一种医用防护服纺织面料及其制备方法和医用防护服
技术领域
本发明属于纺织技术领域，尤其涉及一种医用防护服纺织面料及其制备方法和医用防护服。
背景技术
医用防护服是指医务人员(医生、护士、公共卫生人员、清洁人员等)及进入特定医药卫生区域的人群(如患者、医院探视人员、进入感染区域的人员等)所使用的防护性服装。
医用防护服大多是由纺织面料制成。而当纺织面料中含有蛋白质或者脂肪等物质时，微生物就容易在面料上繁殖生长，细菌、霉菌所分泌的霉素会挥发异味，且会将纤维分解而造成纤维损伤，从而导致了面料的耐用性差。
经市场调研发现，目前市场上的抗菌除臭纺织面料产品很多，且绝大多数产品都是采用有机合成的抗菌剂/无机类抗菌剂对面料进行处理，以提高面料的抗菌除臭效果。但是，有机合成的抗菌剂的耐久性和耐热性较差且毒性较大，而无机类抗菌剂中的银及其离子最有效，但是银具有显色性，使用不当会使纤维或织品泛黄，且现有的抗菌除臭纺织面料的除臭效果不持久，效果较差。
发明内容
本发明实施例提供一种医用防护服纺织面料，旨在解决现有的抗菌除臭纺织面料的耐用性差，抗菌除臭效果较差和不持久的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种医用防护服纺织面料，所述医用防护服纺织面料采用纱线A和纱线B织造而成；
其中，纱线A由如下重量份的组分制得：光触媒艾草纤维20~65份、棉纤维10~25份和抗菌整理剂3~8份。
本发明实施例还提供了一种医用防护服纺织面料的制备方法，包括如下步骤：
将所述光触媒艾草纤维和棉纤维经清棉、疏棉、并条、粗纱、细纱、并条、倍捻处理，形成低捻度复合纱，再用所述抗菌整理剂浸渍处理45~90分钟，烘干、定型，得到纱线A；采用所述纱线A和纱线B织造成经平组织、经平斜、经平绒组织结构的医用防护服纺织面料。
本发明实施例还提供了一种医用防护服，所述医用防护服由上述的医用防护服纺织面料制成。
本发明实施例提供的医用防护服纺织面料，纱线A采用光触媒艾草纤维、棉纤维和抗菌整理剂制成，其具有高效且持久的抗菌除臭功能，而采用该纱线A与纱线B织造而成的纺织面料不仅具有优异的抗菌效果，能有效地杀灭防护服上附着的细、霉菌，抗菌率高，而且还可有效消除附着在面料上的细菌、霉菌释放的霉素等引起的异味，并且还可避免因纤维分解而造成纤维损伤，提高了面料的耐用性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的医用防护服纺织面料，纱线A采用光触媒艾草纤维、棉纤维和抗菌整理剂制成，其具有高效且持久的抗菌除臭功能，而采用该纱线A与纱线B织造而成的纺织面料不仅具有优异的抗菌效果，能有效地杀灭防护服上附着的细、霉菌，抗菌率高，而且还可有效消除细菌、霉菌释放的霉素等引起的异味，并且还可避免因纤维分解而造成纤维损伤，提高了面料的耐用性。
本发明实施例提供了一种医用防护服纺织面料，其特征在于，所述医用防护服纺织面料采用纱线A和纱线B织造而成；其中，纱线A由如下重量份的组分制得：光触媒艾草纤维20~65份、棉纤维10~25份和抗菌整理剂3~8份。
在本发明的示例性实施例中，所述光触媒艾草纤维采用光触媒溶液对艾草纤维进行浸轧处理，然后烘干制得。
在本发明的优选实施例中，在上述浸轧光触媒溶液步骤中，轧余率为75~80%，烘干温度为70~75℃，时间为1~2分钟。
在本发明的实施例中，通过采用光触媒溶液对本身具有良好抗菌效果的艾草纤维进行浸轧处理、烘干制得光触媒艾草纤维，使得光触媒溶液（如纳米二氧化钛溶液等）中的溶质附着在艾草纤维表面上，负载在艾草纤维上的光触媒在接受到光照及紫外线的激发后会产生大量的电子，可与吸附在织物表面的水和氧气反应产生氧化能力极强的氢氧自由基，氢氧自由基可破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，能高效杀灭多种细菌（如大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、流感病毒等），并能通过氧化-还原反应将细菌或霉菌释放出的霉素、霉味等有机污染物分解成二氧化碳和水，从而赋予织物高效且持久的抗菌除菌、消除臭味的功能。
在本发明的示例性实施例中，光触媒为纳米氧化物，例如，纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、氧化锌等。
