本发明属于纺织技术领域，尤其是涉及一种丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯。
背景技术：
拉舍尔毛毯是在拉舍尔经编机编织，通过剖绒、印花、整理和缝纫包边制作而成。拉舍尔是腈纶中最新、最畅销的面料之一，以手感柔软，质地细腻，环保等为特点。主要用于高档被毯，裘皮大衣镶边装饰，高档布艺玩具，车饰，保暖衣帽服饰等。
以腈纶为原料制备拉舍尔毛毯成本较高。为降低生产成本，市场上推出了基于涤纶的拉舍尔毛毯。
涤纶拉舍尔毛毯的缺点也十分明显：
1、吸湿排汗性能弱。比利时根特大学等机构研究人员在新一期《应用和环境微生物学》上报告说，收集了一些健康志愿者运动时所穿的t恤衫，将其放置28小时后的对比显示，涤纶衣服上的汗臭味比棉质衣服更大、细菌生长更快。原因是与棉质衣服上的纤维能吸水相比，涤纶纤维的吸水性较差，纤维之间留存的水分促进了细菌生长；原棉纤维的公定回潮率为8.5%，但是涤纶纤维只有0.4%。
2、抗静电性能和舒适性能较差。由于涤纶纤维的大分子是以共价链为主的有机化合物，它不能电离，也不能传递电子或离子，再加上其分子基团极性很小，疏水性大，其体积比电阻达到1014～1015ω•cm，一旦摩擦产生静电后，电荷不易逸散，静电释放非常缓慢，引起电荷积聚。尤其是在秋、冬等干燥季节，当人手指接触金属体时，会产生放电现象如蜂螫、电击的感觉；最新的研究表明：静电对心脏病、精神分裂症、重度神经衰弱等不能承受强烈刺激的患者是一种潜在的威胁，因为它能诱发心律失常。
3、生产安全和健康隐患。生产过程中，由于涤纶纤维是极易产生静电，涤纶拉舍尔毛毯常有放电现象，在易爆车间内容易发生爆炸和火灾事故；给生产和使用带来较大困难，具有极大的安全和健康隐患。
综上，以涤纶纤维为绒纱的拉舍尔毛毯虽具有价格低廉、手感滑爽、手感丰满、柔软不失挺括等特点，但由于吸湿性差、闷热感、易带静电、易沾污灰尘等问题，大大影响了其使用。安全生产兼顾生产效率，提高涤纶拉舍尔毛毯的使用舒适性、抗静电性和抗菌性等，具有重大意义和广阔市场前景。
桑蚕丝是一种天然的蛋白质纤维，主要有丝素和丝胶构成，其中，丝胶是一种水溶性球状蛋白，占蚕丝总质量的20～30%。丝胶蛋白主要组成是氨基酸，分子结构中含有羟基、羧基等亲水性基团，具有多样化的物化特性，例如抗氧化、紫外线保护、吸湿和抗菌活性等。绝大部分丝胶在煮茧与蚕丝精练等工序中随生产废水排放，中国每年生产桑蚕生丝约6～8万吨，就有2～3万吨的丝胶蛋白质随废水流失，资源流失率约25%。因此，如何有效利用丝胶蛋白，减少废水的排放同样具有重要意义。
技术实现要素：
为克服涤纶拉舍尔毛毯吸湿性差、闷热感、易带静电、易滋生细菌等问题，并充分有效利用丝胶蛋白，本发明提供了一种丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯。
本发明是通过以下技术实现的：
一种丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯，所述丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯为纤维表面接枝有丝胶蛋白的抗静电、抗菌涤纶拉舍尔毛毯，其制备步骤如下：
1）碱减量：取经预处理、空气等离子处理的涤纶拉舍尔毛毯浸轧碱液后，于110～130℃下汽蒸2～10min，充分水洗、中和、烘干，得待改性涤纶拉舍尔毛毯；
2）银胶溶液准备：取丝胶粉按固液比1g：10～50ml的比例加入1～2g/l的硝酸银溶液中混合，加入抗静电剂，以1～3滴/秒速度滴加0.1～0.2mol/l硼氢化钠溶液并持续搅拌直至溶液不再变色为止，调节混合液ph值至9～9.5，搅拌1～2h，即得含有1～2g/l抗静电剂的银胶溶液；
3）改性：将步骤1）所得待改性涤纶拉舍尔毛毯以浴比1：100～150浸入步骤2）所得银胶溶液中，于温度60～90℃下改性60～120min后，取出甩干并以浴比1：100～150浸入10～30g/l的乙二醛水溶液中，于60～80℃下反应60～120min，取出，水洗并烘干，即得丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯。
涤纶纤维是以精对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物，聚集态结构较为规整，仅在大分子链的未端连接有羟基与羧基，是一种极少极性基团的高分子化合物。由分子结构可知，涤纶拉舍尔毛毯难以直接与富含羟基与氨基的丝胶产生紧密且牢度的联系。
发明人首先对涤纶拉舍尔毛毯进行碱减量处理，通过反复实验，确立了相对合理的工艺条件，在不明显影响涤纶纤维机械性能的基础上，破坏涤纶纤维的规整结构，使部分分子链解聚，酯键断裂，形成具有极性的羟基与羧基，再通过乙二醛的“桥接”作用实现与丝胶的连接，使丝胶牢固地连接到涤纶纤维的表面。
碱减量位置分布是本发明的关键，只有实现碱减量位置的均匀分布才可以实现丝胶在涤纶纤维表面的均匀分散，形成连续薄膜。针对这个问题，本发明人利用空气等离子体对涤纶纤维表面进行处理。空气等离子体在涤纶纤维表面进行刻蚀的同时，也会在涤纶纤维的表面引入羟基、氨基等亲水性基团。空气等离子体刻蚀作用的均匀性较好，在涤纶纤维的表面形成均匀的刻蚀点。该刻蚀点可作为涤纶纤维的进一步碱减量定位点，使涤纶纤维的碱减量更有规律和易控制。另外，因空气等离子体的作用在涤纶纤维表面引入的羟基、氨基等亲水性基团也可以起到促进丝胶在涤纶纤维表面的牢固。
