CN107557985A - 一种锌离子抗菌型云毯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锌离子抗菌型云毯，该云毯由锌离子经纱、锌离子纬纱以及超细毛绒纱在经编机上织造而成，所述超细毛绒纱由30～60根细度为0.1～0.3D并经高温高压膨化、氮氢常温等离子处理所得到的超细合成纤维组成。本发明在超声波辅助下，采用油酸锌对锌离子抗菌剂进行表面有机化改性，经改性后的锌离子抗菌剂在聚合物的熔融液中可实现较为均匀地分散；以抗菌层作为经、纬纱的皮层，与传统制备抗菌纤维相比，本发明使用较少的抗菌剂，并起到较好并持久的抗菌效果；此外，利用高温高压膨化、氮氢常温等离子处理，绒纱的吸湿性能得到改善，云毯使用舒适性得到提高。

Description

一种锌离子抗菌型云毯

技术领域

本发明属于纺织技术领域，尤其是涉及一种锌离子抗菌型云毯。

背景技术

功能性纺织品一直是市场上追求的热点之一。云毯是随着科技进步、经济发展创造出的一种以轻、薄、柔为理念的高端产品。云毯装饰性、舒适度、使用寿命等方面都要优于传统毛毯。云毯系列产品完全颠覆了毛毯在清洗过程中不能机洗等特点，并且具有水洗、机洗不变形、不影响毛面效果等优点。

市场上的云毯多以涤纶纤维为主要原料，并不具有抗菌活性。随着人们对室内、床上用品以及服装功能化要求的提高，具有抗菌性的云毯也成为大势所趋。制备具有抗菌活性的云毯需要从所使用的涤纶纤维材料着手。传统的抗菌涤纶纤维制备方法主要有三种：一种是在涤纶纤维形成后对其进行抗菌处理，主要是借助于粘合剂的作用使抗菌剂粘附至纤维表面，所制备的涤纶纤维虽有较好的抗菌性能，但由于粘合剂易老化或受摩擦作用而脱落，使得在使用过程中抗菌效果大打折扣，使用周期大大较短，且含粘合剂涤纶所织造的云毯手感、舒适度均有大幅度的下降；第二种是将抗菌粉末与纺丝液共混纺丝而获得具有抗菌性的涤纶纤维，但由于纤维的抗菌性主要体现在抗菌物质与细菌直接接触而发挥作用，然而该方法所制备的抗菌涤纶纤维中抗菌粉末主要分布在纤维内部，纤维表面分布较少，且抗菌粉末难以在固态纤维内部迁移，使得抗菌粉末的有效使用率较低；第三种方法是将涤纶纤维与抗菌纤维进行共纺制得具有抗菌活性的纱线，但也由于接触受限使得纱线的抗菌活性也较差。

由上可知，提高抗菌粉末的有效利用率，开发具有耐久性抗菌性的抗菌涤纶纤维是能否获得理想抗菌型云毯的关键。目前既能保持云毯轻、薄、柔，又赋予抗菌活性的研究非常不足，开发具有耐久抗菌性的云毯有着广阔的市场前景。

发明内容

为克服目前既能保持云毯轻、薄、柔，又赋予抗菌活性研究不足的问题，本发明提供了一种锌离子抗菌型云毯。

一种锌离子抗菌型云毯，所述云毯由锌离子经纱、锌离子纬纱以及超细毛绒纱在经编机上织造而成，所述超细毛绒纱由30～60根细度为0.1～0.3D并经高温高压膨化、氮氢常温等离子处理所得到的超细合成纤维组成。

