CN112323201A - 一种阻燃抗菌织物及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃抗菌织物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种阻燃抗菌织物及其制备方法，属于纺织材料生产技术领域。所述方法包括步骤如下：将再生纤维素纤维溶液与磷氮复合阻燃剂混合，经湿法纺丝得到阻燃纤维；所述磷氮复合阻燃剂按重量份计包括：磷酸三苯酯40~60份、聚磷酸铵20~30份、三聚氰胺氰尿酸盐26~28份和硼酸锌2~3份；将再生纤维素纤维溶液与抗菌剂混合，经湿法纺丝得到抗菌纤维；所述抗菌剂按重量份计包括水溶性甲壳素18~24份、柠檬酸22~28份、桧柏油8~12份和去离子水30~40份；将所述阻燃纤维和抗菌纤维按重量比1~2：1并条，再依次经过粗纱、细纱、倍捻工序制得阻燃抗菌纱线；将所述阻燃抗菌纱线与棉纤维混纺得到阻燃抗菌织。本发明的阻燃抗菌织物阻燃抗菌性能优良，且耐洗性良好，安全舒适度高。

Description

一种阻燃抗菌织物及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料生产技术领域，具体涉及一种阻燃抗菌织物及其制备方法。
背景技术
目前全球60％以上的室内火灾是由纺织品所引起，80％以上的火灾死亡是由于吸入毒烟或窒息导致。随着人类文明的发展和各个国家防火安全法规的制定，对阻燃材料提出了越来越高的要求。阻燃织物是指接触火焰或炽热物体时能防止本身被点燃或延缓并终止燃烧的织物，分纤维阻燃和后整理阻燃两种。纤维阻燃包括纤维本身有阻燃性，如聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚酰胺一酰亚胺纤维等；以及对常规纤维改性，按照阻燃剂与纤维大分子结合方式的不同，常规纤维阻燃改性的方法可大致分为共聚法、共混法和皮芯复合纺丝法。后整理阻燃是指阻燃剂通过物理(吸附、沉积、粘合)或化学(化学键)结合方式覆在织物上的过程，按照阻燃剂引入织物中的方式，可以将阻燃纺织品的制造方法分为涂层法、浸渍法、微胶囊法和纤维后处理法。
同时，纺织品能吸收空气中的各种营养物质，在适宜的温度和湿度环境下，寄居在纺织品上的微生物可大量繁殖并传播，分解产生分泌物，带来氨等异味物质，或在织物上生成菌斑，使人体产生不适或不良影响，纺织品产生霉变、脆化甚至老化。因此，抗菌纺织品的需求正在逐步提高。
但纺织品同时具有阻燃和抗菌防霉功能有一定难度，在普通织物上实现阻燃性能和抗菌防霉性能往往是互相冲突的，要同时具备耐久阻燃和抗菌防霉更是有难度。市场上耐久型抗菌防霉阻燃纺织品非常稀缺。
申请号为CN201710105664.8的中国发明专利提供了一种阻燃抗菌纤维原丝的制备方法，纺丝原液中加入抗菌剂，冷却后再次加入阻燃剂，经喷丝头挤出拉伸后得到阻燃抗菌纤维原丝。CN 106555265 B公开了一种抗菌阻燃纱线及其生产工艺，通过皮芯复合纺丝获得了抗菌阻燃纱线。CN 101629335 B公开了一种抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维及其制备方法与应用，通过银系抗菌母粒、抗紫外母粒、共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂得到具有长久抗菌、抗紫外且阻燃作用的多功能涤纶纤维。尽管上述方法均能够制得抗菌阻燃纤维，但是依然存在一些不足：1、共混法需要分别添加抗菌剂和阻燃剂，二者在纤维中分散性差；2、皮芯复合纺丝法制造工艺困难，对设备要求高，因而纺丝成本太高；3、银离子抗菌剂长久使用可能对人体造成重金属累积，危害人体健康。因此急需研究新的材料体系和方法，生产出对人体无害、持久抗菌阻燃的纺织品。
