一种牛奶蛋白针织保健面料及其制备工艺

文档序号:3750 发布日期:2021-09-17 浏览:50次 英文

一种牛奶蛋白针织保健面料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及功能纺织品

技术领域

,具体而言,涉及一种牛奶蛋白针织保健面料及其制备工艺。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高,追求健康、安全和绿色的功能性纺织品已成为发展趋势。牛奶蛋白纤维是从牛奶中提取出来的精华,含有丰富的蛋白质和氨基酸,还具有生物保健功能和天然持久抑菌功效和除臭功能。但是,人类的生存环境中除了存在各种各样的细菌、真菌以外,还存在螨虫等微生物,它能够传播各种细菌、病毒,其代谢产物更是引起过敏性哮喘的主要原因。而人体不断地以汗渍、油脂、皮肤的脱落物的形式产生流体分泌物,在皮肤上为有机微生物提供了最佳滋生场所。在织物与皮肤间有微生物繁殖的理想环境—潮湿和温暖。螨虫能在这种环境下可快速繁殖,不仅无法保证纺织品的清洁,还产生了因微生物新陈代谢而来的不良气味,甚至导致皮肤感染。因此,研发抗菌防螨的纺织品变得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种牛奶蛋白针织保健面料的制备工艺,该制备工艺使得原料中有效物质的作用得到永久性的发挥,同时也使得原料间混合的更加均匀,保证牛奶蛋白针织保健面料的均一性。

本发明的另一目的在于提供一种牛奶蛋白针织保健面料,该面料具有抗菌、防螨功效。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一方面,本发明提出一种牛奶蛋白针织保健面料的制备工艺,包括以下步骤:

将牛奶蛋白纺丝液和甲壳素搅拌均匀形成混合纺丝原液,将混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维;将复合纤维加入木棉纤维混纺制成复合纱线,将复合纱线利用针织工艺制成牛奶蛋白针织保健面料。

另一方面,本发明提出一种利用上述制备工艺制成的牛奶蛋白针织保健面料。

本发明实施例提出的一种牛奶蛋白针织保健面料及其制备工艺至少具有以下有益效果:

本发明实施例提出一种牛奶蛋白针织保健面料制备工艺,以牛奶蛋白纺丝液、甲壳素和木棉为原料,其中牛奶蛋白纤维是一种新型再生蛋白质纤维,是集天然纤维与合成纤维优点于一身的纺织新原料。牛奶蛋白纤维与人体肌肤亲和性好,含有多种人体所必需的氨基酸,具有良好的持久保健作用。牛奶蛋白纤维能润湿皮肤且保健、抑菌,是生产内衣的理想原料。牛奶蛋白含有天然的保湿因子,能够牢牢地抓住水分保持皮肤中的水分,使皮肤柔软、光滑并减少皱纹,可实现人们所梦想的“牛奶浴”。此外,牛奶蛋白纤维既具有合成纤维强度高、收缩小、防霉和防蛀的性能,又具有天然纤维柔软、吸湿、透气、染色好和色牢度强等优点。甲壳素有良好的保湿性、吸着性、增粘性、抗菌性、抗静电性、成膜性、梳理性、柔软性及活化、修复细胞、并能减缓过敏性肌肤的作用。将其加入牛奶蛋白纺丝液中纺制成复合纤维,不仅可以提高复合纤维的抗菌性,还使得针织物具有促进创口愈合的功效。由于甲壳素是加入牛奶蛋白纺丝液中纺成复合纤维的,因此甲壳素会以镶嵌、粘合等方式处于复合纤维中,不会因洗涤而丢失,发挥作用的有效性时间较长。

而木棉纤维属于天然纤维素纤维,具有中空超轻、保暖性好、天然抗菌、防螨、防霉、吸湿导湿等特性。将其与上述复合纤维混纺制成复合纱线,在提高复合纱线抗菌性的同时,还赋予复合纱线防螨的功效。且上述抗菌、防螨的功效是永久性的,并不会因洗涤次数而消减。而且复合纱线中均采用天然成分制成,避免使用防螨功效的化学试剂,降低了化学试剂对环境、人体的伤害。再将复合纱线利用针织工艺制成牛奶蛋白针织保健面料,利用针织面料优异的透气性、吸湿性、柔软性、舒适性等特性,提高其服用性能。