优选地，所述超细合成纤维为超细涤纶纤维、超细尼龙66纤维或超细丙纶纤维。

优选地，所述高温高压膨化为水蒸汽膨化，压力为220～330Kpa，温度为110～120℃，时间为1～3h。

优选地，所述氮氢常温等离子处理功率为200～300W，处理时间为3～5min。

除了常规的云毯原料准备与处理工艺外，在本发明中发明人特别增加了超细毛绒纱的准备工艺，即将超细合成纤维经过高温高压膨化、氮氢常温等离子等预处理。超细纤维由于具有较高的比表面织，提高了表面能，使吸湿性能有所提高，但对于涤纶、丙纶等合成纤维来说，其吸湿性能仍难以满足舒适性的要求。在本发明中，发明人利用高温高压水蒸汽的膨化作用，进一步提高纤维的比表面积；利用氮氢常温等离子处理可使纤维的表面接入氨基、羟基等亲水性基团，使纤维的吸湿性能得到进一步提高。此外，氮氢常温等离子的刻蚀作用在纤维表面形成空洞和细槽，也有利于液滴的存储、传导，使织物保持干爽。这些预处理工艺都有利于提高云毯织物使用的舒适性。发明人测试发现，高温高压膨化、氮氢常温等离子预处理后的回潮率提高了1～4%。

优选地，所述锌离子经纱由100～144根具有皮芯结构的拉伸变形丝组成，所述锌离子经纱的细度100～200D。

优选地，所述锌离子纬纱由50～100根具有皮芯结构的拉伸变形丝组成，所述锌离子纬纱的细度100～150D。

优选地，所述具有皮芯结构的拉伸变形丝的芯层为聚对苯二甲酸乙二酯，皮层为改性锌离子抗菌剂与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物；皮层中聚对苯二甲酸乙二酯与改性锌离子抗菌剂的质量配比为100：3～6。

制备具有抗菌性云毯是本发明的核心内容。常规耐久型抗菌纤维的制备是将抗菌剂与聚合物混合并纺丝得到。但由于纤维的抗菌性主要体现在抗菌剂与细菌直接接触而发挥作用。传统方法所制备的抗菌纤维中抗菌剂主要分布在纤维内部，纤维表面相对分布较少，况且抗菌剂难以在固态纤维内部向表面迁移，从而使抗菌剂的有效使用率大幅较低。在本发明中，发明人所使用的经、纬纱都为皮芯结构，芯层与普通纤维结构一致，而皮层则为抗菌层。与传统制备抗菌纤维相比，本发明可使用较少的抗菌剂，并起到较好且持久的抗菌效果。

优选地，所述改性锌离子抗菌剂的制备方法如下：将锌离子抗菌剂按重量比1：10～15浸入浓度为40～60mmol/L油酸锌水溶液中，在功率为250～350W的超声波条件下处理15～25min后，过滤，95～105℃烘干即得改性锌离子抗菌剂。

优选地，所述锌离子抗菌剂为硫酸锌粉和金属锌粉中的一种或混合物；所述硫酸锌粉和金属锌粉的中心粒径为50～500nm。

传统抗菌纤维的制备上较少使用锌离子抗菌剂，一个主要的原因在于锌离子抗菌剂较易形成团聚，直接将其与聚合物共混难以做到有在聚合物中均匀分散，使其抗菌效果大打折扣。在本发明中，发明人经反复筛选有机改性剂及使用条件，并最终确定了较为理想的抗菌剂的有机化改性条件：在功率为250～350W的超声波条件下，将锌离子抗菌剂按重量比1：10～15浸入浓度为40～60mmol/L油酸锌水溶液中处理15～25min。研究结果表明，在如上的条件中，油酸锌可在锌离子抗菌剂的表面形成8～10层的吸附。经改性后的锌离子抗菌剂在聚合物的熔融液中易形成较为均匀地分散，无疑这对于提高锌离子抗菌剂的有效作用意义重大。

本发明的有益效果在于：1）在超声波辅助下，采用油酸锌对锌离子抗菌剂进行表面有机化改性，经改性后的锌离子抗菌剂在聚合物熔融液中可实现较为均匀地分散；2）以抗菌层作为经、纬纱的皮层，与传统制备抗菌纤维相比，本发明可使用较少的抗菌剂，并起到较好并持久的抗菌效果；3）利用高温高压水蒸汽膨化、氮氢常温等离子处理，使超细毛绒纱的吸湿性能得到进一步提高，从而提高云毯使用的舒适性。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例所制得的一种锌离子抗菌型云毯，该云毯由锌离子经纱、锌离子纬纱以及超细毛绒纱在经编机上织造而成。

