一种无刺痒感的亲肤内衣及其制备方法 |
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| 申请号 | CN202210026153.8 | 申请日 | 2022-01-11 | 公开(公告)号 | CN114351471B | 公开(公告)日 | 2024-01-19 |
| 申请人 | 浙江赛蝶针织有限公司; | 发明人 | 张宏伟; | ||||
| 摘要 | |||||||
| 权利要求 | 1.一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种无刺痒感的亲肤内衣及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种无刺痒感的亲肤内衣及其制备方法。 背景技术[0002] 随着世界范围内时尚和服装的迅速变化，消费者对服装的选择不仅取决于美学和外观，而且还取决于服装的舒适性。因此，目前很多纺织相关的研究，通过使用功能纺织品的新技术来提升纺织品的功能性。亲肤透气性能是提升纺织品舒适性的一个主要方面，它决定了纺织品带给皮肤和人体的一个直观感受，特别是对于内衣和运动服来说。而且为了美观贴肤，无缝一体化内衣加工技术应运而生。亲肤一面的内环境应该通过面料以一种方式与大气环境作有效的交换。这涉及三个主要过程，吸收，传递，排出。 [0003] 聚酯纤维因为它具有优异的物理化学，机械性能，是贴身服装中使用比较广泛的一种纤维，但由于其骨架中缺少亲水性官能团，因此在本质上是疏水的，不易吸收水分，水分迅速导致皮肤与湿织物之间的摩擦，导致皮肤刺激、细菌感染、瘙痒和摩擦，给佩戴者带来不适。另一方面，亲水织物，如棉、氨纶等，亲肤性好，由于其聚合物结构中有大量的极性OH基团，吸引并结合大量极性的水分子，因此具有亲水性，但是这不会让水分扩散和蒸发加快，反而会给穿着者一个湿润的感觉。已经有很多研究通过表面改性的方法，这些方法基本上可以分为物理改性和化学改性。物理改性可通过改变纤维的横截面形状，建造透湿透气沟槽和孔隙，或者使用多组分纤维混纺来实现性能平衡。还有很多化学改性的方法，包括不同的过程，如氨解或碱水解还原，亲水性材料的应用，辐照，酶改性，等离子体处理，接枝共聚合，改性有机硅等。然而，这些处理方法都存在一定的弊端，例如会导致机械强度的损失，大规模应用困难，以及产生大量的废水等问题。棉织物在使用或加工过程中，在断裂强度较低的地方会发生断裂。因此，提高棉纤维织物的抗破强度十分重要，通过使用交联剂进行各种化学处理，传统的吸湿材料，如沸石和硅胶的吸水率低，减弱了它们从汗水蒸发中吸收水分的能力。此外，从能源和可持续性的角度来看，这些材料的再生需要较高的能源消耗。为了实现亲肤透气并解决这些局限性，本发明开发了一种钴配合物基超吸湿材料，通过与聚氨酯纤维混纺和采用无缝一体成型工艺，提高了织物的肤用性能。 [0004] CN110250597B公开了一种柔软抗菌型内衣面料及其制备方法；本发明所制备的内衣面料不仅质地比较柔软，而且其吸汗透气性能也十分优良，穿着时比较舒适；另外，本发明制备的内衣面料不仅具有一定的抗紫外线和防静电的功能，还具有很好的抗菌抑菌性能，从而能有效地延长内衣面料的使用寿命；通过对棉纤维进行化学改性，使得甲壳素表面的羟基和氨基能与棉纤维表面的基团形成化学键，从而使得甲壳素能牢牢地附着在棉纤维的表面，不仅大大提高了棉纤维的抗菌性能；而且，甲壳素还具有很好的保湿的功效，其与亚麻纤维、苎麻纤维之间相互协同，使得制备的内衣面料的防静电功能更强。该发明虽然改善了内衣的防静电功能，但是亚麻纤维、苎麻纤维纱线的毛羽数较多，与皮肤接触时容易造成刺痒感。 [0005] 内衣作为贴身衣物，越来越重视内衣的触感舒适性，其舒适程度直接对人体产生影响，刺痒感是贴身内衣与人体皮肤接触时产生的不适感觉，所以改善内衣的刺痒感具有十分重要的意义。 