本發(fā)明涉及面料加工，具體涉及一種排汗保暖復(fù)合纖維混紡針織面料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、在紡織服裝領(lǐng)域，隨著人們生活品質(zhì)的提高和健康意識的增強(qiáng)，對家居服飾尤其是睡衣面料的要求日益嚴(yán)苛，傳統(tǒng)的純棉纖維面料以其天然、透氣、親膚等特性深受消費(fèi)者喜愛，但在排汗保暖性能及抗菌性能方面存在明顯不足，特別是在溫暖而潮濕的睡眠環(huán)境中，這些不足點(diǎn)尤為突出。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，以純棉紗線為基礎(chǔ)進(jìn)行紡織時，純棉面料的保暖性主要依賴于其厚度和密度，這在一定程度上犧牲了面料的輕盈性和穿著舒適度，特別是在秋冬季節(jié)，純棉睡衣難以滿足對保暖性能的高要求，睡衣作為貼身穿著的衣物，其抗菌性能直接關(guān)系到穿著者的皮膚健康，而純棉纖維本身不具備抗菌功能，在睡眠過程中，人體會分泌汗液和皮脂，為細(xì)菌提供了滋生的溫床，長期穿著和洗滌后，容易滋生細(xì)菌，影響穿著者的健康，棉纖維面料的排汗性能較差，在高濕度環(huán)境下容易導(dǎo)致汗液積聚在皮膚表面，引起不適甚至影響睡眠質(zhì)量。

3、針對此方面的技術(shù)缺陷，現(xiàn)提出一種解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種排汗保暖復(fù)合纖維混紡針織面料的制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的含棉保暖針織面料的排汗保暖性能與抗菌性能有待進(jìn)一步提高的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種排汗保暖復(fù)合纖維混紡針織面料的制備方法，包括以下步驟：

3、s1、以純棉中空紗線為原料，對其進(jìn)行疏水改性，制備改性中空棉紗；

4、s2、以改性聚酯纖維為原料進(jìn)行混紡，制備得到線密度為18-19tex的改性聚酯紗線；

5、s3、以改性中空棉紗和改性聚酯紗線為紡織原料，通過針織大圓機(jī)將兩種紗線交織制備緯平針織面料。

6、進(jìn)一步的，步驟s1中，改性中空棉紗的制備方法為：將純棉中空紗線完全浸漬到溫度為75-85℃的氫氧化鈉溶液中，保溫浸漬15-20min，將其從氫氧化鈉溶液中撈出轉(zhuǎn)移到疏水改性液中，疏水改性液溫度升高至60-70℃，保溫處理30-40min，后處理得到改性中空棉紗。

7、改性中空棉紗的合成反應(yīng)機(jī)理為：

8、通過堿液對純棉中空紗線進(jìn)行處理，以破壞纖維素分子間的氫鍵，使纖維素的結(jié)晶度降低，纖維膨脹，表面變得粗糙，增加纖維的比表面積，辛基三甲氧基硅烷對純棉中空紗線進(jìn)行表面修飾，辛基三甲氧基硅烷分子中的長鏈烷基逐漸接枝到纖維素分子鏈上，覆蓋纖維的表面，從而賦予纖維以疏水性能，制備得到改性中空棉紗。

9、進(jìn)一步的，所述純棉中空紗線、氫氧化鈉溶液、疏水改性液的用量比為1g:10ml:5ml，所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.3-0.5mol/l，所述疏水改性液由辛基三甲氧基硅烷、無水乙醇和純化水按用量比1g:8ml:2ml組成，所述后處理包括：保溫處理完成之后，使用純化水對紗線進(jìn)行洗滌至中性后，室溫下晾干，得到改性中空棉紗。

10、進(jìn)一步的，步驟s2中，改性聚酯纖維由以下步驟加工得到：

11、a1、將對苯二甲酸雙羥乙酯、對苯二甲酸、乙二醇和催化劑加入到氮?dú)獗Ｗo(hù)的反應(yīng)釜中攪拌，反應(yīng)釜溫度升高至170-180℃，保溫反應(yīng)6-8h，向反應(yīng)釜中加入間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸鈉和改性薄荷腦，反應(yīng)釜溫度升高至240-260℃，保溫攪拌10-15min，反應(yīng)釜抽真空至真空壓力為20-60pa，反應(yīng)釜溫度升高至260-280℃，保溫攪拌3-5h，趁熱出料后降溫固化、切片、干燥，得到改性聚酯；

12、改性聚酯的合成反應(yīng)式為：

13、

14、式中：

15、

16、改性聚酯的合成反應(yīng)機(jī)理為：

17、對苯二甲酸雙羥乙酯、對苯二甲酸分子上的羧基與乙二醇分子上的醇羥基在催化劑的作用下發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯鍵，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，形成了含有不同長度和結(jié)構(gòu)的聚酯鏈段，間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸鈉和改性薄荷腦作為共聚單體，在高溫作用下與聚酯發(fā)生酯交換反應(yīng)，制備得到含有間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸鈉和改性薄荷腦共嵌段的改性聚酯。

