CN113106590B - 一种防起球抗菌型羊毛纱线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防起球抗菌型羊毛纱线，包括芯层、抗菌纳米纤维层和包覆层，所述芯层为羊毛纱，所述羊毛纱通过盘编形成菱形网状结构；所述抗菌纳米纤维层是通过静电纺丝的方法制备载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维，并包覆于所述芯层的表面而得到的；所述包覆层是由莫代尔纱以30°‑40°的包覆角度螺旋状地卷绕在所述抗菌纳米纤维层表面而得到的。本发明还提供了所述防起球抗菌型羊毛纱线的制备方法。本发明的防起球抗菌型羊毛纱线，具有良好的防起球和抗菌性能。

Description

一种防起球抗菌型羊毛纱线及其制备方法
技术领域
本发明涉及纱线生产技术领域，具体涉及一种防起球抗菌型羊毛纱线及其制备方法。
背景技术
社会在不断进步发展，人们对于服装面料的要求也在不断提高，尤其是在羊毛面料领域。羊毛面料由于其优异的保暖性能，受到了很多人的喜欢。目前市场上的羊毛面料大多采用绵羊毛进行生产，虽然具有良好的保暖性能，但是容易发生起球现象，这极大影响了羊毛面料的外观。同时，目前的羊毛面料大都不具备抗菌性能，随着人们对纺织品卫生保健意识的日益增强，这会极大地影响羊毛面料使用市场。
中国发明专利CN103271472A公开了一种防起球抑汗羊毛衫，由超细美丽诺羊毛、山羊绒、大豆蛋白纤维、腈纶、莫代尔纤维和精梳棉混纺而成。中国发明专利CN105239377A，公开了一种新的超柔抗起球载银羊毛织物，将羊毛纤维预处理后，进行热激处理，然后用果胶酶进行改性处理，再用乳酸乳球菌、巨大芽袍杆菌和EM菌配制成的复合菌剂对羊毛纤维继续进行改性处理，在经编织成织物后，最后用纳米银进行抗菌整理。中国专利CN211112425U，公开了一种防缩耐磨抗菌混纺羊毛条，包括多股羊毛纤维、竹纤维、羊毛纤维网层、纳米抗菌层和竹纤维网纱层。
上述羊毛面料都具有良好的保暖性能，同时还具有一定的防起球和抗菌性能，可以基本满足人们的需求，但是其防起球性能和抗菌性能的良好程度无法得到同时满足，而且机械性能也较差，同时此类羊毛面料的制备方法较为复杂，无法进行全自动生产，生产效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种防起球抗菌型羊毛纱线，该羊毛纱线同时具有良好的防起球和抗菌性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明第一方面提供了一种防起球抗菌型羊毛纱线，包括芯层、抗菌纳米纤维层和包覆层，所述芯层为羊毛纱，所述羊毛纱通过盘编形成菱形网状结构；所述抗菌纳米纤维层是通过静电纺丝的方法制备载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维，并包覆于所述芯层的表面而得到的；所述包覆层是由莫代尔纱以30°-40°的包覆角度螺旋状地卷绕在所述抗菌纳米纤维层表面而得到的。
进一步地，所述羊毛纱为绵羊毛，细度为10-40μm，长度为20-70mm。
进一步地，所述羊毛纱盘编的根数为6-12根。
进一步地，所述抗菌纳米纤维层的厚度为350-650nm。
进一步地，所述防起球抗菌型羊毛纱线的截面中，芯层截面占70％-90％。
进一步地，所述防起球抗菌型羊毛纱线的捻度为150-1000捻/m。
本发明第二方面提供了第一方面所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线的制备方法，包括以下步骤：
S1.将聚丙烯腈、银盐和二氧化钛配制成均一的纺丝液；
S2.将干燥处理的羊毛纱通过盘编形成菱形网状结构，将步骤S1配制的纺丝液通过静电纺丝的方式制备成载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维，并包覆于所述羊毛纱的表面，形成抗菌纳米纤维层；
S3.将干燥处理的莫代尔纱以30°-40°的包覆角度螺旋状地卷绕在所述抗菌纳米纤维层的表面，即制成所述防起球抗菌型羊毛纱线。
进一步地，步骤S1中，所述银盐为硝酸银、氟化银或者氯酸银，所述纺丝液中二氧化钛的质量分数为0.5-3％。
进一步地，步骤S2中，所述静电纺丝的注射泵速度为1.0-2.0mL/h，电压为15-20kV，接收距离为15-30cm。
进一步地，步骤S3中，制备的羊毛纱线由电机进行收集，所述电机的收集转速为200-800r/min。
本发明的有益效果：
本发明采用羊毛纱为芯层，载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维为抗菌纳米纤维层，莫代尔纱为包覆层，采用特殊的设备使羊毛纱具有网状菱形结构，然后通过静电纺丝将载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维包覆在羊毛纱表面，最后将莫代尔纱包覆在抗菌纳米纤维层表面，制成防起球抗菌型羊毛纱线，由于抗菌纳米纤维层为载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维，因此所制成的羊毛纱线不仅具有极佳的抗菌性能，而且聚丙烯腈也会增加其保暖性能，同时以莫代尔纱为包覆层，使得羊毛纱线不仅具有防起球性能，还在一定程度上增加其吸湿性和透气性，而且网状菱形结构使羊毛纱线的机械性能更好，防起球抗菌型羊毛纱线的制备方法可以实现全自动生产，生产效率较高。
附图说明