在本发明中，发明人将金属盐与丝胶混合，在通过硼氢化钠的还原作用，可获得纳米尺寸的球形功能粒子，大幅度提高丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯的抗菌性及抗静电性。空气等离子体刻蚀、碱减量处理亦可为抗静电剂、抗菌剂提供存储场所。一般而言，纺织纤维的功能整理关键与难点在于整理剂在待整理纤维中的连续分布，方可良好实现预定目的。在本发明中，发明人经反复实验，研究发现，丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯中的涤纶纤维表面的凹坑点及沟槽实现了完全填充，含抗静电剂的银胶溶液在涤纶表面形成了连续薄膜，这为丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯良好的抗菌性及抗静电性提供了条件。
优选地，所述预处理为将涤纶拉舍尔毛毯以浴比1：20～40浸入1～2g/l氢氧化钠水溶液于40～60℃下15～45min，取出，水洗、中和、烘干。
涤纶拉舍尔毛毯在空气等离子体的作用前进行预处理的作用是去除纤维表面在纺丝时油脂、蜡质等杂质，以利于空气等离子体与碱减量的有效控制。
优选地，空气等离子处理的功率为1000～2000w，时间为10～20s。
优选地，涤纶拉舍尔毛毯浸轧碱液的轧余率为10～15%；所述碱液包含以下重量份的组分：氢氧化钠5～15份，水解促进剂0.5～1份，水1000份。
优选地，所述水解促进剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。
传统涤纶纤维的碱减量处理是直接利用高浓度氢氧化钠对涤纶纤维的直接作用，高浓度烧碱的排放也会带来环境压力。在本发明中，发明人以十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种为水解促进剂，使在碱减量处理中的氢氧化钠用量下降了30～50%，在一定程度上减少了氢氧化钠废水的排放，降低环境压力。
优选地，所述抗静电剂为有机抗静电剂或无机改性抗静电剂。
优选地，所述有机抗静电剂为十一烷基二羧甲基铵乙内酯、十二烷基二甲基季乙内钠和n-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙醇胺中的一种或几种。
优选地，所述无机改性抗静电剂的制备步骤如下：将金属盐、水杨酸以及水按质量比1：20～30：1000～1500进行混合并升温至50～60℃，反应60～120min后，加入与水杨酸等质量的聚乙二醇，继续反应30～60min，真空冷冻干燥，即得。
通过空气等离子体、碱减量的作用，涤纶纤维引入的羟基、氨基等亲水性基团，但由于羟基、氨基极性较小，涤纶拉舍尔毛毯使用过程中仍易带静电。由此，发明人使用抗静电剂对涤纶拉舍尔毛毯进行抗静电的改性。本发明中，不仅使用有机抗静电剂，也使用了无机改性抗静电剂。有机抗静电剂较易吸附至涤纶纤维表面并发挥作用，但其耐久性较差，在使用的过程中抗静电性能会有明显的下降。
发明人特别设计了一种无机改性抗静电剂，实现了涤纶纤维抗静电性能的持久。首先利用二价或三价金属离子与水杨酸形成络合物后，加入聚乙二醇，使金属离子络合物跟聚乙二醇内的醚键配合，在聚乙二醇内呈云状分布，形成离子导电网络，显著提高涤纶纤维的抗静电效果。
优选地，所述金属盐为硫酸锂、硫酸铁、硫酸铝和硫酸锆中的一种或几种。
优选地，真空冷冻干燥的条件如下：温度为-60～-40℃，真空度为-0.08～-0.06mpa，时间为72～96h。
本发明的有益效果在于：1）利用含抗静电剂的银胶溶液对涤纶拉舍尔毛毯进行改性，获得丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯，具有良好抗静电、抗菌以及服用性能，有良好的市场前景；2）结合空气等离子体刻蚀、碱减量处理工艺，实现在涤纶纤维的表面形成均匀的刻蚀点和引入羟基、羧基、氨基等亲水性基团，为丝胶在涤纶纤维表面的均匀分布提供前提条件；3）特别设计了一种无机改性抗静电剂，实现涤纶纤维持久的抗静电性能。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例一种丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯为纤维表面接枝有丝胶蛋白的抗静电、抗菌涤纶拉舍尔毛毯，其制备步骤如下：
1）碱减量：取经预处理、空气等离子处理的涤纶拉舍尔毛毯浸轧碱液后，于110℃下汽蒸10min，充分水洗、中和、烘干，得待改性涤纶拉舍尔毛毯；其中，预处理为将涤纶拉舍尔毛毯以浴比1：20浸入1g/l氢氧化钠水溶液于40℃下45min，取出，水洗、中和、烘干；空气等离子处理的功率为1000w，时间为20s；涤纶拉舍尔毛毯浸轧碱液的轧余率为10%；碱液包含以下重量份的组分：氢氧化钠50g，水解促进剂5g份，水10000g；水解促进剂为十六烷基三甲基溴化铵；
