一种适用于工业连续化生产的抗菌导湿腈纶纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于工业连续化生产的抗菌导湿腈纶纤维的制备方法，包括：1)将丙烯腈共聚粉体溶解在无机或者有机溶液中制备成纺丝原液；2)纺丝溶液由纺丝计量泵计量后通过喷丝孔挤出；3)经喷丝板挤入凝固浴后形成的初生纤维进入二次凝固浴成形，再进行冷牵伸、水洗以及热牵伸后进行碱性浸渍处理；4)浸渍后纤维进入湿蒸汽处理机进行表面水解作用；5)水解后纤维进入酸洗槽进行酸洗处理，6)最后再经水洗、上油、定型，制得。本发明专利技术的制备方法可以实现对腈纶纤维的连续化改性处理，处理后的纤维有良好的抗菌导湿性能，其抗金黄色葡萄球菌活性值高达5.0，纤维芯吸高度达15cm，同时纤维比重轻、生产成本低。生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于工业连续化生产的抗菌导湿腈纶纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及腈纶纤维的制备
，具体的说，涉及一种适用于工业连续化生产的、且具有长久抗菌导湿功能的腈纶的制备方法。

技术介绍

[0002]腈纶具有许多优良的性能，如手感柔软，防霉、防蛀，并有非常优越的耐光性、耐辐射性和耐腐蚀性，蓬松性和保暖性优于其它合成纤维，因此被广泛地应用于服饰、装饰和工业领域。但是腈纶缺少亲水基团、导湿性差、易起静电等缺点。提高腈纶纤维的亲水性的方法有共聚、共混、碱减量法等。如日本旭化成公司在共聚时引进丙烯酸、乙烯基吡啶和二羰基吡咯化合物等亲水性单体，可以得到吸湿性较好的腈纶。但共聚改性涉及的流程较长，且吸湿基团的引入影响原液流动性，容易造成纺丝困难。
[0003]国内腈纶关于吸湿改性的研究较少，主要局限于大专院校的小试，比如东华大学俞建勇教授团队，研究了一种双层向导湿抗菌微纳米醋酸纤维膜。顾利霞教授团队，研究了以二甲基亚砜为溶剂，经湿法纺丝所制备的大豆蛋白/聚丙烯腈共混纤维，纤维的标准回潮达到1.9％。还有部分院校通过PAN粉体碱处理后再溶解、纺丝，在凝固浴中进行交联反应开发吸湿纤维的方法。也有采用肼或者胺类交联再水解的方式，但是这样的处理方法一方面是时间较长，不适合工业化连续生产。另外就是肼及胺类属于有毒有害物质，容易影响环境。
[0004]目前，尚未见有适用于工业连续化生产，且赋予腈纶纤维优异抗菌导湿性能的相关制备工艺的文献报道。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种适用于工业连续化生产的抗菌导湿腈纶纤维的制备方法。
[0006]本专利技术的技术方案具体介绍如下。
[0007]本专利技术提供了一种抗菌导湿腈纶纤维的制备方法，包括：
[0008](1)将丙烯腈含量在80wt％～95wt％，甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯含量在5wt％～15wt％，甲基丙烯磺酸钠含量小于1wt％，聚丙烯腈的粘均分子量在4.5万～6.5万的聚丙烯腈聚合体溶解于溶剂中，配置成聚合体含量在7wt％～12wt％的纺丝液；
[0009](2)将步骤(1)配置的纺丝液通过脱泡和过滤后，由纺丝计量泵计量后通过喷丝孔挤出；
[0010](3)原液经喷丝板挤入凝固浴后形成初生纤维，纤维进入二次凝固浴成形，再进行冷牵伸、水洗以及热牵伸后用碱性处理剂进入碱性处理，所用碱性处理剂为浓度1wt％～20wt％的碱性金属盐水溶液或胺类水溶液；
[0011](4)将碱性处理后的纤维引入湿蒸汽处理机，在60～130℃湿蒸汽环境中处理10～50min，使纤维在保证强度的前提下，表面发生较为充分的水解反应；
[0012](5)经湿蒸汽处理的纤维进行酸洗处理，所用酸性处理剂为PH小于5的酸性溶液，洗去纤维表面残留的碱液外，使部分基团转变为羧酸基团；
[0013](6)酸洗后的纤维再经过充分的水洗，洗去纤维表面的残液，经过上油、卷曲、定型和烘干工序后制成具有抗菌导湿功能的腈纶纤维。
[0014]进一步的，所述步骤(1)中溶剂为硫氰酸钠水溶液、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
[0015]进一步的，使用硫氰酸钠水溶液作为溶剂时，其浓度为40wt％～60wt％，并将其加热至75℃以上再使用。
[0016]进一步的，所述步骤(2)中喷孔为圆形孔或为异型孔，异型孔优选C型或者H型孔。C型孔或者H型孔喷丝板纺出的纤维截面呈中空，使纤维有更好的导湿性能。同时赋予纤维比其它实心纤维更小的比重，在相同面料厚度条件下，面料更轻、更柔软。
[0017]进一步的，所述步骤(3)中的碱性金属盐水溶液或胺类水溶液，其浓度根据种类不同而不同，一般在1wt％～20wt％之间，优选2wt％～15wt％。浓度太低达不到有效的水解处理效果，浓度太高水解程度太高，易引起纤维强度下降，影响产品使用性能。
