一种含有负氧离子的面料及其生产工艺

技术领域

本申请涉及面料的领域，尤其是涉及一种含有负氧离子的面料及其生产工艺。

背景技术

负氧离子是带负电荷的单个气体分子和氢离子团的总称，被誉为“空气维生素”，负氧离子有利于人体的身心健康，它主要是通过人的神经系统及血液循环能对人的机体生理活动产生影响。

中国专利申请文献CN109680486A公开了一种负离子发生面料的制备方法及负离子发生面料，包括制备纳米复合负离子发射材料：将负离子发射材料在溶剂中进行液相研磨，并加入低分子量聚乙二醇或聚乙烯醇或超支化含羟基和羧基的聚合物作为表面修饰剂，室温混合得到纳米复合负离子发射材料的溶液；制备负离子发生面料：将所述纳米复合负离子发射材料的溶液与氨基硅油复合，得到所述负离子发生面料。所述水性涂料纳米复合材料的负离子发射量达到9000个/立方厘米以上，辐射值达到0.03ucV以下。

然而，负离子面料在自然环境下会很快挥发，因此短时间后便会失去释放负离子的功效，因此有必要研发一种可以提升负离子功效长久性的面料。

发明内容

为了提升负氧离子耐久性能，本申请提供一种含有负氧离子的面料及其生产工艺。

第一方面，本申请提供了一种含有负氧离子的面料，采用如下的技术方案：

一种含有负氧离子的面料，包括面料本体与负离子处理试剂，所述负离子处理试剂包括如下质量份的组分：

负离子粉40-60份

改性木质素16-20份

氯化氢4-6份

乳化剂15-30份

去离子水570-690份

油酸三乙醇胺200-220份

三羟甲基丙烷二烯丙基醚15-17份。

改性木质素与氯化氢、乳化剂与三羟甲基丙烷二烯丙基醚结合后，可形成纳米胶囊，纳米胶囊对负离子粉进行包覆，使得负离子粉可以缓慢释放，在布料使用一段时间后，还具有释放负氧离子的效果，提升了负氧离子的效果持久度。

作为优选，所述改性木质素的制备方法包括如下步骤：将木质素溶解在去离子水中，调节至碱性后搅拌得到木质素溶液，将胱氨酸溶解在去离子水中，得到胱氨酸溶液，水浴加热木质素溶液后，将胱氨酸溶液添加至木质酸溶液中，反应结束后调节至体系至酸性，随后洗涤，抽滤并干燥，得到改性木质素。

木质素是一种天然存在于绝大多数植物体内的芳香族高分子化合物，含有苯环、酚羟基、醇羟基、甲氧基、醚键等，这些基团使得木质素具备吸收紫外线、抗氧化等性能，对负氧离子粉中的负氧离子起到保护的作用，减少负氧离子的挥发速度；同时，使用胱氨酸对木质素进行改性，使得木质素接枝氨基，氨基与木质素中的羟基结合后形成共价键，使得木质素的结构更加稳定，从而可提升体系的稳定性，对面料的耐水洗性能有所改善。

作为优选，水浴加热的温度控制在80-90℃。

控制水浴加热的温度在上述范围之内，可得到接枝率与产率更高的改性木质素。

作为优选，反应时间控制在1-3h。

控制胱氨酸与木质素之间的反应时间在上述范围内，可提升胱氨酸与木质素的接枝率。

作为优选，所述胱氨酸与木质素之间的质量比为1：(0.9-1.1)。

控制胱氨酸与木质素在上述质量比范围内，可得到更加稳定的改性木质素。

作为优选，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠。

十二烷基硫酸钠与改性木质素、氯化氢与三羟甲基丙烷二烯丙基醚之间结合形成胶囊质体，胶囊质体对负离子粉进行包覆，使得负离子粉可以缓慢释放，从而提升了面料中负氧离子的长久释放效果，同时，该将囊质体带有丰富的负电荷，具有优良的稳定性。

作为优选，所述改性木质素、盐酸与十二烷基硫酸钠之间的质量比为(3.4-3.6)：1：(4.3-4.5)。

控制改性木质素、氯化氢与十二烷基硫酸钠在上述质量比的范围内，可得到更为稳定的胶囊质体。

作为优选，所述负离子处理试剂的制备方法包括如下步骤：将改性木质素溶解后加入氯化氢进行酸化并搅拌，搅拌均匀后加入十二烷基硫酸钠、三羟甲基丙烷二烯丙基醚与负离子粉再次搅拌，然后分散并过滤干燥，随后加入至油酸三乙醇胺中均质，即可得到负离子处理剂。

