技术摘要：
本发明提供一种有色抗菌面料的制造方法，包括以下步骤：通过真空沉积方法，在纤维面料至少一个表面沉积至少一层复合膜层，其中：所述复合膜层包括生色层和抗菌层，所述面料的颜色源自于所述生色层，或源自于所述生色层和抗菌层；或，所述复合膜层包括抗菌层，所述面料  全部
背景技术：
2020年以来，突发的新冠疫情无疑加深了人们健康与环保的重视，绿色与健康的 理念将更深入人心，社会环保意识、健康消费成为一种潮流，随着消费者对生命和健康认知 的提升，卫生防护消费的习惯将成为新的时尚，各种防护用、消毒卫生用等具有抗菌效果的 纺织品将层出不穷，满足消费者新的生理和心理需求。 目前，纺织品有以下几种施加抗菌功能的方式。第一种是采用季铵盐类、有机金属 类等有机抗菌剂处理纺织品，但有机抗菌剂存在着有毒，耐热性差、易产生微生物耐药性等 问题。第二种是利用银纤维或纳米银抗菌，例如将纳米银纤维织入面料中，这类纳米银纤维 面料在使用过程中会逐渐变色，且不耐洗；或者将银离子加入到纤维内部，但这样的纤维也 存在不耐洗的缺点，其抗菌性随着洗涤次数和使用时间的增多而逐渐减弱，在产业用及服 用中不适宜，属于一次性抗菌制品。以上述两种方式加入的纳米银，不容易控制用量，存在 纳米银过量使用的问题，有研究表明，过量的纳米银颗粒可能存在着生物安全性方面的问 题。 201810654518.5、201910601301.2、201910594850.1等专利申请中记载，申请人所 在项目组采用真空沉积法在织物表面沉积膜层为织物着色，其中，当膜层中有Ag时，则织物 具有抗菌作用。现有技术中有一部分研究者在实验室中采用磁控溅射方式实现纺织物的抗 菌功能，例如201310676663.0的专利申请中记载，在纺织品表面先溅射铜膜再溅射氧化锌 薄膜，形成铜/氧化锌复合薄膜，实现抑菌效果，但文件中并未记载溅射薄膜用于实现着色 的过程。再例如，根据201711425172.3的专利申请中记载的制备方法，先将纺织品浸渍具有 抗菌功能的偏钒酸银体系溶液，然后再溅射氧化锌，此处的氧化锌是为了加固偏钒酸银体 系与纺织品的结合，以增强抗菌抑菌效果。 现有技术中的抗菌剂、过量纳米银都存在着安全性问题，且纺织物水洗后，其抗菌 效果会逐渐减弱。因此，亟需开发设计更多的新膜层，在不影响织物颜色的基础上，同时要 考虑安全性、生产工艺难度、成本等因素，实现纺织物的着色和抗菌效果的施加。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述缺陷，为了解决抗菌剂或抗菌膜层的生物安全性差、纤维 耐洗性差等缺点，本发明提供一种新型有色抗菌面料及其制造方法，本发明所述有色抗菌 面料的色彩多样，且具有制作成本低、抗菌性能好、耐洗性好、对人体无毒无害的优点。 为了实现以上目的，本发明提供一种具有抗菌功能的有色面料的制造方法，包括 以下步骤： 通过真空沉积方法，在纤维面料至少一个表面沉积至少一层复合膜层，其中： 3 CN 111593557 A 说　明　书 2/7 页 所述复合膜层包括生色层和抗菌层，所述面料的颜色源自于所述生色层，或源自 于所述生色层和抗菌层； 或，所述复合膜层包括抗菌层，所述面料的颜色源自于抗菌层； 所述抗菌膜层含有Ag元素、Cu元素、Ti元素、Zn元素或不锈钢中的至少一种； 沉积所述复合膜层的各层时，需持续通入工作气体，所述工作气体包括氩气和/或 氮气和/或氧气。 在申请人过去的一系列申请中，尝试采用真空沉积方法在织物表面沉积金属、合 金、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳化物等膜层，通过设计组合，实现织物 的着色，例如201810654518.5、201910601301.2、201910594850.1等专利申请中均记载了相 同的技术方法，区别在于膜层的设计组成，也就是说通过膜层的设计，能够实现不同颜色或 不同功能的织物。 