另一方面,本发明实施例利用上述制备工艺所制得的牛奶蛋白针织保健面料。该牛奶蛋白针织保健面料有身骨,有弹性,尺寸稳定性好,耐磨性好,光泽柔和,质地轻盈,给人以高雅华贵、潇洒飘逸的感觉,加之柔软丰满的手感,良好的悬垂性能,丰满自然而具有美感。再者,穿着由该面料制成的服装还兼具一定的防螨功效。该织物符合人们追求的衣着功能化、保健化和个性化,既有很好的穿着舒适性,又有理想的外观效果,在纺织业中具有十分广阔的应用前景。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。

一方面,本发明提出一种牛奶蛋白针织保健面料的制备工艺,包括以下步骤:将牛奶蛋白纺丝液和甲壳素搅拌均匀形成混合纺丝原液,将混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维;将复合纤维加入木棉纤维混纺制成复合纱线,将复合纱线利用针织工艺制成牛奶蛋白针织保健面料。

随着人们生活水平的不断提高,人们对舒适、健康、符合人体生态平衡特点的中高端面料的需求越来越大,为迎合人们过度追求内衣手感的需求,内衣面料在后整理时使用大量硅油柔顺剂,但经硅油柔顺处理后的织物,手感尽管得到了很大改善,而面料的亲水性很差,不能快速有效地将人体的汗液和湿汽排出,致使内衣与穿着者皮肤间的温湿度增加,产生闷热感,利于病菌的滋生,从而影响人体健康。再者,人类的生存环境中存在各种各样的细菌、真菌及螨虫等微生物,在一些特殊的环境下,致病性细菌和真菌的大量繁殖,会引发健康安全问题。因此,本发明利用抗菌、防螨的纱线进行针织物的编织,利用针织物的特性使得织物既具有优异的透气性、柔软性、舒适性等服用性能,又具有抗菌防螨等功效。

其中,牛奶蛋白纤维是从牛奶中提取出来的精华,含有丰富的蛋白质和氨基酸。它是将液态牛奶去水、脱脂、加上揉和剂制成牛奶浆,再利用生物工程新技术制成适合湿法纺丝工艺的牛奶蛋白纺丝液,然后制成牛奶蛋白纤维。牛奶纤维中含有对人体有益的十八种氨基酸,能促进人体细胞的新陈代谢,对人体皮肤有较好的营养和保护作用。牛奶纤维中具有天然保湿因子和亲水基团,能保持皮肤水分含量,使皮肤柔软光滑,能时时刻刻对人体皮肤起到呵护、保养和滋润作用。而牛奶纤维具有光滑、柔软的手感,且纤维密度小,因此用牛奶纤维加工成的服装穿着舒适性良好。牛奶纤维含有大量的氨基、羟基和羧基等亲水基团,其纤维截面为不规则哑铃型或腰圆型,断面中布满空隙,纵向有许多凹槽。这种结构可以迅速吸收人体汗液,并通过沟槽快速导出,使人体肌肤保持干爽状态。用牛奶纤维制成的织物,夏季具有轻薄的特性,人体出汗时,织物能迅速吸收皮肤散发的汗液,保持皮肤干爽透气;冬季用牛奶纤维制成的厚实织物,纤维中的微孔能够保存人体散发的热量,有效阻隔空气流通,防止冷空气入侵,达到保暖效果。牛奶蛋白纤维还具有生物保健功能和天然持久抑菌功效和除臭功能,对大肠杆菌、金色葡萄球菌、白色念珠霉菌都有效,其广泛抑菌率可达80%以上。

甲壳素有明显的促进伤口肉芽组织生长、提高愈合速度、抑杀各种细菌、促进内皮生长、减少纤维组织增生和斑痕形成的作用。甲壳素通过渗透进入细胞体内,吸收细胞体内带有阴离子的细胞质,并发生絮凝作用,扰乱细胞正常的生理活动,从而杀灭细菌。且甲壳素是天然高分子化合物,有良好的保湿性、吸着性、增粘性、抗菌性、抗静电性、成膜性、梳理性、柔软性及活化、修复细胞、并能减缓过敏性肌肤的作用。将其加入牛奶蛋白纺丝液中纺制成复合纤维,不仅可以提高复合纤维的抗菌性,还使得针织物具有促进创口愈合的功效。