经大量试验分析，当轧余率为75~80%时，艾草纤维充分吸收光触媒溶液后轻微膨胀，并且纤维含液量达到饱和状态；经70~75℃烘干1~2分钟，光触媒溶液能够完全且均匀地附着在艾草纤维内部，负载效果最佳。
在本发明实施例中，所述抗菌整理剂为壳聚糖、艾草提取物或者芦荟提取物中的一种或其任意组合的混合物。壳聚糖、艾草提取物和芦荟提取物均为具有良好抗菌活性的天然抗菌剂，来源广泛且安全性高。在纱线A中添加抗菌整理剂能够增强其抗菌效果和持久性。并且与光触媒艾草纤维搭配使用，抗菌活性与持久性尤为突出。
作为本发明的优选实施例，抗菌整理剂为壳聚糖和艾草提取物的混合物，且壳聚糖与艾草提取物的混合重量比为1~3:5。艾草提取物与艾草纤维均是以植物艾草为原料的加工产物，在实际生产时，可以充分利用艾草全草制备艾草提取物和艾草纤维，提高艾草全草的利用率。将壳聚糖与艾草提取物进行复配，壳聚糖具有良好的成膜性能和抗菌性能，与同样具有良好抗菌性能的艾草提取物搭配使用，并且，还可弥补光触媒艾草纤维在制备纱线A时的损耗，使得纱线A具有优异的抗菌效果和持久性。
在本发明实施例中，所述纱线B为由改性聚酯纤维和涤纶按照混合质量比为4~5:3进行混纺制得的复合长丝。
其中，所述改性聚酯纤维由如下步骤制得：将聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液进行共混反应60~120min得到，其中聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液的混合比为1:35~40g/L。
经四丙基氢氧化铵溶液共混改性的聚酯纤维，其防静电性能和舒适性有较大的提升；改性得到的改性聚酯纤维与涤纶进行混纺，能够提高纱线B的吸汗透气性。
在本发明的优选实施例中，将纱线A和纱线B的混纺比为70：30~99:1进行混纺织造而成的面料的抗菌除臭性能好，且亲肤性、透气性、吸汗性良好，经向撕破力为25N，维向撕破力为36N。最为优选的混纺比例是纱线A：纱线B为98:2。
通过单因素试验，改变纱线A和纱线B的混纺比，其余条件均与实施例3相同，制得医用防护服纺织面料，并对制得的医用防护服纺织面料进行抗菌除臭性能和除臭性能测试。测试结果显示，随着纱线A的混纺比例的增加，混纺纺织面料的除臭率逐渐增大，且当纱线A和纱线B的混纺比为70：30~99:1的范围内，纺织面料的除臭率的增速最快，除臭效果最好，且抗菌效果好。当纱线B的混纺比大于纱线A时，织造得的面料的吸汗、透气性佳，但是抗菌性能和除臭性能较差。
本发明实施例还提供了一种医用防护服纺织面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤101，将所述光触媒艾草纤维和棉纤维经清棉、疏棉、并条、粗纱、细纱、并条、倍捻处理，形成低捻度复合纱，再用所述抗菌整理剂浸渍处理45~90分钟，烘干、定型，得到纱线A；
步骤102，采用所述纱线A和纱线B织造成经平组织、经平斜或者经平绒组织结构的医用防护服纺织面料；
在步骤101中，清棉、疏棉、并条、粗纱、细纱、并条、倍捻工艺均可参考现有技术中的纱线制备工艺中的相关工序。将低捻度复合纱抗菌整理剂浸渍处理45~90分钟，使得抗菌整理剂能够充分地渗透到复合纱中，使其具有更加优异的抗菌能力；
经试验，若单独采用本发明实施例制得的纱线A织造得到的面料，面料的吸汗、透气性不如采用纱线A和纱线B混纺织造得到的面料。而单独采用本发明实施例制得的纱线B织造得到的面料，其抗菌性能和除臭性能均非常差。
本发明实施例还提供了一种医用防护服，所述医用防护服由上述的医用防护服纺织面料制成。
以下给出本发明某些实施方式的实施例，其目的不在于对本发明的范围进行限定。
需要说明的是，以下实施例中所给出的数值是尽可能精确，但是本领域技术人员理解由于不可能避免的测量误差和实验操作问题，每一个数字都应该被理解为约数，而不是绝对准确的数值。例如，由于称量器具的误差，关于各实施例组合物中各组分的重量值，应该理解为其可能具有±2%或±1%的误差。本发明实施例中所使用到的研究材料均可以从市场上买到。
实施例1
实施例1中的医用防护服纺织面料中所采用的纱线A的配方如下：
光触媒艾草纤维20份、棉纤维25份和抗菌整理剂（壳聚糖和艾草提取物的混合比为1:5的混合物）5份；
其中，光触媒艾草纤维采用光触媒溶液（纳米二氧化钛溶液）对艾草纤维进行浸轧处理，然后烘干得到；
