一种抑菌防污的复合面料及其加工工艺
阅读说明：本技术 一种抑菌防污的复合面料及其加工工艺 (Antibacterial and antifouling composite fabric and processing technology thereof ) 是由 李进东 朱敏 周克华 康灵 李楚涵 朱灵铃 于 2021-08-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种抑菌防污的复合面料及其加工工艺,包括内层和外层,所述内层为涤盖棉混纺面料经丝肽整理剂整理得到,所述外层为具有表面植绒的涤纶面料；所述整理剂由以下组分制得：双端环氧羰基聚硅氧烷、二乙烯三胺,甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乙二醇、1,4-丁二醇、二羟甲基丁酸、丝肽；所述植绒由以下组分制得：聚酯二醇、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、苯乙烯、三乙烯基三甲基环三硅氧烷。本发明通过整理剂、短纤维分别对涤盖棉混纺面料、涤纶面料进行处理,依次得到内层面料和外层面料；通过对整理剂、短纤维组分及其制备工艺的设置,提高内层面料的抑菌能力,提高外层面料的防污能力。(The invention discloses an antibacterial and antifouling composite fabric and a processing technology thereof, wherein the antibacterial and antifouling composite fabric comprises an inner layer and an outer layer, the inner layer is obtained by finishing a polyester-cotton blended fabric with a silk peptide finishing agent, and the outer layer is a polyester fabric with surface flocking; the finishing agent is prepared from the following components: epoxy carbonyl terminated polysiloxane, diethylenetriamine, toluene diisocyanate, polyester polyol, polyethylene glycol, 1, 4-butanediol, dimethylolbutyric acid and silk peptide; the flocking is prepared from the following components: polyester diol, diphenylmethane-4, 4-diisocyanate, bis (3-trimethoxysilylpropyl) amine, styrene and trivinyltrimethylcyclotrisiloxane. The polyester-cotton blended fabric and the polyester fabric are respectively treated by the finishing agent and the short fibers to sequentially obtain an inner fabric and an outer fabric; through arrangement of the finishing agent, the short fiber components and the preparation process thereof, the antibacterial ability of the inner-layer fabric is improved, and the antifouling ability of the outer-layer fabric is improved.)
技术领域
本发明涉及复合面料技术领域，具体为一种抑菌防污的复合面料及其加工工艺。
背景技术
我们将一层或多层纺织材料、无纺材料及其它功能材料经粘贴粘合的新型材料称为复合面料；在传统校服面料领域，复合面料的应用较少，常采用的面料为涤纶、涤盖棉混纺，其弹性、悬垂性较好，且不易皱，但对污物的抵抗能力较差，容易滋生细菌。因此，我们提出一种抑菌防污的复合面料及其加工工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抑菌防污的复合面料及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种抑菌防污的复合面料的加工工艺：包括以下步骤：
