一種銀質(zhì)金色棉纖維織物的制備方法
【專利說明】一種銀質(zhì)金色棉纖維織物的制備方法
[0001]本申請是“申請日為:2014年3月7日、申請?zhí)枮?201410083888.X、發(fā)明名稱為:一種銀質(zhì)金色棉纖維/棉纖維織物的制備方法”這一發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種棉纖維的染整方法，尤其涉及一種銀質(zhì)金色棉纖維和/或棉纖維織物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]棉纖維及其織物不僅是可再生性天然纖維資源，而且因吸汗、透氣、柔軟、防敏感、容易清洗、不易起毛、起球等特性而深受消費(fèi)者喜歡。
[0004]銀具有高導(dǎo)電性，能抗5000伏靜電，具有電磁屏蔽功能，因此含銀纖維及其織物可以快速把靜電逸散，保護(hù)人體免受電磁波侵害，尤其是對孕婦保護(hù)腹中胎兒免受電磁波影響和保障長期在電腦等電磁源附近工作人員的健康具有重要的保健作用。金屬銀能殺菌消毒，早在兩千多年前，就被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)藥方面。正因?yàn)殂y的優(yōu)異抗菌功能，銀纖維具有防霉祛臭功能。
[0005]如果將棉纖維及其織物與銀結(jié)合，并能克服銀灰黑色的缺點(diǎn)，使其呈現(xiàn)黃金般的色澤，不僅具有高效抗菌、防靜電、穿著舒適的優(yōu)點(diǎn)，還有金黃色特有的高貴裝飾效果，在服裝(孕婦胎兒電磁輻射屏蔽服、抗靜電服、軍服等)、裝飾面料(演出服、窗簾、汽車內(nèi)飾、艦船內(nèi)飾、幕布)、軍事設(shè)施屏蔽材料等領(lǐng)域，將有重要的市場價(jià)值。
[0006]銀纖維制造方法有純銀拉絲法和紡織纖維銀沉積法。這種方法制備出的純銀纖維不僅價(jià)格昂貴，而且本身不具有吸汗、透氣、柔軟等紡織纖維特性，在應(yīng)用上受到限制。而且，紡織纖維銀沉積法一般是在化學(xué)纖維(如尼龍、滌綸等)基材表面通過化學(xué)鍍或者真空升華沉積而得到銀鍍層纖維，該纖維價(jià)格適中，強(qiáng)力高，但化學(xué)纖維不具有吸汗、透氣特性，服用性能較差。尤其是，不論是純銀拉絲法還是紡織纖維銀沉積法，得到的銀纖維都是銀灰色或者銀灰色至黑色的過渡色，得不到黃金般的金色纖維。
[0007]例如，世界上最早的鍍銀纖維品牌是美國諾貝爾纖維科技公司的X-Static，其最初采用的是化學(xué)鍍技術(shù)，即在尼龍纖維表面鍍一層純銀。日本豐島紡織株式會社在1999年開發(fā)出鍍銀滌綸。2001年三菱材料公司也研制出鍍銀聚酯纖維-AGposs纖維。
[0008]中國專利申請200410024079.8公開了一種鍍銀纖維織物的制備方法，其以化纖織物或滌綸無紡布作基體，在氮?dú)饣驓鍤獾谋Ｗo(hù)下，采用離子鍍膜法鍍銀或不銹鋼，再通過傳統(tǒng)的電鍍塑料工藝在基體表面連續(xù)鍍鎳、銅或銀，最后再電鍍一層銀，生產(chǎn)出非服用的具有屏蔽性能的鍍銀纖維織物。
[0009]焦紅娟等發(fā)表的論文《鍍銀導(dǎo)電纖維的制備和性能》介紹了催化納米化學(xué)鍍銀聚酯短纖維的方法。
[0010]上述現(xiàn)有技術(shù)中，其鍍銀纖維均以聚酯或尼龍等合成纖維為基材，且最終產(chǎn)品均為銀灰色，得不到銀質(zhì)金色纖維，更不能采用天然棉纖維/天然棉纖維織物制備出鍍銀纖維。
