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织物抗菌剂布料抗菌剂纺织抗菌剂纺织抗菌剂面料抗菌剂概要
摘要
在人类历史文明的进程中,服装从最初的遊体蔽羞、御寒保温;再到今现代追求美观、舒适;而目前正向功能化方向发展。
随着科学技术的进步和生活水平的提高,人们对生活质楚有了更高的要求,而健康是其基础,越来越受到人们的关注,预防保健是一种十分有效的保持健康途径。
服装作为人类最亲密的朋友,对人的健康起着极其重要的作用,因此,各种保健纺织品层出不穷,如保健内衣、抗菌防臭鞋垫、抗紫外线服饰尊等。
虽然这些产品具有良好的保健或保护身体的功能,但是这些功能都是单一的,而人所面对的环境是极其复杂和多变的,同时人有多方面的要求,所以这些单一功能的产品还不能满足人们对纺织品多功能的需求,需要开发一些复合功能性织物.
抗菌防臭织物能够改善人体皮肤表面环境,避免细菌感染,杀死细菌;远红外织物能够增强人的免疫力,提高抵抗力.本课题就是把这两种保健功能复合在一起,使人处在一个干净卫生的环境中,减少被感染的机会;同时改善自身的机能,提高抵抗疾病能力,达到抗菌防臭、无病强体作用.本课题所釆用的复合迈式于是通过后整理.而是采用具有特殊功能的纱线.运用织造工2使E们交织在一起,釆用不同的织物组织结构.织物的密度.纱线配比和纱线排列方式进行复合.然后对织物的保僻功能进行测试和分析,从而找出织物的结构参数对这两种功.能的影响,并确定合适的工艺参数范围。
通过我的研究得出以下主要结论:
_・
1AB抗菌纱线与远红外微元生化纱线复合后,织物M捱度卅织物温升最大值有着极其靈要的影响,开始随若紧度的增加而增加,在81.66%时达到最大,随后有下陟的趋势。
2织物中远红外微元生化纱线陥尊如织物的红外发射率影响开始很显着,随后减慢,含墜超过70%,其发射率就可以达到全生
摘要
化织物发射率的99%以上;鱼鯉埜卫9.%里可以达到行业标准对远红外织物的要求。
织物的密度对红外发射率形响是十分显著的,开始阶段,织物经纬向密度和发射率成近似的直线关系,当织物的经纬向密度达到240根/10cm,随后织物的密度对红外发射率的彩响将变小。
3通过抗真菌试验,说明这种复合织物具有一定的抗真菌能力。
4通过方差分析的方法我们知道,AB抗菌纱线与远红外微元生化纱线通坐戦术进铳功能性复合是有一定的效果的,它们各白的功能都得到加强,复合后与复合前的功能相比牧,其功能基本相当或略超过。
这说明两种功能性纱线在一起有一定的协调作用,使各自的功能都加强,而不是简单的线性相加。
AB抗菌纱线与远红外微元生化纱线复合后纱线之间的交互作用对复合后织物的保温性能、红外发射率和抗菌性能都有显著的影响;生化纱线的含量与织物的密度之间的交互作用对织物的红外发射率有显著影响;生化纱线的含址与组织结构之间的交互作用对织物的保温性有显著性影响.