将改性木质素与十二烷基硫酸钠、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、负离子粉与油酸三乙醇胺处理混合后，即可得到负离子处理试剂，负离子处理试剂对面料进行处理后，一方面可提升面料中负氧离子的释放效果，另一方面可提升面料的耐水洗性能。

第二方面，本申请提供一种含有负氧离子的面料的生产工艺，包括如下步骤：

混纺：以涤纶为经线，腈纶为纬线进行混纺，得到混纺纱线；

编制：对混纺纱线进行编织，得到坯布；

除杂：去除坯布表面的绒毛，并进行丝光处理；

染色：对坯布进行染色处理；

负氧离子处理：将染色后的坯布浸泡至负离子处理试剂中处理；

烘干：将处理后的坯布进行烘干，得到预制坯布；

检验包装：对预制坯布按照生产要求进行再次检验，随后进行包装存放。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.改性木质素与乳化剂、氯化氢、三羟甲基丙烷二烯丙基醚结合后得到胶囊质体，胶囊质体将负离子粉进行包覆，负氧离子缓慢释放，可使得面料达到长久的释放负氧离子的效果；

2.胱氨酸与木质素接枝后得到改性木质素，改性木质素的氨基与羟基形成共价键，从而使得整个体系的稳定性得到大幅的提升；

3.木质素与十二烷基硫酸钠结合后具有良好的疏水效果，面料附着负离子处理试剂后，可提升面料的耐水洗效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种含有负氧离子的面料及其生产工艺。

负氧离子面料的制备：以涤纶为经线，腈纶为纬线进行混纺，得到混纺纱线，将混纺纱线进行编织，得到坯布，用高温金属去除坯布表面的绒毛，并对坯布进行丝光处理，随后将坯布进行染色，染色后将浸泡至负离子处理试剂中，搅拌均匀并静置3h，使得负离子处理试剂与坯布充分接触，随后将坯布送入烘箱中烘干，得到成品布，随后对成品布进行收卷即可。

实施例1

改性木质素的制备：按照质量比为0.9:1称取木质素与胱氨酸共16g，将称取的木质素和1g氢氧化钠共同加入至7mL的甲醛中并搅拌均匀，得到木质素溶液，将称取的胱氨酸和3mL甲醛混合均匀得到胱氨酸溶液，将木质素溶液液水浴加热至90℃，随后将胱氨酸溶液滴加至木质素溶液中，等待反应结束调节至酸性，随后用去离子水反复洗涤，抽滤后干燥，得到改性木质素。

负离子处理试剂的制备：称取上述制备的改性木质素，按照改性木质素、1mol/L氯化氢、十二烷基硫酸钠的质量比为3.6:1:4.3称取盐酸与十二烷基硫酸钠，将改性木质素溶解于500mL的去离子水中，随后将称量的氯化氢溶液加入至去离子水中酸化，加入称取的十二烷基硫酸钠，在400rpm的转速下搅拌0.5h，得到混合溶液，随后将15g的三羟甲基丙烷二烯丙基醚和40g的负离子粉共同加入至混合溶液中，再用均质机以10000rpm的转速乳化分散3min，得到负离子-木质素-十二烷基硫酸钠胶囊质体，将负离子-木质素-十二烷基硫酸钠胶囊质体加入至200ml油酸三乙醇胺中使用均质机均质后即可得到负离子处理试剂。

实施例2

改性木质素的制备：按照质量比为1.1:1称取木质素与胱氨酸共20g，将称取的木质素和1.5g氢氧化钠共同加入至9mL的甲醛中并搅拌均匀，得到木质素溶液，将称取的胱氨酸和4mL甲醛混合均匀得到胱氨酸溶液，将木质素溶液液水浴加热至80℃，随后将胱氨酸溶液滴加至木质素溶液中，等待反应结束调节至酸性，随后用去离子水反复洗涤，抽滤后干燥，得到改性木质素。

负离子处理试剂的制备：称取上述制备的改性木质素，按照改性木质素、1mol/L氯化氢、十二烷基硫酸钠的质量比为3.4:1:4.5称取盐酸与十二烷基硫酸钠，将改性木质素溶解与600mL的去离子水中，随后将称量的氯化氢溶液加入至去离子水中酸化，加入称取的十二烷基硫酸钠，在400rpm的转速下搅拌0.5h，得到混合溶液，随后将17g的三羟甲基丙烷二烯丙基醚和60g的负离子粉共同加入至混合溶液中，再用均质机以10000rpm的转速乳化分散3min，得到负离子-木质素-十二烷基硫酸钠胶囊质体，将负离子-木质素-十二烷基硫酸钠胶囊质体加入至220ml油酸三乙醇胺中使用均质机均质后即可得到负离子处理试剂。

