抗菌腈纶色丝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌腈纶色丝的制备方法，使腈纶的纺丝、着色与抗菌整理一步完成。首先在湿法纺丝原液中共混抗菌剂，经挤出在凝固浴中成型，得到初生腈纶纤维，然后进行阳离子染料凝胶着色，制备出载有抗菌剂的腈纶色丝，本发明专利技术一次性实现了抗菌功能整理与纤维着色，制备出具有抗菌功能的腈纶色丝，采用原液纺丝的方法将抗菌剂引入到聚丙烯腈纤维中，抗菌效果好，并且持久有效，减少了后整理工序；凝胶染色法得到的腈纶色丝色泽鲜艳性好，色牢度高，减少了印染污水。

【技术实现步骤摘要】
抗菌腈纶色丝的制备方法
本专利技术涉及一种有色纺织纤维的制备方法，特别是涉及一种有色功能性纺织纤维的制备方法，应用于特种合成纤维制备

技术介绍
腈纶是纺织工业中一种非常重要的原材料，其产量大、用途广，与涤纶、尼龙并称三大合成纤维。腈纶纤维具有羊毛的特征，它有很好的蓬松性和保暖性，手感柔软、优良的耐光性等特点，已经广泛应用于纺织、服装、汽车用座椅、家用窗帘等纺织品中。但随着人们生活水平的提高，腈纶在应用于纺织用品时，除了具有传统纺织品要求的舒适美观、经济耐用性能外，往往还对功能提出更高的要求，这些功能包括抗菌、抗静电、抗起毛起球和防污等。抗菌纺织品可有效防止致病菌对人体的侵害，是预防传染病发生和流行的关键措施之一，它可避免或减少人体与致病菌的接触，又是降低受侵害机会的重要途径。为了赋予腈纶有较好的抗菌性能，人们已经进行了很多的研究与探索。例如，中国专利CN102877288A公开了一种含卤胺的抗菌聚丙烯腈纤维的制备方法，制备过程包括先用碱的水溶液浸渍聚丙烯腈纤维，纤维发生水解等反应，在纤维表面生成酰胺基、羧基、酰亚胺基等基团；用次卤酸盐漂洗纤维，在织物表面生成卤胺，赋予纤维抗菌性。该方法使用碱处理纤维，耗能多且增加环境污染，采用含有卤元素的抗菌剂会对人体有一定的危害。得到腈纶色丝的传统方法是对腈纶进行染色，但这样会产生大量的印染污水。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种抗菌腈纶色丝的制备方法，采用在纺丝原液中加入抗菌剂进行纺丝，经过凝胶着色处理，从而得到具有抗菌功能腈纶色丝，本专利技术采用短流程的方式，制备出具有抗菌功能腈纶色丝，将纺丝、抗菌功能整理、着色三个过程合三为一，全部在在同一阶段完成，避免后续的繁锁染整加工。为达到上述专利技术创造目的，采用下述技术方案：一种抗菌腈纶色丝的制备方法，步骤如下：a．将聚丙烯腈粉料溶解于浓度为51wt%硫氰酸钠溶液中，再将抗菌剂加入该溶液中，制得纺丝液；优选的聚丙烯腈和抗菌剂在纺丝液中的总质量百分比浓度为10~30％，优选其中聚丙烯腈与抗菌剂的质量比为40:1~100:1；的聚丙烯腈粉料其原料中丙烯腈的质量含量优选为70～98%，第二单体、第三单体的总的质量含量优选为2%～30%；第二单体优选包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯；第三单体优选包括甲基丙烯磺酸钠和丙烯磺酸钠；优选采用的抗菌剂为纳米二氧化钛和纳米银抗菌剂中的任意一种抗菌剂或任意几种抗菌剂的组合物；b．将在步骤a中配制好的纺丝液，在超声波中震荡3～4h，脱泡；c．配制多级凝固浴包括一级凝固浴、二级凝固浴和三级凝固浴，具体为：在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到4.5~5.5，制备浓度为10~11wt%硫氰酸钠溶液作为一级凝固浴；在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到4.5~5.5，制备浓度为1~2wt%硫氰酸钠溶液作为二级凝固浴；在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到4.5~5.5，制备浓度为0.1~1wt%硫氰酸钠溶液作为三级凝固浴；d．将步骤b制备的纺丝液通过纺丝板依次挤出到在步骤c中制备的一级凝固浴、二级凝固浴和三级凝固浴中，控制喷丝速度5~15m/min，在50～60℃的水浴中对纺丝纤维进行清洗，得到洁净的凝胶纤维；采用的喷丝板规格优选为0.3mm×500孔，优选喷丝孔长径比为1.5：1；e．