在原料的准备上，超细毛绒纱由30根细度为0.3D并经高温高压水蒸汽膨化、氮氢常温等离子处理所得到的超细涤纶纤维组成。高温高压膨化为水蒸汽膨化，压力为220Kpa，温度为110℃，时间为3h；氮氢常温等离子处理功率为200W，处理时间为5min。

锌离子经纱由100根具有皮层和芯层结构的拉伸变形丝组成，其细度为100D，芯层为聚对苯二甲酸乙二酯，皮层为改性锌离子抗菌剂与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，皮层中聚对苯二甲酸乙二酯与改性锌离子抗菌剂的混合质量比为100：3。

锌离子纬纱由50根具有皮层和芯层结构的拉伸变形丝组成，其细度为100D，芯层为聚对苯二甲酸乙二酯，皮层为改性锌离子抗菌剂与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，皮层中聚对苯二甲酸乙二酯与改性锌离子抗菌剂的混合质量比为100：3。

本实施例中，改性锌离子抗菌剂的制备方法如下：将硫酸锌粉（中心粒径为50nm）按重量比1：10浸入浓度为40mmol/L油酸锌水溶液中，在功率为250W的超声波条件下处理25min后，过滤，95℃烘干即得改性锌离子抗菌剂。

根据GB/T 20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》标准就锌离子抗菌型云毯对格兰氏阴性菌与格兰氏阳性菌的抗菌能力进行测试，本实施例所制得的锌离子抗菌型云毯的金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.9%，大肠肝菌的抑菌率为99.9%。

采用GB/T 3921-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》对锌离子抗菌型云毯进行标准洗涤5次后，测得锌离子抗菌型云毯的金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.9%，大肠肝菌的抑菌率为99.9%。

由以上数据可知本实施例所制得的锌离子抗菌型云毯具有良好的抗菌性以及持久性。

实施例2

本实施例所制得的一种锌离子抗菌型云毯，该云毯由锌离子经纱、锌离子纬纱以及超细毛绒纱在经编机上织造而成。

在原料的准备上，超细毛绒纱由60根细度为0.1D并经高温高压水蒸汽膨化、氮氢常温等离子处理所得到的超细尼龙66纤维组成。高温高压膨化为水蒸汽膨化，压力为330Kpa，温度为120℃，时间为1h；氮氢常温等离子处理功率为300W，处理时间为3min。

锌离子经纱由144根具有皮层和芯层结构的拉伸变形丝组成，其细度为200D，芯层为聚对苯二甲酸乙二酯，皮层为改性锌离子抗菌剂与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，皮层中聚对苯二甲酸乙二酯与改性锌离子抗菌剂的混合质量比为100：6。

锌离子纬纱由100根具有皮层和芯层结构的拉伸变形丝组成，其细度为150D，芯层为聚对苯二甲酸乙二酯，皮层为改性锌离子抗菌剂与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，皮层中聚对苯二甲酸乙二酯与改性锌离子抗菌剂的混合质量比为100：6。

本实施例中，改性锌离子抗菌剂的制备方法如下：将锌粉（中心粒径为500nm）按重量比1：15浸入浓度为60mmol/L油酸锌水溶液中，在功率为350W的超声波条件下处理15min后，过滤，105℃烘干即得改性锌离子抗菌剂。

根据GB/T 20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》标准就锌离子抗菌型云毯对格兰氏阴性菌与格兰氏阳性菌的抗菌能力进行测试，本实施例所制得的锌离子抗菌型云毯的金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.9%，大肠肝菌的抑菌率为99.9%。

采用GB/T 3921-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》对锌离子抗菌型云毯进行标准洗涤5次后，测得锌离子抗菌型云毯的金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.9%，大肠肝菌的抑菌率为99.9%。

由以上数据可知本实施例所制得的锌离子抗菌型云毯具有良好的抗菌性以及持久性。

实施例3

本实施例所制得的一种锌离子抗菌型云毯，该云毯由锌离子经纱、锌离子纬纱以及超细毛绒纱在经编机上织造而成。

在原料的准备上，超细毛绒纱由50根细度为0.2D并经高温高压水蒸汽膨化、氮氢常温等离子处理所得到的超细丙纶纤维组成。高温高压膨化为水蒸汽膨化，压力为280Kpa，温度为115℃，时间为2h；氮氢常温等离子处理功率为250W，处理时间为4min。

