本发明涉及混纺纱线技术领域，具体为一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线及其制备方法。
背景技术：
随着经济的发展以及生活水平的提高，人们在纺织品材料方面的选择越来越多，但在众多纺织品纤维材料中，人们对于天然纤维如棉、麻、天丝等纤维的喜爱程度丝毫未减，但很多天然纤维都存在易变形，自身无抗菌性、清洗后容易缩水等缺点，亲水性较强，容易吸附油渍、汗渍、水渍等污渍，大大降低了消费者的使用感受。
很多天然纤维除了上述性能不足外，抗螨性能也比较差；螨虫是一种肉眼难以直接观察到的微小节肢动物，主要寄居与衣物、被褥、沙发、地毯等纺织品中，以人体代谢的皮屑组织为食，虽然其本身不携带病毒，但是它会传播病菌，这些病菌会通过人体的皮肤、呼吸道、消化系统给人体造成危害，其代谢物还会引起过敏和哮喘、婴儿湿疹等疾病；为了减少螨虫在纺织品上的寄生，人们也是做出了很多努力，最常见的防螨织物的制备方法有织物后整理法、功能纤维法、高密度织法；其中直接将防尘螨物质添加到整理剂中对织物进行浸渍整理，防螨药物在织物表面的粘附能力不足，经过洗涤，防螨药物容易流失，使得织物失去防螨性能，且防螨剂中很多为有机药物，在整理过程中，防螨药物容易挥发分解，降低织物防螨效果；为了解决上述问题，人们开始制备微胶囊化的防螨微胶囊，将防螨剂包裹在防螨微胶囊中，再将防螨微胶囊固定到织物上，该方法制得的防螨织物在洗涤过程中防螨剂不容易流失，防螨微胶囊具有的缓释能力使得防螨效果长效而稳定；但是用来包裹防螨剂的微胶囊壁一般是有脲醛树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺等聚合物组成，制备过程中产生的有害气体较大，微胶囊强度不高，防螨织物在日常洗涤和使用中容易造成微胶囊破裂，药物直接释放出来，难以达到长效防螨的效果。
木棉纤维中含有大量的木质素，具有天然的抗菌功效，但是木棉纤维不耐霉菌和虫蛀，具有吸油拒水的特点，容易产生油污，强度低，弹性差，难以单独纺丝，限制其应用；有机棉是一种纯天然无污染的棉花，具有亮丽的色泽、柔软的手感和极佳的回弹性，但是亲水性较强，容易吸附汗渍、油渍等污渍；
为了解决上述问题，人们亟需一种具有优异长效抗菌、防螨、防污能力的有机棉、木棉混纺纱线及其制备工艺。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，各原料组分如下：以重量份计，改性木棉纤维60-180份、改性有机棉纤维50-100份、防污整理剂80-120份。
进一步的，所述改性木棉纤维各原料组分如下，以重量份计，改性石墨烯复合材料30-40份、粘胶纤维纺丝液90-100份、天然防螨剂20-26份、芦荟纤维75-85份、木棉纤维120-140份。
进一步的，所述改性石墨烯复合材料各原料组分如下：以重量份计，六次甲基四胺20-40份、硝酸锌25-35份、枸橼酸钠10-20份、石墨烯15-25份、浓硝酸10-14份、第一硅烷偶联剂18-24份、甲基丙烯酸20-30份、亚硫酸氢钠20-30份、引发剂10-20份；所述石墨烯为磷片石墨烯，所述引发剂为过硫酸铵。
本发明首先通过硝酸锌和枸橼酸发生反应生成纳米氧化锌，所述纳米氧化锌内部具有空心结构，纳米氧化锌表面还有着丰富的孔隙，非常适合用来作为储存天然防螨液的容器，纳米氧化锌表面的孔隙可以持续散发天然防螨剂，使得织物能够达到长期防螨抑螨的效果；与传统的防螨剂微胶囊相比，以纳米氧化锌作为壁材的防螨剂微胶囊更加坚固，不易破裂，对皮肤刺激性小，防螨剂缓释效果好；同时，纳米氧化锌本身就具有一定的光催化和杀菌能力，具有天然的抑菌杀菌效果，性质稳定，避免了化学杀菌剂的额外添加，不会造成化学杀菌剂带来的致敏以及化学杀菌剂易挥发的问题，抗菌抑菌效果更持久。