发明内容
解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供了一种阻燃抗菌织物及其制备方法，该阻燃抗菌织物阻燃抗菌性能优良，且耐洗性良好，安全舒适度高。
技术方案：一种阻燃抗菌织物的制备方法，所述方法包括步骤如下：
(1)阻燃纤维制备：将再生纤维素纤维溶液与磷氮复合阻燃剂混合，经湿法纺丝得到阻燃纤维；所述磷氮复合阻燃剂按重量份计包括：磷酸三苯酯40～60份、聚磷酸铵20～30份、三聚氰胺氰尿酸盐26～28份和硼酸锌2～3份；
(2)抗菌纤维制备：将再生纤维素纤维溶液与抗菌剂混合，经湿法纺丝得到抗菌纤维；所述抗菌剂按重量份计包括水溶性甲壳素18～24份、柠檬酸22～28份、桧柏油8～12份和去离子水30～40份；
(3)纱线制备：将所述阻燃纤维和抗菌纤维按重量比1～2：1并条，再依次经过粗纱、细纱、倍捻工序制得阻燃抗菌纱线；
(4)织物制备：将所述阻燃抗菌纱线与棉纤维混纺得到阻燃抗菌织物。
优选的，所述再生纤维素纤维包括天丝纤维、莫代尔纤维、竹素纤维或甲壳素纤维中的一种或几种。
优选的，所述磷氮复合阻燃剂占所述再生纤维素纤维重量的1～2wt.％。
优选的，所述抗菌剂占所述再生纤维素纤维重量的0.8～1.4wt.％。
优选的，所述水溶性甲壳素的脱乙酰化程度为80％～95％。
优选的，所述倍捻工序的捻度300～350，倍捻速度6000r/min。
优选的，所述阻燃抗菌纱线的纤度为60～80D。
优选的，所述阻燃抗菌纱线与棉纤维的混纺比为80：20。
优选的，所述阻燃抗菌织物克重为200～250g/m2。
由上述制备方法制得的阻燃抗菌织物。
有益效果：本发明的阻燃抗菌织物抗菌性能优良，且耐洗性良好，安全舒适度高。水洗30次后的阻燃等级仍能达到阻燃B1级标准(织物)，对大肠杆菌、白色念珠菌和金黄葡萄球菌的抑菌率仍均在95％及以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
将天丝纤维溶液与占天丝纤维重量1wt.％的磷氮复合阻燃剂混合，经湿法纺丝得到阻燃纤维；所述磷氮复合阻燃剂按重量份计包括：磷酸三苯酯60份、聚磷酸铵25份、三聚氰胺氰尿酸盐26份和硼酸锌2份。将竹素纤维溶液与占竹素纤维重量0.8wt.％的抗菌剂混合，经湿法纺丝得到抗菌纤维；所述抗菌剂按重量份计包括水溶性甲壳素18份、柠檬酸22份、桧柏油12份和去离子水30份；其中，所述水溶性甲壳素的脱乙酰化程度为80％。将所述阻燃纤维和抗菌纤维按重量比1：1并条，再依次经过粗纱、细纱、倍捻工序制得阻燃抗菌纱线；其中所述倍捻工序的捻度300，倍捻速度6000r/min，所得阻燃抗菌纱线的纤度控制为60D。将所述阻燃抗菌纱线与棉纤维按照混纺比为80：20混纺得到阻燃抗菌织物。所得所述阻燃抗菌织物克重为220g/m2。
实施例2
将莫代尔纤维溶液与占莫代尔纤维重量1.3wt.％的磷氮复合阻燃剂混合，经湿法纺丝得到阻燃纤维；所述磷氮复合阻燃剂按重量份计包括：磷酸三苯酯60份、聚磷酸铵20份、三聚氰胺氰尿酸盐28份和硼酸锌2份。将甲壳素纤维溶液与占甲壳素纤维重量1.4wt.％的抗菌剂混合，经湿法纺丝得到抗菌纤维；所述抗菌剂按重量份计包括水溶性甲壳素20份、柠檬酸26份、桧柏油10份和去离子水35份；其中，所述水溶性甲壳素的脱乙酰化程度为95％。将所述阻燃纤维和抗菌纤维按重量比1：1并条，再依次经过粗纱、细纱、倍捻工序制得阻燃抗菌纱线；其中所述倍捻工序的捻度330，倍捻速度6000r/min，所得阻燃抗菌纱线的纤度控制为65D。将所述阻燃抗菌纱线与棉纤维按照混纺比为80：20混纺得到阻燃抗菌织物。所得所述阻燃抗菌织物克重为250g/m2。