(1)制备内层面料：
a1.整理剂的制备：
取双端环氧羰基聚硅氧烷、二乙烯三胺反应，得到含氨基聚硅氧烷；
取甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乙二醇、二丁基二月桂酸混合，升温反应；加入1,4-丁二醇、二羟甲基丁酸、叠氮化钠、2,2-二羟甲基丙酸，反应，降温；加入二乙醇胺，反应，得到聚氨酯预聚体；
取聚氨酯预聚体、含氨基聚硅氧烷，加入乳化剂、去离子水，剪切；加入丝肽、溴化亚铜混合，反应，制得整理剂；
b1.内层面料的制备：
取整理剂浸轧涤盖棉混纺面料，烘干，制得内层面料；
(2)制备外层面料：
a2.短纤维的制备：
取聚酯二醇、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，反应，得到改性聚氨酯；取苯乙烯、仲丁基锂、改性聚氨酯、三乙烯基三甲基环三硅氧烷，反应，纺丝，得到短纤维；
b2.外层面料的制备：
取短纤维在涤纶面料表面进行静电植绒，制得外层面料；
(3)制备复合面料：
取外层面料放置于内层面料表面，进行热压复合，制得复合面料。
进一步的，所述步骤a1包括以下工艺：
在氮气氛围中，取双端环氧羰基聚硅氧烷、二乙烯三胺混合，加入异丙醇，升温至75～80℃反应4～5h，得到含氨基聚硅氧烷；
取甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乙二醇、二丁基二月桂酸混合，升温至80～85℃反应160～200min；加入1,4-丁二醇、二羟甲基丁酸、叠氮化钠、2,2-二羟甲基丙酸，反应6～7h后降温至40～45℃；缓慢加入二乙醇胺，反应40～45min，得到聚氨酯预聚体；
取聚氨酯预聚体、含氨基聚硅氧烷，加入乳化剂、去离子水，调节体系pH至6～7，剪切15min；加入丝肽、溴化亚铜混合，反应1～3h，制得整理剂。
进一步的，所述步骤b1包括以下工艺：
取整理剂浸轧涤盖棉混纺面料，于105～115℃温度下干燥，145～155℃温度下拉幅定型2～3min，制得内层面料。
进一步的，所述整理剂浓度为10～30g/L。
在上述技术方案中，双端环氧羰基聚硅氧烷中的环氧基团与二乙烯三胺中的氨基反应，生成含有胺基的枝状聚硅氧烷；与按照上述工艺制备得到聚氨酯预聚体共同乳化后，在溴化亚铜作用下与丝肽反应，得到整理液；经整理后的涤盖棉混纺面料，能够在增强亲肤性的同时，提高所制内层面料的亲水、吸湿性，增强对细菌的抑制能力；
进一步的，所述步骤a2包括以下工艺：
取聚酯二醇、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯混合，升温至80～90℃，反应100～150min，加入二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，升温至85～105℃，反应2～4h，得到改性聚氨酯；
在无水无氧、氮气氛围中，取苯乙烯、苯、四氢呋喃混合，缓慢加入仲丁基锂，反应0.5～2.5h，加入改性聚氨酯的丙酮溶液、二月桂酸二丁基锡、四氢呋喃，反应1～2h，缓慢加入三乙烯基三甲基环三硅氧烷，反应30～60min，加入甲醇终止反应，沉淀，过滤，干燥，纺丝，得到短纤维。
进一步的，所述步骤b2包括以下工艺：
取短纤维在涤纶面料表面进行静电植绒，工艺为：植绒时间5～11s，植绒电压70～90kV，制得外层面料。
进一步的，所述短纤维的长度为6～10mm。
在上述技术方案中，制备得到含有有机硅的改性聚氨酯，加入苯乙烯聚合体系中，得到改性聚氨酯-聚苯乙烯复合物，并利用三乙烯基三甲基环三硅氧烷封端，得到有机硅-聚氨酯-聚苯乙烯复合物，纺丝，得到具有低表面能、柔软的短纤维；在涤纶面料进行静电植绒后，能够在保证面料柔软性能的同时，提高所制外层面料的防水、防污能力。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的抑菌防污的复合面料及其加工工艺，通过整理剂、短纤维分别对涤盖棉混纺面料、涤纶面料进行处理，依次得到内层面料和外层面料；通过对整理剂、短纤维组分及其制备工艺的设置，提高内层面料的抑菌能力，并提高其亲水、亲肤、透湿性；提高外层面料的防污能力。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)制备内层面料：
a1.整理剂的制备：
在氮气氛围中，取双端环氧羰基聚硅氧烷、二乙烯三胺混合，加入异丙醇，升温至75℃反应4h，得到含氨基聚硅氧烷；
取甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乙二醇、二丁基二月桂酸混合，升温至80℃反应160min；加入1,4-丁二醇、二羟甲基丁酸、叠氮化钠、2,2-二羟甲基丙酸，反应6h后降温至40℃；缓慢加入二乙醇胺，反应40min，得到聚氨酯预聚体；