详细地,在牛奶蛋白纺丝液搅拌的条件下,加入甲壳素形成混合纺丝原液,其中甲壳素和牛奶蛋白纺丝液的固液质量比为1.5:8.0。且以300-500r/min的搅拌速率,边搅拌边加入甲壳素可防止甲壳素黏结成团,使其更加均匀的分散于牛奶蛋白纺丝液中,从而保证针织物抗菌功效的均一性,提高针织物的质量。同时也可防止原料溅射到容器外而造成配比不准确,影响其抗菌性能。甲壳素和牛奶蛋白纺丝液的固液质量比为1.5:8.0时,针织物的抗菌性、抗过敏性以及修复细胞功能较佳。而混合纺丝液的黏度对混合纺丝原液的可纺性具有很大影响,进而影响其纤维的物理、化学性能,以及复合纤维的生产速率等。当混合纺丝原液的黏度为3.5-4.0Pa·S时,混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维,在纺丝过程中不易出现断头,纺丝情况较为稳定,无并丝和粘板现象,可纺性较好,且复合纤维的机械性能较好。

螨虫的分泌物、代谢物是强烈的致敏源,会引起过敏性哮喘、过敏性鼻炎和过敏性皮炎等过敏性疾病,对儿童及过敏性人群的危害极大。螨虫常滋生于枕头、床垫、被单、被套、被褥、沙发、席梦思、地毯、毛毯、长毛玩具、毛皮衣服、席子等处。因此,为了保障人体的健康,研发抗菌防螨的纺织品变得尤为重要。目前,防螨纺织品主要有3种:用防螨整理剂对织物进行后整理加工而得到的织物;将防螨整理剂添加到成纤聚合物中,经纺丝后制成的防螨纤维;通过织制高密度的织物来达到防螨效果,这种方法不能驱避或杀灭螨虫,仅靠编织紧密来防止螨虫的侵入,起到隔离螨虫的效果。以上方法都具有一定程度的局限性。第1、2种方法中采用的防螨物质均是化工产品,其制造不仅对环境有危害,而且使用中若纺织品上残留的防螨化学品超标也会对人体带来安全隐患,并且第2种方法仅仅适用于化学纤维。第3种方法由于纺织品在使用过程中需经历磨损、洗涤,纱线变细使织物中的孔洞增大,从而逐步丧失防螨效果。

木棉纤维属于天然纤维素纤维,具有中空超轻、保暖性好、天然抗菌、防螨、防霉、吸湿导湿等特性。木棉产品之所以具有防螨作用,是因为木棉纤维表面的伴生物有防螨作用。本发明中,利用木棉纤维的抗菌防螨的特性,将其加入复合纤维内混纺制成复合纱线,其中复合纤维与木棉纤维的混纺比为65:35。将木棉纤维与复合纤维混纺,利用不同纤维各自的特性形成优势互补,在提高复合纱线抗菌性的同时,还赋予复合纱线防螨的功效。且上述功效是永久性的,并不会因洗涤次数而消减。复合纱线中均采用天然成分,减少了化学试剂对环境、人体的伤害。

复合纤维中的牛奶蛋白纤维,其抗静电性比较差,带上静电之后很难消除,在纺纱过程中容易出现绕锡林等现象,故在纺纱前根据“减少纤维损伤,减少静电对纺纱的影响”工艺原则,本发明实施例中,将复合纤维浸渍于抗静电混合溶液中预处理30-35分钟。复合纤维经过抗静电混合溶液的浸泡后消除其本身静电,有利于将其与木棉纤维相互混合,然后再将混合均匀的纤维纺成复合纱线,使得复合纱线中纤维的组成成分较为均一,从而保证针织物产品的均一性。同时,也可避免纱线由于静电的存在而造成断纱,从而提高纱线的生产效率。详细地,上述抗静电混合溶液的配置为:抗静电剂的质量为复合纤维(牛奶蛋白纤维/甲壳素复合纤维)干质量的0.1%,水的质量为复合纤维干质量的10-12%。此比例下的抗静电混合溶液既能有效地消除复合纤维的静电,又不会对环境造成污染,节约抗静电剂的用量。再将复合纤维烘干,然后将其与木棉纤维混纺制成复合纱线。

