一种用于制造抗菌腈纶的抗菌添加剂制造技术

一种用于制造抗菌腈纶的抗菌添加剂，为溶液，包括抗菌剂、增溶剂、乳化剂和溶剂。抗菌剂为Ａ，或Ａ和Ｂ的混合物，Ａ为２．４．４’－三氯－２’－羟基二苯醚，Ｂ取自４－氯－３，５－二甲基苯酚或２，４－二氯－３，５－二甲苯酚中的一种，Ａ与Ｂ的重量比为１∶０～０．３；增溶剂为氢化蓖麻油聚氧乙烯醚－６０；乳化剂取自Ｔｗｅｅｎ－２０、Ｔｗｅｅｎ－４０、Ｔｗｅｅｎ－６０或Ｔｗｅｅｎ－８０中一种，或两种以上的混合物；溶剂为聚乙二醇－４００。增溶剂和乳化剂两者的总量与抗菌剂的重量比为１～４∶１；增溶剂与乳化剂的重量比为１０∶１～７；抗菌添加剂中抗菌剂的含量为５～３０ｗｔ％。抗菌添加剂与以硫氰酸钠水溶液为溶剂的腈纶纺丝原液具有很好的相溶性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗菌添加剂，特别涉及用于以硫氰酸钠水溶液为纺丝溶剂采用湿法纺 丝工艺制造抗菌腈纶的抗菌添加剂。
技术介绍
近年来，人们在追求化纤织物舒适性的同时，还愈来愈注重织物的保健功能，其中具 有杀菌或抑菌功能的抗菌织物就很受青睐，如抗菌内衣、抗菌袜子等。抗菌织物通常由具 有抗菌性能的抗菌功能性纤维制造而成，腈纶具有良好的保暖性和透湿性，且易于与羊毛 和棉花混纺，适宜制造内衣、袜子等贴身穿着的织物，因而抗菌腈纶是非常理想的抗菌功 能性纤维，其研发也很受关注。目前，制造抗菌腈纶主要通过物理改性和化学改性两种途径。化学改性使抗菌剂以化 学键与聚合物分子链接，具有耐洗、耐摩，抗菌性持久的优点，如中国专利申请 200610023798.7所介绍的。但化学改性需对聚合工艺进行较大的改动，在现有的腈纶生产 装置上实施较为复杂。物理改性主要包括共混添加、后整理或涂层等方法，后整理或涂层 虽然不涉及腈纶纺丝制造工艺本质的变动，但由于抗菌剂一般仅存在于纤维的表面，抗菌 性不持久，不耐洗、耐磨。相对而言，共混添加改性的方法较为理想，它通常是在纺丝原 液中共混添加抗菌剂，纺丝成形后使抗菌剂均匀分布于纤维内部。虽然抗菌剂与聚合物分 子无化学键的链接，但抗菌剂仍能长时间保留在纤维中，抗菌性也非常持久。现有技术中， 已被采用的用于制造抗菌腈纶的抗菌剂有不溶于腈纶纺丝原液的无机物，如日本专利 JP8060434所介绍的，在腈纶成纤聚合物中加入10 35 wt^的粒径为0.1 2.0微米的 ZnO， Si02和B203颗粒来制得抗菌腈纶。显然，成纤聚合物中加入如此大量的固体颗粒 将恶化纺丝成形条件，縮短纺丝组件和滤器的使用周期，且会导致纤维物性指标的下降。由现有技术己知，二苯醚衍生物一类的有机物也是一种理想的抗菌剂，如2.4.4'-三氯 -2'-羟基二苯醚，当与苯酚的衍生物复配使用时效果更佳。它们无毒或低毒，且广谱、高 效。如日本专利JP58169511介绍采用如2.4.4'-三氯-2'-羟基二苯醚的二苯醚衍生物为抗菌 剂，以有机溶剂为纺丝原液的溶剂介质，通过湿法纺丝工艺制得抗菌腈纶。由于这种抗菌 剂在纺丝原液中有良好的溶解性能，对纺丝成形条件基本不产生不良影响，且最终制得的 纤维中抗菌剂以分子形态均匀地存在于聚合物分子间，故耐洗、耐磨，抗菌性持久，纤维物性指标也不会下降。但遗憾的是，上述有机物抗菌剂在无机的水性溶剂(如硫氰酸钠水 溶液)中则会形成晶状的析出物。而我们知道，以硫氰酸钠水溶液为溶剂的湿法纺丝工艺 目前仍是主要的腈纶生产路线之一，因此，将上述有机物抗菌剂用于此工艺来制造抗菌腈 纶是本
所期望的。
技术实现思路
本专利技术提供了 一种用于制造抗菌腈纶的抗菌添加剂，该抗菌添加剂采用二苯醚衍生物 一类的有机物为抗菌剂，并要解决抗菌剂与以硫氰酸钠水溶液为溶剂的腈纶纺丝原液相容 性差的技术问题，以弥补现有技术存在的缺陷。以下是本专利技术具体的技术方案一种用于制造抗菌腈纶的抗菌添加剂，该抗菌添加剂为溶液，其组分包括抗菌剂、增 溶剂、乳化剂和溶剂。其中抗菌剂为A，或A和B的混合物，A为2.4.4'-三氯-2'-羟基二苯醚,B取自4-氯-3， 5-二甲基苯酚或2， 4-二氯-3， 5-二甲苯酚中的一种，A与B的重量比为1 : 0 0. 3; 增溶剂为氢化蓖麻油聚氧乙烯醚-60;乳化剂取自Tween-20、 Tween-40、 Tween-60或 Tween-80中一种，或两种以上的混合物；溶剂为聚乙二醇-400。各组分的配比为增溶剂和乳化剂两者的总量与抗菌剂的重量比为1 4 : 1;增溶剂 与乳化剂的重量比为10 : 1 7。抗菌添加剂中抗菌剂的含量为5 30 wt%。