抗菌腈綸色絲的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有色紡織纖維的制備方法，特別是涉及一種有色功能性紡織纖維的制備方法，應(yīng)用于特種合成纖維制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]腈綸是紡織工業(yè)中一種非常重要的原材料，其產(chǎn)量大、用途廣，與滌綸、尼龍并稱三大合成纖維。腈綸纖維具有羊毛的特征，它有很好的蓬松性和保暖性，手感柔軟、優(yōu)良的耐光性等特點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于紡織、服裝、汽車用座椅、家用窗簾等紡織品中。但隨著人們生活水平的提高，腈綸在應(yīng)用于紡織用品時，除了具有傳統(tǒng)紡織品要求的舒適美觀、經(jīng)濟耐用性能外，往往還對功能提出更高的要求，這些功能包括抗菌、抗靜電、抗起毛起球和防污等。
[0003]抗菌紡織品可有效防止致病菌對人體的侵害，是預(yù)防傳染病發(fā)生和流行的關(guān)鍵措施之一，它可避免或減少人體與致病菌的接觸，又是降低受侵害機會的重要途徑。為了賦予腈綸有較好的抗菌性能，人們已經(jīng)進行了很多的研究與探索。例如，中國專利CN102877288A公開了一種含鹵胺的抗菌聚丙烯腈纖維的制備方法，制備過程包括先用堿的水溶液浸漬聚丙烯腈纖維，纖維發(fā)生水解等反應(yīng)，在纖維表面生成酰胺基、羧基、酰亞胺基等基團；用次鹵酸鹽漂洗纖維，在織物表面生成鹵胺，賦予纖維抗菌性。該方法使用堿處理纖維，耗能多且增加環(huán)境污染，采用含有鹵元素的抗菌劑會對人體有一定的危害。得到腈綸色絲的傳統(tǒng)方法是對腈綸進行染色，但這樣會產(chǎn)生大量的印染污水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種抗菌腈綸色絲的制備方法，采用在紡絲原液中加入抗菌劑進行紡絲，經(jīng)過凝膠著色處理，從而得到具有抗菌功能腈綸色絲，本發(fā)明采用短流程的方式，制備出具有抗菌功能腈綸色絲，將紡絲、抗菌功能整理、著色三個過程合三為一，全部在在同一階段完成，避免后續(xù)的繁鎖染整加工。
[0005]為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，采用下述技術(shù)方案:
一種抗菌腈綸色絲的制備方法，步驟如下:
a.將聚丙烯腈粉料溶解于濃度為51#%硫氰酸鈉溶液中，再將抗菌劑加入該溶液中，制得紡絲液；優(yōu)選的聚丙烯腈和抗菌劑在紡絲液中的總質(zhì)量百分比濃度為10~30%，優(yōu)選其中聚丙烯腈與抗菌劑的質(zhì)量比為40:1 ~100:1 ;的聚丙烯腈粉料其原料中丙烯腈的質(zhì)量含量優(yōu)選為70?98%，第二單體、第三單體的總的質(zhì)量含量優(yōu)選為2%?30% ;第二單體優(yōu)選包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯；第三單體優(yōu)選包括甲基丙烯磺酸鈉和丙稀磺酸鈉；優(yōu)選采用的抗菌劑為納米二氧化鈦和納米銀抗菌劑中的任意一種抗菌劑或任意幾種抗菌劑的組合物；
b.將在步驟a中配制好的紡絲液，在超聲波中震蕩3?4h，脫泡； C.配制多級凝固浴包括一級凝固浴、二級凝固浴和三級凝固浴，具體為:在去離子水中，用冰醋酸調(diào)節(jié)pH值到4.5-5.5，制備濃度為10~llwt%硫氰酸鈉溶液作為一級凝固浴；在去離子水中，用冰醋酸調(diào)節(jié)pH值到4.5-5.5，制備濃度為l~2wt%硫氰酸鈉溶液作為二級凝固??；在去離子水中，用冰醋酸調(diào)節(jié)PH值到4.5-5.5，制備濃度為0.l~lwt%硫氰酸鈉溶液作為三級凝固??；
d.將步驟b制備的紡絲液通過紡絲板依次擠出到在步驟c中制備的一級凝固浴、二級凝固浴和三級凝固浴中，控制噴絲速度5~15m/min，在50?60°C的水浴中對紡絲纖維進行清洗，得到潔凈的凝膠纖維；采用的噴絲板規(guī)格優(yōu)選為0.3mmX500孔，優(yōu)選噴絲孔長徑比為 1.5:1 ;
e.配制染色浴:采用陽離子染料用量為染色浴總質(zhì)量的0~5Wt %，緩染劑的用量為染色浴總質(zhì)量的0~0.5 wt %，元明粉的用量為染色浴總質(zhì)量的1~5 wt %，一并加入在150~200ml的去離子水中，配制染色浴；優(yōu)選采用的陽離子染料為液態(tài)的Maxilon系列的染料；優(yōu)選采用的緩染劑為烷基季銨鹽、烷基酰胺基季銨鹽和烷芳基季銨鹽中的任意一種鹽或任意幾種的混合鹽；進一步優(yōu)選采用的緩染劑為勻染劑1227 ;
f.將在步驟d中制備的潔凈的凝膠纖維通過在步驟e中配制的染色浴，保持染色浴的溫度為50~60°C，控制凝膠染色時間5s，然后通風(fēng)3s，再在50?60°C的水浴中對染色后的凝膠纖維進行清洗，然后將清洗后得到的凝膠態(tài)纖維在65?85°C的水浴中進行初步牽伸，牽伸倍數(shù)為I?2倍；