[0011 ] 而現(xiàn)有技術(shù)中的金黃色纖維一般采用純黃金拉絲或者通過在化學(xué)纖維中添加黃金色顏料獲得。這兩類金黃色纖維均存在明顯的缺陷，一方面，前者價(jià)格昂貴，例如2011年美國Nylstar公司開發(fā)出一種24KNylgold黃金纖維，據(jù)稱有護(hù)膚、美容、抗衰老作用，但每克價(jià)格超過90美金；后者沒有屏蔽、抗菌效果，且由于引入含有有毒元素鉻的鉻黃、中鉻黃的化學(xué)顏料，纖維與顏料之間的結(jié)合的牢度無法與“鍍層”相比，很難避免地存在一定程度的污染，并不適合家紡產(chǎn)品使用。另一方面，采用純黃金拉絲方法制備出的金黃色纖維也不具有天然棉纖維的吸汗、透氣、舒適的穿著性能，很難用于服用；在化學(xué)纖維中通過添加黃金色顏料獲得的金黃色纖維，由于采用化學(xué)纖維作為基材，其使用過后的廢棄物在自然界很難降解，不利于環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是，提供一種以天然棉纖維/棉纖維織物為基材，利用可溶性銀鹽，在催化劑的作用下，通過催化納米化學(xué)鍍工藝制備出產(chǎn)品附加值高、裝飾效果好銀質(zhì)金色棉纖維/棉纖維織物。
[0013]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是，一種銀質(zhì)金色棉纖維和/或棉纖維織物的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟:
[0014](I)將脫脂并已凈洗干凈的棉纖維和/或棉纖維織物按浴比1: 4-200置于后整理加工設(shè)備中，浴液保證在有效循環(huán)的條件下，加入堿劑、氯代乙酸，按現(xiàn)有纖維素羧甲基化工藝將棉纖維或其織物羧甲基化，羧甲基化率為0.5-35% ;
[0015](2)加入可溶性銀鹽，添加比例按棉纖維和/或棉纖維織物與銀的重量百分比為I: 0.01-0.03，后在 30-60 °C 下恒溫反應(yīng) 20_100min ；
[0016](3)加入含有亞氨基二磺酸銨、苯并三氮唑、氨水三種組分的復(fù)合穩(wěn)定劑，在30-60 °C 下反應(yīng) 30-90min ;其中，
[0017]上述復(fù)合穩(wěn)定劑中，亞氨基二磺酸銨、苯并三氮唑、氨水三種組分的重量份數(shù)比為I: 0.1: 1-7 ；
[0018]棉纖維和/或棉纖維與上述復(fù)合穩(wěn)定劑的重量百分比為1: 0.001-0.10 ；
[0019](4)先按棉纖維和/或棉纖維織物與路易斯酸催化劑的重量百分比為I: 0.0001-0.01，在溶液中加入路易斯酸催化劑并循環(huán)反應(yīng)30-60min ;
[0020]再按棉纖維和/或棉纖維織物與葡萄糖或乙醛的重量百分比為1: 0.01-0.20，在溶液中滴加入葡萄糖或乙醛，35-65°C下恒溫反應(yīng)20-90min ；
[0021](5)將處理后的棉纖維和/或棉纖維織物依次經(jīng)表面活性劑洗滌、鈍化，再經(jīng)清水漂洗、脫水、烘干即得。
[0022]作為優(yōu)選，上述可溶性銀鹽為硝酸銀、醋酸銀、氟化銀。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選，上述路易斯酸催化劑為二氯化鈀、硝酸銠或三氯化銠。
[0024]進(jìn)一步優(yōu)選，上述銀質(zhì)金色棉纖維/棉纖維織物可以用于純紡，也可以用于與其他纖維以任意比例混紡。
[0025]進(jìn)一步優(yōu)選，上述棉纖維織物為棉纖維純紡織物或棉纖維與化學(xué)纖維的混紡織物。
[0026]進(jìn)一步優(yōu)選，上述制備方法制備出的銀質(zhì)金色棉纖維/棉纖維織的抑菌率彡90%，電磁輻射衰減率彡92%。
[0027]進(jìn)一步優(yōu)選，按上述制備方法制備出的銀質(zhì)金色棉纖維，其可以用于純紡，也可以用于與其他纖維以任意比例混紡。
[0028]上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，以天然棉纖維和/或棉纖維織為原料，采用可溶性銀鹽，在路易斯酸催化劑作用下，通過催化納米化學(xué)鍍技術(shù)獲得的金黃色棉纖維/棉纖維織物，具有如下特色和優(yōu)點(diǎn):
[0029]1、利用相對廉價(jià)的可溶性銀鹽為原料，獲得與現(xiàn)有技術(shù)直接采用純黃金拉絲方法制備出的產(chǎn)品相同黃金色澤的產(chǎn)品，其附加值高、裝飾效果好。
