功能性羊绒纤维及其制备方法

技术领域

本公开内容涉及纺织品，更具体地说，涉及功能性羊绒纤维及其制备方法。

背景技术

市场上的许多纺织品采用，如结构改性(如等离子处理)或化学改性(如表面氟化)的表面拒染方法，以保持无污渍。然而，这些产品不具备自清洁功能，其表面性能随时间而劣化。因此，自清洁材料在纺织工业中已经受到关注。

通过使用含氟整理剂处理纺织品可获得自清洁纺织品。然而，众所周知氟是一种剧毒元素。

通过用二氧化钛(TiO

因此，需要一种消除或至少减少上述缺点和问题的纺织产品。

发明内容

本发明提供一种功能性羊绒纤维，其包括羊绒纤维；包含掺硼二氧化钛(TiO

在某些实施方式中，所述掺硼TiO

在某些实施方式中，所述层的厚度在10nm到100nm之间。

在某些实施方式中，所述层完全覆盖羊绒纤维。

在某些实施方式中，所述羊绒纤维的直径在5μm到30μm之间。

在某些实施方式中，所述掺硼TiO

本发明提供一种包含上述功能性羊绒纤维的功能性纱线。在某些实施方式中，所述功能性纱线具有2/27支纱线。

本发明提供了一种包含上述功能性羊绒纤维的功能性织物。

本发明提供了一种用于制备上述功能性羊绒纤维的方法。所述方法包括提供CMC涂覆纤维，其中所述CMC涂覆纤维是涂覆有CMC的羊绒纤维；以及使CMC涂覆纤维与掺硼TiO

在某些实施方式中，所述掺硼TiO

在某些实施方式中，所述方法还包括将羊绒纤维与包含CMC的第一溶液接触，从而形成CMC涂覆纤维。

在某些实施方式中，所述第一溶液为CMC钠盐溶液。

在某些实施方式中，所述第一溶液具有0.1％(v/v)和1％(v/v)之间的CMC浓度。

在某些实施方式中，将CMC涂覆纤维与掺硼TiO

在某些实施方式中，所述掺硼TiO

在某些实施方式中，所述TiO

在某些实施方式中，所述固化步骤包括在90℃到150℃之间的温度固化掺硼TiO

在某些实施方式中，所述方法包括将羊绒纤维与包含CMC的第一溶液接触，从而形成CMC涂覆纤维，其中第一溶液是CMC浓度在0.4％(v/v)到0.6％(v/v)之间的CMC钠盐溶液；将CMC涂覆纤维与包含掺硼TiO

本发明提供了一种制备功能性羊绒纱线的方法，包括：提供CMC涂覆纱线，其中CMC涂覆纱线是涂覆有CMC的羊绒纱线；将CMC涂覆纱线与包含掺硼TiO

本发明提供了一种制备功能性羊绒织物的方法，包括：提供CMC涂覆织物，其中CMC涂覆织物是涂覆有CMC的羊绒织物；将CMC涂覆织物与包含掺硼TiO

通过对以下附图说明、附图、某些实施方式的详细描述和随附的权利要求，本公开内容的这些以及其他方面、特征和优点将变得更加容易理解。

附图说明

随附的附图包含某些实施方式的图，以进一步说明和阐明本发明的上述和其他方面、优点和特征。应当理解，这些附图描绘了本发明的实施方式而不能用于限制本发明的保护范围。将通过使用附图以额外的特性和细节描述和解释本发明，在附图中：