g.將在步驟f中經(jīng)過初步牽伸得到的凝膠態(tài)纖維在95?100°C的水浴中進行再次牽伸，控制再次牽伸倍數(shù)為6?8倍；
h.將在步驟g中經(jīng)過再次牽伸后的凝膠態(tài)纖維在40?60°C的水浴中再次進行清洗，得到具有抗菌功能的凝膠染色聚丙烯腈纖維；
j.將在步驟h中經(jīng)過清洗后的聚丙烯腈纖維在40?60°C的熱風(fēng)中烘干，然后冷卻至室溫即得到具有抗菌功能的腈綸色絲。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點:
1.在染整加工中，具有抗菌功能的腈綸織物常常會在劇烈的加工條件下，會有很多抗菌劑從纖維中流失掉，這樣極大地降低了腈綸的抗菌性能。本發(fā)明則是紡絲原液中加入抗菌劑，用凝膠著色的方法得到具有抗菌功能的腈綸色絲，由于后續(xù)的染整條件極其緩和，只要緩和地通過皂洗即可，因而采用本發(fā)明制備的抗菌腈綸色絲制作的腈綸織物的抗菌效果好;
2.本發(fā)明方法制備的具有抗菌功能腈綸色絲，其抗菌效果好，抗菌功效發(fā)揮穩(wěn)定且長效，纖維顏色鮮艷，色牢度高，污染小；
3.本發(fā)明制備的具有抗菌功能腈綸色絲，采用了納米二氧化鈦或納米銀抗菌劑，具有抗菌活性大、耐熱性能好等優(yōu)點；
4.本發(fā)明制備的具有抗菌功能腈綸色絲的物理性能好，用途廣泛，特別適用于職業(yè)服裝、汽車內(nèi)飾材料、家居裝飾織物等。
【具體實施方式】
[0007]本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳述如下: 實施例一:
在本實施例中，一種抗菌腈纟侖色絲的制備方法，步驟如下:
a.將聚丙烯腈粉料10g溶解于濃度為51被％硫氰酸鈉溶液中，然后將Ig納米二氧化鈦抗菌劑加入溶液中，制得紡絲原液；
b.將在步驟a中配制好的紡絲原液，在超聲波中震蕩4h，脫泡；
c.配制多級凝固浴包括一級凝固浴、二級凝固浴和三級凝固浴，具體為:在去離子水中，用冰醋酸調(diào)節(jié)PH值到5，制備濃度為11?〖％硫氰酸鈉溶液作為一級凝固??；在去離子水中，用冰醋酸調(diào)節(jié)PH值到5，制備濃度為2被％硫氰酸鈉溶液作為二級凝固??；在去離子水中，用冰醋酸調(diào)節(jié)pH值到5，制備濃度為0.5wt%硫氰酸鈉溶液作為三級凝固浴；
d.將步驟b制備的紡絲液通過紡絲板擠出聚丙烯腈初生纖維，使聚丙烯腈初生纖維依次擠出到在步驟c中制備的一級凝固浴、二級凝固浴和三級凝固浴中進行處理，控制噴絲速度10m/min，在50°C的各級水浴中對紡絲纖維進行清洗，得到潔凈的凝膠纖維；
e.配制染色浴:采用陽離子染料MaxilonRed用量為1.2 wt %，緩染劑1227的用量為0.3wt %，元明粉2 wt %，一并加入在200ml的去離子水中，配制染色?。?br> f.將在步驟d中制備的潔凈的凝膠纖維通過在步驟e中配制的染色浴，保持染色浴的溫度為50°C，控制凝膠染色時間5s，然后在通風(fēng)櫥中靜置通風(fēng)3s，再在50°C的水浴中對染色后的凝膠纖維進行清洗，然后將清洗后得到的凝膠態(tài)纖維在80°C的水浴中進行初步牽伸，牽伸倍數(shù)為2倍；
g.將在步驟f中經(jīng)過初步牽伸得到的凝膠態(tài)纖維在95°C的水浴中進行再次牽伸，控制再次牽伸倍數(shù)為8倍；
h.將在步驟g中經(jīng)過再次牽伸后的凝膠態(tài)纖維在50°C的水浴中再次進行清洗，得到具有抗菌功能的凝膠染色聚丙烯腈纖維；
j.將在步驟h中經(jīng)過清洗后的聚丙烯腈纖維在50°C的熱風(fēng)中烘干，然后冷卻至室溫即得到具有抗菌功能的腈綸色絲。
[0008]抗菌劑、染料、緩染劑、元明粉加入量均以腈纟侖的重量計。
[0009]所得具有抗菌功能的腈綸色絲進行抗菌測試和染色牢度測試，抗菌性測試按照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1759-2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》產(chǎn)品抗菌性能的試驗方法，試驗菌株為細菌用金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)和大腸桿菌(ATCC 25922)，真菌用白色念珠菌(ATCC 10231);染色牢度測試采用徐穆卿《印染試化驗》文獻、GB/T4802.3-2008、GB/T 3920 一 2008、GB/T3921.1 ?5 — 2008、GB/T 3922 一 1995 和 GB/T8424.1?3 — 2001規(guī)定的方法進行檢測。
[0010]從測試結(jié)果來看，纖維在O次洗滌、10次洗滌、20次洗滌和50次洗滌，三種菌的抑菌率均能在99%以上，說明經(jīng)本發(fā)明制備的具有抗菌功能的腈綸色絲，具有良好的抗菌性；同時，色澤鮮艷，均勻，摩擦牢度(干、濕)、皂洗牢度(原樣變色、白布沾色)、汗?jié)n牢度(原樣變色、白布沾色)全部達到4級。
[0011]本實施例抗菌腈綸色絲的制備方法可使腈綸的紡絲、著色