石墨烯具有丰富的活性位点、较强的吸引力和较大的比表面积，本身也具备一定的杀菌性能；本发明中的石墨在浓硝酸的作用下发生膨胀，膨胀后的石墨烯与纳米氧化锌混合，在高频率的超声分散条件下，纳米氧化锌被膨胀石墨烯上的活性基团吸引，进而成功嵌入到石墨烯的片层之中；高频率的超声分散条件可以有效增加石墨烯片层之间的层间距离，为纳米氧化锌的嵌提供空间；石墨烯质地坚硬，可以进一步对纳米氧化锌进行保护；由于石墨烯上具有丰富的羟基、羧基、氨基等活性官能团，可与粘胶纤维纺丝液中活泼的羟基发生反应，形成稳定的网络，增强粘胶纤维的力学性能；石墨烯、纳米氧化锌均为纳米级分子，直接将其添加到粘胶纤维纺丝液中，容易发生团聚形成胶束，本发明将纳米氧化锌嵌入到石墨烯的片层之中形成粉末c，粉末c在粘胶纺丝液中的分散性有所改善，但依旧会有少量团聚产生，为了解决这一问题，我们对粉末c有进一步进行了改性，本发明在粉末c中又加入了第一硅烷偶联剂,第一硅烷偶联剂在水中发生水解生成游离的乙氧基，乙氧基与粉末c上的羟基发生缩合生成双键，双键又在甲基丙烯酸的作用下发生自由基聚合，使得粉末c表面成功接枝上大量的羧基从而生成改性石墨烯复合材料；改性石墨烯复合材料有效避免了纳米材料团聚现象的发生，其在粘胶纤维纺丝液中具有很好的分散性、相容性、抑菌性；由于纳米氧化锌对天然防螨剂的吸附能力不足，利用石墨烯强大的吸附能力，在低压环境的加持下，可以尽可能的增加改性石墨烯复合材料中天然防螨剂的负载量。
所述天然防螨剂为柏树精油、桉树精油、艾草精油、冰片中的一种。
进一步的，所述木棉纤维是表面带有酚羟基的活化木棉纤维。
木棉纤维中除了含有大量的酚羟基、共轭双键、醇羟基等基团外，还含有一定量的甲氧基。本发明利用硫氢化钠、亚硫酸钠将木棉纤维中的部分甲氧基转化为酚羟基，从而增加木棉纤维上的活性位点数量；改性木棉纤维芯层由于大量羧基的存在，可以使得木棉纤维与改性木棉纤维芯层通过酯化反应顺利结合起来，使得改性石墨烯复合材料被包裹在改性木棉纤维中，减少了有机棉、木棉混纺纱线制成的面料在洗涤和摩擦过程中，改性石墨烯复合材料的流失，由于改性木棉纤维芯层与活化木棉纤维之间是通过化学键进行粘结的，不会影响改性石墨烯复合材料中天然防螨剂的缓释作用。
进一步的，所述防污整理剂各原料组分如下：以重量份计，有机硅30-50份、第二硅烷偶联剂10-14份、蛋白分子8-10份、氢氧化锂15-20份、吐温8010-14份、乳化剂20-30份。
所述有机硅为聚二甲基二甲氧基硅烷、聚甲基乙烯基硅树脂中的一种或多种。
进一步的，所述第一硅烷偶联剂为a150、a151、a171中的一种或多种；所述第二硅烷偶联剂为hd-110、hd-109中的一种或多种；所述蛋白分子为大豆蛋白、蚕丝蛋白、牛奶蛋白中的一种或多种。
进一步的，所述改性有机棉纤维各原料组分如下，以重量份计，有机棉纤维80-100份、三乙烯四胺20-40份、氢氧化钠10-20份；
本发明通过少量氯化锂、n，n-二甲基甲酰胺对有机棉纤维表面进行了活化，使得有机棉纤维表面部分氢键被破坏并转化为活性羟基，活性羟基又与三乙烯四胺发生反应使得木棉纤维表面被成功接枝上氨基得到改性有机棉纤维，改性有机棉纤维上的氨基与改性木棉纤维上的酚羟基发生脱水缩合，改性有机棉纤维、改性木棉纤维之间的结合力加强。
一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线的制备方法，包括以下步骤：
s1.制备改性粘胶纤维：
(1)制备改性石墨烯复合材料：
a.将六次甲基四胺置于去离子水中搅拌分散，依次加入硝酸锌、枸橼酸钠，搅拌反应，抽滤洗涤，干燥煅烧得到粉末a；
b.将石墨烯置于浓硝酸中搅拌，过滤洗涤煅烧，得到粉末b；
c.将粉末a、粉末b置于乙醇溶液中搅拌均匀，超声处理，抽滤，真空干燥得到粉末c；
d.将粉末c置于去离子水中搅拌分散，加入第一硅烷偶联剂搅拌，依次加入继续搅拌，加入引发剂，抽滤干燥得到改性石墨烯复合材料；
(2)将改性石墨烯复合材料置于粘胶纤维纺丝液中，搅拌均匀，通过湿法纺丝技术得到粘胶纤维a；
(3)将粘胶纤维a置于低压环境下静置，加入天然防螨剂并将压力升高至常压静置，得到改性粘胶纤维；
本发明首先通过低压挤压出粘胶纤维a上改性石墨烯复合材料中的空气，再于常压环境下使得天然防螨剂能够被尽可能多的被挤入纳米氧化锌中。
s2.将芦荟纤维、改性粘胶纤维进行并条处理，得到改性木棉纤维芯层；
由于改性粘胶纤维上带有羧基，活化后的木棉纤维上带有酚羟基，羧基与酚羟基之间反应，改性木棉纤维芯层与木棉纤维皮层之间结合力增加；s3.将改性纤维芯层作为芯丝，将木棉纤维作为外包层，采用涡流纺工艺织成皮芯结构的改性木棉纤维；
粘胶纤维弹性较差，容易发生变形；而芦荟纤维疏水性能好，具有优异的回弹性，长期穿着对皮肤还具有一定滋养效果，改善皮肤问题，但是芦荟纤维比较短，难以直接进行纺丝；本发明将芦荟纤维、改性粘胶纤维并条处理得到的改性木棉纤维芯层结合了两种纤维的优点，具有优异的回弹性，力学性能好，不易发生变形；