5综合考虑织物的抗菌性能、保温性能和发射率性能,本课题确定了一个比较合适的工艺参数范围:
生化纱线的含量:
50%-75%;织物的密度$210根/10cm;织物的总紧度:
80%-90%;织物的组织系数:
1.00-1.20。
关键词:
抗菌远红外复合织物结构密度发射率
THESTUDYONCOMPOSITETEXTILEWITH
FAR-INFRAREDMICROELEMENTPROPERTYAND
ANTI-BACTERIAL&ODO&RESISTFUNCTIONS
ABSTRACT
Attheprocessingofmankinddevelopment,thefunctionofgarmenthasbeenchangingcontinuallyfromcovingbodyandpreservingheatoriginally,seekingbeautyandcomfortinmoderntimestodevelopingatthedirectoffunctionalitvnowadays・Withthedevelopmentcfthescienceandtheimprovementofthepeople'slife,peoplehavethebetterdemandoflifequality,buthealthisitsbasic,peoplepaymoreintentiontoitAstheintimatefriendofhuman,garmenthavethegreateffectonhealth,sothevarioushealthcaretextilehavebeenappearinginthemarket,suchashealthcareunderwear,shoe・padofanti-bacteria,garmentofanti-ultravioletradiationetc.thoughtheseproductshavethesinglefunctionwithgoodhealthcareorprotectingbody,moreoverpeoplehavetofacethecomplicatedandchangingen\dronment,sotheydon'iadapttothedemandofthemultifunction,andweshouldresearchproductionwithmultifunction・
Thepurposeofthethesisistoputthetwofunctiontogether,makinghumanunderthecleanandhygeianenvironment,anddecreasingthepossibilityoftheinfected;atthesametimethiscanimprovethebody'sengineryitself》increasetheabilityofanti-discasc・Inthestudythewayofcompoundingisnotbythefinishingprocess.buttheweavingprocesswhichchangesthestructureoffabric>thearrangementofthedifferentfunctionyarnsandthecontentofthedifferentfunctionyarns・Thenthefunctionofanti-bacteriaandtheemissivityofthefar-infraredfabricaretested.Finallyinordertogetthesuitablefunctionofthefabric,thesuitablerangeofthetechnologicparameterisestablished.Thestudyingconclusionasfollow:
1•Aftertheanti-bacteriayarnandthefar-infraredyarnarecompounded,fabriccoverhasgreatinfluenceontheascendingcftemperature,andtheascendingoftemperatureaddwithincreaseoffabriccover,at81.66%theascendingoftemperaturereachmax,thendescend・
2*Atthebeginningstagetheratiooffar-infraredyarnsinthefabrichasthedistinctinfluenceontheemissivityoffabric,theninfluencebecomeslow.WhenRatioexceed70%,theemissivityofthecompoundedfabricisabove99%ofemissivityofthepurefar-infraredmicroelcmentfabric;WhenRatioexceed50%,theemissivityofthecompoundedfabricreachcommandofguildcriterion.Fabricdensityhasthegreatinfluenceonemissivityoffabric・Thenearlinearrelationshipisfoundbetweenthefabriccoverandtheemissivityoffabricatthebeginningstage;afterfabricdensityarriveat240radix/lOcm,theinfluencegraduallybecomesunconspicuous・
3・Bythetestofanti-epiphytc,itshowsthatthecompoundedfabricisabletorestrainthegrowthandthereproductionofepiphyte.
4・Byvarianceanalysisitisknow:
weavingtechnologyhasbeenusedtocompoundtwodifferentkindsofyarns,therearesomepositivecooperationbetweenthesetwodifferentkindsoffunctionalyarns,andeachfunctionisequalormoreeffectivethanthesebeforecompound・Inthecompoundedfabric,theanti-bacteriayamandthefar-infraredyarnhaveapparentlymutualeffectonheatpreservation%far-infraredemissivityandtheabilityanti-bactcria;theratiooffar-infraredyarnsandfabricdensityhaveapparentlymutualeffectonthefar-infraredemissivity;theratiooffar^infraredyarnsandthestructureoffabrichaveapparentlymutualeffectonheatpreservation.
5・Tomaketheantibacterialperformance,theheatpreservationandtheemissivityoffabricbetter,thethesishasgiveabetterrageofparameter:
theratiooffar-infraredyarns:
50%・・75%;fabriccover:
80%・・90%;thecoefficientoffabric:
1.00—1.20.