配制染色浴：采用阳离子染料用量为染色浴总质量的0~5wt%，缓染剂的用量为染色浴总质量的0~0.5wt%，元明粉的用量为染色浴总质量的1~5wt%，一并加入在150~200ml的去离子水中，配制染色浴；优选采用的阳离子染料为液态的Maxilon系列的染料；优选采用的缓染剂为烷基季铵盐、烷基酰胺基季铵盐和烷芳基季铵盐中的任意一种盐或任意几种的混合盐；进一步优选采用的缓染剂为匀染剂1227；f．将在步骤d中制备的洁净的凝胶纤维通过在步骤e中配制的染色浴，保持染色浴的温度为50~60℃，控制凝胶染色时间5s，然后通风3s，再在50～60℃的水浴中对染色后的凝胶纤维进行清洗，然后将清洗后得到的凝胶态纤维在65～85℃的水浴中进行初步牵伸，牵伸倍数为1～2倍；g．将在步骤f中经过初步牵伸得到的凝胶态纤维在95～100℃的水浴中进行再次牵伸，控制再次牵伸倍数为6～8倍；h．将在步骤g中经过再次牵伸后的凝胶态纤维在40～60℃的水浴中再次进行清洗，得到具有抗菌功能的凝胶染色聚丙烯腈纤维；j．将在步骤h中经过清洗后的聚丙烯腈纤维在40～60℃的热风中烘干，然后冷却至室温即得到具有抗菌功能的腈纶色丝。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：1.在染整加工中，具有抗菌功能的腈纶织物常常会在剧烈的加工条件下，会有很多抗菌剂从纤维中流失掉，这样极大地降低了腈纶的抗菌性能。本专利技术则是纺丝原液中加入抗菌剂，用凝胶着色的方法得到具有抗菌功能的腈纶色丝，由于后续的染整条件极其缓和，只要缓和地通过皂洗即可，因而采用本专利技术制备的抗菌腈纶色丝制作的腈纶织物的抗菌效果好；2.本专利技术方法制备的具有抗菌功能腈纶色丝，其抗菌效果好，抗菌功效发挥稳定且长效，纤维颜色鲜艳，色牢度高，污染小；3.本专利技术制备的具有抗菌功能腈纶色丝，采用了纳米二氧化钛或纳米银抗菌剂，具有抗菌活性大、耐热性能好等优点；4.本专利技术制备的具有抗菌功能腈纶色丝的物理性能好，用途广泛，特别适用于职业服装、汽车内饰材料、家居装饰织物等。具体实施方式本专利技术的优选实施例详述如下：实施例一：在本实施例中，一种抗菌腈纶色丝的制备方法，步骤如下：a．将聚丙烯腈粉料100g溶解于浓度为51wt%硫氰酸钠溶液中，然后将1g纳米二氧化钛抗菌剂加入溶液中，制得纺丝原液；b．将在步骤a中配制好的纺丝原液，在超声波中震荡4h，脱泡；c．配制多级凝固浴包括一级凝固浴、二级凝固浴和三级凝固浴，具体为：在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到5，制备浓度为11wt%硫氰酸钠溶液作为一级凝固浴；在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到5，制备浓度为2wt%硫氰酸钠溶液作为二级凝固浴；在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到5，制备浓度为0.5wt%硫氰酸钠溶液作为三级凝固浴；d．将步骤b制备的纺丝液通过纺丝板挤出聚丙烯腈初生纤维，使聚丙烯腈初生纤维依次挤出到在步骤c中制备的一级凝固浴、二级凝固浴和三级凝固浴中进行处理，控制喷丝速度10m/min，在50℃的各级水浴中对纺丝纤维进行清洗，得到洁净的凝胶纤维；e．配制染色浴：采用阳离子染料MaxilonRed用量为1.2wt%，缓染剂1227的用量为0.3wt%，元明粉2wt%，一并加入在200ml的去离子水中，配制染色浴；f．将在步骤d中制备的洁净的凝胶纤维通过在步骤e中配制的染色浴，保持染色浴的温度为50℃，控制凝胶染色时间5s，然后在通风橱中静置通风3s，再在50℃的水浴中对染色后的凝胶纤维进行清洗，然后将清洗后得到的凝胶态纤维在80℃的水浴中进行初步牵伸，牵伸倍数为2倍；g．将在步骤f中经过初步牵伸得到的凝胶态纤维在95℃的水浴中进行再次牵伸，控制再次牵伸倍数为8倍；h．将在步骤g中经过再次牵伸后的凝胶态纤维在50℃的水浴中再次进行清洗，得到具有抗菌功能的凝胶染色聚丙烯腈纤维；j．将在步骤h中经过清洗后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌腈纶色丝的制备方法，其特征在于，步骤如下：a．将聚丙烯腈粉料溶解于浓度为51wt%硫氰酸钠溶液中，再将抗菌剂加入该溶液中，制得纺丝液；b．