[0030]2、較好地保留了天然棉纖維所具有的吸汗、透氣、柔軟、防敏感、容易清洗、不易起毛、起球等優(yōu)良服用特性，且使用后的廢棄物可自然降解。
[0031]3、由于采用催化納米化學(xué)鍍工藝進(jìn)行“鍍銀”，其具有較好的抗菌、自潔凈、導(dǎo)電、抗靜電、屏蔽電磁輻射等功能，且顏色的耐久性能好。
[0032]4、按本發(fā)明的方法制備出的銀質(zhì)金色棉纖維既可以純紡，也可以與其他纖維以任意比例混紡。
【附圖說明】
[0033]圖1為銀質(zhì)金色棉纖維/棉纖維織物X-射線衍射譜圖；其中，(a)無銀棉纖維X-射線衍射圖；(b)金色鍍銀棉纖維X-射線衍射圖；
[0034]圖2-1至圖2-8為銀質(zhì)金色棉纖維織物樣品的電鏡照片；其中，圖2-5的放大倍數(shù)為5萬倍，其余各圖的放大倍數(shù)均為2萬倍。
【具體實(shí)施方式】
[0035]實(shí)施例1
[0036](I)將脫脂并凈洗干凈的棉纖維和棉纖維織物共lOOKg，按浴比1: 4置于射流式后整理加工設(shè)備中，浴液保證在有效循環(huán)的條件下，加入堿劑、氯代乙酸，按現(xiàn)有纖維素羧甲基化工藝將棉纖維或其織物羧甲基化，清洗后排水，羧甲基化率為0.3%。
[0037](2)繼步驟(I)，重新放入清水，浴比不變。在配料釜內(nèi)加入1.57Kg硝酸銀，制備成溶液后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，在30°C下反應(yīng)10min。
[0038](3)繼步驟(2)，將亞氨基二磺酸銨、苯并三氮唑、氨水三種組分按重量份數(shù)比為1: 0.1:1混合成復(fù)合穩(wěn)定劑，稱取0.1Kg制備成溶液后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，30°C下反應(yīng)90mino
[0039](4)繼步驟(3)，稱取二氯化鈀0.0lKg制備成溶液后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)30min ;
[0040]再稱取葡萄糖IKg制備成溶液后滴加入循環(huán)系統(tǒng)，45°C下恒溫反應(yīng)20min。
[0041](5)繼步驟(4)，將已處理后的棉纖維或其織物先經(jīng)非離子表面活性劑洗滌、再經(jīng)陽離子表面活性劑鈍化，最后經(jīng)清水漂洗、脫水、烘干，即得銀質(zhì)金色棉纖維/棉纖維織物或其織物。
[0042]所獲得的銀質(zhì)金色棉纖維/棉纖維織物的顏色為金黃色，抑菌率多93%,電磁輻射衰減率多94%。如圖2-1所示，在電鏡下，放大倍數(shù)為2萬倍，顯示纖維中的銀離子呈納米狀態(tài)。
[0043]實(shí)施例2
[0044](I)將脫脂并凈洗干凈的棉纖維和棉纖維織物共lOOKg，按浴比1: 200置于溢流式后整理加工設(shè)備中，浴液保證在有效循環(huán)的條件下，加入堿劑、氯代乙酸，按現(xiàn)有纖維素羧甲基化工藝將棉纖維或其織物羧甲基化。反應(yīng)完畢，清洗后排水，羧甲基化率為35%。
[0045](2)繼步驟(I)，重新放入清水，浴比1: 100。在配料釜內(nèi)加入4.72Kg硝酸銀，制備成溶液后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，在60°C下反應(yīng)20min。
[0046](3)繼步驟(2)，將亞氨基二磺酸銨、苯并三氮唑、氨水三種組分按重量份數(shù)比為I: 0.1: 7混合成復(fù)合穩(wěn)定劑，稱取1Kg制備成溶液后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，60°C下反應(yīng)30min。
[0047](4)繼步驟(3)，稱取硝酸銠IKg制備成溶液后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)60min