CN103820992A

CN103820992A - 一种银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的制备方法

Info

Publication number: CN103820992A
Application number: CN201410081956.9A
Authority: CN
Inventors: 李群; 赵昔慧; 夏延致; 王艳玮; ***
Original assignee: Qingdao University
Current assignee: Shandong Kangkang New Material Technology Co ltd
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: CN104928916A; CN104928916B; CN103820992B

Abstract

本发明公开了一种银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的制备方法，以再生纤维素纤维纤维和/或再生纤维素纤维织物为原料，采用可溶性银盐，在路易斯酸催化剂作用下，通过催化纳米化学镀技术获得的金黄色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物。该纤维/织物具有抗菌、除臭、抗静电、防电磁辐射功能，可应用于军事、医疗卫生、家居和服饰等领域；本发明所用原料再生纤维纤维素纤维和/或再生纤维素纤维织物为棉浆粕再生纤维素纤维、木浆粕再生纤维素纤维、竹浆粕再生纤维素纤维或海藻酸钠再生纤维素纤维，以及它们的纯纺、混纺或与其他化学纤维混纺的织物。

Description

一种银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的制备方法

技术领域

本发明涉及一种再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的染整方法，尤其涉及一种银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的制备方法。

背景技术

银是所有金属中电阻率最低的金属，所以具有高度导电性，能抗5000伏静电，具有电磁屏蔽功能,只要少量的银纤维存在衣物上，将迅速消除因摩擦所产生的静电，使产品具有无静电之舒适感，因此银纤维可以非常快速且高效率地把静电传导出去，可保护人体免受电磁波侵害尤其是对孕妇保护腹中胎儿免受电磁波影响和保障长期在电脑等电磁源附近工作人员的健康具有重要的保健作用。金属银杀菌的机理就是阻断细菌的生理过程。在润湿条件下，银离子可使细菌细胞膜内外的蛋白质凝固，从而阻断细菌细胞的呼吸和繁殖过程。银离子的抗菌能力十分惊人，十亿分之几毫克的银就能净化1千克水。普通的抗生素能消除六种不同的病原体，而含银的抗生素则能消除650种以上的病原体。银材质的这种特性，早在两千多年前，就被广泛的应用于医药方面。正因为银的优异抗菌功能，银纤维具有防霉祛臭功能。

采用美国材料试验协会ASTMD4935-99标准测试，银纤维电磁辐射衰减率≥99.9%，屏蔽宽带500KHZ-6GHZ，且高效抗菌、防静电。在服装（孕妇胎儿电磁辐射屏蔽服、抗静电服、军服等）、装饰面料（演出服、窗帘、汽车内饰、舰船内饰、幕布）等领域，其功能纤维及其纺织品具有重要的市场价值。

银纤维制造方法有纯银拉丝法和纺织纤维银沉积法。纯银纤维不仅价格昂贵，而且本身不具有吸汗、透气、柔软等纺织纤维特性，在应用上受到限制。纺织纤维银沉积法一般是在化学纤维（如尼龙、涤纶等）基材表面通过化学镀或者真空升华沉积而得到银镀层纤维，该纤维价格适中，强力高，但化学纤维不具有吸汗、透气特性，服用性能较差。尤其是，不论是纯银拉丝法还是纺织纤维银沉积法，得到的银纤维都是银灰色或者银灰色至黑色的过渡色，得不到黄金般的金色纤维。

例如，世界上最早的镀银纤维品牌是美国Nobel Fiber Tech-nologies(诺贝尔纤维科技公司)的X-Static。其最初采用的是化学镀技术，即在尼龙纤维表面镀一层纯银。日本TOYOSHIMA&Co.,Ltd（丰岛纺织株式会社）在1999年开发出商标名为μ-func的镀银聚酯纤维（镀银涤纶）。2001年三菱材料公司也研制出镀银聚酯纤维-AGposs纤维。

中国专利申请200410024079.8公开了一种镀银纤维织物的制备方法，其以化纤织物或涤纶无纺布作基体，在氮气或氩气的保护下，采用离子镀膜法镀银或不锈钢，再通过传统的电镀塑料工艺在基体表面连续镀镍、铜或银，最后再电镀一层银，生产出非服用的具有屏蔽性能的镀银纤维织物。

焦红娟等发表的论文《镀银导电纤维的制备和性能》介绍了化学镀银聚酯短纤维的方法。

上述现有技术中，其镀银纤维均以聚酯或尼龙等合成纤维为基材，且最终产品均为银灰色，得不到银质金色纤维，更不能采用再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物制备出镀银纤维。