锌离子经纱由120根具有皮层和芯层结构的拉伸变形丝组成，其细度为150D，芯层为聚对苯二甲酸乙二酯，皮层为改性锌离子抗菌剂与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，皮层中聚对苯二甲酸乙二酯与改性锌离子抗菌剂的混合质量比为100：5。

锌离子纬纱由80根具有皮层和芯层结构的拉伸变形丝组成，其细度为120D，芯层为聚对苯二甲酸乙二酯，皮层为改性锌离子抗菌剂与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，皮层中聚对苯二甲酸乙二酯与改性锌离子抗菌剂的混合质量比为100：5。

本实施例中，改性锌离子抗菌剂的制备方法如下：将硫酸锌粉（中心粒径为250nm）按重量比1：12浸入浓度为50mmol/L油酸锌水溶液中，在功率为300W的超声波条件下处理20min后，过滤，100℃烘干即得改性锌离子抗菌剂。

根据GB/T 20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》标准就锌离子抗菌型云毯对格兰氏阴性菌与格兰氏阳性菌的抗菌能力进行测试，本实施例所制得的锌离子抗菌型云毯的金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.9%，大肠肝菌的抑菌率为99.9%。

采用GB/T 3921-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》对锌离子抗菌型云毯进行标准洗涤5次后，测得锌离子抗菌型云毯的金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.9%，大肠肝菌的抑菌率为99.9%。

由以上数据可知本实施例所制得的锌离子抗菌型云毯具有良好的抗菌性以及持久性。

Claims (9)

1.一种锌离子抗菌型云毯，其特征在于，所述锌离子抗菌型云毯由锌离子经纱、锌离子纬纱以及超细毛绒纱在经编机上织造而成，所述超细毛绒纱由30～60根细度为0.1～0.3D并经高温高压膨化、氮氢常温等离子处理所得到的超细合成纤维组成。

2.根据权利要求1所述的一种锌离子抗菌型云毯，其特征在于，所述超细合成纤维为超细涤纶纤维、超细尼龙66纤维或超细丙纶纤维。

3.根据权利要求1所述的一种锌离子抗菌型云毯，其特征在于，所述高温高压膨化为水蒸汽膨化，压力为220～330Kpa，温度为110～120℃，时间为1～3h。

4.根据权利要求1所述的一种锌离子抗菌型云毯，其特征在于，所述氮氢常温等离子处理功率为200～300W，处理时间为3～5min。

5.根据权利要求1所述的一种锌离子抗菌型云毯，其特征在于，所述锌离子经纱由100～144根具有皮芯结构的拉伸变形丝组成，所述锌离子经纱的细度100～200D。

6.根据权利要求1所述的一种锌离子抗菌型云毯，其特征在于，所述锌离子纬纱由50～100根具有皮芯结构的拉伸变形丝组成，所述锌离子纬纱的细度100～150D。

7.根据权利要求5或6所述的一种锌离子抗菌型云毯，其特征在于，所述具有皮芯结构的拉伸变形丝的芯层为聚对苯二甲酸乙二酯，皮层为改性锌离子抗菌剂与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物；皮层中聚对苯二甲酸乙二酯与改性锌离子抗菌剂的质量配比为100：3～6。

8.根据权利要求7所述的一种锌离子抗菌型云毯，其特征在于，所述改性锌离子抗菌剂的制备方法如下：将锌离子抗菌剂按重量比1：10～15浸入浓度为40～60mmol/L油酸锌水溶液中，在功率为250～350W的超声波条件下处理15～25min后，过滤，95～105℃烘干即得改性锌离子抗菌剂。

9.根据权利要求8所述的一种锌离子抗菌型云毯，其特征在于，所述锌离子抗菌剂为硫酸锌粉、金属锌粉中的一种或两种；所述硫酸锌粉和金属锌粉的中心粒径为50～500nm。