真空条件下,50~60℃干燥7~8h,制得预改性聚苯胺包覆氢氧化镁;在避光条件下,将预改性聚苯胺包覆氢氧化镁、碘甲烷、n,n-二甲基甲酰胺按质量比为1:(1.3~1.5):(8~10)混合均匀,在10~30℃,300~500r/min避光搅拌反应20~24h,过滤,用去离子水洗涤3~5次,在真空条件下,50~60℃干燥8~10h,制得改性聚苯胺包覆氢氧化镁;

    6、(3)将丙烯腈、马来酸酐按摩尔比为1:(0.2~0.3)加入到丙烯腈质量13~15倍的n,n-二甲基甲酰胺中混合均匀,配制成共聚单体溶液;在氮气氛围下,在50~60℃,300~500r/min搅拌条件下,将引发剂溶液在25min内匀速滴加到共聚单体溶液,继续搅拌反应15~17h,加入共聚单体溶液体积3~4倍的去离子水,混合均匀,抽滤,在真空条件下,50~60℃干燥8~10h,制得丙烯腈共聚物;将丙烯腈共聚物、7-氨基-4-甲基香豆素、甲苯按质量比为1:(0.4~0.6):(8~10)混合均匀,在50~60℃,300~500r/min搅拌反应3~4h,在真空条件下,50~60℃干燥8~10h,制得改性丙烯腈共聚物;

    7、(4)将改性丙烯腈共聚物、改性壳聚糖、改性聚苯胺包覆氢氧化镁、n,n-二甲基甲酰胺按质量比为1:(0.07~0.08):(0.04~0.05):(6~7)混合均匀,在10~30℃,300~500r/min搅拌30~40min,配制成纺丝液;将纺丝液进行湿法纺丝制得改性聚丙烯腈纤维;用纺织机将改性聚丙烯腈纤维纺织成具有吸湿排汗功能的童装面料。

    8、作为优化,步骤(1)所述壳聚糖的脱乙酰度为94%,分子量为85kda。

    9、作为优化,步骤(1)所述氯化铜溶液是将氯化铜、无水乙醇、去离子水按质量比为1:(2~3):(6~8)混合均匀,配制而成。

    10、作为优化,步骤(2)所述聚苯胺包覆氢氧化镁是在氮气氛围下,将氢氧化镁、苯胺、3-氨基苯硫酚、质量分数为1~2%的盐酸水溶液按质量比为1:(3~4):(1~1.4):(20~24)混合均匀,超声分散1~2h,配制成混合溶液;在氮气氛围下,在0~2℃,300~500r/min搅拌条件下,将氧化剂溶液在20min内匀速滴加到混合溶液中,继续搅拌反应20~24h,过滤,用无水乙醇洗涤3~5次,在真空条件下,60~70℃干燥8~10h,制得聚苯胺包覆氢氧化镁。

    11、作为优化,所述氢氧化镁的粒径为1.6~2μm。

    12、作为优化,所述氧化剂溶液是将苯胺质量0.06~0.08倍的过硫酸铵、质量分数为1~2%的盐酸水溶液按质量比为1:(5~7)混合均匀,配制而成。

    13、作为优化,步骤(3)所述引发剂溶液是将丙烯腈质量0.03~0.05倍的偶氮二异庚腈和n,n-二甲基甲酰胺按质量比为1:(5~7)混合均匀,配制而成。

    14、作为优化,步骤(4)所述湿法纺丝的工艺参数为:将纺丝液置于纺丝罐内,设置喷丝板孔数为50,孔直径为0.1mm,纺丝温度为40~50℃,纺丝速度为40~60m/min,质量分数为40~50%二甲基亚砜水溶液作为凝固浴,用压强为0.3mpa的氮气进行挤压至凝固浴中,在真空条件下,70~80℃干燥10~12h。