发明内容[0006] 有鉴于现有技术存在内衣面料弹性低、亲肤透气性差、缺乏美观性的问题，本发明所要解决的技术问题是采用高碘酸钠、4‑氨基苯甲酸对棉纤维进行改性，然后将氯化钴和乙醇胺接枝在棉纤维表面，然后通过无缝一体化加工工艺制备出一种无刺痒感的亲肤内衣。 [0007] 一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法，包括以下步骤，所述份数均为重量份： [0008] 步骤1、将70～90份改性纤维混合均匀，进行梳理、并条、粗纱；然后和10～30份聚氨酯纤维混纺、络筒、并捻工序制备成弹力纱线； [0009] 步骤2、将步骤1制备的弹力纱线采用纬编组织结构进行无缝一体化编织，制备成一体化无缝面料，将一体化无缝面料进行缝合制备成无刺痒感的亲肤内衣。 [0010] 优选的，所述步骤1中梳理工序为普梳、精梳中的一种。 [0011] 优选的，所述步骤2中纬编组织结构为纬平针组织、罗纹组织、双反面组织、变化罗纹组织、单面提花组织、双面提花组织、单面集圈组织、双面集圈组织中的一种。 [0012] 优选的，所述步骤2中无刺痒感的亲肤内衣包括上衣和下衣。 [0013] 优选的，所述步骤2中无刺痒感的亲肤内衣的克重为200～600g/m2。 [0014] 所述改性纤维的制备方法如下： [0015] S1、将棉纤维在浸泡在水中，在50～70℃，pH为5～6的条件下，加入酸性纤维素酶，酶解1～2h，酶解完毕后取出、冲洗、晾干；于NaOH水溶液和尿素水溶液的混合溶液中浸泡20～30min，取出、冲洗、晾干；将棉纤维在30～60℃条件下用洗涤剂洗涤10～30min，冲洗、晾干；浸泡于碱性高碘酸钠水溶液中超声处理；洗涤、晾干，制备成前处理纤维； [0016] S2、将前处理纤维加到4‑氨基苯甲酸的酸性溶液中，超声处理；洗涤、干燥，制成预处理纤维； [0017] S3、将氯化钴、乙醇胺和水混合，调节pH到9.5～10.5，加入预处理纤维，在40～70℃下超声处理；洗涤、烘干，制备成改性纤维。 [0018] 进一步优选的，所述步骤1中改性纤维的制备步骤如下，所述份数均为重量份： [0019] S1、将20～40份棉纤维在浸泡在40～60份水中，在50～70℃，pH为5～6的条件下，加入0.5～1份酸性纤维素酶，酶解时间为1～2h，酶解完毕后取出棉纤维，然后用水冲洗数1～3次，20～30℃下晾干；然后在30～40℃下将棉纤维浸泡于NaOH水溶液和尿素水溶液的混合溶液中，浸泡时间为20～30min，NaOH水溶液浓度为100～150g/L，尿素水溶液浓度为10～20g/L，NaOH水溶液和尿素水溶液的体积比为2～3:1，然后取出棉纤维用水冲洗1～3次，20～30℃下晾干；将棉纤维在30～60℃条件下用洗涤剂洗涤10～30min；然后用水冲洗棉纤维 1～3次，20～30℃下晾干；将3～7份高碘酸钠和70～90份水在避光条件下混合，采用碱性调节剂调节溶液pH为7～9，制备成混合溶液；将棉纤维浸泡在混合溶液中，采用超声波处理混合溶液；然后用水洗涤棉纤维1～3次，20～30℃下晾干，制备成前处理纤维； [0020] S2、将5～15份4‑氨基苯甲酸加入80～95份水中，采用1～5wt％乙酸水溶液调节溶液pH为5～6，制备成酸性溶液；将20～40份步骤S1制备的前处理纤维加入酸性溶液中，超声处理；然后用水洗涤1～3次，25～35℃干燥，制成预处理纤维； [0021] S3、将5～10份氯化钴、2～5份乙醇胺和70～90份水混合，采用碱性调节剂调节溶液pH达到9.5～10.5，制备成氯化钴混合溶液，将20～40份步骤S2制备的预处理纤维浸泡在氯化钴混合溶液中，在40～70℃下超声处理；用水洗涤1～3次，然后在40～70℃下烘干，制备成改性纤维。 [0022] 优选的，所述步骤S1中洗涤剂为60～80wt％乙醇水溶液、70～85wt％甲醇水溶液中的一种。 [0023] 优选的，所述步骤S1和S3中碱性调节剂各自独立地为0.1～0.5氢氧化钙水溶液、1～5wt％磷酸氢二钠水溶液、3～8wt％碳酸氢钠水溶液、2～8wt％乙酸钙水溶液和0.1～3wt％氢氧化钠水溶液中的一种。 [0025] 本发明对棉纤维的改性，整体思路是采用高碘酸钠在超声波条件下处理可以将棉纤维氧化，棉纤维上的吡喃糖环上相关的碳碳键同时断裂，在棉纤维表面形成2,3‑二醛基团。这些醛基对4‑氨基苯甲酸的加入具有很高的反应活性，棉纤维上的醛基与4‑氨基苯甲酸在酸性条件下反应，形成酰胺键，生成接枝聚合物，在棉纤维的接枝聚合物的羟基和羧基上原位生成钴离子，并通过一步反应将其沉积在改性棉纤维上。4‑氨基苯甲酸上羧基的存在为钴离子的成核和生长提供了重要的位置。另外，4‑氨基苯甲酸中的游离醛没有转化为羟基，他们可以充当钴离子在改性棉纤维上形成和附着的成核位点。因此，经过洗涤处理后，功能物质依然具有较强的黏附性能。此外，4‑氨基苯甲酸的羧酸盐可以作为单齿配体形成金属离子颗粒，而接枝聚合物由O、C和N组成，钴离子很容易通过超声处理沉积在棉纤维上。改性纤维比未经处理的原始纤维表面更粗糙，这主要归因于钴离子沉积在处理过的棉纤维表面。当一个乙醇胺分子被引入到CoCl2基体中，得到的结构具有高度的对称性，钴与乙醇胺的羟基O原子和氨基N原子进行了配位，形成了高度非晶态结构。由于氮或氧原子与中心钴离子的电子对效应，使氮或氧的结合能值增加。形成的高度非晶态结构的框架是由直径主要在10微米左右的微小单元组成的紧凑阵列构成的，类似于菠萝的横截面。每个微小单元由宽度从几百纳米到几微米的均匀分布的分层通道组成。这些通道可以作为水分子的传递通道。此外，通道表面含有一些介孔，有助于扩大表面积，制备的处于脱水状态的面料吸附水分子并达到水合状态。暴露在自然阳光下，吸附的水被释放出来，面料可以重新吸收水分子，吸附/释放循环中具有良好的稳定性。 [0026] 棉纤维的热分解可分为三个步骤：首先，水分和挥发物在290℃下蒸发。然后是纤维内部糖苷键的热分解。在最后一步，发生碳化。4‑氨基苯甲酸处理后纤维的热分解开始温度变高，而且过程较慢，直到430℃。然后，棉纤维的主要成份纤维素的碳化从430℃开始迅速开始。4‑氨基苯甲酸与高碘酸钠的反应增强了纤维的高温耐受性，钴离子的沉积进一步提高了纤维的热分解温度，而且，洗涤前后钴离子的含量并未大量减少，织物的耐热性并未显著降低。 [0027] 钴离子的抗菌活性有几种可能的机制，如形成活性氧和钴离子导致细胞功能障碍。在棉纤维表面沉积的钴离子其抗菌作用的主要机制之一是活性氧的形成。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。在以往的研究中，在改性棉纤维表面原位合成金属材料，经过洗涤和磨损处理后，抗菌效果会显著的下降。但是本发明中，在棉纤维上添加4‑氨基苯甲酸可以增强钴离子的固定效果。 [0028] 织物的防紫外线性能取决于织物的组织、制备工艺、织物的颜色、织物本身的特性等添加物和整理剂。用4‑氨基苯甲酸与高碘酸钠处理过的棉纤维反应，形成的具有胺基和羧酸两个官能团的芳香族苯环增强了面料的紫外线防护性能。由于4‑氨基苯甲酸和钴离子在改性棉纤维上的协同作用，共轭反应可以提高的紫外吸收性能，对改性纤维制备的面料在紫外(290～320nm)波段内具有良好的紫外吸收性能，而且，具有无毒的特性，可与人体皮肤接触。即使在洗涤和磨损过程后也能保护人类皮肤免受紫外线辐射。洗涤过程提高了织物的防紫外线性能，因为面料收缩增加了纱线密度。 [0029] 棉纤维氧化后，由于纤维素结构断裂，形成醛基团，纤维抗拉强度降低。而对生成的醛基进行4‑氨基苯甲酸的处理则可以减少抗拉强度的降低。经过4‑氨基苯甲酸改性后，原位合成也提高了棉纤维的机械强度，甚至高于棉纤维的初始拉伸强度。 [0030] 由于采用了以上的技术方案，与现有技术相比，本发明的一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法，其优点在于：1)采用高碘酸钠将棉纤维氧化，加入4‑氨基苯甲酸进行接枝反应，加入氯化钴进行原位沉积制备的改性纤维与聚氨酯纤维混纺制备成无刺痒感的亲肤内衣具有抗菌、耐高温的特点。