图1为描绘根据某些实施方式的功能性羊绒纤维横截面的示意图；

图2为描绘根据某些实施方式的用于制备功能性羊绒纤维的方法的流程图；

图3为描绘根据某些实施方式的用于制备功能性羊绒纤维的方法的流程图；

图4为使用TO、BO、TB1和TB2制剂制备的功能性羊绒衫的甲基橙(MO)降解试验结果；

图5为使用TB2制备的功能性羊绒衫的甲基橙(MO)降解试验结果；

图6为使用不同浓度的TB2制备的功能性羊绒衫的洗涤稳定性测试结果；

图7为使用TB2制备的功能性白羊绒纱线在洗涤前不同浸泡时间的MO降解试验结果；

图8为使用TB2制备的功能性白羊绒纱线在洗涤后不同浸泡时间的MO降解试验结果；

图9为原始羊绒织物和用TB2制备的功能性羊绒织物的红酒去除试验结果；

图10为原始羊绒织物和用TB2制备的功能性羊绒织物的咖啡去除试验结果；

图11A为原始羊绒织物的扫描电子显微镜(SEM)图像；

图11B为用TB2制备的功能性羊绒织物的SEM图像；和

图12为原始羊绒纤维和用TO制备的功能性羊绒纤维的X射线衍射(XRD)光谱。

具体实施方式

本发明提供了一种功能性羊绒纤维，其包括羊绒纤维、包含掺硼TiO

图1为描绘根据某些实施方式的功能性羊绒纤维横截面的示意图。所述功能性羊绒纤维10包括羊绒纤维11、掺硼TiO

在某些实施方式中，羊绒纤维是从羊绒山羊或类似材料中获得的纤维。

在某些实施方式中，羊绒纤维的直径在5μm到30μm之间、10μm到25μm之间，或10μm到20μm之间。

在某些实施方式中，掺硼TiO

在某些实施方式中，掺硼TiO

在某些实施方式中，掺硼TiO

在某些实施方式中，掺硼TiO

在某些实施方式中，掺硼TiO

本发明所述的功能性羊绒纤维可用于制造不同的功能性纺织品，例如纱线、织物或衣服。包含本发明所述功能性羊绒纤维的功能性纺织品具有自清洁功能和高洗涤稳定性。在某些实施方式中，功能性羊绒纱线包括本发明所述的互锁功能性羊绒纤维。

图2为描绘根据某些实施方式的功能性羊绒纤维制备方法的流程图。在步骤S21中，提供CMC涂覆纤维。CMC涂覆纤维是一种用CMC涂覆的羊绒纤维。在步骤S22中，CMC涂覆纤维与掺硼TiO

图3为描绘根据某些实施方式的功能性羊绒纤维制备方法的流程图。在步骤S31中，羊绒纤维与CMC溶液接触，从而形成CMC涂覆纤维。在步骤S32中，CMC涂覆纤维与掺硼TiO

在某些实施方式中，掺硼TiO

在某些实施方式中，CMC溶液为CMC钠盐溶液。

在某些实施方式中，CMC溶液的CMC浓度在0.1％到1.0％(v/v)之间，0.3％到0.8％(v/v)之间，或0.4％到0.6％(v/v)之间。

在某些实施方式中，掺硼TiO

在某些实施方式中，所述掺硼TiO

在某些实施方式中，所述掺硼TiO

实施例1：掺硼TiO

掺硼TiO

表1

实施例2：功能性羊绒衫的制备

步骤1：使用滚筒式烘干机，用非离子洗涤剂在40下洗涤白色羊绒衫6min。干燥后，将羊绒衫浸入洗衣机中0.5％(v/v)CMC钠盐溶液5min，形成CMC涂覆衫。然后，用水清洗CMC涂覆衫。

步骤2：将CMC涂覆羊绒衫浸入洗衣机中掺硼TiO

实施例3：功能性羊绒纱线的制备

步骤1：白色羊绒纱线在40下用非离子洗涤剂洗涤30min。干燥后，将羊绒纱线放置在25下含有0.5％(v/v)CMC钠盐溶液的打样机中3min，以形成CMC涂覆纱线。然后，用水清洗CMC涂覆纱线。