2）银胶溶液准备：取丝胶粉按固液比1g：10ml的比例加入1g/l的硝酸银溶液中混合，加入抗静电剂，以1滴/秒速度滴加0.1mol/l硼氢化钠溶液并持续搅拌直至溶液不再变色为止，调节混合液ph值至9，搅拌1h，即得含有1g/l抗静电剂的银胶溶液；其中抗静电剂采用如下方式制备：将硫酸锂10g、水杨酸200g以及水15000g混合并升温至50℃，反应60min后，加入与水杨酸等质量的聚乙二醇，继续反应30min，真空冷冻干燥，即得；真空冷冻干燥的条件如下：温度为-60℃，真空度为-0.08mpa，时间为72h；
3）改性：将步骤1）所得待改性涤纶拉舍尔毛毯以浴比1：100浸入步骤2）所得银胶溶液中，于温度60℃下改性120min后，取出甩干并以浴比1：100浸入10g/l的乙二醛水溶液中，于60℃下反应120min，取出，水洗并烘干，即得丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯。
根据gb/t6503-2008《化学纤维回潮率试验方法》标准对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行测试，测得该拉舍尔毛毯的回潮率为7.3%，该回潮率远高于涤纶的公定回潮率0.4%，说明本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯具有良好的吸湿性能。
根据gb/t20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》标准对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行格兰氏阴性菌与格兰氏阳性菌的抗菌能力测试。结果显示，丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯对金黄色葡萄球菌和大肠肝菌抑菌率都为99.9%。
根据gb/t12703-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行标准洗涤5次后，测得其金黄色葡萄球菌抑菌率为99.0%，大肠肝菌的抑菌率为98.5%。
根据gb/t12703.1-2008《纺织品静电性能的评定》对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行静电性能的测试。结果显示，丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯的静电压半衰期4.3s。
由以上数据可知，本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯具有良好的吸湿性能、良好的耐久抗菌性以及抗静电性。
实施例2
本实施例一种丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯为纤维表面接枝有丝胶蛋白的抗静电、抗菌涤纶拉舍尔毛毯，其制备步骤如下：
1）碱减量：取经预处理、空气等离子处理的涤纶拉舍尔毛毯浸轧碱液后，于130℃下汽蒸2min，充分水洗、中和、烘干，得待改性涤纶拉舍尔毛毯；其中，预处理为将涤纶拉舍尔毛毯以浴比1：40浸入2g/l氢氧化钠水溶液于60℃下15min，取出，水洗、中和、烘干；空气等离子处理的功率为2000w，时间为10s；涤纶拉舍尔毛毯浸轧碱液的轧余率为15%；碱液包含以下重量份的组分：氢氧化钠150g，水解促进剂10g份，水10000g；水解促进剂为十二烷基二甲基苄基溴化铵；
2）银胶溶液准备：取丝胶粉按固液比1g：50ml的比例加入1g/l的硝酸银溶液中混合，加入抗静电剂，以3滴/秒速度滴加0.2mol/l硼氢化钠溶液并持续搅拌直至溶液不再变色为止，调节混合液ph值至9.5，搅拌2h，即得含有2g/l抗静电剂的银胶溶液；其中抗静电剂采用如下方式制备：将硫酸铝10g、水杨酸300g以及水10000g混合并升温至60℃，反应120min后，加入与水杨酸等质量的聚乙二醇，继续反应60min，真空冷冻干燥，即得；真空冷冻干燥的条件如下：温度为-40℃，真空度为-0.06mpa，时间为96h；
3）改性：将步骤1）所得待改性涤纶拉舍尔毛毯以浴比1：100浸入步骤2）所得银胶溶液中，于温度60℃下改性120min后，取出甩干并以浴比1：150浸入30g/l的乙二醛水溶液中，于80℃下反应60min，取出，水洗并烘干，即得丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯。
根据gb/t6503-2008《化学纤维回潮率试验方法》标准对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行测试，测得该拉舍尔毛毯的回潮率为8.6%，该回潮率远高于涤纶的公定回潮率0.4%，说明本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯具有良好的吸湿性能。