上述抗菌添加剂中抗菌剂中A与B的重量比最好为1 : 0. 1 0. 2;乳化剂最好采用 Tween-60;增溶剂和乳化剂两者的总量与抗菌剂的重量比最好为1 3 : 1;增溶剂与乳化 剂的重量比最好为10 : 2 5;抗菌剂的含量最好为10 20 wt%。本专利技术的本质是将抗菌剂配制成稳定的溶液，而该溶液与以硫氰酸钠水溶液为溶剂的 腈纶纺丝原液有着非常良好的相容性。其关键之一是选用了一种合适的溶剂一聚乙二醇 -400，常温下抗菌剂在聚乙二醇-400中就具有很高的溶解度，能形成透明、稳定的溶液。 另外，聚乙二醇-400与水或者硫氰酸钠水溶液也有非常好的相容性。但尽管如此，单纯的 聚乙二醇-400与上述抗菌剂形成的溶液与水或硫氰酸钠的水溶液混合后，抗菌剂仍会形成 晶状物从体系中析出。专利技术人通过实验发现，如在上述溶液中加入适量的氢化蓖麻油聚氧 乙烯醚-60及适量的特定的乳化剂，然后形成一种多组分的溶液，该多组分的溶液与水或 硫氰酸钠水溶液的相容性大为改善，能形成光学透明的、稳定的"准溶液"，这是本专利技术的 另一关键所在。由进一步的应用试验得知，该多组分溶液与以硫氰酸钠水溶液为溶剂的腈纶纺丝原液 也具有非常良好的相容性，当多组分溶液的加入量达到满足抗菌腈纶纤维中的抗菌剂含量为2.0wtX时(此时纤维的抗菌性足以满足各种使用要求)，可纺性仍未受任何影响，长 周期纺丝的试验结果也显示了喷头组件、滤器等部件的压差变化周期与抗菌剂未加入的情 况下完全相同。另外需要强调的是，上述多组分溶液采用的溶剂对人体无毒、无刺激，在制药业常用 作溶剂，制造如口服液、滴眼液等一类的药物；增溶剂和乳化剂也为化纤油剂中经常采用 的组分，或在制药业、化妆品行业中用作产品的原料。因此它们的安全性毋需置疑。其次， 从制得的抗菌腈纶的抗菌性能的测试结果看，上述物质的加入并不导致任何负面的影响。由此可见，与现有技术相比，本专利技术的积极效果十分显著，它有效地解决了二苯醚衍 生物一类的有机物抗菌剂与以硫氰酸钠水溶液为溶剂的腈纶纺丝原液相容性差这一技术 问题，为硫氰酸钠湿法纺丝工艺制造抗菌腈纶提供了一种理想的抗菌添加剂，使得一般的 腈纶制造厂家仅添置简单的液态混合设备，即可在现有的普通腈纶生产装置上实现性能优 良的抗菌腈纶的制造。下面通过实施例来对本专利技术作进一步的描述。为了便于观察实验结果，实施例中用浓 度为52 wtX的硫氰酸钠水溶液来试验抗菌添加剂与腈纶纺丝原液的相容性，因为抗菌添 加剂与纺丝原液的相容性主要取决于纺丝溶剂，从理论分析及实验结果来看，相容性不会因聚合物的加入而改变。具体实施方式实施例1 10在常温下，将增溶剂和乳化剂按所需的比例与溶剂聚乙二醇-400均匀混合，然后在搅 拌状态下将所需量的抗菌剂逐渐加入其中，继续施以搅拌，至体系呈清澈透明，制得抗菌 添加剂备用。比较例1 2除不使用增溶剂和乳化剂外，其余同实施例1 10。各实施例或比较例抗菌添加剂的组成见表1和表2所列。将各实施例或比较例制得的抗菌添加剂分别加入到温度为25°C、 4(TC和60'C的 52 wt^硫氰酸钠水溶液中进行相容性试验。其中硫氰酸钠水溶液的浓度与实际配制腈纶纺丝原液所需浓度相同，4crc、 6crc分别与一步法、两步法腈纶湿法纺丝工艺实际的纺丝原液温度相近。试验结果见表3。<table>table see original document page 6</column></row>&l本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造抗菌腈纶的抗菌添加剂，该抗菌添加剂为溶液，其组分包括抗菌剂、增溶剂、乳化剂和溶剂，　其中：抗菌剂为Ａ，或Ａ和Ｂ的混合物，Ａ为２．４．４’－三氯－２’－羟基二苯醚，Ｂ取自４－氯－３，５－二甲基苯酚或２，４－二氯－３，５－二甲苯酚中的一种，Ａ与Ｂ的重量比为１∶０～０．３；增溶剂为氢化蓖麻油聚氧乙烯醚－６０；乳化剂取自Ｔｗｅｅｎ－２０、Ｔｗｅｅｎ－４０、Ｔｗｅｅｎ－６０或Ｔｗｅｅｎ－８０中一种，或两种以上的混合物；溶剂为聚乙二醇－４００，　各组分的配比为：增溶剂和乳化剂两者的总量与抗菌剂的重量比为１～４∶１；增溶剂与乳化剂的重量比为１０∶１～７，　抗菌添加剂中抗菌剂的含量为５～３０ｗｔ％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马正升，陈健，章毅，赵正然，沈志明，杨美文，严国良，黄翔宇，
申请(专利权)人：中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]