s3.将硫粉置于去离子水中搅拌溶解，加入硫氢化钠、亚硫酸钠搅拌得到溶液a，加入木棉纤维，加入氢氧化钠溶液，超声分散，静置，取出干燥，得到活化后的木棉纤维；将改性木棉纤维芯层作为芯丝，将活化后的木棉纤维作为外包层，采用涡流纺工艺织成皮芯结构的改性木棉纤维；
s4.制备改性有机棉：将有机棉纤维置于去离子水中，加入n，n-二甲基甲酰胺，超声分散，加入氯化锂，继续超声分散，取出干燥，并置于去离子水中，加入三乙烯四胺，超声分散n，加入氢氧化钠溶液，继续超声分散，取出干燥得到改性有机棉；
s5.制备防污整理剂：将有机硅、第二硅烷偶联剂搅拌，加入蛋白分子、氢氧化锂继续搅拌，加入吐温80、乳化剂，搅拌，得到防污整理剂；
s6.合成混纺纱线：将改性木棉纤维、改性有机棉纤维采用赛络纺纱技术制成有机棉、木棉纱线，将有机棉、木棉纱线浸渍在防污整理剂中，取出烘干得到混纺纱线成品。
具体包括以下步骤：
s1.制备改性粘胶纤维：
(1)制备改性石墨烯复合材料：
a.将六次甲基四胺置于去离子水中搅拌分散，于75-105℃恒温条件下依次加入硝酸锌、枸橼酸钠，以200-300r/min的搅拌速度搅拌反应3-5h，抽滤洗涤干燥后置于400-500℃条件下煅烧2-3h得到粉末a；
b.将石墨烯置于浓硝酸中搅拌反应15-20min，过滤洗涤并置于700-900℃条件下煅烧20-40s，得到粉末b；
c.将粉末a、粉末b置于乙醇溶液中搅拌均匀，并于35-45khz频率下超声处理6-10h，抽滤，真空干燥得到粉末c；
d.于45-65℃恒温条件下，将粉末c置于去离子水中搅拌分散，加入第一硅烷偶联剂搅拌反应1-3h，反应完成后依次加入甲基丙烯酸、亚硫酸氢钠继续搅拌反应3-5min，加入引发剂搅拌反应2-4h，待温度降至室温后，抽滤干燥得到改性石墨烯复合材料；
(2)将改性石墨烯复合材料置于粘胶纤维纺丝液中，以400-600r/min转速搅拌均匀，通过湿法纺丝技术得到粘胶纤维a；
(3)将粘胶纤维a置于0.01-0.1mpa低压环境下静置30-50min，加入天然防螨剂并将压力升高至常压静置反应1-3h，得到改性粘胶纤维；
s2.将芦荟纤维、改性粘胶纤维进行并条处理，得到改性木棉纤维芯层；
s3.将硫粉置于去离子水中搅拌溶解，加入硫氢化钠、亚硫酸钠搅拌反应3-5min得到溶液a，加入木棉纤维，升高温度至55-75℃，加入质量分数为7-10%的氢氧化钠溶液，以15-18khz的频率超声分散35-45min，静置3-5min，取出干燥，得到活化后的木棉纤维；将改性木棉纤维芯层作为芯丝，将活化后的木棉纤维作为外包层，采用涡流纺工艺织成皮芯结构的改性木棉纤维；
s4.制备改性有机棉：将有机棉纤维置于去离子水中，升高温度为90-110℃，加入n，n-二甲基甲酰胺，于15-18khz的频率下超声分散35-45min，加入质量分数为5-10%的氯化锂，继续超声分散1-2h，待温度降至室温，取出干燥，并置于去离子水中，升高温度为90-110℃，加入三乙烯四胺，于15-18khz的频率下超声分散35-45min，加入质量分数为5-10%的氢氧化钠溶液，继续超声分散1-2h，待温度降至室温，取出干燥得到改性有机棉；
s5.制备防污整理剂：将有机硅、第二硅烷偶联剂于90-100℃条件下搅拌反应20-30min，加入蛋白分子、氢氧化锂继续搅拌反应1-2h，加入吐温80、乳化剂，搅拌1-3h，得到防污整理剂；
本发明中的防污整理剂主要是利用蛋白分子在催化剂氢氧化锂的作用下暴露出蛋白分子侧链上上大量的氨基、羧基、羟基等活性官能团，氨基、羧基、羟基等活性官能团又与有机硅发生聚合得到防污整理剂，防污整理剂与有机棉、木棉纤维上的羟基、氨基、羧基等活性基团发生作用，使得有机硅主链附着于有机棉、木棉纤维表面并形成拒水拒油涂层；制备得到的混纺纱线具有优异的拒水拒油能力。
s6.合成混纺纱线：将改性木棉纤维、改性有机棉纤维采用赛络纺纱技术制成有机棉、木棉纱线，将有机棉、木棉纱线浸渍在防污整理剂中反应18-24h，取出烘干得到混纺纱线成品。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明在石墨烯上负载了具有空心多孔结构的纳米氧化锌，利用第一硅烷偶联剂在其表面接枝上羧基得到改性石墨烯复合材料，将改性石墨烯复合材料与粘胶纤维纺丝液混合并通过湿法纺丝的方法制成粘胶纤维，通过低压的方法将天然防螨剂负载在粘胶纤维上并将其与芦荟纤维并条处理得到改性木棉纤维芯层，将活化后的木棉纤维包覆在改性木棉纤维芯层上，得到改性木棉纤维，将改性木棉纤维与改性有机棉纤维通过赛络纺工艺制得有机棉、木棉纱线，并将其浸渍于含有有机硅的拒水拒油整理剂中得到具有防污防水、长效抑菌防螨机棉、木棉混纺纱线。