18、a2、將改性聚酯、聚乙二醇4000、改性納米氧化鋅和輔助添加劑加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出到紡絲機(jī)中，熔融紡絲后熱拉伸，得到改性聚酯纖維前驅(qū)體；

19、a3、將改性聚酯纖維前驅(qū)體、純化水加入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度升高至70-80℃，保溫蒸煮60-80min，將纖維從反應(yīng)釜中撈出，使用純化水洗滌3次后抽干，晾干，得到改性聚酯纖維。

20、進(jìn)一步的，步驟a1中，所述對苯二甲酸雙羥乙酯、對苯二甲酸、乙二醇、催化劑、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸鈉和改性薄荷腦的重量比為5:7:7:0.1:5:3，所述催化劑由醋酸鈷和三氧化二銻按重量比1:3組成。

21、進(jìn)一步的，步驟a2中，所述改性聚酯、聚乙二醇4000、改性納米氧化鋅和輔助添加劑的重量比為50:20:3:5，所述輔助添加劑由抗氧劑、分散劑、潤滑劑和增塑劑按重量比2:3:1:2組成，所述抗氧劑為抗氧劑1010，分散劑為硬脂酸鹽，潤滑劑為蓖麻油，增塑劑為鄰苯二甲酸酯，所述雙螺桿擠出機(jī)從進(jìn)料端朝向出料端的6個溫度區(qū)段的溫度依次為280℃、285℃、295℃、295℃、295℃、300℃，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為39r/min，紡絲機(jī)的紡絲溫度為310-315℃，噴絲板的孔徑為0.15-0.3mm，所述熱拉伸溫度為180-200℃，拉伸倍率為3倍。

22、進(jìn)一步的，步驟a3中，所述改性聚酯纖維前驅(qū)體、純化水的用量比為1g:10ml。

23、進(jìn)一步的，改性薄荷腦由以下步驟加工得到：

24、b1、將薄荷腦、二氯甲烷、三聚氯氰加入到反應(yīng)釜中攪拌至體系溶解，向反應(yīng)釜中加入三乙胺，室溫下保溫反應(yīng)10-12h，后處理得到中間體i；

25、中間體i的合成反應(yīng)式為：

26、

27、中間體i的合成反應(yīng)機(jī)理為：

28、以三乙胺為反應(yīng)提供堿性的反應(yīng)環(huán)境，薄荷腦分子上的羥基與三聚氯氰分子上的鹵代烷發(fā)生親核取代反應(yīng)，制備得到中間體i；

29、中間體i的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)為：m/z:303.0905(100.0％),305.0876(63.9％),304.0939(14.1％),307.0846(10.2％),306.0909(9.0％),308.0880(1.4％),304.0876(1.1％)；元素分析：c,51.33；h,6.30；cl,23.31；n,13.81；o,5.26。

30、b2、將中間體i、4-氨基丁酸甲酯、二氯乙烷加入到反應(yīng)釜中攪拌至體系溶解，向反應(yīng)釜中加入碳酸鈉，反應(yīng)釜溫度升高至75-80℃，保溫反應(yīng)8-10h，后處理得到改性薄荷腦。

31、改性薄荷腦的合成反應(yīng)式為：

32、

33、改性薄荷腦的合成反應(yīng)機(jī)理為：

34、碳酸鈉在水中部分水解，產(chǎn)生氫氧根離子使反應(yīng)體系保持堿性，在堿性條件下，中間體i分子上的鹵代烷與4-氨基丁酸甲酯分子上的氨基發(fā)生親核取代反應(yīng)，制備得到具有雙丁酸甲酯修飾中間體i的改性薄荷腦；

35、改性薄荷腦的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)為：m/z:465.2951(100.0％),466.2985(24.9％),467.3018(3.0％),466.2922(1.8％),467.2994(1.0％)；元素分析:c,59.33；h,8.44；n,15.04；o,17.18。

36、進(jìn)一步的，改性納米氧化鋅的制備方法為：將納米氧化鋅、kh-540和無水乙醇加入到反應(yīng)釜中攪拌，反應(yīng)釜溫度升高至45-55℃，向反應(yīng)釜中加入堿液，保溫反應(yīng)90-120min，后處理得到改性納米氧化鋅。

37、進(jìn)一步的，所述納米氧化鋅、kh-540、無水乙醇和堿液的用量比為5g:2g:30ml:10ml，所述堿液為0.5mol/l氫氧化鈉溶液，所述后處理包括：反應(yīng)完成之后，反應(yīng)釜溫度降低至室溫，抽濾，濾餅用純化水洗滌至中性后抽干，濾餅轉(zhuǎn)移到溫度為60-70℃的干燥箱中，中空干燥至恒重，得到改性納米氧化鋅。

38、改性納米氧化鋅的合成反應(yīng)機(jī)理為：

39、在堿性條件下，kh-540上的硅氧烷鍵水解形成活性的硅羥基，硅羥基與納米氧化鋅粒子表面的活性基團(tuán)反應(yīng)，將kh-540包覆修飾在納米氧化鋅粒子的外部，制備得到具有kh-540修飾的改性納米氧化鋅粒子。

