一种抗菌纺织材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌纺织材料的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、称取原料；步骤S2、制备溶剂；步骤S3、制备改性聚丙烯腈纤维；步骤S4、制备混合物；步骤S5、挤出成型；本发明专利技术在制备抗菌纺织新材料的过程中以改性聚丙烯腈纤维、甲壳素/蒙脱土复合纤维作为原料，以高锰酸钾水溶液、硅氧烷、硼酸酯混合物作为溶剂，在分散剂和胶黏剂的作用下制成一种抗菌纺织新材料，改性聚丙烯腈纤维为该材料提供了良好的机械强度和化学稳定性，甲壳素/蒙脱土复合纤维则进一步地增强了该材料的除菌性能，而且贴合人体皮肤，为人体提供一种舒适感。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌纺织材料的制备方法
本专利技术属于纺织材料
，具体为一种抗菌纺织材料的制备方法。
技术介绍
传统的纺织材料主要是指纤维，纤维是纺织材料的基本单元。纤维的来源、组成、制备、形态、性能极其丰富与复杂。简单来说，纤维分为天然纤维和化学纤维两大类。根据纤维的物质来源属性将天然纤维分为植物类纤维、动物类纤维和矿物类纤维。按原料、加工方法和组成成分的不同，又可分为再生纤维、合成纤维和无机纤维三类。目前化学纤维因其优异的使用性能占据了市场的主导。但每种化学纤维在具备优点的同时，也存在着诸多不足。随着人们生活水平的不断提高，对于纺织面料的要求也越来越多，功能性纺织品除了具有基本的织物性能以外，还需具备防紫外线、抗菌、方面、保健等作用。抗菌纤纺织材料是指对细菌、真菌及病毒等微生物有杀灭或抑制作用的纤维或织物，其目的不仅是为了防止纺织品被微生物沾污而损伤，更重要的是为了防止传染疾病，保证人体的健康和穿着舒适，降低公共环境的交叉感染率，使纺织品获得卫生保健的新功能。抗菌织物是使织物获得良好的抗菌、防霉、防臭等功能，能有效抑制纤维制品中的微生物滋生，防止传染疾病，以保证舒适健康。中国专利技术专利CN108611699A公开了一种抗菌纺织材料及其制备方法，由以下成分制备而成：聚酯纤维、大豆纤维、竹炭纤维、环氧树脂、对羟基苯甲酸乙酯、正硅酸乙酯、羟丙基甲基纤维素、碳酸钙纳米线、杀菌剂、胶黏剂、分散剂、热稳定剂和水。制备而成的纺织材料杀菌效果好、不易沾污，且防油效果良好，能够满足行业的要求，但是制备的抗菌纺织材料抗菌效果并不出色，而且不能贴合人体皮肤，使得制成的纺织面料不能在市场中推广。
技术实现思路
为了克服上述的技术问题，本专利技术提供一种抗菌纺织材料的制备方法。在制备抗菌纺织新材料的过程中以改性聚丙烯腈纤维、甲壳素/蒙脱土复合纤维作为原料，以高锰酸钾水溶液、硅氧烷、硼酸酯混合物作为溶剂，在分散剂和胶黏剂的作用下制成一种抗菌纺织新材料，改性聚丙烯腈纤维为该材料提供了良好的机械强度和化学稳定性，甲壳素/蒙脱土复合纤维则进一步地增强了该材料的除菌性能，而且贴合人体皮肤，为人体提供一种舒适感。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种抗菌纺织材料的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、称取如下重量份的原料：55-75改性聚丙烯腈纤维，25-35份甲壳素/蒙脱土复合纤维，15-30份分散剂，15-20份正硅酸丁酯，5-15份胶黏剂，10-20份邻苯二甲二烯丙酯树脂，75-100份去离子水；步骤S2、制备溶剂：将5％高锰酸钾水溶液倒入烧杯中，之后依次将硅氧烷、硼酸酯加入烧杯中，匀速搅拌5min，制得溶剂,控制高锰酸钾水溶液、硅氧烷、硼酸酯的重量比为3∶2∶1；步骤S3、制备改性聚丙烯腈纤维：(1)将聚丙烯腈树脂加入步骤S2制备的溶剂中，匀速搅拌15min，待聚丙烯腈树脂溶解后，制得纺丝液，控制聚丙烯腈树脂与溶剂的重量比为1∶5，将纺丝液通过板式过滤机进行过滤，重复过滤三次；(2)将过滤后的纺丝液放入真空度为-0.1MPa的真空脱泡机中进行脱泡，脱泡后通过纺织机将纺丝液纺入5％二甲基亚砜水溶液中，30℃下凝固成型，制得初生丝，初生丝在60-70℃水浴中预牵伸15min后，转移至沸水中牵伸10min，经过水洗、烘干、预定型、卷绕制得聚丙烯腈原丝，将聚丙烯腈原丝加入装有去离子水