步骤2：将CMC涂覆纱线放置在25下含有掺硼TiO

步骤3：通过喷水和上蜡对功能性羊绒纱线进行进一步处理。然后，将处理过的纱线织成一个布样。

实施例4：甲基橙(MO)降解试验

在配备荧光灯和振荡器的测试箱中，在以下条件下进行MO降解试验：

织物尺寸：2*2cm

-MO溶液：15.3μM

-可见光强度：～8mW/cm

-紫外光强度：～84.9μW/cm

将本发明所述的功能性羊绒织物和对照样品浸入含有25mL MO(15.3μM)溶液的容器中。将所述容器放在振荡器上并暴露在光源下。原始MO液也在相同条件下暴露于光照。在给定的时间间隔内，收集2mL MO液。在464nm波长下，通过紫外-可见分光光度计测量MO浓度的变化。

实施例5：洗涤稳定性测试

将样品洗涤5次，以测试其洗涤稳定性。按照AATCC-143测试方法进行测试。

实验条件如下所示：

-非离子洗涤剂(2g/L)

-400rpm，30min，室温

图4为使用TO、BO(仅含氧化硼)、TB1和TB2制备的功能性羊绒衫的甲基橙(MO)降解试验结果。用TB1和TB2制备的功能性羊绒衫在紫外光下210min后，MO浓度分别降低50％和57％，而使用TO和BO制备的羊绒衫在紫外光下210min后，MO浓度仅降低20％。测试结果表明，掺硼TiO

图5为使用TB2制备的功能性羊绒衫的甲基橙(MO)降解试验结果。裁剪了功能性羊绒衫的三个部分用于测试。可见光照射7.5hr后，三个部分的MO浓度降低94％。

图6为使用具有不同浓度的掺硼TiO

图7为使用TB2制备的功能性白羊绒纱线在洗涤前不同浸泡时间的MO降解试验结果。浸泡时间为5、10和15min(指纱线浸泡在掺硼TiO

图8为使用TB2制备的功能性白羊绒纱线在洗涤后不同浸泡时间的MO降解试验结果。5次洗涤后，浸泡时间分别为5、10和15min的功能性羊绒纱线的MO浓度在可见光照射5.5hr后下降了91％。浸泡时间较短(如5min)的功能性羊绒纱线与较长浸泡时间(如10min和15min)的功能性羊绒纱线相比，MO浓度衰减较快。

实施例6：红酒去除试验

红酒去除试验如下：将100μL红酒滴在织物上，使红酒在织物上停留30min，用水冲洗织物，在可见光下照射具有污渍的织物20hr，观察织物上的残留颜色，通过拍照记录织物上的颜色变化。

图9为用TB2制备的功能性羊绒织物91和原始羊绒织物92的红酒去除试验结果。如图9的照片所示，可见光下照射20hr后，功能性羊绒织物91的表面上未发现任何污渍(照片的左下方)，而可见光下照射20hr后，原始羊绒织物92的表面上仍可见明显的污渍93(照片的右下方)。

实施例7：咖啡去除试验

咖啡去除试验如下：将100μL咖啡滴在织物上，使咖啡在织物上停留30min，用水冲洗织物，可见光下照射具有污渍的织物20hr，观察织物上的残留颜色，通过拍照记录织物上的颜色变化。

图10为用TB2制备的功能性羊绒织物101和原始羊绒织物102的咖啡去除试验结果。功能性羊绒织物101的表面上未发现污渍(照片的左下方)，而原始羊绒织物102的表面上仍可见明显的污渍103(照片的右下方)。

图11A为原始羊绒织物的SEM图像。如图11A所示，原始羊绒织物包括原始羊绒纤维111。图11B为用TB2制备的功能性羊绒织物的SEM图像。如图11B所示，功能性羊绒织物包括功能性羊绒纤维112。功能性羊绒纤维112由含掺硼TiO

图12为原始羊绒纤维和用TO制备的功能性羊绒纤维的X射线衍射(XRD)光谱。结果表明，在羊绒纤维表面涂覆了TiO

因此，可见本发明提供了用于制造功能性羊绒纤维、纱线、织物或纺织品的可见光活性自清洁制剂和方法。用光催化掺硼TiO

尽管根据某些实施方式描述了本发明，但对本领域普通技术人员显而易见的其他实施方式也在本发明的范围内。因此，本发明的范围仅由权利要求限定。