本发明涉及纺织
技术领域：
，尤其是涉及一种棉纤维面料的改性方法。
背景技术：
：棉纤维是一种天然纤维材料，我国是世界上的主要产棉国之一，目前，我国的棉花产量已经进入世界前列，因此棉纤维资源丰富。而棉纤维制品有较好的吸湿性、透气性以及一定的耐磨性，柔软舒适而保暖，在纺织材料领域有着广泛的应用。但棉纤维也存在许多缺陷，如抗菌性能差，容易受到细菌、病毒等的污染成为微生物生长繁殖的良好场所，不仅对面料本身性能及外观带来不利影响，还会危害人类健康，因此需要对棉纤维进行改性，使其对于微生物污染具有一定的抵抗性。棉纤维的主要成分是纤维素，对纤维素进行化学和物理改性，改变其化学结构，可以赋予棉纤维更多的优异性能，使其具有更广泛的应用空间。本发明对棉纤维进行了氧化反应，然后再与酒石酸、紫草多糖进行改性反应，制备得到的改性棉纤维具有很好的抗菌性能、防皱性能以及染色性能。技术实现要素：要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种棉纤维面料的改性方法，用本发明提供的方法改性后的棉纤维具有很好的抗菌性能，抗皱性能以及染色性能。技术方案：本发明提供了一种棉纤维面料的改性方法，包括以下步骤：（1）将棉纤维置于棕色锥形瓶中，加入0.2wt%-0.8wt%的高碘酸钠溶液，控制料液比为1:30，料液比单位为g/mL，进行反应；（2）将步骤（1）中反应后的棉纤维溶于1wt%-3wt%的甘油中浸泡15-30min，控制料液比，浸泡后用去离子水充分清洗，然后再用去离子水浸泡16-28h，取出晾干后得到氧化棉纤维；（3）取步骤（2）中氧化后的棉纤维与42wt%-50wt%的酒石酸溶液混合，酒石酸溶液用量为棉纤维重量的0.3%，反应5-10min，然后加入0.5wt%-2.5wt%的紫草多糖溶液，紫草多糖溶液用量与棉纤维重量比为25:3，再加入水性聚氨酯，在55℃-70℃下反应8-20min；（4）将步骤（3）中反应后的棉纤维用清水充分冲洗干净，然后自然晾干，即得改性棉纤维。优选的，所述的一种棉纤维面料的改性方法，步骤（1）中反应的温度为30℃-50℃，反应时间为20-40min。优选的，所述的一种棉纤维面料的改性方法，步骤（2）中料液比为1:18，料液比单位为g/mL。优选的，所述的一种棉纤维面料的改性方法，步骤（3）中水性聚氨酯用量为棉纤维重量的0.12%。优选的，所述的一种棉纤维面料的改性方法，步骤（3）中的紫草多糖溶液由下述制备方法制备得到：（1）将300g紫草洗净，然后在干燥箱中65℃干燥3h，取出破碎至100目，与50wt%的乙醇混合，控制料液比为1:48，料液比单位为g/mL，先将物料进行微波处理，然后将物料在75℃下提取1.5h，重复提取3次，处理后合并提取液，过滤出去底层残渣，滤液备用；（2）将步骤（1）中的滤液旋转蒸发至干，加入5倍体积95wt%的乙醇反复沉淀3次，将沉淀以400mL水充分溶解，再加入200mL萃取剂脱蛋白4次，将剩余水层浓缩冷冻干燥即得粗多糖，萃取剂由氯仿和正丁醇按照4:1混合而成；（3）将冷冻干燥后的粗多糖，用去离子水溶解，上AB28大孔树脂柱，柱体积为100mL，上柱流速为2mL/min，吸附12h，用200mL40wt%乙醇进行洗脱，洗脱流速2mL/min，将洗脱液蒸干后得到的洗脱物即为紫草多糖。（4）将步骤（3）中制备得到的紫草多糖与去离子水混合成0.5wt%-2.5wt%的溶液即得紫草多糖溶液。进一步优选的，所述的紫草多糖溶液的制备方法，步骤（1）中微波处理的功率为600w，处理时间为3-10min。有益效果：（1）本发明采用自制紫草多糖对棉纤维面料进行改性，得到了抗菌性极高的棉纤维，解决了棉纤维抗菌性差，容易被细菌污染，从而破坏衣物的美观程度，危害人类的身体健康等问题。改性后的棉纤维不仅具有很好的抗菌性能，还具有很好的抗皱性能，竟然性能，不需要再进行整理剂处理，从而避免对棉织物性能的破坏。（2）本发明先对棉纤维进行氧化处理，氧化棉纤维中纤维素分子链中的醛基、羧基等活性基团，促进纤维素与其它基团的反应，然后再对氧化后的棉纤维进行改性，赋予了棉纤维许多新的功能，大大拓展了棉纤维的应用领域，使棉纤维得到更加广泛的应用。具体实施方式下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。