    15、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明在制备具有吸湿排汗功能的童装面料时,将壳聚糖依次与水杨醛、氯化铜反应制得改性壳聚糖;将苯胺、3-氨基苯硫酚聚合沉积在氢氧化镁表面制得聚苯胺包覆氢氧化镁;将1,4-丁二硫醇、1,3-二烯丙基四甲基二硅烷在聚苯胺包覆氢氧化镁上聚合生长,再与碘甲烷反应制得改性聚苯胺包覆氢氧化镁;将丙烯腈与马来酸酐共聚,再与7-氨基-4-甲基香豆素反应制得改性丙烯腈共聚物;将改性丙烯腈共聚物、改性壳聚糖、改性聚苯胺包覆氢氧化镁配制成纺丝液,湿法纺丝制得改性聚丙烯腈纤维,再将改性聚丙烯腈纤维纺织成面料制得。

    16、首先,将壳聚糖上的氨基与水杨醛上的醛基发生席夫碱反应制得预改性壳聚糖,在预改性壳聚糖上形成水杨醛席夫碱结构,将预改性壳聚糖与氯化铜反应,将铜离子络合在水杨醛席夫碱结构上制得改性壳聚糖;铜离子具有强烈的抑菌作用,能够破坏细菌的细胞膜和细胞壁,导致细胞内容物外渗,铜离子还可以引起细菌内部的氧化应激反应,损害细菌的dna、蛋白质和脂质,从而导致细菌的生理功能紊乱和细胞死亡,赋予具有吸湿排汗功能的童装面料优良的抗菌性能;壳聚糖上含有大量亲水性基团,能够将人体排出的汗液吸收、转移、扩散,快速传递到织物表面蒸发,从而提升具有吸湿排汗功能的童装面料的吸湿排汗性能。

    17、其次,将苯胺、3-氨基苯硫酚氧化聚合,并沉积在氢氧化镁表面制得聚苯胺包覆氢氧化镁;并在聚苯胺包覆氢氧化镁上引入巯基;聚苯胺是一种导电聚合物,可以在具有吸湿排汗功能的童装面料内部形成导电通路,赋予具有吸湿排汗功能的童装面料优良的防静电性能;氢氧化镁具有吸热作用,当氢氧化镁受到热源加热时,它会发生脱水反应,生成水蒸气和氧化镁,这是一个吸热反应,吸收了大量的热量,氧化镁会与燃烧物表面的碳化物反应生成稳定的炭化物层,这层炭化物层具有良好的隔热性能,能够阻止燃烧物与外界氧气接触,将氢氧化镁进行表面改性,提升氢氧化镁与基体树脂的相容性,使氢氧化镁在基团树脂中不易团聚,分散均匀,从而赋予具有吸湿排汗功能的童装面料优良的阻燃性能;通过硅氢加成将1,4-丁二硫醇、1,3-二烯丙基四甲基二硅烷在聚苯胺包覆氢氧化镁上聚合生长,再与碘甲烷反应制得改性聚苯胺包覆氢氧化镁,在改性聚苯胺包覆氢氧化镁上引入si-o键和锍盐结构,si-o键的键能远高于c-c键的键能,高温条件下仍具有良好的稳定性,不易发生分子链的断裂,进一步提升具有吸湿排汗功能的童装面料的阻燃性;锍盐带一个正电荷,与带负电的细菌膜相互作用,导致细菌死亡,进一步提升具有吸湿排汗功能的童装面料的抗菌性能。

    18、最后,将丙烯腈与马来酸酐共聚制得丙烯腈共聚物,在丙烯腈共聚物上引入酸酐基团,丙烯腈共聚物上的酸酐基团与7-氨基-4-甲基香豆素上的氨基反应制得改性丙烯腈共聚物,在改性丙烯腈共聚物侧链上引入羧基和香豆素结构,香豆素结构中具有共轭π电子体系,能够吸收紫外光,赋予具有吸湿排汗功能的童装面料优良的防紫外性能;改性丙烯腈共聚物侧链上引入的羧基可以与改性壳聚糖上的羟基发生酯化反应,还可以与改性聚苯胺包覆氢氧化镁上的锍盐通过正负电荷结合,形成交联网络,抑制分子链的相对滑移,赋予具有吸湿排汗功能的童装面料优良的力学性能。


    技术特征:

    1.一种具有吸湿排汗功能的童装面料,其特征在于,所述具有吸湿排汗功能的童装面料是将壳聚糖依次与水杨醛、氯化铜反应制得改性壳聚糖;将苯胺、3-氨基苯硫酚聚合沉积在氢氧化镁表面制得聚苯胺包覆氢氧化镁;将1,4-丁二硫醇、1,3-二烯丙基四甲基二硅烷在聚苯胺包覆氢氧化镁上聚合生长,再与碘甲烷反应制得改性聚苯胺包覆氢氧化镁;将丙烯腈与马来酸酐共聚,再与7-氨基-4-甲基香豆素反应制得改性丙烯腈共聚物;将改性丙烯腈共聚物、改性壳聚糖、改性聚苯胺包覆氢氧化镁配制成纺丝液,湿法纺丝制得改性聚丙烯腈纤维,再将改性聚丙烯腈纤维纺织成面料制得。

    2.一种具有吸湿排汗功能的童装面料的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:

    3.根据权利要求2所述的一种具有吸湿排汗功能的童装面料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述壳聚糖的脱乙酰度为94%,分子量为85kda。

    4.根据权利要求2所述的一种具有吸湿排汗功能的童装面料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述氯化铜溶液是将氯化铜、无水乙醇、去离子水按质量比为1:(2~3):(6~8)混合均匀,配制而成。

    5.根据权利要求2所述的一种具有吸湿排汗功能的童装面料的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述聚苯胺包覆氢氧化镁是在氮气氛围下,将氢氧化镁、苯胺、3-氨基苯硫酚、质量分数为1~2%的盐酸水溶液按质量比为1:(3~4):(1~1.4):(20~24)混合均匀,超声分散1~2h,配制成混合溶液;在氮气氛围下,在0~2℃,300~500r/min搅拌条件下,将氧化剂溶液在20min内匀速滴加到混合溶液中,继续搅拌反应20~24h,过滤,用无水乙醇洗涤3~5次,在真空条件下,60~70℃干燥8~10h,制得聚苯胺包覆氢氧化镁。

    6.根据权利要求5所述的一种具有吸湿排汗功能的童装面料的制备方法,其特征在于,所述氢氧化镁的粒径为1.6~2μm。

    7.根据权利要求5所述的一种具有吸湿排汗功能的童装面料的制备方法,其特征在于,所述氧化剂溶液是将苯胺质量0.06~0.08倍的过硫酸铵、质量分数为1~2%的盐酸水溶液按质量比为1:(5~7)混合均匀,配制而成。

    8.根据权利要求2所述的一种具有吸湿排汗功能的童装面料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述引发剂溶液是将丙烯腈质量0.03~0.05倍的偶氮二异庚腈和n,n-二甲基甲酰胺按质量比为1:(5~7)混合均匀,配制而成。

    9.根据权利要求2所述的一种具有吸湿排汗功能的童装面料的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述湿法纺丝的工艺参数为:将纺丝液置于纺丝罐内,设置喷丝板孔数为50,孔直径为0.1mm,纺丝温度为40~50℃,纺丝速度为40~60m/min,质量分数为40~50%二甲基亚砜水溶液作为凝固浴,用压强为0.3mpa的氮气进行挤压至凝固浴中,在真空条件下,70~80℃干燥10~12h。


    技术总结
    本发明公开了一种具有吸湿排汗功能的童装面料及其制备方法,涉及纺织面料技术领域。本发明在制备具有吸湿排汗功能的童装面料时,将壳聚糖依次与水杨醛、氯化铜反应制得改性壳聚糖;将1,4‑丁二硫醇、1,3‑二烯丙基四甲基二硅烷在聚苯胺包覆氢氧化镁上聚合生长,再与碘甲烷反应制得改性聚苯胺包覆氢氧化镁;将丙烯腈与马来酸酐共聚,再与7‑氨基‑4‑甲基香豆素反应制得改性丙烯腈共聚物;将改性丙烯腈共聚物、改性壳聚糖、改性聚苯胺包覆氢氧化镁配制成纺丝液,湿法纺丝制得改性聚丙烯腈纤维,再将改性聚丙烯腈纤维纺织成具有吸湿排汗功能的童装面料。本发明制备的具有吸湿排汗功能的童装面料具有优良的阻燃、防紫外、防静电、抗菌及力学性能。

    技术研发人员:林国栋,张晓烽
    受保护的技术使用者:广东金发母婴用品有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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