本发明中的改性石墨烯复合材料主要成分为纳米氧化锌和石墨烯，均具有一定的抑菌杀菌功能，质地坚硬，能够有效吸附和容纳天然防螨剂，并持续释放防螨抑菌成分，通过与有机棉、木棉纤维的协同作用，能够有效抑制微生物在织物表面的生长和繁殖，抑制霉菌的产生；同时，本发明所使用的天然防螨剂成分安全无害，对皮肤刺激性较小，防螨效果好；本发明中的改性石墨烯复合材料被包裹在改性木棉纤维中，制得的有机棉、木棉纤维更耐洗涤，使用寿命更长。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，各原料组分如下：改性木棉纤维60份、改性有机棉纤维50份、防污整理剂80份。
所述改性木棉纤维各原料组分如下，改性石墨烯复合材料30份、粘胶纤维纺丝液90份、天然防螨剂20份、芦荟纤维75份、木棉纤维120份。
所述改性石墨烯复合材料各原料组分如下：六次甲基四胺20份、硝酸锌25份、枸橼酸钠10份、石墨烯15份、浓硝酸10份、第一硅烷偶联剂18份、甲基丙烯酸20份、亚硫酸氢钠20份、引发剂10份。
所述防污整理剂各原料组分如下：有机硅30份、第二硅烷偶联剂10份、蛋白分子8份、氢氧化锂15份、吐温8010份、乳化剂20份。
所述改性有机棉纤维各原料组分如下，有机棉纤维80份、三乙烯四胺20份、氢氧化钠10份；
s1.制备改性粘胶纤维：
(1)制备改性石墨烯复合材料：
a.将六次甲基四胺置于去离子水中搅拌分散，于75℃恒温条件下依次加入硝酸锌、枸橼酸钠，以200r/min的搅拌速度搅拌反应3h，抽滤洗涤干燥后置于400℃条件下煅烧2h得到粉末a；
b.将石墨烯置于浓硝酸中搅拌反应15min，过滤洗涤并置于700℃条件下煅烧20s，得到粉末b；
c.将粉末a、粉末b置于乙醇溶液中搅拌均匀，并于35khz频率下超声处理6h，抽滤，真空干燥得到粉末c；
d.于45℃恒温条件下，将粉末c置于去离子水中搅拌分散，加入第一硅烷偶联剂搅拌反应1h，反应完成后依次加入甲基丙烯酸、亚硫酸氢钠继续搅拌反应3min，加入引发剂搅拌反应2h，待温度降至室温后，抽滤干燥得到改性石墨烯复合材料；
(2)将改性石墨烯复合材料置于粘胶纤维纺丝液中，以400r/min转速搅拌均匀，通过湿法纺丝技术得到粘胶纤维a；
(3)将粘胶纤维a置于0.01mpa低压环境下静置30min，加入天然防螨剂并将压力升高至常压静置反应1h，得到改性粘胶纤维；
s2.将芦荟纤维、改性粘胶纤维进行并条处理，得到改性木棉纤维芯层；
s3.将硫粉置于去离子水中搅拌溶解，加入硫氢化钠、亚硫酸钠搅拌反应3min加入木棉纤维，升高温度至55℃，加入质量分数为7%的氢氧化钠溶液，以15khz的频率超声分散35min，静置3min，取出干燥，得到活化后的木棉纤维；将改性木棉纤维芯层作为芯丝，将活化后的木棉纤维作为外包层，采用涡流纺工艺织成皮芯结构的改性木棉纤维；
s4.制备改性有机棉：将有机棉纤维置于去离子水中，升高温度为90℃，加入n，n-二甲基甲酰胺，于15khz的频率下超声分散35min，加入质量分数为5%的氯化锂，继续超声分散1h，待温度降至室温，取出干燥后置于去离子水中，升高温度为90℃，加入三乙烯四胺，于15khz的频率下超声分散35min，加入质量分数为5%的氢氧化钠溶液，继续超声分散1h，待温度降至室温，取出干燥得到改性有机棉纤维；
s5.制备防污整理剂：将有机硅、第二硅烷偶联剂于90℃条件下搅拌反应20min，加入蛋白分子、氢氧化锂继续搅拌反应1h，加入吐温80、乳化剂，搅拌1h，得到防污整理剂；
s6.合成混纺纱线：将改性木棉纤维、改性有机棉纤维采用赛络纺纱技术制成有机棉、木棉纱线，将有机棉、木棉纱线浸渍在防污整理剂中反应18h，取出烘干得到混纺纱线成品。
实施例2
一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，各原料组分如下：以重量份计，改性木棉纤维120份、改性有机棉纤维80份、防污整理剂100份。