的烧杯中，之后加入硫酸钠，待凝固后制得聚丙烯腈纤维，控制纺丝液、二甲基亚砜水溶液、硫酸钠的重量比为1∶2∶0.2；(3)将聚丙烯腈纤维加入10％氢氧化钠溶液中，升温至65℃，2h后过滤，转移至8％的胶原蛋白溶液中，升温至45℃，浸泡至带液率为750％，过滤，转移至真空度为-0.10MPa，温度为75℃的真空干燥箱中，干燥30min后，升温至100℃，干燥1h，取出并静置30min后用去离子水洗涤至滤液中没有胶原蛋白，制得改性聚丙烯腈纤维，控制聚丙烯腈纤维、氢氧化钠、胶原蛋白溶液的重量比为1∶5∶7；步骤S4、将改性聚丙烯腈纤维、甲壳素/蒙脱土复合纤维、分散剂混合后通过转速为350r/min的球磨机进行球磨，2h后转移至三口反应釜中，加入正硅酸丁酯、邻苯二甲二烯丙酯树脂、去离子水，150℃水浴加热，以400r/min的转速搅拌35min，降温至75℃，加入胶黏剂，以280r/min的转速搅拌20min，制得混合物；步骤S5、将混合物通过挤出机挤出成型，在密闭环境中通入水蒸气20min，之后进行真空脱水干燥，通入氮气，进行纺织，制得抗菌纺织新材料。进一步地，所述甲壳素/蒙脱土复合纤维由如下重量份原料制成：35-50份蒙脱土，25-35份甲壳素粉末，55-70份10％氯化钠溶液，15-20份10％氢氧化钠溶液，35-50份25％醋酸，60-80份去离子水。进一步地，所述甲壳素/蒙脱土复合纤维由如下方法制成：(1)将蒙脱土置于10％氯化钠溶液中浸泡20h，除去上层悬浮物和底层残渣，以10000r/min的转速进行高速离心，过滤，用去离子水洗涤至滤液中不含氯离子，用去离子水配置成悬浮液，备用；(2)将一半甲壳素粉末加入装有25％醋酸的烧杯中，加入10％氢氧化钠溶液调节pH,直至pH＝9,加入蒙脱土悬浮液中，45℃水浴加热并匀速搅拌，反应3h后加入另一半甲壳素粉末，匀速搅拌45min后通过纺丝机进行纺丝，制得甲壳素/蒙脱土复合纤维。蒙脱土属于2∶1型层状硅酸盐，每个单位晶胞由二层硅氧四面体中间夹着一层铝氧八面体构成的三明治状结构，二者之间通过共享氧原子连接，蒙脱土中的同晶置换极为普遍，置换的结果使片层表面带有多余的负电荷，而为了保持电中性，这些负电荷通过层间吸附的阳离子来补偿。本专利技术对蒙脱土进行预处理，通过10％氯化钠溶液对蒙脱土进行水解，之后进行高速离心，既将蒙脱土中的杂质除去，又将蒙脱土进行钠基化处理，钠基蒙脱土吸水率和膨胀倍数更大、阳离子交换容量更高、水分散性更好，蒙脱土悬浮液的触变性、粘度、润滑性、热稳定性等都有明显提升。在25％醋酸的条件下，用10％氢氧化钠调节pH,以甲壳素粉末和蒙脱土悬浮液作为原料制得一种甲壳素/蒙脱土复合纤维，将甲壳素分子插入蒙脱土片层中，制成的复合纤维比表面积增大，能够增强其吸附效果，使得最终制得的抗菌纺织新材料的除菌性能，而且稳定性较好。进一步地，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。进一步地，所述胶黏剂为亚磷酸三苯酯、5-磺基水杨酸二水化合物、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或几种。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术在制备抗菌纺织新材料的过程中以改性聚丙烯腈纤维、甲壳素/蒙脱土复合纤维作为原料，以高锰酸钾水溶液、硅氧烷、硼酸酯混合物作为溶剂，在分散剂和胶黏剂的作用下制成一种抗菌纺织新材料，改性聚丙烯腈纤维为该材料提供了良好的机械强度和化学稳定性，甲壳素/蒙脱土复合纤维则进一步地增强了该材料的除菌性能，而且贴合人体皮肤，为人体提供一种舒适感；(2)本专利技术通过胶原蛋白溶液对聚丙烯腈纤维进行改性，用10％氢氧化钠溶液对聚丙烯腈纤维进行水解，使得聚丙烯腈纤维表面沟槽变大，从而导致胶原蛋白分子更容易填充在聚丙烯腈纤维表面，改性后的聚丙烯腈纤维结构没有发生明显变化，但是引入了胶原蛋白分子，增强了聚丙烯腈纤维的抗菌性能和机械强度，而且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌纺织材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、称取如下重量份的原料：55‑75改性聚丙烯腈纤维，25‑35份甲