图1是本发明的防起球抗菌型羊毛纱线的制备方法示意图；
图2是本发明的防起球抗菌型羊毛纱线的结构示意图；
图3是本发明的防起球抗菌型羊毛纱线的其中一种结构的横截面示意图；
图4是本发明防起球抗菌型羊毛纱线的其中一种结构的横截面示意图；
其中：1、羊毛纱；2、圆盘；3、齿轮；4、载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维；5、注射泵；6、集合器；7、莫代尔纱；8、防起球抗菌型羊毛纱线；9、收集电机。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1，本发明提供了一种防起球抗菌型羊毛纱线的制备工艺，具体为：首先，将羊毛纱1通过圆盘2转动，同时齿轮3将羊毛纱1不断交换位置，使羊毛纱1具有网状菱形结构。然后通过静电纺丝，将注射泵5中的纺丝液制成载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维4，并包覆在羊毛纱1表面上；在纱线通过集合器6后，将莫代尔纱7通过包覆工艺包覆在其表面上，制成的防起球抗菌型羊毛纱线8由收集电机9进行收集。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
下述实施例和对比例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例提供了一种防起球抗菌型羊毛纱线，结构如图2所示，横截面如图3所示，包括芯层、抗菌纳米纤维层和包覆层。其中，芯层为8根羊毛纱1(W，公定回潮率为15％，细度为20μm，长度为50mm)，产品规格为26s/2；抗菌纳米纤维层为载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维；包覆层为1根莫代尔纱7(MD，公定回潮率为12％)，细度为32s。
上述防起球抗菌型羊毛纱线的制备方法包括如下步骤：
(1)将羊毛纱1和莫代尔纱7分别进行常温干燥处理；
(2)将聚丙烯腈加入到N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，加入硝酸银和二氧化钛，配制成混合溶液；然后在室温条件下，磁力搅拌器上搅拌12h，制成分散均匀的纺丝液，其中二氧化钛的质量分数为0.5％；
(3)将羊毛纱1通过盘编，形成菱形网状结构；然后通过静电纺丝的方式，将上述纺丝液制成载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维，均匀地包覆在羊毛纱1表面，形成抗菌纳米纤维层；其中静电纺丝的注射泵速度为1.0mL/h，电压为15kV，接收距离为20cm，形成的抗菌纳米纤维层的厚度为800nm；经过集合器后，再将莫代尔纱7以40°的包覆角度螺旋状地卷绕在抗菌纳米纤维层表面，最后由收集电机进行收集，得到防起球抗菌型羊毛纱线。
本实施例制备的防起球抗菌型羊毛纱线，捻度为480捻/m，细度为42.5tex，芯层截面占防起球抗菌型羊毛纱线截面的78％。
实施例2
本实施例提供一种防起球抗菌型羊毛纱线，横截面如图4所示，包括芯层、抗菌纳米纤维层和包覆层。其中，芯层为12根羊毛纱1(W，公定回潮率为15％，细度为20μm，长度为50mm)，产品规格为26s/2；抗菌纳米纤维层为载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维；包覆层为1根莫代尔纱7(MD，公定回潮率为12％)，细度为32s。
上述防起球抗菌型羊毛纱线的制备方法包括如下步骤：
(1)将羊毛纱1和莫代尔纱7分别进行常温干燥处理；
(2)将聚丙烯腈加入到N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，加入硝酸银和二氧化钛，配制成混合溶液，然后在室温条件下，磁力搅拌器上搅拌12h，制成分散均匀的纺丝液，其中二氧化钛的质量分数为0.5％；
(3)将羊毛纱1通过盘编，形成菱形网状结构；然后通过静电纺丝的方式，将上述纺丝液制成载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维，均匀地包覆在羊毛纱1表面，形成抗菌纳米纤维层；其中静电纺丝的注射泵速度为1.0mL/h，电压为18kV，接收距离为20cm，形成的抗菌纳米纤维层的厚度为810nm；经过集合器后，再将莫代尔纱7以40°的包覆角度螺旋状地卷绕在抗菌纳米纤维层表面，最后由收集电机进行收集，得到防起球抗菌型羊毛纱线。
本实施例制备的防起球抗菌型羊毛纱线，捻度为500捻/m，细度为50.3tex，芯层截面占防起球抗菌型羊毛纱线截面的81％。
实施例3
本实施例提供了一种防起球抗菌型羊毛纱线，横截面如图4所示，包括芯层、抗菌纳米纤维层和包覆层。其中，芯层为12根羊毛纱1(W，公定回潮率为15％，细度为20μm，长度为50mm)，产品规格为26s/2；抗菌纳米纤维层为载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维；包覆层为1根莫代尔纱7(MD，公定回潮率为12％)，细度为32s。
上述防起球抗菌型羊毛纱线的制备方法包括如下步骤：
(1)将羊毛纱1和莫代尔纱7分别进行常温干燥处理；
(2)将聚丙烯腈加入到N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，加入硝酸银和二氧化钛，配制成混合溶液，然后在室温条件下，磁力搅拌器上搅拌12h，制成分散均匀的纺丝液，其中二氧化钛的质量分数为1％；
