一种抗菌包芯纱线及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌包芯纱线及其制备方法，属于包芯纱技术领域，制备步骤如下：将聚氨酯颗粒、四氢呋喃和N,N

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌包芯纱线及其制备方法


[0001]本专利技术属于包芯纱
，具体涉及一种抗菌包芯纱线及其制备方法。

技术介绍

[0002]包芯纱线，俗称包芯纱，是以一种纤维为芯纱，另一种纤维为皮纱将其包覆起来的纱线，相比于污染较大且耐久性差的织物抗菌后整理技术，静电纺丝包芯纱线技术可以在传统纺纱过程中将搭载抗菌功能的亚微米纤维包覆于纱线表面并进行后道加工，相较于静电防纯纱，静电包芯纱既具备芯纱的机械性能，满足上机制造要求，又具备亚微米纤维超尺度带来的表面效应和丰富的物化性能，但是目前静电纺丝包芯纱线的容易滋生细菌，对人体造成危害，大都通过对成品进行抗菌涂层整理赋予其抗菌性能，该方法虽然效率高、短时间内抗菌性能良好，但是涂层与纱线成品之间的结合力较弱，几次洗涤之后因涂层脱落，丧失抗菌性能，因此，有必要提供一种耐洗涤的抗菌包芯纱线及其制备方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种抗菌包芯纱线及其制备方法，以解决现有包芯纱线抗菌性能耐洗涤性差的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种抗菌包芯纱线的制备方法，包括以下步骤：
[0006]第一步、将聚氨酯颗粒、四氢呋喃和N,N
‑
二甲基甲酰胺混合，温度50℃下，转速250r/min搅拌24h，之后加入氧化石墨烯基抗菌剂，继续搅拌0.5
‑
1h，得到抗菌纺丝液；
[0007]第二步、将粘胶短纤维按开棉工序制备粘胶棉卷，将粘胶棉卷梳理得到粘胶棉网并置于棉网输送装置上，将抗菌纺丝液静电纺丝得到抗菌纳米纤维，将所得抗菌纳米纤维喷射到粘胶棉网上，使抗菌纳米纤维沉积到粘胶棉网上，经喇叭口集束，得到粘胶生条，将粘胶生条经二道并条后喂入喷气涡流纺纱机中，锦纶长丝经过导丝装置从第一罗拉和第二罗拉的隔间距喂入，涡流纺纱，得到抗菌包芯纱线。
[0008]进一步地，第一步中聚氨酯颗粒、四氢呋喃、N,N
‑
二甲基甲酰胺和氧化石墨烯基抗菌剂的用量比为8
‑
15g：42.5
‑
46mL：42.5
‑
46mL：2
‑
6g。
[0009]进一步地，第二步中锦纶长丝的细度为50
‑
150D，长丝喂入比为0.95
‑
1.01，粘胶棉网和抗菌纳米纤维质量比为1：1
‑
3，粘胶生条和锦纶长丝的质量比为4：1。
[0010]进一步地，抗菌包芯纱线的芯丝为锦纶长丝，外包纤维为粘胶纤维和抗菌纳米纤维。
[0011]进一步地，氧化石墨烯基抗菌剂通过以下步骤制成：
[0012]将石墨烯
‑
席夫碱配体分散于无水乙醇中，加入氯化铜的水溶液，于温度50
‑
70℃下反应8
‑
12h，反应结束后冷却至室温，抽滤，滤饼用去离子水洗涤至洗涤液无氯离子，60℃下干燥至恒重，得到氧化石墨烯基抗菌剂，石墨烯
‑
席夫碱配体、无水乙醇和氯化铜的用量比为5g：50
‑
100mL：1.8
‑
2.5g，氯化铜的水溶液由氯化铜和去离子水按照1g：5
‑
10mL组成，以
石墨烯
‑
席夫碱配体和氯化铜为原料，利用席夫碱与铜离子之间的配位反应，得到氧化石墨烯基抗菌剂。
[0013]进一步地，石墨烯
‑
席夫碱配体通过以下步骤制成：
[0014]步骤S1、将氨基化氧化石墨烯和无水甲醇加入三口烧瓶中，搅拌下滴加4
‑
氨基苯甲醛的无水甲醇溶液，滴加结束后，氮气氛围下，60℃搅拌反应4
‑
6h，反应结束后，抽滤，滤饼用去离子水洗涤后置于60℃真空干燥箱中干燥12h，得到中间产物；
[0015]步骤S2、将4
‑
羧丁基三苯基溴化膦和DMSO加入烧瓶中，室温下搅拌10
‑
20min后，加入EDC
·
HCl和NHS，搅拌0.5h后加入中间产物，室温下搅拌反应24h，反应结束后，抽滤，滤饼用去离子水洗涤后置于60℃真空干燥箱中干燥12h，得到石墨烯