纱线B为由改性聚酯纤维和涤纶按照混合质量比为4:3进行混纺制得的复合长丝。改性聚酯纤维的制备工艺如下：将聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液进行共混反应60min得到，其中聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液的混合比为1:%2040g/L；
实施例1的医用防护服纺织面料的制备工艺如下：
将上述光触媒艾草纤维和棉纤维经清棉、疏棉、并条、粗纱、细纱、并条、倍捻处理，形成低捻度复合纱，再用上述抗菌整理剂浸渍处理60分钟，50℃烘干、定型，得到纱线A。
将纱线A与纱线B按照混纺比为70:30进行混纺，织造成经平组织结构的医用防护服纺织面料。
实施例2
实施例2中的医用防护服纺织面料中所采用的纱线A的配方如下：
光触媒艾草纤维30份、棉纤维10份和抗菌整理剂（壳聚糖和艾草提取物的混合比为1:5的混合物）3份；
其中，光触媒艾草纤维采用光触媒溶液（纳米二氧化钛溶液）对艾草纤维进行浸轧处理，然后烘干得到；
纱线B为由改性聚酯纤维和涤纶按照混合质量比为5:3进行混纺制得的复合长丝。改性聚酯纤维的制备工艺如下：将聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液进行共混反应120min得到，其中聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液的混合比为1:%2035g/L；
实施例2的医用防护服纺织面料的制备工艺如下：
将上述光触媒艾草纤维和棉纤维经清棉、疏棉、并条、粗纱、细纱、并条、倍捻处理，形成低捻度复合纱，再用上述抗菌整理剂浸渍处理60分钟，60℃烘干、定型，得到纱线A；
将纱线A与纱线B按照混纺比为80:20进行混纺，织造成经平组织结构的医用防护服纺织面料。
实施例3
实施例3中的医用防护服纺织面料中所采用的纱线A的配方如下：
光触媒艾草纤维65份、棉纤维15份和抗菌整理剂（壳聚糖和艾草提取物的混合比为3:5的混合物）4份；
其中，光触媒艾草纤维采用光触媒溶液（纳米二氧化钛溶液）对艾草纤维进行浸轧处理，然后烘干得到；
纱线B为由改性聚酯纤维和涤纶按照混合质量比为4:3进行混纺制得的复合长丝。改性聚酯纤维的制备工艺如下：将聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液进行共混反应90min得到，其中聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液的混合比为1:%2035g/L；
实施例3的医用防护服纺织面料的制备工艺如下：
将上述光触媒艾草纤维和棉纤维经清棉、疏棉、并条、粗纱、细纱、并条、倍捻处理，形成低捻度复合纱，再用上述抗菌整理剂浸渍处理90分钟，50℃烘干、定型，得到纱线A。
将纱线A与纱线B按照混纺比为99:1进行混纺，织造成经平组织结构的医用防护服纺织面料。
实施例4
实施例4中的医用防护服纺织面料中所采用的纱线A的配方如下：
光触媒艾草纤维50份、棉纤维20份和抗菌整理剂（壳聚糖和艾草提取物的混合比为2:5的混合物）8份；
其中，光触媒艾草纤维采用光触媒溶液（纳米二氧化钛溶液）对艾草纤维进行浸轧处理，然后烘干得到；
纱线B为由改性聚酯纤维和涤纶按照混合质量比为5:3进行混纺制得的复合长丝。改性聚酯纤维的制备工艺如下：将聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液进行共混反应80min得到，其中聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液的混合比为1:%2040g/L；
实施例4的医用防护服纺织面料的制备工艺如下：
将上述光触媒艾草纤维和棉纤维经清棉、疏棉、并条、粗纱、细纱、并条、倍捻处理，形成低捻度复合纱，再用上述抗菌整理剂浸渍处理70分钟，50℃烘干、定型，得到纱线A。
将纱线A与纱线B按照混纺比为98:2进行混纺，织造成经平组织结构的医用防护服纺织面料。
实施例5
实施例5中的医用防护服纺织面料中所采用的纱线A的配方如下：
光触媒艾草纤维40份、棉纤维18份和抗菌整理剂（壳聚糖和艾草提取物的混合比为1:5的混合物）7份；
其中，光触媒艾草纤维采用光触媒溶液（纳米二氧化钛溶液）对艾草纤维进行浸轧处理，然后烘干得到；
