一种香云纱的仿制方法

摘要

本发明公开了一种香云纱的仿制方法，属于功能纺织品领域。具体制备过程如下：通过多酚类化合物与香精快速氧化聚合的方式在蚕丝织物上面形成聚多酚膜,织物呈黄褐色，然后对改性织物依次进行了金属离子的原位负载以及有机硅材料的封装涂层等技术操作，赋予蚕丝织物多种性能包括香味、抗菌和防污等，得到仿制香云纱，织物呈黄褐色至黑色。本发明具有以下优点和效果：所采用原料易得，不受季节限制，仿制过程快速简便，适合规模化生产；所制备仿制香云织物，手感爽挺且柔软，具高温持久释香，高效率抗菌，超疏水易去污，易洗易干，水洗牢度佳等特点。

说明书

技术领域

本发明属于功能纺织品领域，涉及一种香云纱的仿制方法。

背景技术

香云纱是一种正面黑色，反面黄褐色的双面异色特殊丝绸，价比黄金，历史悠久产生可追溯到明朝，在2008年被列为国家级非物质文化遗产。由于其具有质感、风格和色泽独特的特点，至今仍属于高档服装用料。但是香云纱生产工艺具有工序繁杂、用水量大、所得废水多、产量低以及产业化受限等众多缺点，这些成为香云纱不能普及的主要原因。

传统的香云纱生产工艺流程：绸缎准备→浸薯莨汁(薯莨汁含有凝胶与单宁酸)→晒莨→反复晒莨(晒干后使织物粘聚一层黄棕色的胶状物质)→过乌(覆盖河泥，河泥含氧化铁，经水洗后，织物胶状物变成黑色)→洗涤→晒干→摊雾→拉幅→卷绸。其中“过乌”是获得香云纱正面黑亮色泽的关键。

目前采用这种传统的工艺流程在技术方面主要存在着以下三个问题：第一，采用河泥制备，往往有一股泥臭味，直接制得的香云纱不适用于日常穿戴，需另外进行香味整理，因此改善河泥的气味可以减少工艺步骤。第二，珠江三角洲河涌在工业化历程中受到严重的污染，可用的河泥急剧减少，威胁着香云纱的可持续生产，因此河泥替代品的开发是非常必要的。第三，污染的河泥中具有大量的细菌微生物，影响穿戴者的身体健康，因此新型香云纱需要具备抗菌和抗病毒能力。申请号为CN201610326076.2，公开号为CN106018393B的专利中公开了一种快速确定香云纱过乌河泥可用性的方法。提供了一种准确度高、耗时短，稳定可靠的确定香云纱过乌河泥可用性的科学方法。但是可用河泥的日渐减少的问题仍然存在，不能从根源解决以上所提到的三个重要问题。具抗菌性能的河泥替代品的开发和蚕丝的抗菌后整理有利于解决以上问题。目前尚没有技术可以解决同时这三个问题，也导致了大部分的香云纱生产工厂倒闭，危及非物质文化遗产香云纱染整技艺的顺利传承。

此外，多酚类化合物广泛存在于自然界的植物中,是一类天然、绿色、无毒、廉价的富含多羟基化合物,其具有氧化聚合，配位络合，粘附性，生物相容性等特性，使得该类化合物在多功能涂层的构建中发挥着广泛的应用。比如Zhao等人提出一种简便的方法，通过多巴胺(DA)沉积、化学镀银和正十二烷基硫醇自组装，制备具有抗菌活性和超疏水性的多功能棉织物【Cellulose,2019,26,6979–6993】。Li等人在PET织物上制备了一种具疏水性、阻燃性和抗菌性的多功能涂层，复合涂层由聚磷酸盐(APP)、PDA、PDMS二氧化硅(PDMS-SiO

发明内容

基于背景技术存在的三个主要问题：泥臭味，可用的河泥量少和当今河泥具有大量细菌微生物，本发明提出了一种具持久香味、抗菌、防水仿香云纱的制造方法。

本发明首先通过多酚类化合物与香精快速氧化聚合的方式在蚕丝织物上面形成聚多酚膜，用聚多酚取代传统工艺中的薯莨汁，使得蚕丝表面变为黄褐色，同时在织物表面引入氨基、酚羟基等官能团；然后对改性织物进行香精水溶液浸泡，赋予织物持久释香性能；之后再对所得织物进行金属离子水溶液浸渍，金属离子在织物上原位还原为金属纳米粒子，赋予织物抗菌性能；同时织物胶状物变成黑色，金属离子溶液可发挥河泥中氧化铁的作用；最后，对所得织物进行有机硅乳液浸渍，使得经过整理后的织物具有无氟防污性能，最终获得仿制香云纱。