根据gb/t20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》标准对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行格兰氏阴性菌与格兰氏阳性菌的抗菌能力测试。结果显示，丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯对金黄色葡萄球菌和大肠肝菌抑菌率都为99.9%。
根据gb/t12703-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行标准洗涤5次后，测得其金黄色葡萄球菌抑菌率为98.9%，大肠肝菌的抑菌率为98.4%。
根据gb/t12703.1-2008《纺织品静电性能的评定》对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行静电性能的测试。结果显示，丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯的静电压半衰期3.1s。
由以上数据可知，本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯具有良好的吸湿性能、良好的耐久抗菌性以及抗静电性。
实施例3
本实施例一种丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯为纤维表面接枝有丝胶蛋白的抗静电、抗菌涤纶拉舍尔毛毯，其制备步骤如下：
1）碱减量：取经预处理、空气等离子处理的涤纶拉舍尔毛毯浸轧碱液后，于120℃下汽蒸5min，充分水洗、中和、烘干，得待改性涤纶拉舍尔毛毯；其中，预处理为将涤纶拉舍尔毛毯以浴比1：30浸入1.5g/l氢氧化钠水溶液于50℃下30min，取出，水洗、中和、烘干；空气等离子处理的功率为1500w，时间为15s；涤纶拉舍尔毛毯浸轧碱液的轧余率为13%；碱液包含以下重量份的组分：氢氧化钠100g，水解促进剂8g份，水10000g；水解促进剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵；
2）银胶溶液准备：取丝胶粉按固液比1g：30ml的比例加入1.5g/l的硝酸银溶液中混合，加入抗静电剂，以2滴/秒速度滴加0.15mol/l硼氢化钠溶液并持续搅拌直至溶液不再变色为止，调节混合液ph值至9.2，搅拌1.5h，即得含有1.5g/l抗静电剂的银胶溶液；其中抗静电剂采用如下方式制备：将硫酸锆10g、水杨酸250g以及水12000g混合并升温至55℃，反应90min后，加入与水杨酸等质量的聚乙二醇，继续反应90min，真空冷冻干燥，即得；真空冷冻干燥的条件如下：温度为-50℃，真空度为-0.07mpa，时间为84h；
3）改性：将步骤1）所得待改性涤纶拉舍尔毛毯以浴比1：120浸入步骤2）所得银胶溶液中，于温度80℃下改性90min后，取出甩干并以浴比1：130浸入20g/l的乙二醛水溶液中，于70℃下反应90min，取出，水洗并烘干，即得丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯。
根据gb/t6503-2008《化学纤维回潮率试验方法》标准对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行测试，测得该拉舍尔毛毯的回潮率为7.9%，该回潮率远高于涤纶的公定回潮率0.4%，说明本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯具有良好的吸湿性能。
根据gb/t20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》标准对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行格兰氏阴性菌与格兰氏阳性菌的抗菌能力测试。结果显示，丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯对金黄色葡萄球菌和大肠肝菌抑菌率都为99.9%。
根据gb/t12703-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行标准洗涤5次后，测得其金黄色葡萄球菌抑菌率为96.7%，大肠肝菌的抑菌率为96.1%。
根据gb/t12703.1-2008《纺织品静电性能的评定》对本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯进行静电性能的测试。结果显示，丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯的静电压半衰期2.9s。
由以上数据可知，本实施例所制备的丝胶改性涤纶拉舍尔毛毯具有良好的吸湿性能、良好的耐久抗菌性以及抗静电性。
实施例4
本实施例与实施例1不同之处在于抗静电剂为十一烷基二羧甲基铵乙内酯，其它同实施例1。
实施例5
本实施例与实施例2不同之处在于抗静电剂为十二烷基二甲基季乙内钠，其它同实施例1。
实施例6
本实施例与实施例3不同之处在于抗静电剂为十二烷基二甲基季乙内钠与n-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙醇胺按照1:1的质量比的混合物，其它同实施例1。