40、進(jìn)一步的，步驟b1中，所述薄荷腦和三聚氯氰的用量比為1mol:1mol，所述薄荷腦、二氯甲烷、三乙胺的用量比為1g:10ml:0.5g，所述后處理包括：反應(yīng)完成之后，向反應(yīng)釜中加入純化水，洗滌3次，有機(jī)相經(jīng)過無水硫酸鎂干燥40min后轉(zhuǎn)移到溫度為60℃的反應(yīng)釜中，減壓蒸除溶劑，得到中間體i。

41、進(jìn)一步的，步驟b2中，所述中間體i、4-氨基丁酸甲酯的用量比為1mol:3mol，所述中間體i、二氯乙烷、碳酸鈉的用量比為1g:10ml:0.5g，所述后處理包括：反應(yīng)完成之后，反應(yīng)釜溫度降低至室溫，向反應(yīng)釜中加入純化水，洗滌3次，有機(jī)相經(jīng)過無水硫酸鎂干燥40min后轉(zhuǎn)移到溫度為70-80℃的反應(yīng)釜中，減壓蒸餾至無液體采出，得到改性薄荷腦。

42、進(jìn)一步的，步驟s3中，在針織大圓機(jī)的成圈系統(tǒng)喂入紗線的路徑為：奇數(shù)路喂入改性中空棉紗，其他路喂入改性聚酯紗線。

43、本發(fā)明具備下述有益效果：

44、1、本發(fā)明的排汗保暖復(fù)合纖維混紡針織面料，通過純棉紗線為原料對其進(jìn)行疏水改性，增強(qiáng)中空棉紗的疏水性能，制備改性中空棉紗，再以含有間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸鈉和改性薄荷腦共嵌段的改性聚酯、聚乙二醇4000、kh-540修飾的改性納米氧化鋅為原料，制備得到吸濕速干的改性聚酯纖維，并其與改性中空棉紗為原料進(jìn)行紡絲，制備針織面料；中空棉紗因為其內(nèi)部的中空結(jié)構(gòu)可以保留更多的空氣，形成隔熱層，其本身具有一定的保暖性能，疏水改性并未改變其內(nèi)部的中空結(jié)構(gòu)，使其保暖性能基本得以保持，改性聚酯纖維能夠吸收水分并在纖維內(nèi)部或纖維之間的空隙中迅速擴(kuò)散，通過毛細(xì)管效應(yīng)傳導(dǎo)到面料的外表面，利用與外界空氣的濕度差，促進(jìn)水分迅速蒸發(fā)，達(dá)到速干效果，經(jīng)過疏水改性的中空棉紗的表面性質(zhì)發(fā)生改變，對水的親和力降低，減少了水分在纖維表面的停留時間，進(jìn)一步的提高了針織面料的排汗保暖性能。

45、2、本發(fā)明的排汗保暖復(fù)合纖維混紡針織面料，通過在改性聚酯分子鏈中嵌入間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸鈉和改性薄荷腦嵌段，分子鏈中修飾的磺酸基團(tuán)具有親水性，當(dāng)纖維與水分子接觸時，磺酸基團(tuán)能夠與水分子形成氫鍵，從而加速水分的吸收和擴(kuò)散，從而增加聚酯纖維的吸濕性能，聚酯纖維本身具有的毛細(xì)管效應(yīng)，使得水分能夠快速的向面料外部傳導(dǎo)，提高面料的速干性能，薄荷腦本身具有一定的抗菌性能，以薄荷腦為原料通過對其進(jìn)行改性后，將薄荷腦修飾在聚酯分子鏈上，能夠提高改性聚酯的抗菌性能。

46、3、本發(fā)明的排汗保暖復(fù)合纖維混紡針織面料，通過將改性聚酯、聚乙二醇4000、改性納米氧化鋅和輔助添加劑混合后進(jìn)行熔融紡絲，聚乙二醇4000作為助劑與改性聚酯進(jìn)行混合，有助于改善纖維的加工性能，高溫熔融紡絲和熱拉伸過程有助于纖維的取向和結(jié)晶，形成更緊密的纖維結(jié)構(gòu)，再通過蒸煮去除聚乙二醇4000等添加劑，使纖維內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)更加清晰，促進(jìn)水分的快速擴(kuò)散和蒸發(fā)，使纖維表面更加親水，進(jìn)一步提高吸濕速干性能，納米氧化鋅是一種廣譜抗菌材料，通過對其進(jìn)行改性，在其表面上修飾的kh-540能夠與聚酯等有機(jī)高分子材料相容，提高納米氧化鋅在聚酯基體中的分散性和相容性，防止納米顆粒的團(tuán)聚和析出，從而提高納米氧化鋅能夠持續(xù)、均勻地釋放抗菌物質(zhì)，保持纖維的持久抗菌性能，將改性薄荷腦與納米氧化鋅進(jìn)行結(jié)合使用，在改性聚酯中形成多層次的抗菌防線，對不同類型的細(xì)菌產(chǎn)生更強(qiáng)的殺滅和抑制作用，提高改性聚酯纖維的抗菌性能。