keywords:
anti・bacteria、far-infraredncompound、fabricstructure%fabricdensityemissivity
Liaoshcnghai(majorintextileengineering)supervisedbyviceChenxuweiandviceLiyuling
第一章绪论1
1前言1
2抗菌织物:
2
3远红外微元生化织物6
4复合材料和本课题复合方法介绍9
5本课题研究的主要内容和意义10
第二章本课题所采用的原材料简介12
1原材料的介绍12
2原材料的基本物理性能;13
3纱线的预处理15
第三章试样的制作和测试方法的介绍16
1试样的制作16
2试样的测试方法介绍19
3远红外织物的评价方法的讨论21
第四章织物保温性能的研究25
1织物紧度对远红外线透射率、反射率和吸收率的影响.……252不同的纤维材料对红外线的吸收性能影响26
3织物潟升函数26
3.1溫升函数的推导26
3.2温升函数的讨论27
4误差分析33
5结论34
第五章织物参数对织物发射率的影响35
1远红外纱线的含箍对织物发射率的影响35
1.1试验设计35
1.2试验结果36
1.3分析37
1.3.1生化纱线的含虽对发射率的影响37
1.3.2织物发射率提高率37
1.3.3复合织物与全生化织物发射率之间的对比39
1.3.4远红外纤维的含堡对发射率影响的显著性检验......39
1.3.5抗菌纱与生化纱之间交互作用的验证及原因分析...40
1.3.6织物发射率与生化纱线含燉之间定蚩关系分析......42
2织物密度对发射率的彭响44
2」试验设计44
2.2试验结果分析及讨论45
2.2.1织物的密度与发射率之间定量描述45
2.2.2分析与讨论46
2.3微元生化纤维利用效率的分析讨论47
3交互作用对发射率影响以及最佳工艺参数的确定50
第六章织物的抗真•菌性能研究58
1织物抗真菌试验原理、试验菌的选取58
2试验准备.58
3试验步骤.60
4试验结果及分析61
第七章结论63
参考文献65
附录
第一章绪论
第一章绪论
1前吉
人类自从诞生那时起,就和服装息息相关。
在这几千年的人类.历史文明的进程中,服装从垠初的遽体蔽羞、御寒保温;再到今现代追求美观、舒适;而目前正向功能化方向发展。
这与人们活动领域扩大,地球环境日益恶化,科学技术的发展和人们对健康的重视程度分不开的。
各种功能纤维出现,加工技处的革新,有力地推动了功能性服装的发展。
功能性服装越来越受到人们的关注,应用范围在不断地扩大,具有巨大的市场潜力。
目前,人们对抗菌防臭,远红外织物研究较多,市场上也有不少这种类型的产品。
但是,对两种功能纤维复合而成的织物却很少研究,几乎没有这类产品问世。
釆用复合技术是增加产品的多样性,完善产品性能的一种有效途径,中国与国外的纺织业加工在这方面存在着较大的差距。
随着科学技术的进步,人们生活水平的提高,对生活质罐有了更高的要求,而健康是其基础,越来越受到人们的关注,预防保健是一种十分有效的途径。
据世界卫生组织统计,1999年,全世界因细菌传染而造成死亡的人数为1700多万人,而我国卫生抽样调查显示,感染结核病的人数已超过1亿,在致病菌的传播过程中,纺织品是主要的载体之一(”。
据资料表明,真正键康的人群占总人口的15%左右,证实患病的人群占总人口的15%,而处于亚健康状态的人群占总人口的70%左右,医治亚健康状态的主要措施是自我保健⑺。