为了满足纺织品的抗菌要求，本发明所述的抗菌层是通过磁控溅射的方法使上述 膜层附着在织物表面，形成抗菌层，达到抗菌的目的。同时要考虑安全性、生产工艺难度、成 本等因素，发明人经过大量的实践，摸索出含有Ag、Cu、Ti、Zn元素的化合物材料能够抗菌以 及氮化不锈钢膜层都有抗菌的效果，其中对于铜膜层而言，黄铜和紫铜都有抗菌效果。 在抗菌机理方面，目前已经有科学证明，银是一种天然杀菌剂，氧化锌、二氧化钛 的抗菌机理为光催化抗菌机理。在紫外和可见光照射下，纳米氧化锌、纳米二氧化钛的价带 电子激发到导带，形成自由移动的带负电的电子和带正电的空穴，这种空穴与吸附在表面 的氧、羟基和水反应生成氢氧根、氧离子和过氧化氢。这些活性氧离子具有很强的氧化作 用，能与多种微生物中的羟基发生反应，破坏细菌细胞的增殖能力，达到抑菌甚至杀菌的结 果。氧化锌在含水或潮湿环境，会缓慢释放锌离子。锌离子与细菌有亲和力，当它与细菌细 胞膜结合时，与其中的有机物发生反应，破环膜蛋白的结构，使其失去活性，达到抗菌的目 的。 现有技术中使用的含有纳米银或铜的抗菌液，多是采用溶液浸泡方式，使织物具 有抗菌效果，银和铜的使用量过多，有安全隐患。本发明通过真空沉积的方法施加的抗菌膜 层，在用量上严格可控，更加安全，同时，为了进一步的减少铜和银的用量，本发明还采用铜 或银的合金做抗菌膜层，尽量避免生物安全性问题。 本发明中的抗菌膜层与纤维材料的结合牢度好，比化学试剂浸泡或喷涂方法要更 加牢固，抗菌层不溶于水，不容易脱落，所以不惧水洗，长久耐用。 在生产过程中，需要持续通入工作气体进行膜层沉积，除必须的氩气外，根据膜层 的需求还会通入氮气或氧气作为工作气体，例如本发明中生色膜层的氧元素以及缓冲层和 保护层的氮元素就是通过通入工作气体的形式来实现的。 进一步地，所述抗菌膜层包括TiNOx膜层、TiO2膜层、ZnO膜层、氮化不锈钢膜层、AZO 膜层、铜膜层、银钛合金膜层、铜钛合金膜层、铜锌合金膜层或钛铝合金膜层中的至少一种。 基于抗菌机理、抗菌效果、安全性、工艺难度等因素，发明人选择了TiNOx膜层、TiO2 膜层、ZnO膜层、氮化不锈钢膜层、AZO膜层、铜膜层、银钛合金膜层、铜钛合金膜层、铜锌合金 膜层或钛铝合金膜层中的至少一种作为抗菌层。发明人采用Ti及其化合物、银及铜的合金、 不锈钢等等作为抗菌层，能够避免过量的纳米银或铜造成的生物安全性问题，生产成本也 更加低廉。 4 CN 111593557 A 说　明　书 3/7 页 进一步地，当所述复合膜层包括生色层和抗菌层时，所述抗菌层厚度为3-400nm。 进一步地，当所述面料的颜色源自于抗菌层时，所述抗菌层厚度为3-800nm。 有色面料表面的膜层是通过真空沉积的方式施加在织物的表面，使织物呈现多种 的颜色，具体方法可参照201810654518.5、201910601301.2、201910594850.1等专利申请中 记载的方法。 所述抗菌面料的颜色与抗菌层和/或生色层有关。例如，有时抗菌面料的颜色仅仅 与生色层有关，所述面料的颜色源自于生色层；有时抗菌面料的颜色为生色层与抗菌层共 同作用的结果；有时抗菌面料表面的生色层与抗菌层为同一膜层，所述有色抗菌面料的颜 色源自于所述抗菌层。 由于这种采用真空沉积膜层的方法是利用不同材料和不同厚度纳米膜层对光的 吸收、反射和折射等综合作用，使所得到的着色织物呈现出不同的颜色，抗菌层的厚度也会 在一定程度上影响织物的颜色。因此为了减少抗菌层对织物颜色的影响，需要控制抗菌层 的膜层厚度，当抗菌层厚度超过一定界限，例如超过400nm，则会改变原本生色层的颜色，因 此需要综合考虑抗菌效果和织物颜色，控制抗菌层的厚度，申请人发现抗菌层厚度在3- 400nm之间，可以保证抗菌效果以及织物不出现颜色偏差。 