[发明专利]一种熔纺抗菌氨纶长丝的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨纶的加工工艺，特别是一种以熔纺生产方式生产抗菌氨纶长丝的工艺，属化纤生产技术领域。

背景技术

氨纶的生产技术可分4种：干纺、湿纺、反应纺和熔纺。不论是使用何种纺丝工艺，所生产出的氨纶纤维化学性质基本上完全相同，多为白色、不透明的消光型长丝，横截面形状依据生产工艺的不同存在一定差异。干纺氨纶丝多为圆型、椭圆型及哑铃形截面；湿纺及化学纺氨纶丝主要为粗大的叶形及不规则截面，并且各丝条之间由于发生熔接(或粘接)而在其纵向形成不规则的粘结点，由此形成粘接复丝束；熔纺氨纶主要为圆形截面的单丝或复丝。干纺是目前世界上应用最广泛的氨纶纺丝方法，产量约为世界氨纶总产量的80％。干纺工艺技术成熟，制成的纤维质量和性能都很优良，但技术难度较大，需溶剂回收，生产成本相对较高。湿纺与反应纺工艺流程复杂，装置设备投资费用大，纺丝速度较低，生产成本高，该法已逐渐被淘汰。熔纺是近年发展起来的制造氨纶的新方法，具有干纺和反应纺的优点，并且工艺流程简单、设备投资低、生产效率高，纺速一般可达到400～800m/min，并易于实现氨纶的细旦化，在生产过程中无须使用溶剂，是最为经济和对环境最为友善的氨纶生产技术。运用熔纺氨纶技术，任何生产商都可自行生产氨纶，颜色、添加剂及纤维直径可选择。

熔纺生产氨纶的工艺路线在国内有少量企业采用，但一般生产常规品种。中国专利CN1410605公开了一种熔纺氨纶细旦长丝制备方法，采用生产过程中添加一种交联剂的方式进行改性后制得，但一直没有得到大规模的生产实践验证，产品质量无法保证。

经过我们的检索，目前还没功能性氨纶丝出现，如抗菌、有色或其它类别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有长效抗菌功能的氨纶长丝的熔纺加工工艺。

本发明采用的技术方案是：一种熔纺抗菌氨纶长丝的加工工艺，它包括如下步骤：

1、把一类热塑性聚氨酯切片经清洗后与包括抗菌添加剂在内的物质混合后干燥，加入螺杆挤出机中进行熔融、混炼；

2、在挤出机的计量段或在出挤出机后、进入混合器前加入一类交联剂；

3、熔纺物料经喷丝板喷出、纺丝和卷绕成型；

所述主要生产工艺流程为：切片清洗→干燥→挤出机→混合器→喷丝板及组件→牵伸→冷却→上油→卷绕。

所述的热塑性聚氨酯是由4，4-甲撑二苯二异氰酸酯和1，4-丁二醇缩聚所获得的聚氨酯嵌段共聚物。

所述的交联剂包括聚醚型交联剂、聚酯型交联剂及聚醚-聚酯混合型交联剂。

所述的聚醚型交联剂是由聚醚多元醇、异氰酸酯反应而得；

所述的聚酯型交联剂是由聚醋多元醇、异氰酸酯反应而得；

所述的聚醚-聚酯混合型交联剂是由聚醚多元醇与聚酯多元醇构成的混合多元醇、异氰酸酯反应而得。

所述的抗菌添加剂采用比表面积为60-600m²/g的二氧化硅，或者是粒径为80-200nm的二氧化硅，与过量H₂O₂或者葡萄糖水溶液反应，产物经过包括过滤、洗涤、干燥、筛分过程而制得的纳米粉末。

本发明所述方法在解决了多类添加剂与聚氨酯复合纺丝的前提下，生产出了具有广谱抗菌效果的功能性氨纶长丝，该类长丝可用于生产医用弹性材料、卫生服装、高档时装及其它领域，所制纺织品不再需要另外进行抗菌整理，生产成本大大降低，抗菌性能大大提高。该方法工艺简单，在制定了合理工艺参数的条件下，产品品质稳定。

其优点主要体现在：

1、生产效益高、投入低、运行成本低；

2、由于工艺中不需要溶剂，它是一种环保型工艺；

3、生产灵活，采用不同添加剂和原料，可加工不同伸长、强度、细度的纤维；

4、产品具有更高的氯漂和水解稳定性；

5、生产简单，不需要提纯合成，只是简单的切片纺丝。

具体实施方式

热塑性聚氨酯切片经清选后与抗菌添加剂混合后干燥，干燥物料加入螺杆挤出机中，熔融、混炼，在挤出机的计量段或在出挤出机后而进入混合器前加入定量的交联剂，熔纺物料经喷丝板喷出，对初生丝拉伸、冷却、上油、卷绕，即得熔纺抗菌氨纶长丝。

本实施例所述方法采用德国FOURNE聚合技术公司的48头熔纺氨纶设备，设备采用电加热纺丝(最高温度300℃)，原材料为TPU切片和添加剂，每套装置有4个纺丝泵，24套纺丝组件和4台卷绕机，其最大卷绕速度可达1200m/min，产品纤度17-240dtex。本方法生产的抗菌氨纶长丝产品质量如张力强度、断裂伸长、模量、回复特性及均匀度均可与普通产品相当，其抗菌性能经过权威机构检测，对超过90％以上的细菌均有抑制作用，且效果长久保持。