将在所述步骤a中配制好的纺丝液，在超声波中震荡3～4h，脱泡；c．配制多级凝固浴包括一级凝固浴、二级凝固浴和三级凝固浴，具体为：在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到4.5~5.5，制备浓度为10~11wt%硫氰酸钠溶液作为一级凝固浴；在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到4.5~5.5，制备浓度为1~2wt%硫氰酸钠溶液作为二级凝固浴；在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到4.5~5.5，制备浓度为0.1~1wt%硫氰酸钠溶液作为三级凝固浴；d．将步骤b制备的纺丝液通过纺丝板依次挤出到在所述步骤c中制备的一级凝固浴、二级凝固浴和三级凝固浴中，控制喷丝速度5~15m/min，在50～60℃的水浴中对纺丝纤维进行清洗，得到洁净的凝胶纤维；e．配制染色浴：采用阳离子染料用量为染色浴总质量的0~5 wt %，缓染剂的用量为染色浴总质量的0~0.5 wt %，元明粉的用量为染色浴总质量的1~5 wt %，一并加入在150~200ml的去离子水中，配制染色浴；f．将在所述步骤d中制备的洁净的凝胶纤维通过在所述步骤e中配制的染色浴，保持染色浴的温度为50~60℃，控制凝胶染色时间5s，然后通风3s，再在50～60℃的水浴中对染色后的凝胶纤维进行清洗，然后将清洗后得到的凝胶态纤维在65～85℃的水浴中进行初步牵伸，牵伸倍数为1～2倍；g．将在所述步骤f中经过初步牵伸得到的凝胶态纤维在95～100℃的水浴中进行再次牵伸，控制再次牵伸倍数为 6～8倍；h．将在所述步骤g中经过再次牵伸后的凝胶态纤维在40～60℃的水浴中再次进行清洗，得到具有抗菌功能的凝胶染色聚丙烯腈纤维；j．将在所述步骤h中经过清洗后的聚丙烯腈纤维在40～60℃的热风中烘干，然后冷却至室温即得到具有抗菌功能的腈纶色丝。...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌腈纶色丝的制备方法，其特征在于，步骤如下：a．将聚丙烯腈粉料溶解于浓度为51wt%硫氰酸钠溶液中，再将抗菌剂加入该溶液中，制得纺丝液；b．将在所述步骤a中配制好的纺丝液，在超声波中震荡3～4h，脱泡；c．配制多级凝固浴包括一级凝固浴、二级凝固浴和三级凝固浴，具体为：在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到4.5~5.5，制备浓度为10~11wt%硫氰酸钠溶液作为一级凝固浴；在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到4.5~5.5，制备浓度为1~2wt%硫氰酸钠溶液作为二级凝固浴；在去离子水中，用冰醋酸调节pH值到4.5~5.5，制备浓度为0.1~1wt%硫氰酸钠溶液作为三级凝固浴；d．将步骤b制备的纺丝液通过纺丝板依次挤出到在所述步骤c中制备的一级凝固浴、二级凝固浴和三级凝固浴中，控制喷丝速度5~15m/min，在50～60℃的水浴中对纺丝纤维进行清洗，得到洁净的凝胶纤维；e．配制染色浴：采用阳离子染料用量为染色浴总质量的0~5wt%，缓染剂的用量为染色浴总质量的0~0.5wt%，元明粉的用量为染色浴总质量的1~5wt%，一并加入在150~200ml的去离子水中，配制染色浴；f．将在所述步骤d中制备的洁净的凝胶纤维通过在所述步骤e中配制的染色浴，保持染色浴的温度为50~60℃，控制凝胶染色时间5s，然后通风3s，再在50～60℃的水浴中对染色后的凝胶纤维进行清洗，然后将清洗后得到的凝胶态纤维在65～85℃的水浴中进行初步牵伸，牵伸倍数为1～2倍；g．将在所述步骤f中经过初步牵伸得到的凝胶态纤维在95～100℃的水浴中进行再次牵伸，控制再次牵伸倍数为6～8倍；h．将在所述步骤g中经过再次牵伸后的凝胶态纤维在40～60℃的...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞成丙，伍芳芳，石小龙，虞玺，聂娅，董海涛，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31