一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法，首先进行如下前处理：超声醇洗

【技术实现步骤摘要】
一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及化工
，尤其是一种功能性聚酯纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，具有持久抗菌、安全、舒适的棉纺织品已被大量应用于人们生活中的各个领域，如服装、家用纺织品、医用纺织品行业等等。为此，开发在日常可见光下具有耐久抗菌性的涤/棉纺织品对日常生活、安全的家居及医疗环境具有重要的意义。但具有抑菌功能性的涤纶纤维面临着聚六亚甲基胍(PHMG)接枝困难的瓶颈。
[0003]目前对抗菌纺织品的研究主要为对织物进行抗菌改性。市场上主要是棉布的抗菌改性，但相比于棉布来说，涤纶纤维的命名为聚对苯二甲酸乙二醇酯，化学结构中羟基较少，一般情况下，不如棉布易发生反应，所以要想其发生化学反应，必须使涤纶纤维水解从而裸漏出羟基和羧基来增大反应几率。
[0004]为了解决这一问题，研究人员将目光转向使用一种偶联剂来帮助抗菌剂的接枝。含铜化合物也是一种常用的抗菌剂，其可以很好的与PHMG络合制得新型抗菌剂，其抗菌机理是铜离子阻碍电子传递系统，损伤细胞膜，因此，这种新型抗菌剂具有广谱杀菌效果和耐久性。与此同时，二氧化钛具有光催化能力,其在光的作用下可以分解微生物,以及微生物产生的毒素。因此，用二氧化钛将聚六亚甲基胍接到聚酯纤维上，使得聚酯纤维具有长效抗菌的效果，抑制了纺织品上微生物的繁殖，使得纺织品具有较好的抑菌效果。二氧化钛利用太阳能可以发挥抗污抗菌。它的抗菌机制主要是在光催化的作用下，表面产生大量化学活性较强的羟基自由基和氧自由基，它们与微生物中有机物发生氧化反应，起到破坏微生物的作用。但二氧化钛在可见光下的光催化作用弱，光响应范围窄，严重影响了它的进一步推广应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。
[0007]一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法，该方法在对聚酯纤维进行抗菌制备前首先进行如下前处理：A、超声醇洗
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高温浸碱复合前处理工艺：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没聚酯纤维布，设置超声强度0.2
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0.4W/cm2，超声频率150
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250KHz，超声洗涤20
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40min，把聚酯纤维布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将聚酯纤维布浸入8
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12％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至70
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90℃并水浴保持恒温，浸洗40
‑
80min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤A的具体工艺参数为：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没聚酯纤维布，设置超声强度0.25
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0.35W/cm2，超声频率175
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225KHz，超声洗
涤25
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35min，把聚酯纤维布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将聚酯纤维布浸入9
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11％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至75
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85℃并水浴保持恒温，浸洗50
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70min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤A的具体工艺参数为：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没聚酯纤维布，设置超声强度0.30W/cm2，超声频率200KHz，超声洗涤30min，把聚酯纤维布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将聚酯纤维布浸入10％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至80℃并水浴保持恒温，浸洗60min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤A中，无水乙醇与聚酯纤维的重量比为(6
‑
12):1。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，该方法还包括如下后续步骤：B、铜基长效抗菌聚酯纤维的制备：首先制备络合液，称取5重量份CuSO4和1重量份聚六亚甲基胍PHMG于广口瓶中，放入一个磁子，加热搅拌待广口瓶内部温度70
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90℃开始计时4
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6h，然后向制得的络合液中加入经过前处理的备用聚酯纤维布，70
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90℃反应4
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6h；反应结束取出聚酯纤维布，放入鼓风干燥箱60
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80℃烘干0.5
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1.5h，即得。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤B中，首先制备络合液，称取5重量份CuSO4和1重量份聚六亚甲基胍PHMG于广口瓶中，放入一个磁子，加热搅拌待广口瓶内部温度80℃开始计时5h，然后向制得的络合液中加入经过前处理的备用聚酯纤维布，80℃反应2h；反应结束取出聚酯纤维布，放入鼓风干燥箱70℃烘干1h，即得。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，该方法还包括如下后续步骤：B、钛基长效抗菌聚酯纤维的制备：称取0.5