[0018]进一步的，所述步骤(3)中的碱性金属盐水溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化锂水溶液、氢氧化钾水溶液或碳酸钠水溶液等；胺类水溶液为二甲双胍、二乙烯三胺等带有胺基团化合物的水溶液。
[0019]进一步的，所述步骤(4)中的湿蒸汽处理机要求有均匀的铺丝和加热效果，才能保证丝束受热均匀，从而水解效果均匀。处理温度60～130℃之间，优选80～120℃之间，温度太低，水解效果达不到要求。温度太高，水解过头，引起纤维强度下降。停留时间在10～50min之间，优选20～40min。
[0020]进一步，所述步骤(5)中的酸洗处理，可根据PH控制酸洗效果，控制PH小于5，优选小于4。酸洗温度在20～80℃之间，优选30～60℃，温度太高影响纤维强度，太低酸洗效果达不到理想效果。为保证酸洗效果，丝束要求均匀铺开，丝束厚度小于2mm，优选小于1mm。
[0021]进一步的，所述步骤(5)中的酸性处理剂为硝酸水溶液、盐酸水溶液、硫酸水溶液或醋酸水溶液，PH值小于5。
[0022]本专利技术的制备方法可以实现对腈纶纤维的连续化改性处理，处理后的纤维有良好的抗菌导湿性能，其抗金黄色葡萄球菌活性值高达5.0，纤维芯吸高度达15cm，同时纤维比重轻、生产成本低。
具体实施方式
[0023]下面根据具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本专利技术。
[0024]实施例1
[0025](1)用58wt％的NaSCN溶液通过转速大于1000rpm溶解机溶解丙烯腈含量在85wt％，甲基丙烯酸甲酯含量在12wt％，甲基丙烯磺酸钠含量3wt％，聚丙烯腈的粘均分子量在6万的聚丙烯腈聚合体，配置成纺丝溶液；为保证更好的溶解效果，硫氰酸钠溶剂需加热至75℃以上。甲基丙烯酸甲酯的主要作用为降低高分子链规整度，减少分子刚性，增加纤维手感。甲基丙烯磺酸钠的作用主要是增加染色位，使纤维更容易染色。
[0026](2)通过溶解后配制成聚合体含量在10wt％的纺丝液，经C型喷丝孔喷丝板挤入温度0℃凝固浴中，初生纤维在凝固浴槽中进行双扩散成形。为保证纤维形成中空的截面形状，原液挤出速度与导丝辊速度的比值在1.5。
[0027](3)纤维经过凝固浴成形后，进入二次凝固浴成形，再进入冷牵伸、水洗以及热牵伸后进入碱性处理槽，碱性处理剂为5wt％氢氧化钾水溶液。
[0028](4)浸渍后的纤维进入湿蒸汽处理机，在100℃湿蒸汽环境中处理30min。使纤维在保证强度的前提下，表面发生较为充分的水解反应。
[0029](5)经过湿蒸汽处理的纤维再进入酸洗槽，酸洗槽PH值控制在5，所用酸性处理剂为硝酸水溶液。
[0030](6)酸洗后纤维再经过充分的水洗，洗去纤维表面的残液后，再经过常规上油、卷曲、定型和烘干等工序后制成具有抗菌导湿功能的腈纶纤维。
[0031]实施例2
[0032](1)用二甲基乙酰胺通过转速1000rpm溶解机溶解丙烯腈含量在83wt％，甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于工业连续化生产的抗菌导湿腈纶纤维的制备方法，包括：(1)将丙烯腈含量在80wt％～95wt％，甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯含量在5wt％～15wt％，甲基丙烯磺酸钠含量小于1wt％，聚丙烯腈的粘均分子量在4.5万～6.5万的聚丙烯腈聚合体溶解于溶剂中，配置成聚合体含量在7wt％～12wt％的纺丝液；(2)将步骤(1)配置的纺丝液通过脱泡和过滤后，由纺丝计量泵计量后通过喷丝孔挤出；(3)经喷丝板挤入凝固浴后形成初生纤维，纤维进入二次凝固浴成形，再进行冷牵伸、水洗以及热牵伸后用碱性处理剂进行碱性处理，所用碱性处理剂为浓度1wt％～20wt％的碱性金属盐水溶液或胺类水溶液；(4)将处理后的纤维进入湿蒸汽处理机，在60～130℃湿蒸汽环境中处理10～50min；(5)经湿蒸汽处理的纤维进行酸洗处理，所用酸性处理剂为PH小于5的酸性溶液；(6)酸洗后的纤维再经过充分的水洗，洗去纤维表面的残液后，经过上油、卷曲、定型和烘干工序后制成具有抗菌导湿功能的腈纶纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中溶剂为硫氰酸钠水溶液、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪红，林武民，金宏伟，桂尤佳，章毅，曹建海，常丽，
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：