实施例3

改性木质素的制备：按照质量比为1:1称取木质素与胱氨酸共18g，将称取的木质素和1.2g氢氧化钠共同加入至8mL的甲醛中并搅拌均匀，得到木质素溶液，将称取的胱氨酸和3.5mL甲醛混合均匀得到胱氨酸溶液，将木质素溶液液水浴加热至85℃，随后将胱氨酸溶液滴加至木质素溶液中，等待反应结束调节至酸性，随后用去离子水反复洗涤，抽滤后干燥，得到改性木质素。

负离子处理试剂的制备：称取上述制备的改性木质素，按照改性木质素、1mol/L氯化氢、十二烷基硫酸钠的质量比为3.5:1:4.4称取氯化氢与十二烷基硫酸钠，将改性木质素溶解于550mL去离子水中，随后将称量的氯化氢溶液加入至去离子水中酸化，加入称取的十二烷基硫酸钠，在400rpm的转速下搅拌0.5h，得到混合溶液，随后将16g的三羟甲基丙烷二烯丙基醚和50g的负离子粉共同加入至混合溶液中，再用均质机以10000rpm的转速乳化分散3min，得到负离子-木质素-十二烷基硫酸钠胶囊质体，将负离子-木质素-十二烷基硫酸钠胶囊质体加入至220ml油酸三乙醇胺中使用均质机均质后即可得到负离子处理试剂。

实施例4

实施例4以实施例3为基础，实施例4与实施例3的区别仅在于：在负离子处理试剂的制备过程中，改性木质素、1mol/L氯化氢、十二烷基硫酸钠之间的质量比为3.8：1:4.4。

实施例5

实施例5以实施例3为基础，实施例5与实施例3的区别仅在于：在负离子处理试剂制备过程中，改性木质素、1mol/L氯化氢、十二烷基硫酸钠之间的质量比为3.5:1:4.7。

实施例6

实施例6以实施例3为基础，实施例6与实施例3的区别仅在于：在负离子处理试剂制备过程中，改性木质素、1mol/L氯化氢、十二烷基硫酸钠之间的质量比为3.5:1.2:4.4。

实施例7

实施例7以实施例3为基础，实施例7与实施例3的区别仅在于：在改性木质素的制备过程中，木质素与胱氨酸之间的质量比为0.7:1。

实施例8

实施例8以实施例3为基础，实施例8与实施例3的区别仅在于：在改性木质素的制备过程中，木质素与胱氨酸之间的质量比为1.3：1。

对比例1

对比例1以实施例3为基础，对比例1与实施例3的区别仅在于：在改性木质素的制备过程中未添加胱氨酸。

对比例2

对比例2以实施例3为基础，对比例2与实施例3的区别仅在于:在负离子处理试剂的制备过程中，十二烷基苯磺酸钠替换为十六烷基三甲基溴化氨。

对比例3

对比例3以实施例3为基础，对比例3与实施例3的区别仅在于：在改性木质素的制备过程中，水浴加热的温度为95℃。

性能检测试验

对由实施例1-8，对比例1-4的负氧离子布料进行取样，并对样品进行负离子发生量测试、耐水洗试验。

(1)耐水洗试验

选取《GBT 12490-2014纺织品色牢度试验耐家庭和商业洗涤色牢度》和《GB/T251-2008纺织品色牢度试验评定沾色用灰色样卡》为标准，每份样品测量6次，测量后选取平均值，并将测试结果填写至表1中。

(2)负离子发生量测试

选取《GB/T 30128-2013纺织品负离子发生量的检测和评价》为标准，每份试样裁取5组试样，每组试样各两块试样，对每组试样进行测试，测试后选取平均值，并将测试结果填写至表1中。

表1

由表1可知，实施例1-3的色牢度等级为5级，从而可以看出本申请所制备的负氧离子面料具有良好的耐水洗效果；实施例1-3的负离子发生量均大于1000个/cm

由表1可知，实施例3与实施例4的区别仅在于：实施例3中改性木质素、氯化氢与十二烷基硫酸钠之间的质量比为3.5:1:4.4，实施例4中改性木质素、氯化氢与十二烷基硫酸钠之间的质量比为3.8:1:4.4，实施例3中负离子的发生量为1611个/cm