而现有技术中的金黄色纤维一般采用纯黄金拉丝或者通过在化学纤维中添加黄金色颜料获得。这两类金黄色纤维均存在明显的缺陷，一方面，前者价格昂贵，例如2011年美国Nylstar公司开发出一种24KNylgold黄金纤维，据称有护肤、美容、抗衰老作用，但每克价格超过90美金；后者没有屏蔽、抗菌效果，且由于引入含有有毒元素铬的铬黄、中铬黄的化学颜料，纤维与颜料之间的结合的牢度无法与“镀层”相比，很难避免地存在一定程度的污染，并不适合家纺产品使用。另一方面，采用纯黄金拉丝方法制备出的金黄色纤维也不具有天然棉纤维的吸汗、透气、舒适的穿着性能，很难用于服用；在化学纤维中通过添加黄金色颜料获得的金黄色纤维，由于采用化学纤维作为基材，其使用过后的废弃物在自然界很难降解，不利于环保。

发明内容

本发明的目的是，提供一种以再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物为基材，利用可溶性可溶性银盐或银络合物，在催化剂的作用下，通过催化纳米化学镀工艺制备出产品附加值高、装饰效果好银质金色的再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

（1）将脱脂并已净洗干净的再生纤维素纤维和/或再生纤维素纤维织物按浴比1∶4-100置于后整理加工设备中，浴液保证在有效循环的条件下，加入可溶性银盐或银络合物，添加比例按再生纤维素和/或再生纤维素纤维织物与银的重量百分比为1：0.01-0.10，在10-75℃下恒温反应20-100min；

（2）加入含有乙二胺、四乙酸钠盐、苯併三氮唑、硫代氨基脲、氨水五种组分的复合稳定剂，在10-90℃下反应30-90min；其中，

上述复合稳定剂中，乙二胺、四乙酸钠盐、苯併三氮唑、硫代氨基脲、氨水五种组分的重量份数比为1∶0.2∶0.1：0.3∶1-5；

再生纤维素纤维和/或再生纤维素纤维织物与上述复合稳定剂的重量百分比为1∶0.01-0.10；

（3）先按再生纤维素纤维和/或再生纤维素纤维织物与路易斯酸催化剂的重量百分比为1∶0.0001-0.05，加入它们的溶液并循环15-40min；

再按再生纤维素纤维和/或再生纤维素纤维织物与葡萄糖或次亚磷酸钠的重量百分比为1：0.02-0.20，滴加入它们的溶液，35-65℃下恒温反应20-70min；

（4）将处理后的再生纤维素纤维和/或再生纤维素纤维织物依次经表面活性剂洗涤、钝化，再经清水漂洗、脱水、烘干即得。

作为优选，上述可溶性银盐为硝酸银、醋酸银，所述可溶性银络合物为亚氨基二磺酸络合银。

进一步优选，上述再生纤维素纤维为棉浆粕再生纤维素纤维、木浆粕再生纤维素纤维、竹浆粕再生纤维素纤维或海藻酸钠再生纤维素纤维。

进一步优选，上述路易斯酸催化剂为二氯化钯、六氯铂酸铵、氯化钯、二氯化镍。

进一步优选，上述再生纤维素纤维织物为再生纤维素纤维纯纺织物或再生纤维素纤维与化学纤维的混纺织物。

进一步优选，按上述制备方法制备出的银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物，其特征在于，抑菌率≥90%，电磁辐射衰减率≥91%。

进一步优选，按上述制备方法制备出的银质金色再生纤维素纤维，其既可以用于纯纺，也可以用于与其他纤维以任意比例混纺。

上述技术方案直接带来的技术效果是，以再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物为原料，采用可溶性银盐或银络合物，在催化剂的作用下，通过催化纳米化学镀工艺制备出产品附加值高、装饰效果好银质金色的再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物，具有如下特色和优点：

1、利用相对廉价的可溶性银盐或银络合物为原料，获得与现有技术直接采用纯黄金拉丝方法制备出的产品相同黄金色泽的产品，其附加值高、装饰效果好。

2、较好地保留了再生纤维素纤维所具有的吸汗、透气、柔软、防敏感、容易清洗、不易起毛、起球等优良服用特性，且使用后的废弃物可自然降解。

3、由于采用催化纳米化学镀工艺进行“镀银”，其具有较好的抗菌、自洁净、导电、抗静电、屏蔽电磁辐射等功能，且颜色的耐久性能好。

4、按本发明的方法制备出的银质金色再生纤维素纤维既可以纯纺，也可以与其他纤维以任意比例混纺。再经纺织制成的银质金色天然再生纤维纺织品具有良好的吸湿保湿、吸汗透气性，穿着舒适性好等特点。