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1.5重量份二氧化钛和1
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3重量份聚六亚甲基胍PHMG放入广口瓶中，并注入95
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99重量份蒸馏水，放入少量磁子，将其放置于控温磁力搅拌器上搅拌0.5
‑
1.5h；再将经过前处理工艺处理的聚酯纤维放入此广口瓶中，常温搅拌1
‑
3h；反应结束后取出聚酯纤维，常温烘干即得。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤B中，称取1重量份二氧化钛和2重量份聚六亚甲基胍PHMG放入广口瓶中，并注入97重量份蒸馏水，放入少量磁子，将其放置于控温磁力搅拌器上，常温条件下300r/min，搅拌1h；再将步骤C中处理好的聚酯纤维放入此广口瓶中，常温搅拌2h；反应结束后取出聚酯纤维，常温烘干即得。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，该方法还包括如下后续步骤：C、聚酯纤维的清洗：将步骤B制备的将步骤抗菌聚酯纤维放入蒸馏水中，置入超声波清洗机中超声清洗2
‑
8min，记为清洗一次；按照此步骤清洗0、3、6、9次。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，该方法还包括如下后续步骤：C、聚酯纤维的清洗：将步骤B制备的将步骤抗菌聚酯纤维放入蒸馏水中，置入超声波清洗机中超声清洗5min，记为清洗一次；按照此步骤清洗0、3、6、9次。
[0017]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术的一个核心创新在于超声醇洗
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高温浸碱复合前处理工艺的创制，醇洗的时间、碱处理的时间、碱溶液的浓度等组合处理措施对于聚酯纤维的影响十分重要，本专利技术得到了最佳工艺条件是当聚酯纤维布在无水乙醇中超声作用下洗涤30min，碱处理时间为60min，碱浓度为10％时处理可以更好地疏松聚酯纤维的表面结构，并且不会大幅度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：该方法在对聚酯纤维进行抗菌制备前首先进行如下前处理：A、超声醇洗
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高温浸碱复合前处理工艺：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没聚酯纤维布，设置超声强度0.2
‑
0.4W/cm2，超声频率150
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250KHz，超声洗涤20
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40min，把聚酯纤维布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将聚酯纤维布浸入8
‑
12％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至70
‑
90℃并水浴保持恒温，浸洗40
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80min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。2.根据权利要求1所述的一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤A的具体工艺参数为：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没聚酯纤维布，设置超声强度0.25
‑
0.35W/cm2，超声频率175
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225KHz，超声洗涤25
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35min，把聚酯纤维布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将聚酯纤维布浸入9
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11％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至75
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85℃并水浴保持恒温，浸洗50
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70min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。3.根据权利要求1所述的一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤A的具体工艺参数为：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没聚酯纤维布，设置超声强度0.30W/cm2，超声频率200KHz，超声洗涤30min，把聚酯纤维布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将聚酯纤维布浸入10％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至80℃并水浴保持恒温，浸洗60min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。4.根据权利要求1所述的一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤A中，无水乙醇与聚酯纤维的重量比为(6
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12):1。5.根据权利要求1所述的一种基于高效前处理工艺的铜、钛偶联长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：该方法还包括如下后续步骤：B、铜基长效抗菌聚酯纤维的制备：首先制备络合液，称取5重量份CuSO4和1重量份聚六亚甲基胍PHMG于广口瓶中，放入一个磁子，加热搅拌待广口瓶内部温度70
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【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，杨凤环，余姮星，陈梦雨，刘海月，韩景鹏，赵安奇，高俊，张伟亮，贾鹏飞，葛凤燕，刘占旗，
申请(专利权)人：石家庄学院，
类型：发明
国别省市：