取聚氨酯预聚体、含氨基聚硅氧烷，加入乳化剂、去离子水，调节体系pH至6.5，剪切15min；加入丝肽、溴化亚铜混合，反应1h，制得整理剂；
b1.内层面料的制备：
取整理剂浸轧涤盖棉混纺面料，整理剂浓度为20g/L，于105℃温度下干燥，145℃温度下拉幅定型2min，制得内层面料；
(2)制备外层面料：
a2.短纤维的制备：
取聚酯二醇、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯混合，升温至80℃，反应100min，加入二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，升温至85℃，反应2h，得到改性聚氨酯；
在无水无氧、氮气氛围中，取苯乙烯、苯、四氢呋喃混合，缓慢加入仲丁基锂，反应0.5h，加入改性聚氨酯的丙酮溶液、二月桂酸二丁基锡、四氢呋喃，反应1h，缓慢加入三乙烯基三甲基环三硅氧烷，反应30min，加入甲醇终止反应，沉淀，过滤，干燥，纺丝，得到短纤维；短纤维的长度为6mm；
b2.外层面料的制备：
取短纤维在涤纶面料表面进行静电植绒，工艺为：植绒时间5s，植绒电压70kV，制得外层面料；
(3)制备复合面料：
取外层面料放置于内层面料表面，进行热压复合，制得复合面料。
实施例2
(1)制备内层面料：
a1.整理剂的制备：
在氮气氛围中，取双端环氧羰基聚硅氧烷、二乙烯三胺混合，加入异丙醇，升温至77℃反应4.5h，得到含氨基聚硅氧烷；
取甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乙二醇、二丁基二月桂酸混合，升温至82℃反应180min；加入1,4-丁二醇、二羟甲基丁酸、叠氮化钠、2,2-二羟甲基丙酸，反应6.5h后降温至42℃；缓慢加入二乙醇胺，反应42min，得到聚氨酯预聚体；
取聚氨酯预聚体、含氨基聚硅氧烷，加入乳化剂、去离子水，调节体系pH至6，剪切15min；加入丝肽、溴化亚铜混合，反应2h，制得整理剂；
b1.内层面料的制备：
取整理剂浸轧涤盖棉混纺面料，整理剂浓度为20g/L，于110℃温度下干燥，150℃温度下拉幅定型2.5min，制得内层面料；
(2)制备外层面料：
a2.短纤维的制备：
取聚酯二醇、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯混合，升温至85℃，反应120min，加入二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，升温至95℃，反应3h，得到改性聚氨酯；
在无水无氧、氮气氛围中，取苯乙烯、苯、四氢呋喃混合，缓慢加入仲丁基锂，反应1.5h，加入改性聚氨酯的丙酮溶液、二月桂酸二丁基锡、四氢呋喃，反应1.5h，缓慢加入三乙烯基三甲基环三硅氧烷，反应45min，加入甲醇终止反应，沉淀，过滤，干燥，纺丝，得到短纤维；短纤维的长度为8mm；
b2.外层面料的制备：
取短纤维在涤纶面料表面进行静电植绒，工艺为：植绒时间8s，植绒电压80kV，制得外层面料；
(3)制备复合面料：
取外层面料放置于内层面料表面，进行热压复合，制得复合面料。
实施例3
(1)制备内层面料：
a1.整理剂的制备：
在氮气氛围中，取双端环氧羰基聚硅氧烷、二乙烯三胺混合，加入异丙醇，升温至80℃反应5h，得到含氨基聚硅氧烷；
取甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乙二醇、二丁基二月桂酸混合，升温至85℃反应200min；加入1,4-丁二醇、二羟甲基丁酸、叠氮化钠、2,2-二羟甲基丙酸，反应7h后降温至45℃；缓慢加入二乙醇胺，反应45min，得到聚氨酯预聚体；
取聚氨酯预聚体、含氨基聚硅氧烷，加入乳化剂、去离子水，调节体系pH至7，剪切15min；加入丝肽、溴化亚铜混合，反应3h，制得整理剂；
b1.内层面料的制备：
取整理剂浸轧涤盖棉混纺面料，整理剂浓度为20g/L，于115℃温度下干燥，155℃温度下拉幅定型3min，制得内层面料；
(2)制备外层面料：
a2.短纤维的制备：
取聚酯二醇、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯混合，升温至90℃，反应150min，加入二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，升温至105℃，反应4h，得到改性聚氨酯；
在无水无氧、氮气氛围中，取苯乙烯、苯、四氢呋喃混合，缓慢加入仲丁基锂，反应2.5h，加入改性聚氨酯的丙酮溶液、二月桂酸二丁基锡、四氢呋喃，反应2h，缓慢加入三乙烯基三甲基环三硅氧烷，反应60min，加入甲醇终止反应，沉淀，过滤，干燥，纺丝，得到短纤维；短纤维的长度为10mm；
b2.外层面料的制备：
取短纤维在涤纶面料表面进行静电植绒，工艺为：植绒时间11s，植绒电压90kV，制得外层面料；
(3)制备复合面料：
取外层面料放置于内层面料表面，进行热压复合，制得复合面料。