纱线B为由改性聚酯纤维和涤纶按照混合质量比为4:3进行混纺制得的复合长丝。改性聚酯纤维的制备工艺如下：将聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液进行共混反应60min得到，其中聚酯纤维与四丙基氢氧化铵溶液的混合比为1:%2040g/；
实施例5的医用防护服纺织面料的制备工艺如下：
将上述光触媒艾草纤维和棉纤维经清棉、疏棉、并条、粗纱、细纱、并条、倍捻处理，形成低捻度复合纱，再用上述抗菌整理剂浸渍处理50分钟，50℃烘干、定型，得到纱线A；
将纱线A与纱线B按照混纺比为98:2进行混纺，织造成经平组织结构的医用防护服纺织面料。
下面通过对采用本发明实施例提供的医用防护服纺织面料的制备方法制得的医用防护服纺织面料进行如下性能测试，以进一步阐明本发明的技术效果。
1、抗菌性能测试
根据AATCC(American%20Association%20of%20Textile%20Chemists%20and%20Colorists，美国纺织染色家和化学家协会)标准中的AATCC试验法100对本发明实施例1~5制得的医用防护服纺织面料进行抗菌率测试，每组样品经3次重复试验。测试结果取平均值，如下表1所示。
由上表1可知，本发明实施例提供医用防护服纺织面料具有优异的抗菌效果，对白色念珠菌的平均抑菌率高达99%以上，对大肠杆菌的平均抑菌率和对对金黄色葡萄球菌的平均抑菌率高达100%。
另外，经洗涤100次后，本发明实施例例提供的医用防护服纺织面料仍然具有良好的抗菌效果。
2、除臭性能测试
根据标准ISO17299-1-2014《纺织品 除臭性能的测试第3部分 气相色谱法》对本发明实施例1~5的医用防护服纺织面料进行除臭性能测试，每组样品重复测试3次，取平均值，测试结果如表2所示。
表2 类臭气的化学组成及除臭纺织品认证对除臭率要求
由上表2、3数据可知，本发明实施例1~5的医用防护服纺织面料对氨气、乙酸、异戊酸、壬烯醛、硫化氢、甲硫醇、吲哚类臭气成分具有良好的去除率，均都达到ISO对该类气体的除臭率要求。
3、按照表4示出的纱线A的配方组成制备纱线A，其他的面料原料及制备工艺均与实施例3相同，制备医用防护服纺织面料，并对各组制得的医用防护服纺织面料进行抗菌性能和除臭性能测试，，每组每项测试项目均重复测试3次，取平均值，测试结果如表5和表6所示。
由上表1、3、5、6的测试结果可知，采用等量的棉纤维替代配方中光触媒艾草纤维制得纱线A，再将纱线A与纱线B混纺织造出的医用防护服纺织面料（即对比例1制得的面料）的对大肠杆菌的平均抑菌率、对白色念珠菌的平均抑菌率、对金黄色葡萄球菌的平均抑菌率分别为85.12%、82.14%、85.26%，而实施例3制得的医用防护服纺织面料对大肠杆菌的平均抑菌率、对白色念珠菌的平均抑菌率、对金黄色葡萄球菌的平均抑菌率分别为100%、99.95%、100%。可见，对比例1的面料的抗菌性能明显劣于实施例3的面料。省略纱线A中的抗菌整理剂对制得的医用防护服纺织面料（即对比例2）对对大肠杆菌的平均抑菌率、对白色念珠菌的平均抑菌率、对金黄色葡萄球菌的平均抑菌率分别为95.20%、92.24%、93.41%，稍差于实施例3的面料。采用普通的艾草纤维等量替换纱线A配方中的光触媒艾草纤维制得纱线A，再将纱线A与纱线B混纺织造出的医用防护服纺织面料（即对比例3制得的面料）的对大肠杆菌的平均抑菌率、对白色念珠菌的平均抑菌率、对金黄色葡萄球菌的平均抑菌率分别为88.03%、87.59%、89.63%，也明显劣于实施例3的面料。并且，对比例1和3制得的面料对氨气、乙酸、异戊酸、壬烯醛、硫化氢、甲硫醇、吲哚类臭气成分的除臭率均不达标，对比例2达标但劣于实施例3的除臭率。由此可知，添加光触媒艾草纤维能够明显提高面料的抗菌性能和除臭性能，而抗菌整理剂于光触媒艾草纤维的联合使用，可获得更高的抗菌性能和除臭性能。
综上所述，本发明实施例提供的医用防护服纺织面料，纱线A采用光触媒艾草纤维、棉纤维和抗菌整理剂制成，其具有高效且持久的抗菌除臭功能，而采用该纱线A与纱线B织造而成的纺织面料不仅具有优异的抗菌效果，能有效地杀灭防护服上附着的细、霉菌，抗菌率高，而且还可有效消除附着在面料上的细菌、霉菌释放的霉素等引起的异味，并且还可避免因纤维分解而造成纤维损伤，提高了面料的耐用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