目前,我国有1亿多老年人口,3亿多生理期妇女,每年将有2000多万的新生儿童,随着老龄化社会到来和对婴儿的护理质应的提高,由于这一群体抵抗能力差,对环境十分敏感,使他们处在干净、卫生的环境中是保证他们健康的一个重要条件。
因此,这一群体更需要保健产品,对他们进行细心的呵护和关照。
据统计,我国1998年抗菌产品产值为30亿元,1999年抗菌产品产
结论
值为100亿元,2000年抗苗产品产值为200亿元,到2005年,产值估计将高达500亿元抗菌防臭和远红外织物能够改善人体皮肤表面环境,避免细菌感染,杀死细葡,并增强人的免疫力,提高抵抗力,因此,功能性保健纺织品有着广阔的市场前景和研究价值。
余旺苗"39】做了很多这种复合产品的前期工作:
首先,他对这两种功能纱线是否具有交互作用进行了验证,得到加强了抗菌效果的结论。
其次,他对这种织物的温升及保温性能进行了实验分析。
第三,他通过织物组织的变化、混纺比的改变对织物功能的影响,用回归的方法优化了织物组织结构和漓纺比。
这些工作将有助于本课题研究,并打下了十分好的基础,但这只是一个起点,许多地方还需要进一步加强和完善。
本课题将在他的基础上继续进行这方面课题研究,使这种复合功能性产品的开发工作更完善。
下面对抗菌织物和远红外织物的有关情况作一些简单的介绍。
2抗菌织物
2.1抗菌加工的主要方式及目的
抗菌纺织品的加工方法通常有两种,一是将抗菌剂与纺丝原料混合,经纺丝,得到抗菌纤维,再经过机织,针织或无纺等加工得到抗菌纺织品;二是用抗菌剂对织物进行后处理加工以获得抗菌性能,后处理加工的手段有表面涂层,树脂整理和徹胶囊法等U,5,»例如Kimberly-clark公司利用疏水性(如聚丙烯,聚乙烯,聚氯乙烯,聚酰胺等)的非织造布作为底布,用脱乙酰甲壳质进行涂层处理,-般涂层;1在0.005-0.01g/m2占织物总重蚤的1-5%,采用如竣酸类的有机物作为交联剂,这种织物可作为尿布、失禁服饰、妇女用品等⑷。
MaldenMillsofLawrence公司生产的复合织物,第一层由合成纤维(聚酯,膳纶,锦纶等)构成,第二层是由经硫化银或铜涂层抗菌处理加工的棉或亲水性合成纤维构成。
通过花边交织使两层复合在一起,层与层之间是独立而分开的,但又是一个整体,汗水容易从内层向外层传递,特别适合作内衣和衬衣,保持皮肤卫生⑴。
对织物进行抗菌整理,具有四个主要的作用:
一是由于对微生物的降解或分解作用,可以阻止织物的服用功能的丧失,二是明显限制细茵的生成,三是减少臭味的形成,四是阻止细菌的转移和传播的路径⑹。
2.2主要的抗菌剂及抗菌机理介绍l9WU,
2.2.1无机类抗菌剂抗菌机理是银离子和活性氧徐徐溶出•扩散到细胞内,破坏细胞内的蛋白质结构,引起代谢困雅。
2.2.2金属类抗菌剂抗菌机理使由于银离子阻碍了电子传递体系,破坏细胞内的蛋白质结构,产生代谢阻障,或与脱氧核糖核酸反应而引起变异.
2.2.3有机硅季胺盐类抗菌剂抗菌机理是季技盐上的阳离子靠静电吸附在微生物细胞表面的阴离子部位,在疏水性基团的作用下,以物理化学的方式破坏细胞的表层结构,使细胞内的溶物渗漏,细胞停止呼吸而死亡。
2.2.4季钱盐类抗菌剂抗菌机理是由表面吸附引起组织变化(酶阻碍,细胞质膜损坏),产生了膜搅乱作用,阻碍鮒体系。
2.2.5服类抗菌机理和季技盐类相似,该类抗菌剂的杀菌活性对细菌很髙,但对真菌类却较低。
2.2.6铜化合物类抗菌剂这类抗菌剂的抗萄机理是微铜离子破坏了微生物的细胞膜,并滲透到微生物的细胞中与细胞内的酶-SH基结合,降低酶的活性,阻碍代谢功能,抑制其生育而使其死亡.
