一种银质金色棉纤维织物的制备方法
【专利说明】一种银质金色棉纤维织物的制备方法
[0001]本申请是“申请日为:2014年3月7日、申请号为:201410083888.X、发明名称为:一种银质金色棉纤维/棉纤维织物的制备方法”这一发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种棉纤维的染整方法，尤其涉及一种银质金色棉纤维和/或棉纤维织物的制备方法。
【背景技术】
[0003]棉纤维及其织物不仅是可再生性天然纤维资源，而且因吸汗、透气、柔软、防敏感、容易清洗、不易起毛、起球等特性而深受消费者喜欢。
[0004]银具有高导电性，能抗5000伏静电，具有电磁屏蔽功能，因此含银纤维及其织物可以快速把静电逸散，保护人体免受电磁波侵害，尤其是对孕妇保护腹中胎儿免受电磁波影响和保障长期在电脑等电磁源附近工作人员的健康具有重要的保健作用。金属银能杀菌消毒，早在两千多年前，就被广泛的应用于医药方面。正因为银的优异抗菌功能，银纤维具有防霉祛臭功能。
[0005]如果将棉纤维及其织物与银结合，并能克服银灰黑色的缺点，使其呈现黄金般的色泽，不仅具有高效抗菌、防静电、穿着舒适的优点，还有金黄色特有的高贵装饰效果，在服装(孕妇胎儿电磁辐射屏蔽服、抗静电服、军服等)、装饰面料(演出服、窗帘、汽车内饰、舰船内饰、幕布)、军事设施屏蔽材料等领域，将有重要的市场价值。
[0006]银纤维制造方法有纯银拉丝法和纺织纤维银沉积法。这种方法制备出的纯银纤维不仅价格昂贵，而且本身不具有吸汗、透气、柔软等纺织纤维特性，在应用上受到限制。而且，纺织纤维银沉积法一般是在化学纤维(如尼龙、涤纶等)基材表面通过化学镀或者真空升华沉积而得到银镀层纤维，该纤维价格适中，强力高，但化学纤维不具有吸汗、透气特性，服用性能较差。尤其是，不论是纯银拉丝法还是纺织纤维银沉积法，得到的银纤维都是银灰色或者银灰色至黑色的过渡色，得不到黄金般的金色纤维。
[0007]例如，世界上最早的镀银纤维品牌是美国诺贝尔纤维科技公司的X-Static，其最初采用的是化学镀技术，即在尼龙纤维表面镀一层纯银。日本丰岛纺织株式会社在1999年开发出镀银涤纶。2001年三菱材料公司也研制出镀银聚酯纤维-AGposs纤维。
[0008]中国专利申请200410024079.8公开了一种镀银纤维织物的制备方法，其以化纤织物或涤纶无纺布作基体，在氮气或氩气的保护下，采用离子镀膜法镀银或不锈钢，再通过传统的电镀塑料工艺在基体表面连续镀镍、铜或银，最后再电镀一层银，生产出非服用的具有屏蔽性能的镀银纤维织物。
[0009]焦红娟等发表的论文《镀银导电纤维的制备和性能》介绍了催化纳米化学镀银聚酯短纤维的方法。
[0010]上述现有技术中，其镀银纤维均以聚酯或尼龙等合成纤维为基材，且最终产品均为银灰色，得不到银质金色纤维，更不能采用天然棉纤维/天然棉纤维织物制备出镀银纤维。
[0011 ] 而现有技术中的金黄色纤维一般采用纯黄金拉丝或者通过在化学纤维中添加黄金色颜料获得。这两类金黄色纤维均存在明显的缺陷，一方面，前者价格昂贵，例如2011年美国Nylstar公司开发出一种24KNylgold黄金纤维，据称有护肤、美容、抗衰老作用，但每克价格超过90美金；后者没有屏蔽、抗菌效果，且由于引入含有有毒元素铬的铬黄、中铬黄的化学颜料，纤维与颜料之间的结合的牢度无法与“镀层”相比，很难避免地存在一定程度的污染，并不适合家纺产品使用。另一方面，采用纯黄金拉丝方法制备出的金黄色纤维也不具有天然棉纤维的吸汗、透气、舒适的穿着性能，很难用于服用；在化学纤维中通过添加黄金色颜料获得的金黄色纤维，由于采用化学纤维作为基材，其使用过后的废弃物在自然界很难降解，不利于环保。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是，提供一种以天然棉纤维/棉纤维织物为基材，利用可溶性银盐，在催化剂的作用下，通过催化纳米化学镀工艺制备出产品附加值高、装饰效果好银质金色棉纤维/棉纤维织物。
[0013]本发明为实现上述目的采用的技术方案是，一种银质金色棉纤维和/或棉纤维织物的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤:
[0014](I)将脱脂并已净洗干净的棉纤维和/或棉纤维织物按浴比1: 4-200置于后整理加工设备中，浴液保证在有效循环的条件下，加入碱剂、氯代乙酸，按现有纤维素羧甲基化工艺将棉纤维或其织物羧甲基化，羧甲基化率为0.5-35% ;
[0015](2)加入可溶性银盐，添加比例按棉纤维和/或棉纤维织物与银的重量百分比为I: 0.01-0.03，后在 30-60 °C 下恒温反应 20_100min ；
[0016](3)加入含有亚氨基二磺酸铵、苯并三氮唑、氨水三种组分的复合稳定剂，在30-60 °C 下反应 30-90min ;其中，