实施例1-5和对比例1-2中的紫草多糖液由下述制备方法制备得到：（1）将300g紫草洗净，然后在干燥箱中65℃干燥3h，取出破碎至100目，与50wt%的乙醇混合控制料液比为1:48，料液比单位为g/mL，先将物料进行微波处理，微波处理的功率为600w，处理时间为5min，然后将物料在75℃下提取1.5h，重复提取3次，处理后合并提取液，过滤出去底层残渣，滤液备用；（2）将步骤（1）中的滤液旋转蒸发至干，加入5倍体积95wt%的乙醇反复沉淀3次，将沉淀以400mL水充分溶解，再加入200mL萃取剂脱蛋白4次，将剩余水层浓缩冷冻干燥即得粗多糖，萃取剂由氯仿和正丁醇按照4:1混合而成；（3）将冷冻干燥后的粗多糖，用去离子水溶解，上AB28大孔树脂柱，柱体积为100mL，上柱流速为2mL/min，吸附12h，用200mL40wt%乙醇进行洗脱，洗脱流速2mL/min，将洗脱液蒸干后得到的洗脱物即为紫草多糖。（4）将步骤（3）中制备得到的紫草多糖与去离子水混合成0.5wt%-2.5wt%的溶液即得紫草多糖溶液。实施例1（1）将棉纤维置于棕色锥形瓶中，加入0.8wt%的高碘酸钠溶液，控制料液比为1:30（g/mL），在30℃下反应时间40min;（2）将步骤（1）中反应后的棉纤维溶于1wt%的甘油中浸泡30min，控制料液比为1:18（g/mL），浸泡后用去离子水充分清洗，然后再用去离子水浸泡16h，取出晾干后得到氧化棉纤维；（3）取步骤（2）中氧化后的棉纤维与50wt%的酒石酸溶液混合，酒石酸溶液用量为棉纤维重量的0.3%，反应5min，然后加入2.5wt%的紫草多糖溶液，紫草多糖溶液用量与棉纤维重量比为25:3，再加入水性聚氨酯，水性聚氨酯用量为棉纤维重量的0.12%，在55℃下反应20min；（4）将步骤（3）中反应后的棉纤维用清水充分冲洗干净，然后自然晾干，即得改性棉纤维。实施例2（1）将棉纤维置于棕色锥形瓶中，加入0.2wt%的高碘酸钠溶液，控制料液比为1:30（g/mL），在50℃下反应时间20min;（2）将步骤（1）中反应后的棉纤维溶于3wt%的甘油中浸泡15min，控制料液比为1:18（g/mL），浸泡后用去离子水充分清洗，然后再用去离子水浸泡28h，取出晾干后得到氧化棉纤维；（3）取步骤（2）中氧化后的棉纤维与42wt%的酒石酸溶液混合，酒石酸溶液用量为棉纤维重量的0.3%，反应10min，然后加入0.5wt%的紫草多糖溶液，紫草多糖溶液用量与棉纤维重量比为25:3，再加入水性聚氨酯，水性聚氨酯用量为棉纤维重量的0.12%，在70℃下反应8min；（4）将步骤（3）中反应后的棉纤维用清水充分冲洗干净，然后自然晾干，即得改性棉纤维。实施例3（1）将棉纤维置于棕色锥形瓶中，加入0.6wt%的高碘酸钠溶液，控制料液比为1:30（g/mL），在35℃下反应时间35min;（2）将步骤（1）中反应后的棉纤维溶于1.5wt%的甘油中浸泡26min，控制料液比为1:18（g/mL），浸泡后用去离子水充分清洗，然后再用去离子水浸泡20h，取出晾干后得到氧化棉纤维；（3）取步骤（2）中氧化后的棉纤维与48wt%的酒石酸溶液混合，酒石酸溶液用量为棉纤维重量的0.3%，反应6min，然后加入2wt%的紫草多糖溶液，紫草多糖溶液用量与棉纤维重量比为25:3，再加入水性聚氨酯，水性聚氨酯用量为棉纤维重量的0.12%，在58℃下反应18min；（4）将步骤（3）中反应后的棉纤维用清水充分冲洗干净，然后自然晾干，即得改性棉纤维。实施例4（1）将棉纤维置于棕色锥形瓶中，加入0.3wt%的高碘酸钠溶液，控制料液比为1:30（g/mL），在45℃下反应时间25min;（2）将步骤（1）中反应后的棉纤维溶于2.5wt%的甘油中浸泡19min，控制料液比为1:18（g/mL），浸泡后用去离子水充分清洗，然后再用去离子水浸泡26h，取出晾干后得到氧化棉纤维；（3）取步骤（2）中氧化后的棉纤维与44wt%的酒石酸溶液混合，酒石酸溶液用量为棉纤维重量的0.3%，反应8min，然后加入1wt%的紫草多糖溶液，紫草多糖溶液用量与棉纤维重量比为25:3，再加入水性聚氨酯，水性聚氨酯用量为棉纤维重量的0.12%，在66℃下反应12min；（4）将步骤（3）中反应后的棉纤维用清水充分冲洗干净，然后自然晾干，即得改性棉纤维。