本发明通过以下技术方案实现：

1)多酚类化合物和香精在蚕丝上的沉积：

将蚕丝浸泡在适量的水中，加入一定量的多酚类化合物，搅拌均匀，将PH值为碱性范围。再加入适量的香精，搅拌均匀，将使多酚类化合物与香精快速聚合沉积于蚕丝表面。

2)抗菌无氟防污整理：将上述步骤1)中所得蚕丝浸泡于一定浓度的金属离子水溶液中，通过原位还原反应在蚕丝表面生成抗菌金属纳米粒子。再将所得蚕丝浸泡于一定浓度的有机硅乳液中，烘干成膜，将有机硅涂覆于蚕丝表层，对香精和金属纳米粒子进行封装保护作用。

优选地，步骤1)中，所述的多酚类化合物包括但不限于白藜芦醇，单宁酸，多巴胺，黄酮，邻苯二酚，没食子酸和儿茶酸等。

优选地，步骤1)中，所述的多酚类化合物与蚕丝的质量比应控制在0.1:1至1:1之间。这是由于多酚类化合物用量过低，则不足以提供作用力的多位点；多酚类化合物用量过高会使织物变得不柔软。

优选地，步骤1)中，用Tris(三羟甲基氨基甲烷)调PH值为碱性范围为7.5～9.5。这是由于在弱碱性条件下接触空气时，可在几乎任何固体表面聚合并形成均匀的聚多酚纳米薄膜。

优选地，步骤1)中，香精与蚕丝的质量比应控制在1:1至20:1之间。这是由于香精用量过低，经过多次洗涤几乎所剩无几，不能达到轻松嗅到的效果；香精用量过高会占据过多的结合位点，从而影响下一步改性效果。

优选地，步骤1)中，香精的类型包括但不限于分子精油，分子香粉，微胶囊乳液和微胶囊粉末等，其中分子型香精的香味散发快，持续释放时间短，而微胶囊型的香精持续释放时间久。其中香精的香味包括但不限于薰衣草香，百里香，玫瑰香，茉莉香，檀香等。

优选地，步骤1)中，浸泡时间为3h～48h。这是由于浸泡时间小于3h时，多酚类化合物与香精还未反应完全，键接能力弱，在洗涤过程中香精易脱落。

优选地，步骤2)中，金属离子的类型包括但不限于铁离子，金离子，银离子，铜离子，锰离子，锌离子，铅离子，锡离子，汞离子，镉离子等。这些金属离子易于多酚形成配位作用，可通过多酚将金属离子原为还原并沉积在任何固体表面。最重要的是，这些纳米金属具有一定的抗菌效果，尤其是金，银和铜等。

优选地，步骤2)中，金属离子与蚕丝的质量比应控制在0.1:1至1:1之间。这是因为金属离子用量过低时，抗菌效果不佳；金属离子用量过高时，会影响织物的柔软性和透气性。

优选地，步骤2)中，浸泡时间为3h～48h。这是由于浸泡时间小于3h时，多酚类化合物与金属离子还未反应完全，键接能力弱，在洗涤过程中金属离子易脱落，无法赋予织物抗菌性能。

优选地，步骤2)中，有机硅的类型包括但不限于聚二甲基硅氧烷，环甲基硅氧烷，氨基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷，聚醚聚硅氧烷共聚物等。这是因为有机硅的主链十分柔顺，其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氢化合物粘度低，表面张力小，成膜能力强。使得其具有疏水、防粘、润滑、上光等各项优异性能。

优选地，步骤2)中，有机硅与蚕丝的质量比应控制在1:1至10:1之间。这是因为有机硅用量过低时，疏水效果差，不足以全方面包覆织物，达不到二次封装香精的效果，香味持久释放能力也会下降；有机硅用量过高时，不仅会影响织物的柔软性和透气性，还会使香精无法进行香味释放，也会影响银离子与细菌的接触，抗菌效果下降。

优选地，步骤2)中，浸泡时间5min～360min。这是由于浸泡时间小于5min时，有机硅不足以将织物完全包覆，疏水效果差。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明采取多酚快速氧化聚合的方式在蚕丝织物上面形成聚多酚膜,用聚多酚取代传统工艺中的薯莨汁，金属离子溶液发挥了河泥中氧化铁的作用，多酚类化合物和金属离子的混合可以有效的成为“河泥的替代品”，更加有利于工业化生产。

2)本发明所用的“河泥替代品”在织物表面引入大量的氨基、酚羟基等官能团，为功能基团的接入提供了作用位点，因此本发明的制备方法有利于多功能香云纱的开发。

3)本发明仿制香云织物一面呈黄褐色和另一面呈黑色，手感爽挺且柔软，具高温持久释香，高效率抗菌和强疏水，易洗易干，手洗牢度佳等特点。

4)本发明所采用原料易得，不受季节限制，仿制过程快速简便，适合规模化生产；所制备仿制香云织物，手感爽挺且柔软，具高温持久释香，高效率抗菌，超疏水易去污，易洗易干，水洗牢度佳等特点。