除了用作抗菌层外，一些膜层还能同时做生色层，或作为生色层的一部分，与其它 生色膜层共同使织物产生丰富颜色，也就是说在为织物着色的同时实现抗菌效果。例如 TiNOx膜层、TiO2膜层、AZO膜层、铜膜层，都能够同时作为生色层和抗菌层使用。为了既能够 满足生色需求，又能实现抗菌效果，此时生色层更加厚一些，抗菌层厚度为3-800nm。 进一步地，所述复合膜层还包括缓冲层，所述缓冲层设置在织物表面与抗菌层之 间。 有些时候，为了提升抗菌膜层或生色层与织物之间的结合牢度，需要设置缓冲层。 缓冲层需要拥有良好的抗氧化、抗腐蚀能力，起到缓冲效果，减少反射层溅射时对织物表面 的损伤，还可以作为反射层的保护层，防止氧气和水分从纤维面料未覆膜一侧进入反射层， 对反射层进行腐蚀和氧化。同时，缓冲层还要能与纤维面料及反射层有很好的粘结力，保证 后续膜层很好地附着在纤维面料表面。基于上述理由，申请人选择的缓冲层包括TiAlN膜 层、TiNOx膜层、NiCr膜层、TiN膜层、Ti膜层、不锈钢膜层或氮氧不锈钢膜层中至少一种，对 于本发明中特殊的抗菌层而言，缓冲层的膜层厚度需要控制在10-500nm范围内，以达到各 个膜层之间及与织物纤维之间的结合力要求。 进一步地，沉积所述复合膜层时，生产车速为0.1-50m/min，对应总功率为0.1- 500kW，气体流量为10-1000Sccm，工作气压为0.05-2.5Pa。 为了使纤维面料呈现出预定的颜色以及优良的抗菌效果，需要控制复合膜层的厚 度，为保证所述复合膜层的厚度，需要控制沉积膜层的工艺，包括车速、生产功率、气体流量 以及工作气压，上述参数控制在合理范围内，才能够获得颜色和抗菌效果均达标的纤维面 料。 本发明还提供一种有色抗菌面料，采用上述方法制造获得。 本发明提供的有色抗菌面料及制造方法，具有以下优势： 1、通过真空沉积技术制造的抗菌面料，其抗菌膜层与织物有良好的结合牢度，膜 层的耐洗性好，抗菌层不溶于水，不容易脱落，织物具有长效抗菌的优点，抗菌织物能够可 5 CN 111593557 A 说　明　书 4/7 页 重复使用，可以替代一次性用品。 2、通过膜层的设计，采用更加安全的抗菌膜层实现抗菌效果。 3、抗菌织物不需使用化学抗菌试剂，安全环保，舒适度好。 4、本发明采用价格低廉的膜层材料，生产成本低。 5、本发明提供的纤维面料具有良好的色牢度，满足GB/T  2660-2017《衬衫》标准的 要求。 6、本发明提供的纤维面料，其抗菌效果满足GB/T  20944.3-2008《纺织品抗菌性能 的评价第3部分：振荡法》标准，对金黄色葡萄球菌的抑菌率达到95％以上，且水洗50次后的 抑菌率仍然在95％以上。 7、本发明提供的方法在生产过程中无水、无化工料，相较于传统染色技术，极大的 节约了水资源，生产中亦无废液、污泥、有毒气体排出，减少了对环境的污染，因此具有绿色 环保的优点。 本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本 发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而 易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以 及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。 附图说明 附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图 中，相同的参考符号表示相同的部件。 图1为本发明提供的有色抗菌面料结构图，复合膜层包括缓冲层、生色层和抗菌 层。 图2为本发明提供的有色抗菌面料结构图，复合膜层包括抗菌层。 图3为本发明提供的有色抗菌面料结构图，复合膜层包括缓冲层和抗菌层。 附图标记： 1-织物；2-缓冲层；3-生色层；4-抗菌层。