壳素/蒙脱土复合纤维，15‑30份分散剂，15‑20份正硅酸丁酯，5‑15份胶黏剂，10‑20份邻苯二甲二烯丙酯树脂，75‑100份去离子水；步骤S2、制备溶剂：将5％高锰酸钾水溶液倒入烧杯中，之后依次将硅氧烷、硼酸酯加入烧杯中，匀速搅拌5min，制得溶剂,控制高锰酸钾水溶液、硅氧烷、硼酸酯的重量比为3∶2∶1；步骤S3、制备改性聚丙烯腈纤维：(1)将聚丙烯腈树脂加入步骤S2制备的溶剂中，匀速搅拌15min，待聚丙烯腈树脂溶解后，制得纺丝液，控制聚丙烯腈树脂与溶剂的重量比为1∶5，将纺丝液通过板式过滤机进行过滤，重复过滤三次；(2)将过滤后的纺丝液放入真空度为‑0.1MPa的真空脱泡机中进行脱泡，脱泡后通过纺织机将纺丝液纺入5％二甲基亚砜水溶液中，30℃下凝固成型，制得初生丝，初生丝在60‑70℃水浴中预牵伸15min后，转移至沸水中牵伸10min，经过水洗、烘干、预定型、卷绕制得聚丙烯腈原丝，将聚丙烯腈原丝加入装有去离子水的烧杯中，之后加入硫酸钠，待凝固后制得聚丙烯腈纤维，控制纺丝液、二甲基亚砜水溶液、硫酸钠的重量比为1∶2∶0.2；(3)将聚丙烯腈纤维加入10％氢氧化钠溶液中，升温至65℃，2h后过滤，转移至8％的胶原蛋白溶液中，升温至45℃，浸泡至带液率为750％，过滤，转移至真空度为‑0.10MPa，温度为75℃的真空干燥箱中，干燥30min后，升温至100℃，干燥1h，取出并静置30min后用去离子水洗涤至滤液中没有胶原蛋白，制得改性聚丙烯腈纤维，控制聚丙烯腈纤维、氢氧化钠、胶原蛋白溶液的重量比为1∶5∶7；步骤S4、将改性聚丙烯腈纤维、甲壳素/蒙脱土复合纤维、分散剂混合后通过转速为350r/min的球磨机进行球磨，2h后转移至三口反应釜中，加入正硅酸丁酯、邻苯二甲二烯丙酯树脂、去离子水，150℃水浴加热，以400r/min的转速搅拌35min，降温至75℃，加入胶黏剂，以280r/min的转速搅拌20min，制得混合物；步骤S5、将混合物通过挤出机挤出成型，在密闭环境中通入水蒸气20min，之后进行真空脱水干燥，通入氮气，进行纺织，制得抗菌纺织新材料。...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌纺织材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、称取如下重量份的原料：55-75改性聚丙烯腈纤维，25-35份甲壳素/蒙脱土复合纤维，15-30份分散剂，15-20份正硅酸丁酯，5-15份胶黏剂，10-20份邻苯二甲二烯丙酯树脂，75-100份去离子水；步骤S2、制备溶剂：将5％高锰酸钾水溶液倒入烧杯中，之后依次将硅氧烷、硼酸酯加入烧杯中，匀速搅拌5min，制得溶剂,控制高锰酸钾水溶液、硅氧烷、硼酸酯的重量比为3∶2∶1；步骤S3、制备改性聚丙烯腈纤维：(1)将聚丙烯腈树脂加入步骤S2制备的溶剂中，匀速搅拌15min，待聚丙烯腈树脂溶解后，制得纺丝液，控制聚丙烯腈树脂与溶剂的重量比为1∶5，将纺丝液通过板式过滤机进行过滤，重复过滤三次；(2)将过滤后的纺丝液放入真空度为-0.1MPa的真空脱泡机中进行脱泡，脱泡后通过纺织机将纺丝液纺入5％二甲基亚砜水溶液中，30℃下凝固成型，制得初生丝，初生丝在60-70℃水浴中预牵伸15min后，转移至沸水中牵伸10min，经过水洗、烘干、预定型、卷绕制得聚丙烯腈原丝，将聚丙烯腈原丝加入装有去离子水的烧杯中，之后加入硫酸钠，待凝固后制得聚丙烯腈纤维，控制纺丝液、二甲基亚砜水溶液、硫酸钠的重量比为1∶2∶0.2；(3)将聚丙烯腈纤维加入10％氢氧化钠溶液中，升温至65℃，2h后过滤，转移至8％的胶原蛋白溶液中，升温至45℃，浸泡至带液率为750％，过滤，转移至真空度为-0.10MPa，温度为75℃的真空干燥箱中，干燥30min后，升温至100℃，干燥1h，取出并静置30min后用去离子水洗涤至滤液中没有胶原蛋白，制得改性聚丙烯腈纤维，控制聚丙烯腈纤维、氢氧化钠、胶原蛋白溶液的重量比为1∶5∶7；步骤S4、将改性聚丙烯腈纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔永珍，姚玉萍，
申请(专利权)人：广州甚多服装有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44