附图说明

图1为银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物X-射线衍射谱图；其中：（a）不含银的普通再生纤维素纤维X-射线衍射图；（b）金色镀银再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物X-射线衍射图；

图2-1至图2-6为银质金色再生纤维素纤维的电镜照片。

具体实施方式

实施例1

（1）将脱脂并已净洗干净的粘胶纤维100Kg，按浴比1∶4置于喷射式后整理加工设备中，在配料釜内加入1.6Kg硝酸银，制备成溶液后进入循环***，在35℃下反应100min。

（2）继步骤（1），将乙二胺、四乙酸钠盐、苯併三氮唑、硫代氨基脲、氨水五组分按重量份数比为1∶0.2∶0.1：0.3∶1混合成复合稳定剂，称取1Kg制备成溶液后进入循环***，40℃下反应30min。

（3）继步骤（2），称取二氯化钯0.01Kg制备成溶液后进入循环***循环30min；

再称取葡萄糖2Kg制备成溶液后滴加入循环***，45℃下恒温反应70min。

（4）继步骤（3），将处理后的再生纤维或其织物先经非离子表面活性剂洗涤、再经阳离子表面活性剂钝化，最后经清水漂洗、脱水、烘干，即得银质金色粘胶纤维或其织物。

该银质金色粘胶纤维或其织物的颜色为金黄色，抑菌率大于90%，电磁辐射衰减率≥91%。

实施例2

（1）将脱脂并已净洗干净的木浆粕再生纤维织物（莫代尔纤维）100Kg，按浴比1∶4置于喷射式后整理加工设备中，在配料釜内加入0.065Kg醋酸银，制备成溶液后进入循环***，在75℃下反应60min。

（2）继步骤（1），将乙二胺、四乙酸钠盐、苯併三氮唑、硫代氨基脲、氨水五组分按重量份数比为1∶0.2∶0.1：0.3∶3混合成复合稳定剂，称取1.3Kg制备成溶液后进入循环***，75℃下反应40min。

（3）继步骤（2），称取六氯铂酸铵0.05Kg制备成溶液后进入循环***循环40min；

再称取次亚磷酸钠20Kg制备成溶液后滴加入循环***，65℃下恒温反应45min。

（4）继步骤（3），将处理后的再生纤维或其织物先经非离子表面活性剂洗涤、再经阳离子表面活性剂钝化，最后经清水漂洗、脱水、烘干，即得银质金色莫代尔织物。

该银质金色莫代尔织物银质金色粘胶纤维或其织物的颜色为金黄色，抑菌率大于99%，电磁辐射衰减率≥98%。

实施例3

（1）将脱脂并已净洗干净的竹浆粕再生纤维（天丝）100Kg，按浴比1∶100置于溢流式后整理加工设备中，在配料釜内加入0.11Kg亚氨基二磺酸络合银浓缩液（银含量27%），制备成溶液后进入循环***，在45℃下反应60min。

（2）继步骤（1），将乙二胺、四乙酸钠盐、苯併三氮唑、硫代氨基脲、氨水五组分按重量份数比为1∶0.2∶0.1：0.3∶4混合成复合稳定剂，称取5Kg制备成溶液后进入循环***，45℃下反应50min。

（3）继步骤（2），称取二氯化镍2Kg制备成溶液后进入循环***循环40min；

再称取葡萄糖20Kg制备成溶液后滴加入循环***，50℃下恒温反应20min。

（4）继步骤（3），将处理后的再生纤维或其织物先经非离子表面活性剂洗涤、再经阳离子表面活性剂钝化，最后经清水漂洗、脱水、烘干，即得银质金色天丝纤维。

该银质金色天丝纤维的颜色为金黄色，抑菌率大于97%，电磁辐射衰减率≥96%。

实施例4

（1）将脱脂并已净洗干净的海藻酸钙再生纤维素纤维100Kg，按浴比1∶50置于溢流式后整理加工设备中，在配料釜内加入15.75Kg硝酸银，制备成溶液后进入循环***，在10℃下反应85min。

（2）继步骤（1），将乙二胺、四乙酸钠盐、苯併三氮唑、硫代氨基脲、氨水五组分按重量份数比为1∶0.2∶0.1：0.3∶5混合成复合稳定剂，称取10Kg制备成溶液后进入循环***，20℃下反应90min。