所述改性木棉纤维各原料组分如下，以重量份计，改性石墨烯复合材料35份、粘胶纤维纺丝液95份、天然防螨剂23份、芦荟纤维80份、木棉纤维130份。
所述改性石墨烯复合材料各原料组分如下：以重量份计，六次甲基四胺30份、硝酸锌30份、枸橼酸钠15份、石墨烯20份、浓硝酸12份、第一硅烷偶联剂21份、甲基丙烯酸25份、亚硫酸氢钠25份、引发剂15份。
所述防污整理剂各原料组分如下：以重量份计，有机硅40份、第二硅烷偶联剂12份、蛋白分子9份、氢氧化锂17份、吐温8012份、乳化剂25份。
所述改性有机棉纤维各原料组分如下，以重量份计，有机棉纤维90份、三乙烯四胺30份、氢氧化钠15份；
s1.制备改性粘胶纤维：
(1)制备改性石墨烯复合材料：
a.将六次甲基四胺置于去离子水中搅拌分散，于95℃恒温条件下依次加入硝酸锌、枸橼酸钠，以250r/min的搅拌速度搅拌反应4h，抽滤洗涤干燥后置于450℃条件下煅烧2.5h得到粉末a；
b.将石墨烯置于浓硝酸中搅拌反应18min，过滤洗涤并置于800℃条件下煅烧30s，得到粉末b；
c.将粉末a、粉末b置于乙醇溶液中搅拌均匀，并于40khz频率下超声处理8h，抽滤，真空干燥得到粉末c；
d.于55℃恒温条件下，将粉末c置于去离子水中搅拌分散，加入第一硅烷偶联剂搅拌反应2h，反应完成后依次加入甲基丙烯酸、亚硫酸氢钠继续搅拌反应4min，加入引发剂搅拌反应3h，待温度降至室温后，抽滤干燥得到改性石墨烯复合材料；
(2)将改性石墨烯复合材料置于粘胶纤维纺丝液中，以500r/min转速搅拌均匀，通过湿法纺丝技术得到粘胶纤维a；
(3)将粘胶纤维a置于0.05-0.1mpa低压环境下静置40min，加入天然防螨剂并将压力升高至常压静置反应2h，得到改性粘胶纤维；
s2.将芦荟纤维、改性粘胶纤维进行并条处理，得到改性木棉纤维芯层；
s3.将硫粉置于去离子水中搅拌溶解，加入硫氢化钠、亚硫酸钠搅拌反应4min加入木棉纤维，升高温度至65℃，加入质量分数为8%的氢氧化钠溶液，以16khz的频率超声分散40min，静置4min，取出干燥，得到活化后的木棉纤维；将改性木棉纤维芯层作为芯丝，将活化后的木棉纤维作为外包层，采用涡流纺工艺织成皮芯结构的改性木棉纤维；
s4.制备改性有机棉：将有机棉纤维置于去离子水中，升高温度为100℃，加入n，n-二甲基甲酰胺，于16khz的频率下超声分散40min，加入质量分数为8%的氯化锂，继续超声分散1.5h，待温度降至室温，取出干燥后置于去离子水中，升高温度为100℃，加入三乙烯四胺，于16khz的频率下超声分散40min，加入质量分数为8%的氢氧化钠溶液，继续超声分散1.5h，待温度降至室温，取出干燥得到改性有机棉纤维；
s5.制备防污整理剂：将有机硅、第二硅烷偶联剂于95℃条件下搅拌反应25min，加入蛋白分子、氢氧化锂继续搅拌反应1.5h，加入吐温80、乳化剂，搅拌2h，得到防污整理剂；
s6.合成混纺纱线：将改性木棉纤维、改性有机棉纤维采用赛络纺纱技术制成有机棉、木棉纱线，将有机棉、木棉纱线浸渍在防污整理剂中反应22h，取出烘干得到混纺纱线成品。
实施例3
一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，各原料组分如下：改性木棉纤维180份、改性有机棉纤维100份、防污整理剂120份。
所述改性木棉纤维各原料组分如下，改性石墨烯复合材料40份、粘胶纤维纺丝液100份、天然防螨剂26份、芦荟纤维85份、木棉纤维140份。
所述改性石墨烯复合材料各原料组分如下：六次甲基四胺40份、硝酸锌35份、枸橼酸钠20份、石墨烯25份、浓硝酸14份、第一硅烷偶联剂24份、甲基丙烯酸30份、亚硫酸氢钠30份、引发剂20份。
所述防污整理剂各原料组分如下：有机硅50份、第二硅烷偶联剂14份、蛋白分子10份、氢氧化锂20份、吐温8014份、乳化剂30份。
所述改性有机棉纤维各原料组分如下，以重量份计，有机棉纤维100份、三乙烯四胺40份、氢氧化钠20份；
s1.制备改性粘胶纤维：
(1)制备改性石墨烯复合材料：
a.将六次甲基四胺置于去离子水中搅拌分散，于105℃恒温条件下依次加入硝酸锌、枸橼酸钠，以300r/min的搅拌速度搅拌反应5h，抽滤洗涤干燥后置于500℃条件下煅烧3h得到粉末a；
b.将石墨烯置于浓硝酸中搅拌反应20min，过滤洗涤并置于900℃条件下煅烧40s，得到粉末b；