实施例3
将天丝纤维溶液与占天丝纤维重量1.6wt.％的磷氮复合阻燃剂混合，经湿法纺丝得到阻燃纤维；所述磷氮复合阻燃剂按重量份计包括：磷酸三苯酯50份、聚磷酸铵30份、三聚氰胺氰尿酸盐28份和硼酸锌3份。将甲壳素纤维和竹素纤维的溶液与占甲壳素纤维和竹素纤维重量1.2wt.％的抗菌剂混合，经湿法纺丝得到抗菌纤维；所述抗菌剂按重量份计包括水溶性甲壳素24份、柠檬酸28份、桧柏油8份和去离子水40份；其中，所述水溶性甲壳素的脱乙酰化程度为85％。将所述阻燃纤维和抗菌纤维按重量比2：1并条，再依次经过粗纱、细纱、倍捻工序制得阻燃抗菌纱线；其中所述倍捻工序的捻度350，倍捻速度6000r/min，所得阻燃抗菌纱线的纤度控制为70D。将所述阻燃抗菌纱线与棉纤维按照混纺比为80：20混纺得到阻燃抗菌织物。所得所述阻燃抗菌织物克重为200g/m2。
实施例4
将竹素纤维溶液与占竹素纤维重量2.0wt.％的磷氮复合阻燃剂混合，经湿法纺丝得到阻燃纤维；所述磷氮复合阻燃剂按重量份计包括：磷酸三苯酯60份、聚磷酸铵25份、三聚氰胺氰尿酸盐28份和硼酸锌3份。将竹素纤维的溶液与占竹素纤维重量1.0wt.％的抗菌剂混合，经湿法纺丝得到抗菌纤维；所述抗菌剂按重量份计包括水溶性甲壳素24份、柠檬酸26份、桧柏油12份和去离子水40份；其中，所述水溶性甲壳素的脱乙酰化程度为85％。将所述阻燃纤维和抗菌纤维按重量比2：1并条，再依次经过粗纱、细纱、倍捻工序制得阻燃抗菌纱线；其中所述倍捻工序的捻度350，倍捻速度6000r/min，所得阻燃抗菌纱线的纤度控制为70D。将所述阻燃抗菌纱线与棉纤维按照混纺比为80：20混纺得到阻燃抗菌织物。所得所述阻燃抗菌织物克重为220g/m2。
实施例5
将甲壳素纤维溶液与占甲壳素纤维重量2.0wt.％的磷氮复合阻燃剂混合，经湿法纺丝得到阻燃纤维；所述磷氮复合阻燃剂按重量份计包括：磷酸三苯酯40份、聚磷酸铵20份、三聚氰胺氰尿酸盐28份和硼酸锌2份。将甲壳素纤维和竹素纤维的溶液与占甲壳素纤维和竹素纤维重量0.8wt.％的抗菌剂混合，经湿法纺丝得到抗菌纤维；所述抗菌剂按重量份计包括水溶性甲壳素24份、柠檬酸28份、桧柏油10份和去离子水35份；其中，所述水溶性甲壳素的脱乙酰化程度为90％。将所述阻燃纤维和抗菌纤维按重量比1：1并条，再依次经过粗纱、细纱、倍捻工序制得阻燃抗菌纱线；其中所述倍捻工序的捻度340，倍捻速度6000r/min，所得阻燃抗菌纱线的纤度控制为70D。将所述阻燃抗菌纱线与棉纤维按照混纺比为80：20混纺得到阻燃抗菌织物。所得所述阻燃抗菌织物克重为230g/m2。
根据GB17591—2006《阻燃织物》标准，上述实施例所得阻燃抗菌织物，其阻燃性能结果如下表所示：
Figure BDA0002766074870000051
将本发明的织物按GB/T17596-1998水洗30次后阻燃性能结果如下表所示：
Figure BDA0002766074870000052
Figure BDA0002766074870000061
根据GB/T 20944纺织品抗菌性能的评价标准，上述实施例所得阻燃抗菌织物，其抗菌性能结果如下表所示：
Figure BDA0002766074870000062
将本发明的织物按GB/T12490-1990水洗30次后测试抗菌性能，结果如下：