由表1可知，实施例3与实施例5的区别在于：实施例3中改性木质素、氯化氢与十二烷基硫酸钠之间的质量比为3.5:1:4.4，实施例4中改性木质素、氯化氢与十二烷基硫酸钠之间的质量比为3.5:1:4.7，实施例3中色牢度等级为5级，实施例5中色牢度等级为3级，实施例5与实施例3相比，色牢度等级有所下降，这可能是因为，十二烷基硫酸钠的占比上升，与三羟甲基丙烷二烯丙基醚盐酸盐之间有一定的影响，加上搅拌的作用，会使得乳液发生一定的并聚，使得体系的稳定性有所下降，故布料的耐水洗性能有所下降，色牢度等级降低。

实施例3中负离子的发生量为1611个/cm

由表1可知，实施例3与实施例6的区别在于：实施例3中改性木质素、氯化氢与十二烷基硫酸钠之间的质量比为3.5:1:4.4，实施例4中改性木质素、氯化氢与十二烷基硫酸钠之间的质量比为3.5:1.2:4.4，实施例3中色牢度等级为5级，实施例6中色牢度等级为3级，实施例6与实施例3相比，色牢度等级有所下降，这可能是因为氯化氢的占比上升后，生成的三羟甲基丙烷二烯丙基醚盐酸盐离子含量也随之上升，而三羟甲基丙烷二烯丙基醚盐酸盐会严重影响乳液的稳定性，会使得乳液液滴之间并聚，胶囊体之间会发生严重的团聚现象，生成不规则的块状物，有效成分难以附着在布料表面，对布料水洗的保护作用有所下降，故布料的色牢度等级降低。

实施例3中负离子的发生量为1611个/cm

由表1可知，实施例3与实施例7的区别在于：实施例3中木质素与胱氨酸之间额的质量比为1:1，实施例7中木质素与胱氨酸之间的质量比为0.7:1，实施例3中色牢等级为5级，实施例7中色牢等级为4级，实施例7与实施例3相比，色牢等级有所下降，这可能是因为木质素的比例下降后，改性木质素的产物与接枝率均有所下降，得到的改性木质素含量有所下降，对水洗的抗衡力度有所下降，故色牢等级降低。

实施例3中负离子的发生量为1611个/cm

由表1可知，实施例3与实施例8的区别在于：实施例3中木质素与胱氨酸之间额的质量比为1:1，实施例8中木质素与胱氨酸之间的质量比为1.3:1，实施例3中色牢等级为5级，实施例8中色牢等级为4级，实施例7与实施例3相比，色牢等级有所下降，这可能是因为胱氨酸的占比下降后，得到的改性木质素的两有所下降，部分木质素未接枝氨基，难以与木质素自身的羟基形成稳定的共价键，故稳定性有所下降，对水洗抗衡力有部分减弱，故色牢等级有所下降。

由表1可知，实施例3与对比例1的区别在于：实施例3中使用胱氨酸对木质素进行改性，对比例1中未添加有胱氨酸，对比例1中木质素与胱氨酸之间的质量比为1.3:1，实施例3中色牢等级为5级，对比例1中色牢等级为3级，对比例1与实施例3相比，色牢等级有所下降，这是因未被改性的胱氨酸不含有氨基，故没有共价键的生成，体系的稳定性有所下降，对水洗的抗衡能力也下降，所以对比例1的色牢度等级降低。

由表1可知，实施例3与对比例2的区别在于：对比例2将十二烷基苯磺酸钠替换为十六烷基三甲基溴化氢，实施例3中色牢等级为5级，对比例2中色牢等级为2级，对比例2与实施例3相比，色牢度等级有所下降，这是因为十六烷基三甲基溴化氢是一种弱酸盐，十六烷基三甲基溴化氢溶解后会结合水中的H

对比例2与实施例3相比，负离子发生量与评价均有所下降，这是因为木质素溶解后，难以形成胶囊质体，负离子粉未被包覆，负离子粉游离在体系外，被紫外线灯照射后的负离子有效成分快速消散，故负离子发生量与评价均有所下降。

由表1可知，实施例3与对比例3的区别在于：对比例3中改性木质素的制备过程中，水浴加热的时间选择为95℃，对比例3的色牢度为3级，对比例3与实施例3相比，色牢度等级下降，这可能是因为反应温度过大后，部分中间体产物发生了可逆反应，少量的智联胱氨酸多肽产物在高温的时候发生了断链现象，使得产率与接枝率均下降，故改性木质素生成的两下降，木质素的羟基难以形成共价键，稳定性下降，故耐水洗效果较弱，色牢度有所下降。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。