‑
席夫碱配体。
[0016]以氨基化氧化石墨烯和4
‑
氨基苯甲醛为原料，通过氨基与醛基之间的缩合反应，得到含有席夫碱结构和丰富氨基的中间产物，之后利用中间产物的氨基和4
‑
羧丁基三苯基溴化膦的羧基通过酰胺反应进入季磷盐结构，得到石墨烯
‑
席夫碱配体。
[0017]进一步地，步骤S1中氨基化氧化石墨烯和4
‑
氨基苯甲醛的质量比为4：1
‑
1.5。
[0018]进一步地，步骤S2中4
‑
羧丁基三苯基溴化膦、DMSO、EDC
·
HCl、NHS和中间产物的用量比为5g：100mL：0.96g：0.56g：2.7
‑
3.5g，EDC
·
HCl为1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基)碳化二亚胺盐酸盐，NHS为N
‑
羟基丁二酰亚胺。
[0019]进一步地，氨基化氧化石墨烯通过以下步骤制成：
[0020]将氧化石墨烯分散在DMF中，超声1h后加入硅烷偶联剂KH
‑
550和去离子水，温度60
‑
80℃，搅拌反应0.5
‑
1h，冷却至室温后过滤，滤饼用无水乙醇洗涤后置于真空烘箱中60℃下干燥至恒重，得到氨基化氧化石墨烯，氧化石墨烯、DMF、硅烷偶联剂KH
‑
550和去离子水的用量比为0.1g：100mL：0.1
‑
0.2g：5
‑
10mL，利用硅烷偶联剂KH
‑
550修饰氧化石墨烯，在氧化石墨烯表面同时引入丰富的氨基和硅氧硅结构。
[0021]进一步地，粘胶棉卷长度为30
‑
32m，定量为260
‑
300g/m。
[0022]进一步地，静电纺丝工艺的参数为：纺丝温度20
‑
25℃，相对湿度为30
‑
60％，电压为16
‑
21kV，接收距离为15
‑
20cm。
[0023]进一步地，粘胶生条经二道工序采用6根粘胶生条并合。
[0024]进一步地，涡流纺纱的工艺参数为：总牵伸倍数为120
‑
260倍，主牵伸倍速为21
‑
35倍。
[0025]进一步地，一种抗菌包芯纱线，通过上述制备方法制得。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]本专利技术提供一种抗菌包芯纱线及其制备方法，以锦纶长丝为芯丝，粘胶纤维和抗菌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌包芯纱线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、将石墨烯
‑
席夫碱配体分散于无水乙醇中，加入氯化铜的水溶液，50
‑
70℃下反应8
‑
12h，冷却，抽滤，滤饼洗涤、干燥，得到氧化石墨烯基抗菌剂；第二步、将聚氨酯颗粒、四氢呋喃和N,N
‑
二甲基甲酰胺混合，50℃下搅拌24h，加入氧化石墨烯基抗菌剂，继续搅拌0.5
‑
1h，得到抗菌纺丝液；第三步、将粘胶短纤维按开棉工序制备粘胶棉卷，将粘胶棉卷梳理得到粘胶棉网，将抗菌纺丝液静电纺丝所得抗菌纳米纤维喷射到粘胶棉网上，经喇叭口集束，得到粘胶生条，将粘胶生条经二道并条后喂入喷气涡流纺纱机中，锦纶长丝经过导丝装置从第一罗拉和第二罗拉的隔间距喂入，涡流纺纱，得到抗菌包芯纱线。2.根据权利要求1所述的一种抗菌包芯纱线的制备方法，其特征在于，第一步中石墨烯
‑
席夫碱配体、无水乙醇和氯化铜的用量比为5g：50
‑
100mL：1.8
‑
2.5g，氯化铜的水溶液由氯化铜和去离子水按照1g：5
‑
10mL组成。3.根据权利要求1所述的一种抗菌包芯纱线的制备方法，其特征在于，第二步中聚氨酯颗粒、四氢呋喃、N,N
‑
二甲基甲酰胺和氧化石墨烯基抗菌剂的用量比为8
‑
15g：42.5
‑
46mL：42.5
‑
46mL：2
‑
6g。4.根据权利要求1所述的一种抗菌包芯纱线的制备方法，其特征在于，第三步中粘胶棉网和抗菌纳米纤维质量比为1：1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明起，李贺，
申请(专利权)人：安徽恒益智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：