c.将粉末a、粉末b置于乙醇溶液中搅拌均匀，并于45khz频率下超声处理10h，抽滤，真空干燥得到粉末c；
d.于65℃恒温条件下，将粉末c置于去离子水中搅拌分散，加入第一硅烷偶联剂搅拌反应3h，反应完成后依次加入甲基丙烯酸、亚硫酸氢钠继续搅拌反应5min，加入引发剂搅拌反应4h，待温度降至室温后，抽滤干燥得到改性石墨烯复合材料；
(2)将改性石墨烯复合材料置于粘胶纤维纺丝液中，以600r/min转速搅拌均匀，通过湿法纺丝技术得到粘胶纤维a；
(3)将粘胶纤维a置于0.1mpa低压环境下静置50min，加入天然防螨剂并将压力升高至常压静置反应3h，得到改性粘胶纤维；
s2.将芦荟纤维、改性粘胶纤维进行并条处理，得到改性木棉纤维芯层；
s3.将硫粉置于去离子水中搅拌溶解，加入硫氢化钠、亚硫酸钠搅拌反应5min加入木棉纤维，升高温度至75℃，加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液，以18khz的频率超声分散45min，静置5min，取出干燥，得到活化后的木棉纤维；将改性木棉纤维芯层作为芯丝，将活化后的木棉纤维作为外包层，采用涡流纺工艺织成皮芯结构的改性木棉纤维；
s4.制备改性有机棉：将有机棉纤维置于去离子水中，升高温度为110℃，加入n，n-二甲基甲酰胺，于18khz的频率下超声分散45min，加入质量分数为10%的氯化锂，继续超声分散2h，待温度降至室温，取出干燥后置于去离子水中，升高温度为110℃，加入三乙烯四胺，于18khz的频率下超声分散45min，加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液，继续超声分散2h，待温度降至室温，取出干燥得到改性有机棉纤维；
s5.制备防污整理剂：将有机硅、第二硅烷偶联剂于100℃条件下搅拌反应30min，加入蛋白分子、氢氧化锂继续搅拌反应2h，加入吐温80、乳化剂，搅拌3h，得到防污整理剂；
s6.合成混纺纱线：将改性木棉纤维、改性有机棉纤维采用赛络纺纱技术制成有机棉、木棉纱线，将有机棉、木棉纱线浸渍在防污整理剂中反应24h，取出烘干得到混纺纱线成品。
实验：将实施例1-9制得混纺纱线样品编织成90mm×90mm面料并进行如下性能测试；
防螨效果测试：参照gb、t24253-2009《纺织品防螨性能的评价》进行测试。
抗菌性能测试：参照gb、t20944.3-2008测定实施例1-9面料样品对金黄色葡萄球菌的抑菌率。
拒水性能测试：参照aatcc22-2005《拒水性能测试：喷淋法》标准进行测试。
拒油性能测试：参照aatcc118-2007《拒油性：碳氢化合物的阻抗测试》标准进行测试。
易去污性测试：参照aatcc130-2004《易去污性能：油性污渍释放法》标准进行测试。
耐洗涤测试：根据gb、t8629-2001选用a型洗衣机，3a洗涤程序，f型干燥程序，对实施例1-9面料样品进行30次标准洗涤和干燥，再次进行防螨效果测试、拒水性能测试、拒油性能测试、易去污性、抗菌性能测试。
由表中数据可知，实施例1-3制得面料样品螨虫趋避率、抑菌率均在90%以上，具有较好的防螨抑菌效果，经过30次洗涤以后，螨虫趋避率均无明显下降，说明本实施例1-3面料样品具有较强的耐洗涤能力，拒水性分数在90份以上，拒油防污等级也均在五级，具有较强的防油污、防水渍效果，综合性能较高，非常具有使用呢性，其中实施例3的各项性能测试结果最好。
实施例4
与实施例3的区别在于石墨烯上未负载具有空心多孔结构的纳米氧化锌，由于缺少纳米氧化锌作为壁材来负载天然防螨剂，改性石墨烯复合材料上天然防螨剂的负载量下降，与实施例3相比，防螨效果和抑菌效果均有所下降。
实施例5
与实施例3的区别在于未添加改性石墨烯复合材料，制得的有机棉、木棉混纺纱线天然防螨剂负载量较少，防螨效果不好，且由于缺少改性石墨烯复合材料中石墨烯和纳米氧化锌的抑菌抗菌作用，有机棉、木棉混纺纱线的抑菌效果也较差。
实施例6
与实施例3的区别在于未对木棉纤维和有机棉纤维进行活化处理，本实施例使用的均为普通有机棉纤维和木棉纤维，普通有机棉纤维、普通木棉纤维表面缺少活性官能团，普通有机棉纤维与改性有机棉纤维芯层、普通木棉纤维之间结合力不足，天然防螨剂从纤维之间缝隙中流出的量增大，经过30次洗涤后，螨虫趋避率与实施例3相比有所下降，同时防污整理剂与纤维之间缺少官能团连接，水洗30次后，本实施例制得的面料防污防水防油能力较差。