（3）继步骤（2），称取氯化钯0.03Kg制备成溶液后进入循环***循环25min；

再称取次亚磷酸钠13.8Kg制备成溶液后滴加入循环***，35℃下恒温反应65min。

（4）继步骤（3），将处理后的再生纤维或其织物先经非离子表面活性剂洗涤、再经阳离子表面活性剂钝化，最后经清水漂洗、脱水、烘干，即得银质金色海藻酸钙纤维。

该银质金色海藻酸钙纤维的颜色为金黄色，抑菌率大于99.9%，电磁辐射衰减率≥99.9%。

实施例5

（1）将已净洗干净的30/70%涤粘混纺布100Kg，按浴比1∶20置于喷射式后整理加工设备中，在配料釜内加入3.15Kg硝酸银，制备成溶液后进入循环***，在25℃下反应75min。

（2）继步骤（1），将乙二胺、四乙酸钠盐、苯併三氮唑、硫代氨基脲、氨水五组分按重量份数比为1∶0.2∶0.1：0.3∶2混合成复合稳定剂，称取2.1Kg制备成溶液后进入循环***，35℃下反应90min。

（3）继步骤（2），称取二氯化钯0.02Kg制备成溶液后进入循环***循环35min；

再称取葡萄糖5.2Kg制备成溶液后滴加入循环***，45℃下恒温反应60min。

该银质金色30/70涤粘混纺布抑菌率大于95%，电磁辐射衰减率≥99%。

实施例6

（1）将已净洗干净的海藻纤维布100Kg，按浴比1∶50置于溢流式后整理加工设备中，在配料釜内加入4.7Kg硝酸银，制备成溶液后进入循环***，在55℃下反应65min。

（2）继步骤（1），将乙二胺、四乙酸钠盐、苯併三氮唑、硫代氨基脲、氨水五组分按重量份数比为1∶0.2∶0.1：0.3∶3.5混合成复合稳定剂，称取4.25Kg制备成溶液后进入循环***，55℃下反应30min。

（3）继步骤（2），称取二氯化钯0.055Kg制备成溶液后进入循环***循环15min；

再称取葡萄糖7.6Kg制备成溶液后滴加入循环***，55℃下恒温反应20min。

（4）继步骤（3），将处理后的再生纤维或其织物先经非离子表面活性剂洗涤、再经阳离子表面活性剂钝化，最后经清水漂洗、脱水、烘干，即得银质金色海藻纤维布。

该银质金色海藻纤维布的颜色为金黄色，抑菌率大于99%，电磁辐射衰减率≥99%。

如图1所示，在38.2°,44.4°,64.7°和77.3°的衍射峰是对应于面心立方晶系(fcc)单质银(111)、(200)、(220)和(311)四个晶面的衍射峰。证明银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物上的银为纳米银。

图2-1至图2-6为银质金色再生纤维素纤维的电镜照片。其中，图2-1至图2-6分别为实施例1-6所制得的银质金色再生纤维素纤维的电镜照片，图2-2的放大倍数为10万倍，其他均为5万倍。

如图2-1至图2-6所示，上述实施例1-6所获得的产物，在电镜下，均可见银在纤维中以纳米粒子状态存在，粒径为10-20nm。

Claims

1.一种银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的制备方法，其特征在于，所述可溶性银盐为硝酸银、醋酸银，所述可溶性银络合物为亚氨基二磺酸络合银。

3.根据权利要求1所述的银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的制备方法，其特征在于，所述再生纤维素纤维为棉浆粕再生纤维素纤维、木浆粕再生纤维素纤维、竹浆粕再生纤维素纤维或海藻酸钠再生纤维素纤维。

4.根据权利要求1所述的银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物的制备方法，其特征在于，所述路易斯酸催化剂为二氯化钯、六氯铂酸铵、氯化钯、二氯化镍。

5.根据权利要求1所述的银质金色棉纤维/棉纤维织物的制备方法，其特征在于，所述再生纤维素纤维织物为再生纤维素纤维纯纺织物或再生纤维素纤维与化学纤维的混纺织物。

6.按权利要求1所述制备方法制备出的银质金色再生纤维素纤维/再生纤维素纤维织物，其特征在于，抑菌率≥90%，电磁辐射衰减率≥91%。

7.按权利要求1所述制备方法制备出的银质金色再生纤维素纤维，其特征在于，可以用于纯纺，也可以用于与其他纤维以任意比例混纺。