2)氯化钴在乙醇胺的作用下接枝棉纤维产生高度非晶态结构的框架赋予了无刺痒感的亲肤内衣良好的吸湿透气性能。3)改性功能组分以化学键的方式接枝到棉纤维上，制备的无刺痒感的亲肤内衣具有耐洗耐磨的优点。4)将棉纤维用酸性纤维素酶和氢氧化钠水溶液、尿素水溶液处理后，改善了内衣的刺痒感。 具体实施方式[0031] 实施例中主要原料的来源： [0032] 棉纤维，潍坊七棉纺纱有限公司，长度：28～39mm，细度： [0033] 1.10～1.62dtex。 [0034] 聚氨酯纤维，诸暨市名云化纤有限公司，孔数：36F，细度：45D。 [0035] 高碘酸钠：山东多聚化学有限公司，CAS号：7790‑28‑5。 [0036] 4‑氨基苯甲酸：武汉华翔科洁生物技术有限公司，CAS号：150‑13‑0。 [0037] 氯化钴：山东亿伟安化工科技有限公司，CAS号：7646‑79‑9。 [0038] 乙醇胺：济南腾博化工有限公司，外观：白色有光泽针状结晶，CAS号：141‑43‑5。 [0039] 实施例1 [0040] 一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法，包括以下步骤，所述份数均为重量份： [0041] 步骤1、将80份改性纤维采用抓棉机抓棉，通过管道输入混棉机中混合均匀，进行普梳、并条、粗纱；然后和20份聚氨酯纤维混纺、络筒、并捻工序制备成弹力纱线；弹力纱线的线密度为32s/2； [0042] 步骤2、采用无缝针织内衣机进行纬编织成纬平针组织无缝面料，将纬平针组织无缝面料进行缝合制备成亲肤透气无刺痒感上衣和下衣，无刺痒感的亲肤内衣的克重为2 400g/m。 [0043] 所述步骤1中改性纤维的制备步骤如下，所述份数均为重量份： [0044] S1、将30份棉纤维在50℃条件下用70wt％乙醇水溶液洗涤20min；然后用水冲洗棉纤维数次，25℃下晾干；将5份高碘酸钠和80份水在避光条件下混合，采用2wt％磷酸氢二钠水溶液调节溶液pH为8，制备成混合溶液；将棉纤维浸泡在混合溶液中，采用超声波处理混合溶液，超声频率为20kHz，超声功率为750W，处理时间为30min；然后用水洗涤棉纤维3次，25℃下晾干，制备成前处理纤维； [0045] S2、将10份4‑氨基苯甲酸加入90份水中，采用2wt％乙酸水溶液调节溶液pH为5.5，制备成酸性溶液；将30份步骤S1制备的前处理纤维加入酸性溶液中，在超声波作用下处理60min，超声频率为22kHz，超声功率为900W；然后用水洗涤2次，30℃干燥，制成预处理纤维； [0046] S3、将8份氯化钴、4份乙醇胺和80份水混合，采用2wt％的氢氧化钠水溶液调节溶液pH达到10，制备成氯化钴混合溶液，将30份步骤S2制备的预处理纤维浸泡在氯化钴混合溶液中，在60℃下超声30min，超声频率为16kHz，超声功率为600W；用水洗涤3次，然后在60℃下烘干，制备成改性纤维。 [0047] 实施例2 [0048] 一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法与实施例1基本相同，唯一区别仅仅在于：所述步骤1中改性纤维的制备方法不同。 [0049] 本实施例中改性纤维的制备步骤如下，所述份数均为重量份： [0050] S1、将30份棉纤维在50℃条件下用70wt％乙醇水溶液洗涤20min；然后用水冲洗棉纤维数次，25℃下晾干；将80份水采用2wt％磷酸氢二钠水溶液调节溶液pH为8，制备成混合溶液；将棉纤维浸泡在混合溶液中，采用超声波处理混合溶液，超声频率为20kHz，超声功率为750W，处理时间为30min；然后用水洗涤棉纤维3次，25℃下晾干，制备成前处理纤维； [0051] S2、将10份4‑氨基苯甲酸加入90份水中，采用2wt％乙酸水溶液调节溶液pH为5.5，制备成酸性溶液；将30份步骤S1制备的前处理纤维加入酸性溶液中，在超声波作用下处理60min，超声频率为22kHz，超声功率为900W；然后用水洗涤2次，30℃干燥，制成预处理纤维； [0052] S3、将8份氯化钴、4份乙醇胺和80份水混合，采用2wt％的氢氧化钠水溶液调节溶液pH达到10，制备成氯化钴混合溶液，将30份步骤S2制备的预处理纤维浸泡在氯化钴混合溶液中，在60℃下超声30min，超声频率为16kHz，超声功率为600W；用水洗涤3次，然后在60℃下烘干，制备成改性纤维。 [0053] 实施例3 [0054] 一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法与实施例1基本相同，唯一区别仅仅在于：所述步骤1中改性纤维的制备方法不同。 [0055] 本实施例中改性纤维的制备步骤如下，所述份数均为重量份： [0056] S1、将30份棉纤维在50℃条件下用70wt％乙醇水溶液洗涤20min；然后用水冲洗棉纤维数次，25℃下晾干；将5份高碘酸钠和80份水在避光条件下混合，采用2wt％磷酸氢二钠水溶液调节溶液pH为8，制备成混合溶液；将棉纤维浸泡在混合溶液中，采用超声波处理混合溶液，超声频率为20kHz，超声功率为750W，处理时间为30min；然后用水洗涤棉纤维3次，25℃下晾干，制备成前处理纤维； [0057] S2、将90份水采用2wt％乙酸水溶液调节溶液pH为5.5，制备成酸性溶液；将30份步骤S1制备的前处理纤维加入酸性溶液中，在超声波作用下处理60min，超声频率为22kHz，超声功率为900W；然后用水洗涤2次，30℃干燥，制成预处理纤维； [0058] S3、将8份氯化钴、4份乙醇胺和80份水混合，采用2wt％的氢氧化钠水溶液调节溶液pH达到10，制备成氯化钴混合溶液，将30份步骤S2制备的预处理纤维浸泡在氯化钴混合溶液中，在60℃下超声30min，超声频率为16kHz，超声功率为600W；用水洗涤3次，然后在60℃下烘干，制备成改性纤维。 [0059] 实施例4 [0060] 一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法与实施例1基本相同，唯一区别仅仅在于：所述步骤1中改性纤维的制备方法不同。 [0061] 本实施例中改性纤维的制备步骤如下，所述份数均为重量份： [0062] S1、将30份棉纤维在50℃条件下用70wt％乙醇水溶液洗涤20min；然后用水冲洗棉纤维数次，25℃下晾干；将5份高碘酸钠和80份水在避光条件下混合，采用2wt％磷酸氢二钠水溶液调节溶液pH为8，制备成混合溶液；将棉纤维浸泡在混合溶液中，采用超声波处理混合溶液，超声频率为20kHz，超声功率为750W，处理时间为30min；然后用水洗涤棉纤维3次，25℃下晾干，制备成前处理纤维； [0063] S2、将10份4‑氨基苯甲酸加入90份水中，采用2wt％乙酸水溶液调节溶液pH为5.5，制备成酸性溶液；将30份步骤S1制备的前处理纤维加入酸性溶液中，在超声波作用下处理60min，超声频率为22kHz，超声功率为900W；然后用水洗涤2次，30℃干燥，制成预处理纤维； [0064] S3、将4份乙醇胺和80份水混合，采用2wt％的氢氧化钠水溶液调节溶液pH达到10，制备成碱性混合溶液，将30份步骤S2制备的预处理纤维浸泡在碱性混合溶液中，在60℃下超声30min，超声频率为16kHz，超声功率为600W；用水洗涤3次，然后在60℃下烘干，制备成改性纤维。 [0065] 实施例5 [0066] 一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法，包括以下步骤，所述份数均为重量份： [0067] 步骤1、将80份改性纤维采用抓棉机抓棉，通过管道输入混棉机中混合均匀，进行普梳、并条、粗纱；然后和20份聚氨酯纤维混纺、络筒、并捻工序制备成弹力纱线；弹力纱线的线密度为32s/2； [0068] 步骤2、采用无缝针织内衣机进行纬编织成纬平针组织无缝面料，将纬平针组织无缝面料进行缝合制备成亲肤透气无刺痒感上衣和下衣，无刺痒感的亲肤内衣的克重为2 400g/m。 [0069] 所述步骤1中改性纤维的制备步骤如下，所述份数均为重量份： [0070] S1、将30份棉纤维浸泡在60份水中，在60℃，pH为5.5的条件下，加入1份酸性纤维素酶，酶解时间为1.5h，酶解完毕后取出棉纤维，然后用水冲洗3次，25℃下晾干；然后在35℃下将棉纤维浸泡于NaOH水溶液和尿素水溶液的混合溶液中，浸泡时间为30min，NaOH水溶液浓度为150g/L，尿素水溶液浓度为20g/L，NaOH水溶液和尿素水溶液的体积比为2:1；然后取出棉纤维用水冲洗3次，25℃下晾干；将棉纤维在50℃条件下用70wt％乙醇水溶液洗涤20min；然后用水冲洗棉纤维数次，25℃下晾干；将5份高碘酸钠和80份水在避光条件下混合，采用2wt％磷酸氢二钠水溶液调节溶液pH为8，制备成混合溶液；将棉纤维浸泡在混合溶液中，采用超声波处理混合溶液，超声频率为20kHz，超声功率为750W，处理时间为30min；然后用水洗涤棉纤维3次，25℃下晾干，制备成前处理纤维； [0071] S2、将10份4‑氨基苯甲酸加入90份水中，采用2wt％乙酸水溶液调节溶液pH为5.5，制备成酸性溶液；将30份步骤S1制备的前处理纤维加入酸性溶液中，在超声波作用下处理60min，超声频率为22kHz，超声功率为900W；然后用水洗涤2次，30℃干燥，制成预处理纤维； [0072] S3、将8份氯化钴、4份乙醇胺和80份水混合，采用2wt％的氢氧化钠水溶液调节溶液pH达到10，制备成氯化钴混合溶液，将30份步骤S2制备的预处理纤维浸泡在氯化钴混合溶液中，在60℃下超声30min，超声频率为16kHz，超声功率为600W；用水洗涤3次，然后在60℃下烘干，制备成改性纤维。 [0073] 对比例1 [0074] 一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法与实施例1基本相同，唯一区别仅仅在于：所述步骤1中改性纤维的制备方法不同。 [0075] 本实施例中改性纤维的制备步骤如下，所述份数均为重量份： [0076] S1、将30份棉纤维在50℃条件下用70wt％乙醇水溶液洗涤20min；然后用水冲洗棉纤维数次，25℃下晾干；将80份水采用2wt％磷酸氢二钠水溶液调节溶液pH为8，制备成混合溶液；将棉纤维浸泡在混合溶液中，采用超声波处理混合溶液，超声频率为20kHz，超声功率为750W，处理时间为30min；然后用水洗涤棉纤维3次，25℃下晾干，制备成前处理纤维； [0077] S2、将90份水采用2wt％乙酸水溶液调节溶液pH为5.5，制备成酸性溶液；将30份步骤S1制备的前处理纤维加入酸性溶液中，在超声波作用下处理60min，超声频率为22kHz，超声功率为900W；然后用水洗涤2次，30℃干燥，制成预处理纤维； [0078] S3、将4份乙醇胺和80份水混合，采用2wt％的氢氧化钠水溶液调节溶液pH达到10，制备成碱性混合溶液，将30份步骤S2制备的预处理纤维浸泡在碱性混合溶液中，在60℃下超声30min，超声频率为16kHz，超声功率为600W；用水洗涤3次，然后在60℃下烘干，制备成改性纤维。 [0079] 对比例2 [0080] 一种无刺痒感的亲肤内衣的制备方法与实施例1基本相同，唯一区别仅仅在于：所述步骤1中改性纤维的替换成普通棉纤维，不进行改性处理。 [0081] 测试例1 [0082] 极限氧指数测试 [0083] 根据GB/T 5454‑1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》的测试方法，采用FYH830临界氧指数测试仪的测定实施例和对比例的极限氧指数。