实施例7
与实施例3的区别在于直接将改性石墨烯复合材料与防污整理剂混合并附着在有机棉、木棉纤维表面，改性石墨烯复合材料在经过30次水洗以后，对螨虫趋避率与实施例3相比有小幅下降，主要原因是面料样品在受到摩擦和水的冲击以后，其表面的部分改性石墨烯复合材料脱落，造成螨虫趋避率下降。
实施例8
与实施例3的区别在于步骤s1.的步骤（3）是将粘胶纤维a置于常压环境下静置50min，制得的粘胶纤维上天然防螨剂的负载量较小，螨虫趋避率降低。
实施例9
与实施例3的区别在于本发明未将石墨烯使用浓硝酸进行预处理，石墨烯片层间间距过小，对纳米氧化锌的负载量较小，制得的改性粘胶纤维上负载的天然防螨剂负载量不足，制得的有机棉、木棉纤维防螨、抗菌能力不足。
通过以上数据和实验，我们可以得出以下结论：本发明公开了一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线及其制备方法。本发明在石墨烯上负载了纳米氧化锌，并将其与粘胶纤维纺丝液混合制成粘胶纤维，通过低压将天然防螨剂负载在粘胶纤维上，使用木棉纤维对粘胶纤维进行包覆得到改性木棉纤维；通过赛络纺工艺制得有机棉、木棉纱线，并将其浸渍于含有有机硅的拒水拒油整理剂中得到具有防污防水、长效抑菌防螨机棉、木棉混纺纱线；同时，本发明所使用的天然防螨剂成分安全无害，对皮肤刺激性较小，防螨效果好；本发明中的改性石墨烯复合材料被包裹在改性木棉纤维中，制得的有机棉、木棉纤维更耐洗涤，使用寿命更长。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，其特征在于：各原料组分如下：以重量份计，改性木棉纤维60-180份、改性有机棉纤维50-100份、防污整理剂80-120份。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，其特征在于：所述改性木棉纤维各原料组分如下，以重量份计，改性石墨烯复合材料30-40份、粘胶纤维纺丝液90-100份、天然防螨剂20-26份、芦荟纤维75-85份、木棉纤维120-140份。
3.根据权利要求2所述的一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，其特征在于：所述改性石墨烯复合材料各原料组分如下：以重量份计，六次甲基四胺20-40份、硝酸锌25-35份、枸橼酸钠10-20份、石墨烯15-25份、浓硝酸10-14份、第一硅烷偶联剂18-24份、甲基丙烯酸20-30份、亚硫酸氢钠20-30份、引发剂10-20份。
4.根据权利要求2所述的一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，其特征在于：所述木棉纤维是表面带有酚羟基的活化木棉纤维。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，其特征在于：所述防污整理剂各原料组分如下：以重量份计，有机硅30-50份、第二硅烷偶联剂10-14份、蛋白分子8-10份、氢氧化锂15-20份、吐温8010-14份、乳化剂20-30份。
6.根据权利要求3所述的一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，其特征在于：所述第一硅烷偶联剂为a150、a151、a171中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，其特征在于：所述第二硅烷偶联剂为hd-110、hd-109中的一种或多种；所述蛋白分子为大豆蛋白、蚕丝蛋白、牛奶蛋白中的一种或多种。
8.根据权利要求2所述的一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线，其特征在于：所述改性有机棉纤维各原料组分如下，以重量份计，有机棉纤维80-100份、三乙烯四胺20-40份、氢氧化钠10-20份。
9.一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
s1.制备改性粘胶纤维：
(1)制备改性石墨烯复合材料：
a.将六次甲基四胺置于去离子水中搅拌分散，依次加入硝酸锌、枸橼酸钠，搅拌反应，抽滤洗涤，干燥煅烧得到粉末a；