[0017]上述复合稳定剂中，亚氨基二磺酸铵、苯并三氮唑、氨水三种组分的重量份数比为I: 0.1: 1-7 ；
[0018]棉纤维和/或棉纤维与上述复合稳定剂的重量百分比为1: 0.001-0.10 ；
[0019](4)先按棉纤维和/或棉纤维织物与路易斯酸催化剂的重量百分比为I: 0.0001-0.01，在溶液中加入路易斯酸催化剂并循环反应30-60min ;
[0020]再按棉纤维和/或棉纤维织物与葡萄糖或乙醛的重量百分比为1: 0.01-0.20，在溶液中滴加入葡萄糖或乙醛，35-65°C下恒温反应20-90min ；
[0021](5)将处理后的棉纤维和/或棉纤维织物依次经表面活性剂洗涤、钝化，再经清水漂洗、脱水、烘干即得。
[0022]作为优选，上述可溶性银盐为硝酸银、醋酸银、氟化银。
[0023]进一步优选，上述路易斯酸催化剂为二氯化钯、硝酸铑或三氯化铑。
[0024]进一步优选，上述银质金色棉纤维/棉纤维织物可以用于纯纺，也可以用于与其他纤维以任意比例混纺。
[0025]进一步优选，上述棉纤维织物为棉纤维纯纺织物或棉纤维与化学纤维的混纺织物。
[0026]进一步优选，上述制备方法制备出的银质金色棉纤维/棉纤维织的抑菌率彡90%，电磁辐射衰减率彡92%。
[0027]进一步优选，按上述制备方法制备出的银质金色棉纤维，其可以用于纯纺，也可以用于与其他纤维以任意比例混纺。
[0028]上述技术方案直接带来的技术效果是，以天然棉纤维和/或棉纤维织为原料，采用可溶性银盐，在路易斯酸催化剂作用下，通过催化纳米化学镀技术获得的金黄色棉纤维/棉纤维织物，具有如下特色和优点:
[0029]1、利用相对廉价的可溶性银盐为原料，获得与现有技术直接采用纯黄金拉丝方法制备出的产品相同黄金色泽的产品，其附加值高、装饰效果好。
[0030]2、较好地保留了天然棉纤维所具有的吸汗、透气、柔软、防敏感、容易清洗、不易起毛、起球等优良服用特性，且使用后的废弃物可自然降解。
[0031]3、由于采用催化纳米化学镀工艺进行“镀银”，其具有较好的抗菌、自洁净、导电、抗静电、屏蔽电磁辐射等功能，且颜色的耐久性能好。
[0032]4、按本发明的方法制备出的银质金色棉纤维既可以纯纺，也可以与其他纤维以任意比例混纺。
【附图说明】
[0033]图1为银质金色棉纤维/棉纤维织物X-射线衍射谱图；其中，(a)无银棉纤维X-射线衍射图；(b)金色镀银棉纤维X-射线衍射图；
[0034]图2-1至图2-8为银质金色棉纤维织物样品的电镜照片；其中，图2-5的放大倍数为5万倍，其余各图的放大倍数均为2万倍。
【具体实施方式】
[0035]实施例1
[0036](I)将脱脂并净洗干净的棉纤维和棉纤维织物共lOOKg，按浴比1: 4置于射流式后整理加工设备中，浴液保证在有效循环的条件下，加入碱剂、氯代乙酸，按现有纤维素羧甲基化工艺将棉纤维或其织物羧甲基化，清洗后排水，羧甲基化率为0.3%。
[0037](2)继步骤(I)，重新放入清水，浴比不变。在配料釜内加入1.57Kg硝酸银，制备成溶液后进入循环系统，在30°C下反应10min。
[0038](3)继步骤(2)，将亚氨基二磺酸铵、苯并三氮唑、氨水三种组分按重量份数比为1: 0.1:1混合成复合稳定剂，称取0.1Kg制备成溶液后进入循环系统，30°C下反应90mino
[0039](4)继步骤(3)，称取二氯化钯0.0lKg制备成溶液后进入循环系统循环30min ;
[0040]再称取葡萄糖IKg制备成溶液后滴加入循环系统，45°C下恒温反应20min。
[0041](5)继步骤(4)，将已处理后的棉纤维或其织物先经非离子表面活性剂洗涤、再经阳离子表面活性剂钝化，最后经清水漂洗、脱水、烘干，即得银质金色棉纤维/棉纤维织物或其织物。
[0042]所获得的银质金色棉纤维/棉纤维织物的颜色为金黄色，抑菌率多93%,电磁辐射衰减率多94%。如图2-1所示，在电镜下，放大倍数为2万倍，显示纤维中的银离子呈纳米状态。
[0043]实施例2
[0044](I)将脱脂并净洗干净的棉纤维和棉纤维织物共lOOKg，按浴比1: 200置于溢流式后整理加工设备中，浴液保证在有效循环的条件下，加入碱剂、氯代乙酸，按现有纤维素羧甲基化工艺将棉纤维或其织物羧甲基化。反应完毕，清洗后排水，羧甲基化率为35%。
[0045](2)继步骤(I)，重新放入清水，浴比1: 100。在配料釜内加入4.72Kg硝酸银，制备成溶液后进入循环系统，在60°C下反应20min。
[0046](3)继步骤(2)，将亚氨基二磺酸铵、苯并三氮唑、氨水三种组分按重量份数比为I: 0.1: 7混合成复合稳定剂，称取1Kg制备成溶液后进入循环系统，60°C下反应30min。
[0047](4)继步骤(3)，称取硝酸铑IKg制备成溶液后进入循环系统循环60min