附图说明

图1为实施例7～10中(a,e)蚕丝，(b,f)蚕丝/香味微胶囊，(c,g)蚕丝/香味微胶囊/Ag，(d,h)蚕丝/香味微胶囊/Ag/PDMS-仿制香云纱的电子显微镜图像；

图2为实施例7～10中蚕丝，蚕丝/香味微胶囊，蚕丝/香味微胶囊/Ag和蚕丝/香味微胶囊/Ag/PDMS-仿制香云纱的香味控释速率；

图3为实施例7～10中(a,e)蚕丝；(b,f)蚕丝/香味微胶囊；(c,g)蚕丝/香味微胶囊/Ag/PDMS；(d,h)蚕丝/香味微胶囊/Ag/PDMS-仿制香云纱对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制生长的情况；

图4为实施例7～10中蚕丝，蚕丝/香味微胶囊，蚕丝/香味微胶囊/Ag和蚕丝/香味微胶囊/Ag/PDMS-仿制香云纱的(a)水接触角和(b)水滚动角(倾斜角度：10°)；

图5为实施例7～10中摩擦循环(a)和洗涤次数(b)蚕丝/香味微胶囊/Ag/PDMS-仿制香云纱的水接触角变化。

图6为实施例7制备的香云纱的性状图。

具体实施方式：

以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

一种香云纱的仿制方法，包括以下步骤：

1)多酚类化合物和香精在蚕丝上的沉积：将蚕丝浸泡在适量的水中，加入一定量的多酚类化合物，搅拌均匀，将PH值为碱性范围。再加入适量的香精，搅拌均匀，将使多酚类化合物与香精快速聚合沉积于蚕丝表面。

2)抗菌无氟防污整理：将上述步骤1)中所得蚕丝浸泡于一定浓度的金属离子水溶液中，通过原位还原反应在蚕丝表面生成抗菌金属纳米粒子。再将所得蚕丝浸泡于一定浓度的有机硅乳液中，烘干成膜，将有机硅涂覆于蚕丝表层，对香精和金属纳米粒子进行封装保护作用。

对比例1和2以及实施例1～10仿制香云纱制备的具体条件，如表1～表3所示，对比例1和对比例2不能够成功制备仿制香云纱，实施例1～10可制得仿制香云纱。其中每个对比例和实施例中所用的蚕丝用量为1g。

表1：香云纱的仿制方法中多酚类化合物和香精在蚕丝上沉积的配方及其相关性能测试

表2：香云纱的仿制方法中抗菌整理的配方及其相关性能测试

表3：香云纱的仿制方法中防污整理的配方及其相关性能测试

经过观察对比例1和对比例2蚕丝呈乳白色，而实施例1～10所制得的织物两面颜色不同，一面深一面浅，可得到外貌酷似香云纱的织物。其中实施例1～4所制得的仿制香云纱具有释香速率快，抗菌效率低和疏水效果差等缺点，主要原因是功能物质的用量不足。实施例5和6，制得的仿制香云纱的释香速率较慢，抗菌效率较高和疏水效果较强，但是由于功能物质的过多投入，过分的改性使得织物手感毛糙，过于厚重。实施例7～10制备配方能够得到高温持久释香，高抑菌率，强疏水，易洗易干和手洗牢度佳等性能同时具备的仿制香云纱，如图1～5。实施例11～15比实施例7～10的效果较差，比实施例1～6的效果明显较好。

实施例7制备的香云纱的性状图如图6所示，通过多酚类化合物与香精快速氧化聚合的方式在蚕丝织物上面形成聚多酚膜，织物呈黄褐色，然后对改性织物依次进行了金属离子的原位负载以及有机硅材料的封装涂层等技术操作，赋予蚕丝织物多种性能包括香味、抗菌和防污等，得到仿制香云纱，织物呈黄褐色至黑色。

其中实施例7是仿制香云纱的最佳制备方法。实例7：第一步多巴胺改性：选取优质蚕丝，并剪裁为10厘米为边长的正方形蚕丝样品(约1.0g)，将蚕丝样品浸泡200mL水中，加入0.4g DA，搅拌均匀，用Tris调PH值为8.5。第二步芳香整理：在第一步中的溶液中加入12g香精，搅拌均匀，室温条件下，保持静置浸泡6h后，依次用水和乙醇清洗多次，自然晾干。第三步抗菌整理：将第二步中所得蚕丝浸泡于溶于0.3gAgNO