对比例1
(1)制备内层面料：
a1.整理剂的制备：
取甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乙二醇、二丁基二月桂酸混合，升温至82℃反应180min；加入1,4-丁二醇、二羟甲基丁酸、叠氮化钠、2,2-二羟甲基丙酸，反应6.5h后降温至42℃；缓慢加入二乙醇胺，反应42min，制得整理剂；
b1.内层面料的制备：
取整理剂浸轧涤盖棉混纺面料，整理剂浓度为20g/L，于110℃温度下干燥，150℃温度下拉幅定型2.5min，制得内层面料；
(2)制备外层面料：
a2.短纤维的制备：
取聚酯二醇、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯混合，升温至85℃，反应120min，加入二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，升温至95℃，反应3h，得到改性聚氨酯；
在无水无氧、氮气氛围中，取苯乙烯、苯、四氢呋喃混合，缓慢加入仲丁基锂，反应1.5h，加入改性聚氨酯的丙酮溶液、二月桂酸二丁基锡、四氢呋喃，反应1.5h，缓慢加入三乙烯基三甲基环三硅氧烷，反应45min，加入甲醇终止反应，沉淀，过滤，干燥，纺丝，得到短纤维；短纤维的长度为8mm；
b2.外层面料的制备：
取短纤维在涤纶面料表面进行静电植绒，工艺为：植绒时间8s，植绒电压80kV，制得外层面料；
(3)制备复合面料：
取外层面料放置于内层面料表面，进行热压复合，制得复合面料。
对比例2
(1)制备内层面料：
a1.整理剂的制备：
在氮气氛围中，取双端环氧羰基聚硅氧烷、二乙烯三胺混合，加入异丙醇，升温至77℃反应4.5h，得到含氨基聚硅氧烷；
取甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乙二醇、二丁基二月桂酸混合，升温至82℃反应180min；加入1,4-丁二醇、二羟甲基丁酸、叠氮化钠、2,2-二羟甲基丙酸，反应6.5h后降温至42℃；缓慢加入二乙醇胺，反应42min，得到聚氨酯预聚体；
取聚氨酯预聚体、含氨基聚硅氧烷，加入乳化剂、去离子水，调节体系pH至6，剪切15min；加入丝肽、溴化亚铜混合，反应2h，制得整理剂；
b1.内层面料的制备：
取整理剂浸轧涤盖棉混纺面料，整理剂浓度为20g/L，于110℃温度下干燥，150℃温度下拉幅定型2.5min，制得内层面料；
(2)制备外层面料：
a2.短纤维的制备：
在无水无氧、氮气氛围中，取苯乙烯、苯、四氢呋喃混合，缓慢加入仲丁基锂，反应1.5h，加六甲基环三硅氧烷、四氢呋喃，反应1.5h，缓慢加入三乙烯基三甲基环三硅氧烷，反应45min，加入甲醇终止反应，沉淀，过滤，干燥，纺丝，得到短纤维；短纤维的长度为8mm；
b2.外层面料的制备：
取短纤维在涤纶面料表面进行静电植绒，工艺为：植绒时间8s，植绒电压80kV，制得外层面料；
(3)制备复合面料：
取外层面料放置于内层面料表面，进行热压复合，制得复合面料。
对比例3
取涤盖棉混纺面料为内层面料；取涤纶面料为外层面料；取外层面料放置于内层面料表面，进行热压复合，制得复合面料。
实验
取实施例1-3、对比例1-3中得到的复合面料膜，制得试样，分别对其性能进行检测并记录检测结果：
抑菌性：以GB/T 20944.3-2008为测试标准，测试试样的抑菌性能，以其对细菌的抑菌率为技术参数；
防污性：以GB/T 19977-2014为测试标准，依次测试试样的拒油性能力，观察实验后试样的形貌，以拒油等级为技术参数；
根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：
实施例1-3中得到的复合面料膜、对比例1-3中得到的复合面料膜形成对比，检测结果可知：
1、与对比例3相比，实施例1-3中得到的复合面料膜，其抑菌率数据明显较高，拒油等级明显较优，这充分说明本申请实现了对所制复合面料抑菌、防污性能的提高；
2、与实施例2相比，对比例1内层面料的制备不同，对比例2外层面料的制备不同，对比例1-2中得到的复合面料膜，其抑菌率数据明显降低，拒油等级劣化，可知本申请中对内层面料、外层面料的组分及其制备工艺的设置，能够促进所制复合面料抑菌、防污性能的改善。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程方法物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程方法物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改等同替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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