(3)将羊毛纱1通过盘编，形成菱形网状结构；然后通过静电纺丝的方式，将上述纺丝液制成载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维，均匀地包覆在羊毛纱1表面，形成抗菌纳米纤维层；其中，静电纺丝的注射泵速度为1.0mL/h，电压为18kV，接收距离为20cm，形成的抗菌纳米纤维层的厚度为815nm；经过集合器后，再将莫代尔纱7以40°的包覆角度螺旋状地卷绕在抗菌纳米纤维层表面，最后由收集电机进行收集，得到防起球抗菌型羊毛纱线。
本实施例制备的防起球抗菌型羊毛纱线，捻度为510捻/m，细度为51.1tex，芯层截面占防起球抗菌型羊毛纱线截面的81％。
对比例1
对比例1的制备方法基本同实施例1，其区别仅在于，没有抗菌纳米纤维层。
对比例2
中国发明专利CN105239377A中实施例1制备的超柔抗起球载银羊毛织物。
对比例3
市售的防起球抗菌羊毛织物。
性能测试
将实施例1-3和对比例1的纱线织成羊毛织物后，与对比例2-3的羊毛织物进行抗菌性能、起毛起球性能测试，将上述实施例和对比例的纱线进行机械性能测试，具体结果见表1。
上述的各性能测试标准如下：
抑菌率：GB/T 20944.2-2007，
起毛起球等级：GB/T 4802.1-2008，
断裂强力、断裂伸长率：GB/T 3916-2013。
表1实施例及对比例的羊毛纱线的性能测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
抑菌率(％) 97 98 99 0 95 90
起毛起球等级(级) 4 4 4 4 3 3
断裂强力(cN) 148.91 150.56 151.88 145.12 100.54 110.85
断裂伸长率(％) 23.62 24.79 25.54 20.24 7.11 9.31
综上，本发明的羊毛纱线采用羊毛纱为芯层，载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维为抗菌纳米纤维层，莫代尔纱为包覆层，制成的防起球抗菌型羊毛纱线具有优异的防起球和抗菌性能，而且机械性能较好，同时防起球抗菌型羊毛纱线的制备方法较为简单，可以实现全自动生产，生产效率较高。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种防起球抗菌型羊毛纱线，其特征在于，包括芯层、抗菌纳米纤维层和包覆层，所述芯层为羊毛纱，所述羊毛纱通过盘编形成菱形网状结构；所述抗菌纳米纤维层是通过静电纺丝的方法制备载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维，并包覆于所述芯层的表面而得到的；所述包覆层是由莫代尔纱以30°-40°的包覆角度螺旋状地卷绕在所述抗菌纳米纤维层表面而得到的；
所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线的制备方法，包括以下步骤：
S1.将聚丙烯腈、银盐和二氧化钛配制成均一的纺丝液；
S2.将干燥处理的羊毛纱通过盘编形成菱形网状结构，将步骤S1配制的纺丝液通过静电纺丝的方式制备成载银聚丙烯腈/二氧化钛纳米复合纤维，并包覆于所述羊毛纱的表面，形成抗菌纳米纤维层；
S3.将干燥处理的莫代尔纱以30°-40°的包覆角度螺旋状地卷绕在所述抗菌纳米纤维层的表面，即制成所述防起球抗菌型羊毛纱线。
2.根据权利要求1所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线，其特征在于，所述羊毛纱为绵羊毛，细度为10-40μm，长度为20-70mm。
3.根据权利要求1所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线，其特征在于，所述羊毛纱盘编的根数为6-12根。
4.根据权利要求1所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线，其特征在于，所述抗菌纳米纤维层的厚度为350-650nm。
5.根据权利要求1所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线，其特征在于，所述防起球抗菌型羊毛纱线的截面中，芯层截面占70％-90％。
6.根据权利要求1所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线，其特征在于，所述防起球抗菌型羊毛纱线的捻度为150-1000捻/m。
7.根据权利要求1所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线，其特征在于，步骤S1中，所述银盐为硝酸银、氟化银或者氯酸银，所述纺丝液中二氧化钛的质量分数为0.5-3％。
8.根据权利要求1所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线，其特征在于，步骤S2中，所述静电纺丝的注射泵速度为1.0-2.0mL/h，电压为15-20kV，接收距离为15-30cm。
9.根据权利要求1所述的一种防起球抗菌型羊毛纱线，其特征在于，步骤S3中，制备的羊毛纱线由电机进行收集，所述电机的收集转速为200-800r/min。
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