2.2.7天然类抗菌剂如壳聚糖,壳聚糖俗称甲壳胺,是甲壳质的衍生物,甲壳质是一种带正电荷的多糊离聚物,主要成分为聚乙酰氨基葡萄糖。
抗菌机理为壳聚糖分子中带正电荷的氨基吸附细菌,和细胞壁表面的阴离子成分结合,阻碍细胞壁的生物合成,发挥了抑制细茵繁殖的效果,或阻止细胞壁内外物质的能动输送。
2.2.8胶体无机类抗菌剂胶体是在较为稳定的分散状态下的物质,胶体状抗菌剂的平均粒径为50-150埃,用水作为溶剂,色相呈半透明的液体。
这种抗菌剂的基本材料是安全性极离的二氧化硅或硅和二氧化铝,用浸渍或喷雾等方式处理织物或纤维的表面。
因
第一李绪论
为这种抗菌剂是超细粒子,可以吸附在基本材料的表面,具有不改变材料特性的显著优点,而且没有有机类抗菌剂那样的渗出问题。
所以具有保持时间长、安全性高的特点。
目帝可用在粉末抗菌剂不能使用的地方。
2.2.9光催化类抗菌剂M如接触太阳光或紫外线,就能发挥
抗菌作用的光催化剂,最近引起多方面的注且.锐钛型氧化钦就是光催化剂中的典型代表,这种光催化剂采用二氧化钛或以其为主的・陶瓷,粒径在10--10-微米左右,掺和在纤建的本体中或在坯布、产品上进行筛网印刷、浸渍等后加工处理。
氧化钛发挥的抗苗机理大致可解释为氣化钛吸收光后,则形成电子和空穴,空穴氧化在催化剂表面上吸附的水,形成氧化力极高的轻基游离基,这种游离轻基可与有机物相反应;另一方面,还原反应还原空气中的氧,生成过氧化物阴离子,或经过氣化氢成为水。
氧化钛的特征之一在于其孔穴具有强氣化力,如换算成温度,则为36000*C.藤岛昭和桥本和仁在试验中发现光催化剂能够将细菌及其残踐一起杀灭清除,同时还能将细菌分泌的毒素也分解掉。
光催化抗菌剂能够有效杀灭的菌类有大肠菌、绿浓菌、黄球菌等。
2.2.10中草药类抗菌剂值得注意的是,当前日本一些化学公司正热中于用中草药开发织物的抗菌剂,旨在一箭双雕,即赋予织物以保湿、抗菌、防臭和保护皮肤等多项功能,又迎合消费者回归自然的心理。
如日本Patatiumu化学公司开发的Paragls就是由多种草药的萃取物复合而成,其外观为褐色乳浊、半透明液体,成分以芦荟、菜、洋甘菊等草药的萃取物为主,呈弱阳离子性,在水中容易稀释分解,其特点能赋予真丝绸、羊毛等天然织物的良好的抗菌效果W日本大和纺公司从有利于环境和人出发,开发的Herbcare.Berbtrit、Amaxam三种天然抗菌剂,可抑制过敏体质特有痒症和炎症,有抗菌防臭效果,利于皮肤触感,手感柔软“叫
2.3抗菌检测标准的简单介绍wmg
抗菌纤维及其抗菌防臭制品的一个特殊的质境指标是抗菌力,而对其抗菌力的评价方法,目前国内外还没有一个公认的、统一的、具有广泛适用性的标准。
在抗茵织物研究最发达的日本和美国,分别有ATTCC和JIS标准,我国于1992年参照美国的ATTCC制定了纺织行业标准FZ/TO1021-92《织物抗菌性能试验方法》。
值得注意的是以上的方法都有一定的局限性,大致的情况如下表1-1所示。
表1-1抗菌织物检测标准的比较
名称
定应或定性
评价依据
Halo法
ATTCC试验法90
定性
阻止范围觴度
& 定性 织物显色程度 改良ATTCC试骏法90(比色法) £& 织物显色程演 Petfood法 定性 贬止带 少 法 浸 法 ATTCC试验法100 定址 细茵减少率 改良ATTCC试验法100 细曹减少率 细茵增茨抑制试验法 企址 有无抑制繁殖 改良细菌增殖抑制试验法 定£ 细菌减少率 曹敎浏定法 增减值差 latlief法 克& 减凿率 Isquith法 定ft 细菌减少率 Majors试验法 半定*
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