Figure BDA0002766074870000063
本发明通过磷氮复合阻燃剂，可以在凝聚相和气相中同时发挥作用，协同阻燃。聚磷酸铵(APP)是一种同时含P、N元素的膨胀阻燃剂，其在凝聚相中促进聚合物成炭，减少可燃物生成，从而延缓聚合物燃烧；在气相中能够稀释可燃性气体，降低浓度，延缓甚至是阻止燃烧。复合阻燃剂中的硼酸锌发烟量低、毒性小，还具有阻燃增效的作用。
本发明通过天然抗菌剂，减少了无机重金属离子抗菌可能带来的重金属危害，所得织物也未检出甲醛和可分解芳香胺染料，且耐久性好，抗菌率高，对人体安全无害。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。而由此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃抗菌织物的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤如下：
（1）阻燃纤维制备：将再生纤维素纤维溶液与磷氮复合阻燃剂混合，经湿法纺丝得到阻燃纤维；所述磷氮复合阻燃剂按重量份计包括：磷酸三苯酯40~60份、聚磷酸铵20~30份、三聚氰胺氰尿酸盐26~28份和硼酸锌2~3份；
（2）抗菌纤维制备：将再生纤维素纤维溶液与抗菌剂混合，经湿法纺丝得到抗菌纤维；所述抗菌剂按重量份计包括水溶性甲壳素18~24份、柠檬酸22~28份、桧柏油8~12份和去离子水30~40份；
（3）纱线制备：将所述阻燃纤维和抗菌纤维按重量比1~2：1并条，再依次经过粗纱、细纱、倍捻工序制得阻燃抗菌纱线；
（4）织物制备：将所述阻燃抗菌纱线与棉纤维混纺得到阻燃抗菌织物。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃抗菌织物的制备方法，其特征在于，所述再生纤维素纤维包括天丝纤维、莫代尔纤维、竹素纤维或甲壳素纤维中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃抗菌织物的制备方法，其特征在于，所述磷氮复合阻燃剂占所述再生纤维素纤维重量的1~2 wt.%。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃抗菌织物的制备方法，其特征在于，所述抗菌剂占所述再生纤维素纤维重量的0.8~1.4 wt.%。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃抗菌织物的制备方法，其特征在于，所述水溶性甲壳素的脱乙酰化程度为80%~95%。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃抗菌织物的制备方法，其特征在于，所述倍捻工序的捻度300 ~ 350，倍捻速度 6000 r/min。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃抗菌织物的制备方法，其特征在于，所述阻燃抗菌纱线的纤度为60~80 D。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃抗菌织物的制备方法，其特征在于，所述阻燃抗菌纱线与棉纤维的混纺比为80：20。
9.根据权利要求1所述的一种阻燃抗菌织物的制备方法，其特征在于，所述阻燃抗菌织物克重为200~250 g/m2。
10.权利要求1所述方法制得的阻燃抗菌织物。
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