每组材料测试三次，根据公式计算出极限氧指数值，取平均值。测试结果见表1。 [0084] 表1：极限氧指数测试结果 [0085]实验方案 极限氧指数LOI(％) 实施例1 33.1 实施例2 30.1 实施例3 30.3 实施例4 29.5 对比例1 20.1 对比例2 19.8 [0086] 通过极限氧指数的测试结果可以看出，实施例1的极限氧指数最高，阻燃效果最好，说明改性后对亲肤透气无缝一体化内衣的阻燃性能有明显的提升。可能原因在于棉纤维的热分解可分为三个步骤:首先，水分和挥发物在290℃下蒸发。然后是纤维内部糖苷键的热分解。在最后一步，碳化发生。4‑氨基苯甲酸处理后纤维的热分解开始温度变高，而且分解过程较慢。然后，棉纤维的主要成份纤维素的碳化从430℃开始迅速开始。4‑氨基苯甲酸与高碘酸钠的反应增强了纤维的高温耐受性，钴离子的沉积进一步提高了纤维的热分解温度，在高温下降解为钴氧化物，钴氧化物聚集在纤维炭层表面，阻止热量传递和氧气进入，形成稳定屏障，可以增强织物的耐热性。 [0087] 测试例2 [0088] 耐磨抗菌性能测试 [0089] 耐磨性能参照GB/T21196.3—2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定第3部分：质量损失的测定》，采用YG522型圆盘式织物平磨仪(莱州市电子仪器有限公司)测试。将试样裁剪成单层直径为125mm的圆形试样，选用300g的重锤，运转速度为60转/min，摩擦5min。将摩擦后的试样采用如下抗菌性能测试方法进行抗菌性能测试。 [0090] 抗菌性能参考GB/T20944.3‑2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》中的规定进行测试，以大肠杆菌AATCC 8099和金黄色葡萄球菌AATCC 6538为试验菌种。将耐磨前和耐磨后的每个试样测试三组取平均值，测试结果见表2。织物抗菌性可用如下公式计算： [0091] R＝(B‑A)/B×100％ [0092] 其中R代表抗菌率，A、B分别为样品和对照组的细菌浓度。 [0093] 测试结果见表2。 [0094] 表2：面料抗菌性能测试结果 [0095] [0096] 从表2中可以看出实施例1的面料抗菌性能在摩擦前和摩擦后最好，可能原因在于钴离子形成活性氧和钴离子导致细胞功能障碍。在棉纤维表面沉积的钴离子其抗菌作用的主要机制之一是活性氧的形成。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。在以往的研究中，在改性棉纤维表面原位合成金属材料，经过磨损处理后，抗菌效果会显著的下降。但是本发明中，在棉纤维上添加4‑氨基苯甲酸可以增强钴离子的固定效果。 [0097] 测试例3 [0098] 耐洗吸湿速干和透气性能测试 [0099] 采用国家标准GB/T21655.1‑2008《纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单项组合试验法》涉及的组合法测定织物吸湿速干性能，通过对织物纬向编制方向的芯吸高度和透湿量进行测试，综合评判织物的吸湿快干性能。 [0100] 参照GB/T 5453‑1997《纺织品织物透气性的测定》，采用YG461E‑III全自动透气量2 仪，选择测试孔径为φ3，测试压差100Pa，测试面积20cm，每个试样测试10次，取平均值。 [0101] 参考GB/T3921－2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》中的洗涤标准，以棉纤维织物为贴衬织物进行皂洗实验，洗涤一次后，烘干面料，按相同方法进行吸湿速干和透气性能测试。测试结果见表3。 [0102] 表3：耐洗吸湿速干和透气性能测试结果 [0103] [0104] [0105] 从表3中可以看出，实施例1在洗涤前后的吸湿速干和透气性能是最好的，而且洗涤后的吸湿速干和透气性能变化较小，可能原因在于，一方面洗涤后纤维之间的微调整，织物存在一定的收缩，密度增大，孔隙变小，吸湿透气性变小；另一方面是因为棉纤维上的醛基与4‑氨基苯甲酸在酸性条件下反应，形成酰胺键，生成接枝聚合物，棉纤维的粗糙度增加，所纺面料中纤维抱合力增强，纤维之间的孔隙增大；然后在棉纤维的接枝聚合物的羟基和羧基上原位生成钴离子，并通过一步反应将其沉积在改性棉纤维上。4‑氨基苯甲酸上羧基的存在为钴离子的成核和生长提供了重要的位置。另外，4‑氨基苯甲酸中的游离醛没有转化为羟基，他们可以充当钴离子在预处理棉纤维上形成和附着的成核位点，因此，经过洗涤处理后，功能成份依然具有较强的黏附性能。此外，4‑氨基苯甲酸的羧酸盐可以作为单齿配体形成金属离子颗粒，而接枝聚合物由O、C和N组成，钴离子很容易通过超声处理沉积在棉纤维上。当一个乙醇胺分子被引入到CoCl2基体中，得到的结构具有高度的对称性，钴与乙醇胺的羟基O原子和氨基N原子进行了配位。形成了高度非晶态结构。由于氮或氧原子与中心钴离子的电子对效应，使氮或氧的结合能值增加。形成的高度非晶态结构的框架，该框架由直径主要在10微米左右的微小单元组成的紧凑阵列构成的，类似于菠萝的横截面。每个微小单元由宽度从几百纳米到几微米的均匀分布的分层通道组成。这些通道可以作为水分子的传递通道。此外，通道表面含有一些介孔，有助于扩大表面积，较大的表面积利于水分子的吸附，然后水分子和气体可通过介孔扩散传递到面料外层，提高面料的吸湿性能。 [0106] 测试例4 [0107] 抗紫外性能测试 [0108] 参照GB/T18830‑2009《纺织品防紫外线性能的评定》，采用UV‑1000F织物抗紫外测定仪进行测试。采用紫外线防护因子(UPF值)作为织物抗紫外性能的主要评价指标。每组试样测试三次，取平均值，测试结果见表4。 [0109] 表4：抗紫外性能测试结果 [0110] 实验方案 UPF实施例1 59.29 实施例2 48.91 实施例3 47.31 实施例4 45.85 实施例5 58.14 对比例1 36.22 对比例2 25.60 [0111] 表3的结果表明，实施例1的抗紫外效果最好，可能原因在于用4‑氨基苯甲酸与高碘酸钠处理过的棉纤维反应，形成的具有胺基和羧酸两个官能团的芳香族苯环增强了面料的紫外线防护性能。由于4‑氨基苯甲酸和钴离子在改性棉纤维上的协同作用，共轭反应可以提高的紫外吸收性能，对改性纤维制备的面料在紫外(290～320nm)波段内具有良好的紫外吸收性能，而且，具有无毒的特性，可与人体皮肤接触。 [0112] 测试例5 [0113] 刺痒感测试： [0114] 根据《纺织学报》第37卷第12期(内衣织物刺痒感的评价方法，作者：张旭靖，苏州大学，2016)中的测试方法，对实施例1、实施例5制备的无刺痒感的亲肤内衣进行刺痒感测试，刺痒感评价标尺为： [0115] 1 2 3 4 5 6 7非常不刺痒 不刺痒 比较不刺痒 一般 比较刺痒 刺痒 非常刺痒 [0116] 测试结果如表5所示： [0117] 表5：无刺痒感的亲肤内衣刺痒感测试结果表 [0118] 刺痒感评分 实施例1 2.8 实施例5 1.6 [0119] 从表5中的实验数据可知，经过由酸性纤维素酶处理和氢氧化钠水溶液、尿素水溶液处理后的改性棉纤维制备的无刺痒感的亲肤内衣的刺痒感评分有着最小值，刺痒感评分值越小，说明内衣的触感舒适性越好，可能的原因是由于棉纤维中纤维素含量较高，通过用酸性纤维素酶对棉纤维中的纤维素进行降解后，能够有效地柔软棉纤维表面或去除棉纤维的表面毛羽，酶的蚀刻作用也增大了纤维内部的缝隙，降低了棉纤维的刚度，然后通过氢氧化钠水溶液和尿素水溶液对棉线为进行类丝光的整理，减少了棉纤维表面毛羽的数量，进一步的改善了棉纤维的抗刺痒效果。 |
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