进一步地,为了使得复合纤维与木棉纤维混合均匀,同时满足成纱对于复合纤维强度的要求。本发明实施例中,烘干过程中,将复合纤维烘干至其回潮率为15-17%,即可达到上述目的。加入木棉纤维混纺制成复合纱线,复合纤维在该回潮率下还可避免生产过程中半成品散湿后出现静电现象,给生产带来不便。

为了提高针织物的服用舒适性,本发明实施例中,将上述复合纱线利用针织工艺且以珠地网眼组织为针织物的组成结构单元,编织成牛奶蛋白针织保健面料。透湿性、透气性、吸湿性、吸湿快干性、柔软性是内衣服用舒适性指标中最为重要指标。珠地网眼组织利用线圈与集圈悬弧交错配置,形成网孔。因而具有比平针组织更大的空隙,因而该组织结构的针织物透气性、吸湿快干等性能较为优异,其整体的服用性能较好。

本发明实施例中,利用上述制备工艺所制成的牛奶蛋白针织保健面料,该面料有身骨,有弹性,尺寸稳定性好,耐磨性好,光泽柔和,质地轻盈,给人以高雅华贵、潇洒飘逸的感觉,加之柔软丰满的手感,良好的悬垂性能,丰满自然而具有美感。再者,穿着由该面料制成的服装还兼具一定的抗菌、防螨功效。尤其牛奶蛋白纤维能够迅速吸收并传导汗液,从而保持皮肤干爽舒适的同时,使皮肤保持真丝般的光滑和鲜嫩,可实现人们所梦想的“牛奶浴”。该织物符合人们追求的衣着功能化、保健化和个性化,既有很好的穿着舒适性,又有理想的外观效果,在纺织业中具有十分广阔的应用前景。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本发明实施例提出一种牛奶蛋白针织保健面料的料制备工艺,包括以下步骤:

将甲壳素加入牛奶蛋白纺丝液中,以300r/min的搅拌速率搅拌均匀,制得黏度为3.5Pa·S的混合纺丝原液,将混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维;将复合纤维浸渍于抗静电混合溶液中预处理30分钟,再将其烘干至回潮率为15%;将烘干后的复合纤维与木棉纤维混合纺制成复合纱线,其中复合纤维与木棉纤维的混纺比为65:35;将复合纱线利用针织工艺,以珠地网眼组织为针织物的组成结构单元制得牛奶蛋白针织保健面料。

需要说明的是,上述甲壳素和牛奶蛋白纺丝液的固液质量比为1.5:8.0。抗静电混合溶液的配置为:抗静电剂的质量为复合纤维干质量的0.1%,水的质量为复合纤维干质量的10%。

实施例2

本发明实施例提出一种牛奶蛋白针织保健面料的料制备工艺,包括以下步骤:

将甲壳素加入牛奶蛋白纺丝液中,以500r/min的搅拌速率搅拌均匀,制得黏度为4.0Pa·S的混合纺丝原液,将混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维;将复合纤维浸渍于抗静电混合溶液中预处理35分钟,再将其烘干至回潮率为17%;将烘干后的复合纤维与木棉纤维混合纺制成复合纱线,其中复合纤维与木棉纤维的混纺比为65:35;将复合纱线利用针织工艺,以珠地网眼组织为针织物的组成结构单元制得牛奶蛋白针织保健面料。

需要说明的是,上述甲壳素和牛奶蛋白纺丝液的固液质量比为1.5:8.0。抗静电混合溶液的配置为:抗静电剂的质量为复合纤维干质量的0.1%,水的质量为复合纤维干质量的12%。

实施例3

本发明实施例提出一种牛奶蛋白针织保健面料的料制备工艺,包括以下步骤:

将甲壳素加入牛奶蛋白纺丝液中,以450r/min的搅拌速率搅拌均匀,制得黏度为3.8Pa·S的混合纺丝原液,将混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维;将复合纤维浸渍于抗静电混合溶液中预处理33分钟,再将其烘干至回潮率为16%;将烘干后的复合纤维与木棉纤维混合纺制成复合纱线,其中复合纤维与木棉纤维的混纺比为65:35;将复合纱线利用针织工艺,以珠地网眼组织为针织物的组成结构单元制得牛奶蛋白针织保健面料。

需要说明的是,上述甲壳素和牛奶蛋白纺丝液的固液质量比为1.5:8.0。抗静电混合溶液的配置为:抗静电剂的质量为复合纤维干质量的0.1%,水的质量为复合纤维干质量的11%。