b.将石墨烯置于浓硝酸中搅拌，过滤洗涤煅烧，得到粉末b；
c.将粉末a、粉末b置于乙醇溶液中搅拌均匀，超声处理，抽滤，真空干燥得到粉末c；
d.将粉末c置于去离子水中搅拌分散，加入第一硅烷偶联剂搅拌，依次加入继续搅拌，加入引发剂，抽滤干燥得到改性石墨烯复合材料；
(2)将改性石墨烯复合材料置于粘胶纤维纺丝液中，搅拌均匀，通过湿法纺丝技术得到粘胶纤维a；
(3)将粘胶纤维a置于低压环境下静置，加入天然防螨剂并将压力升高至常压静置，得到改性粘胶纤维；
s2.将芦荟纤维、改性粘胶纤维进行并条处理，得到改性木棉纤维芯层；
s3.将硫粉置于去离子水中搅拌溶解，加入硫氢化钠、亚硫酸钠搅拌得到溶液a，加入木棉纤维，加入氢氧化钠溶液，超声分散，静置，取出干燥，得到活化后的木棉纤维；将改性木棉纤维芯层作为芯丝，将活化后的木棉纤维作为外包层，织成皮芯结构的改性木棉纤维；
s4.制备改性有机棉：将有机棉纤维置于去离子水中，加入n，n-二甲基甲酰胺，超声分散，加入氯化锂，继续超声分散，取出干燥，并置于去离子水中，加入三乙烯四胺，超声分散n，加入氢氧化钠溶液，继续超声分散，取出干燥得到改性有机棉；
s5.制备防污整理剂：将有机硅、第二硅烷偶联剂搅拌，加入蛋白分子、氢氧化锂继续搅拌，加入吐温80、乳化剂，搅拌，得到防污整理剂；
s6.合成混纺纱线：将改性木棉纤维、改性有机棉纤维采用赛络纺纱技术制成有机棉、木棉纱线，将有机棉、木棉纱线浸渍在防污整理剂中，取出烘干得到混纺纱线成品。
10.根据权利要求9所述的一种抗菌防污的有机棉、木棉混纺纱线的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
s1.制备改性粘胶纤维：
(1)制备改性石墨烯复合材料：
a.将六次甲基四胺置于去离子水中搅拌分散，于75-105℃恒温条件下依次加入硝酸锌、枸橼酸钠，以200-300r/min的搅拌速度搅拌反应3-5h，抽滤洗涤干燥后置于400-500℃条件下煅烧2-3h得到粉末a；
b.将石墨烯置于浓硝酸中搅拌反应15-20min，过滤洗涤并置于700-900℃条件下煅烧20-40s，得到粉末b；
c.将粉末a、粉末b置于乙醇溶液中搅拌均匀，并于35-45khz频率下超声处理6-10h，抽滤，真空干燥得到粉末c；
d.于45-65℃恒温条件下，将粉末c置于去离子水中搅拌分散，加入第一硅烷偶联剂搅拌反应1-3h，反应完成后依次加入甲基丙烯酸、亚硫酸氢钠继续搅拌反应3-5min，加入引发剂搅拌反应2-4h，待温度降至室温后，抽滤干燥得到改性石墨烯复合材料；
(2)将改性石墨烯复合材料置于粘胶纤维纺丝液中，以400-600r/min转速搅拌均匀，通过湿法纺丝技术得到粘胶纤维a；
(3)将粘胶纤维a置于0.01-0.1mpa低压环境下静置30-50min，加入天然防螨剂并将压力升高至常压静置反应1-3h，得到改性粘胶纤维；
s2.将芦荟纤维、改性粘胶纤维进行并条处理，得到改性木棉纤维芯层；
s3.将硫粉置于去离子水中搅拌溶解，加入硫氢化钠、亚硫酸钠搅拌反应3-5min得到溶液a，加入木棉纤维，升高温度至55-75℃，加入质量分数为7-10%的氢氧化钠溶液，以15-18khz的频率超声分散35-45min，静置3-5min，取出干燥，得到活化后的木棉纤维；将改性木棉纤维芯层作为芯丝，将活化后的木棉纤维作为外包层，织成皮芯结构的改性木棉纤维；
s4.制备改性有机棉：将有机棉纤维置于去离子水中，升高温度为90-110℃，加入n，n-二甲基甲酰胺，于15-18khz的频率下超声分散35-45min，加入质量分数为5-10%的氯化锂，继续超声分散1-2h，待温度降至室温，取出干燥，并置于去离子水中，升高温度为90-110℃，加入三乙烯四胺，于15-18khz的频率下超声分散35-45min，加入质量分数为5-10%的氢氧化钠溶液，继续超声分散1-2h，待温度降至室温，取出干燥得到改性有机棉；
s5.制备防污整理剂：将有机硅、第二硅烷偶联剂于90-100℃条件下搅拌反应20-30min，加入蛋白分子、氢氧化锂继续搅拌反应1-2h，加入吐温80、乳化剂，搅拌1-3h，得到防污整理剂；
s6.合成混纺纱线：将改性木棉纤维、改性有机棉纤维制成有机棉、木棉纱线，将有机棉、木棉纱线浸渍在防污整理剂中反应18-24h，取出烘干得到混纺纱线成品。
技术总结