实施例5（1）将棉纤维置于棕色锥形瓶中，加入0.45wt%的高碘酸钠溶液，控制料液比为1:30（g/mL），在40℃下反应时间30min;（2）将步骤（1）中反应后的棉纤维溶于2wt%的甘油中浸泡22min，控制料液比为1:18（g/mL），浸泡后用去离子水充分清洗，然后再用去离子水浸泡24h，取出晾干后得到氧化棉纤维；（3）取步骤（2）中氧化后的棉纤维与45wt%的酒石酸溶液混合，酒石酸溶液用量为棉纤维重量的0.3%，反应7min，然后加入1.5wt%的紫草多糖溶液，紫草多糖溶液用量与棉纤维重量比为25:3，再加入水性聚氨酯，水性聚氨酯用量为棉纤维重量的0.12%，在60℃下反应15min；（4）将步骤（3）中反应后的棉纤维用清水充分冲洗干净，然后自然晾干，即得改性棉纤维。对比例1本对比例与实施例1的区别在于，步骤（3）中不加入水性聚氨酯。具体地说是：（1）将棉纤维置于棕色锥形瓶中，加入0.8wt%的高碘酸钠溶液，控制料液比为1:30（g/mL），在30℃下反应时间40min;（2）将步骤（1）中反应后的棉纤维溶于1wt%的甘油中浸泡30min，控制料液比为1:18（g/mL），浸泡后用去离子水充分清洗，然后再用去离子水浸泡16h，取出晾干后得到氧化棉纤维；（3）取步骤（2）中氧化后的棉纤维与50wt%的酒石酸溶液混合，酒石酸溶液用量为棉纤维重量的0.3%，反应5min，然后加入2.5wt%的紫草多糖溶液，紫草多糖溶液用量与棉纤维重量比为25:3，在55℃下反应20min；（4）将步骤（3）中反应后的棉纤维用清水充分冲洗干净，然后自然晾干，即得改性棉纤维。对比例2本对比例与实施例1的区别在于，紫草多糖溶液的浓度不同。具体地说是：（1）将棉纤维置于棕色锥形瓶中，加入0.8wt%的高碘酸钠溶液，控制料液比为1:30（g/mL），在30℃下反应时间40min;（2）将步骤（1）中反应后的棉纤维溶于1wt%的甘油中浸泡30min，控制料液比为1:18（g/mL），浸泡后用去离子水充分清洗，然后再用去离子水浸泡16h，取出晾干后得到氧化棉纤维；（3）取步骤（2）中氧化后的棉纤维与50wt%的酒石酸溶液混合，酒石酸溶液用量为棉纤维重量的0.3%，反应5min，然后加入2.5wt%的紫草多糖溶液，紫草多糖溶液用量与棉纤维重量比为15:3，再加入水性聚氨酯，水性聚氨酯用量为棉纤维重量的0.12%，在55℃下反应20min；（4）将步骤（3）中反应后的棉纤维用清水充分冲洗干净，然后自然晾干，即得改性棉纤维。按照GB/T20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法进行抗菌性能测定，按照GB3819-83方法测定折皱回复角，采用AATCC135方法测定DP级。K/S值测定：用2％(O.W.f)活性嫩黄A-4GLN对改性后的棉织物和未改性的枝棉织物放在同一染浴中进行染色,染色后采用UltraScanXE测色仪测量K/S值，10°视野，D65光源，染样折叠4层。测试结果见下表：表1 大肠杆菌抑菌率/%金黄色葡萄球菌抑菌率/%实施例196.495.4实施例297.796.9实施例398.197.2实施例498.597.3实施例599.698.7对比例182.186.7对比例286.487.1表2 DP值/级折皱回复角/°K/S值实施例13.1232.914.3实施例23.3244.315.2实施例33.4248.615.8实施例43.6251.416.2实施例53.8256.216.7对比例12.8210.114.3对比例23.1235.514.1由测试结果可知，本发明改性后的棉纤维面料具有很好的抗菌性能，并且具有很好的抗皱性能和极强的竞染能力，实施例5中的改性方法是本发明的最优配方，按照实施例5中改性方法制备得到的改性棉纤维，其大肠杆菌抑菌率99.6%，金黄色葡萄球菌抑菌率98.7%，DP值/级为3.8，折皱回复角为256.2°，K/S值为16.7。本发明对棉纤维改性时，加入了水性聚氨酯，起到交联助剂的作用，可以提高多糖以及酒石酸中的活化基团在棉纤维上的固着率，从而起到更好的改性效果。对比例1中的改性不添加水性聚氨酯，得到的棉纤维性能下降，大肠杆菌抑菌率仅为82.1%，金黄色葡萄球菌抑菌率仅为86.7%，DP值/级仅为2.8，折皱回复角仅为210.1°。本发明自制了紫草多糖对棉纤维进行改性，由测试结果可知，紫草多糖改性后的棉纤维性能得到了很大的提高，紫草多糖与棉纤维之间的用量比例需要控制在合理范围。对比例2中为对紫草多糖的用量过少，导致紫草多糖和棉纤维之间的反应不充分，得到的改性棉纤维性能出现下降，大肠杆菌抑菌率仅为86.4%，金黄色葡萄球菌抑菌率仅为87.1%，DP值/级仅为3.1，折皱回复角仅为235.5°。当前第1页1 2 3