实施例4

本发明实施例提出一种牛奶蛋白针织保健面料的料制备工艺,包括以下步骤:

将甲壳素加入牛奶蛋白纺丝液中搅拌均匀,制得黏度为3.6Pa·S的混合纺丝原液,将混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维;将复合纤维浸渍于抗静电混合溶液中预处理31分钟再将其烘干;将烘干后的复合纤维与木棉纤维混合纺制成复合纱线;将复合纱线利用针织工艺,以珠地网眼组织为针织物的组成结构单元制得牛奶蛋白针织保健面料。

需要说明的是,上述甲壳素和牛奶蛋白纺丝液的固液质量比为1.5:8.0。抗静电混合溶液的配置为:抗静电剂的质量为复合纤维干质量的0.1%,水的质量为复合纤维干质量的12%。

实施例5

本发明实施例提出一种牛奶蛋白针织保健面料的料制备工艺,包括以下步骤:

将甲壳素加入牛奶蛋白纺丝液中,以400r/min的搅拌速率搅拌均匀制得混合纺丝原液,将混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维;将复合纤维与木棉纤维混合纺制成复合纱线;将复合纱线利用针织工艺,以珠地网眼组织为针织物的组成结构单元制得牛奶蛋白针织保健面料。

需要说明的是,上述甲壳素和牛奶蛋白纺丝液的固液质量比为1.5:8.0。

实施例6

本发明实施例提出一种牛奶蛋白针织保健面料的料制备工艺,包括以下步骤:

将甲壳素加入牛奶蛋白纺丝液中搅拌均匀,制得混合纺丝原液,将混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维;将复合纤维与木棉纤维混合纺制成复合纱线;将复合纱线利用针织工艺制得牛奶蛋白针织保健面料。

效果例1

按照实施例1-6提供的牛奶蛋白针织保健面料的料制备工艺制得面料,参照FZ/T73023—2006《抗菌针织品》的相关测试方法,分别测试实施例1-6的牛奶蛋白针织保健面料的抗菌率,测试结果如表1所示。

表1抗菌率的测试结果

需要说明的是,上述抗菌率的测试数据是洗涤牛奶蛋白针织保健面料50次以后测得。

由表1中的数据可知,本发明工艺所制得的牛奶蛋白针织保健面料具有优异的抗菌效果,远远高于抗菌针织品行业标准中的AAA抗菌级别(金黄色葡萄球菌≥80,大肠杆菌≥70,白色念珠菌≥60),说明牛奶蛋白纤维、木棉纤维以及甲壳素的协同作用,使得面料具有抗菌功能,而且效果优异,抗菌的有效性较长,满足消费者抗菌性的需求。

效果例2

按照实施例1-6提供的牛奶蛋白针织保健面料的料制备工艺制得面料,参照GB/T24253—2009《纺织品防螨性能的评价》驱避法,分别测试实施例1-6的牛奶蛋白针织保健面料对螨虫的驱避率,驱避率测试结果见表2。

表1驱避率测试结果

由表2中的数据可知,本发明工艺所制得的牛奶蛋白针织保健面料具有防螨效果,且试样对螨虫的驱避率≥60%,说明木棉纤维的加入使得面料满足防螨性能的要求。

综上所述,本发明实施例提出的牛奶蛋白针织保健面料的制备工艺,包括以下步骤:将牛奶蛋白纺丝液和甲壳素搅拌均匀形成混合纺丝原液,将混合纺丝原液静置脱泡,然后进行纺丝得到复合纤维;将复合纤维加入木棉纤维混纺制成复合纱线,将复合纱线利用针织工艺制成牛奶蛋白针织保健面料。该工艺使得原料中有效物质的作用得到永久性的发挥,同时也使得原料间混合的更加均匀,保证牛奶蛋白针织保健面料的均一性。另一方面,本发明实施例利用上述牛奶蛋白针织保健面料的制备工艺做制成的面料,该面料有身骨,有弹性,尺寸稳定性好,耐磨性好,光泽柔和,质地轻盈,给人以高雅华贵、潇洒飘逸的感觉,加之柔软丰满的手感,良好的悬垂性能,丰满自然而具有美感。而且,穿着由该面料制成的服装还兼具一定的抗菌、防螨功效。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

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