[发明专利]甲壳素抗菌防霉丙纶BCF长丝的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织领域，具体涉及一种甲壳素抗菌防霉丙纶BCF长丝的生产方法；这种方法生产的丙纶BCF长丝特别适用于地毯制造。

背景技术

人类的生活环境存在着大量的微生物，包括各种各样的细菌和真菌，它们在一定条件下甚至给人类带来致命的疾病，对社会造成很大危害。据世界WHO组织的统计，全世界每年因细菌传染引起的死亡为1700万人，约占死亡人口的1/3，当前全世界面临的“非典”“德国大肠杆菌”等的危害，使得民众日益关心人类生活周围的材料。甲壳素在国际上已被广泛运用于家居消费的医疗、建材、服装、面料等行业。

BCF是BULK CONTINUOUS FILAMENT的英文缩写，意思是连续的膨体长丝，是地毯绒面材料中最常用、最经济的加工方法，由于BCF的加工工艺的特点，可使纱线形成三维卷曲，其覆盖性能最好，使用最少的材料即可达到最佳的覆盖效果。

有关机构预测甲壳素相关产品在世界的市场规模有400亿美元。预计到2015年会形成超过1000亿美元的市场规模。甲壳素在中国每年有100亿元的市场容量，同时预测甲壳素的经济效益在环境产业中也将占10%的市场，到2020年每年平均以13%的增长速度发展。预计5～10年后的国内市场规模能达到数百亿元。甲壳素正逐渐进入人们的生活并呈现出蓬勃发展的势头。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种甲壳素抗菌防霉丙纶BCF长丝的生产方法。该甲壳素抗菌BCF长丝制成的地毯经美国ATCC抗菌试验标准测试，其抑菌和防霉率可达到较高水平。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种甲壳素抗菌防霉丙纶BCF长丝的生产方法：在聚丙烯切片经螺杆进行熔融喷丝并冷却后，将甲壳素制剂和纺丝油剂的混合溶液喷射在初生纤维表面，喷射量为初生纤维质量的0.9～1.3%，然后在气压0.4～0.6巴下进行预网络，再进行牵伸、BCF膨化变形、冷却定型、输出、缠结网络和卷绕，制备丙纶BCF长丝；其中所述混合溶液中甲壳素制剂和纺丝油剂的质量比为0.25～0.40:1。

本发明还公开了一种具体的甲壳素抗菌防霉丙纶BCF长丝的生产方法，其包括如下步骤：

（1）预处理：将甲壳素制剂与纺丝油剂按质量比0.25～0.40:1的比例混合均匀，得到调配溶液；

（2）聚丙烯切片经螺杆进行熔融喷丝；

（3）冷却；

（4）将预处理步骤得到的调配溶液通过油剂泵定量喷射在初生纤维表面，喷射量控制在初生纤维质量的0.9～1.3%；

（5）预网络，气压0.4～0.6巴；

（6）牵伸；

（7） BCF膨化变形；

（8）冷却定型、输出、缠结网络和卷绕。

本发明中的甲壳素制剂是指的壳聚糖，其平均分子量范围可以在30～40万，优选34～36万；其粘度为0.7～0.9pa.s，优选0.8pa.s。

在上述方法中，所述甲壳素制剂和纺丝油剂的混合溶液（即调配溶液）中甲壳素制剂与纺丝油剂的质量比优选为0.25～0.40:1，进一步优选0.25～0.35:1，最优选为0.3:1。预网络时的气压优选为0.5巴。

本方法中对聚丙烯进行纺丝的步骤中，除预处理、喷射和预网络之外的其他步骤可参考常规聚丙烯BCF长丝纺丝步骤。如聚丙烯在220-240℃下经螺杆熔融挤出等。

在一种优选方案中，向初生纤维表面喷射甲壳素制剂和纺丝油剂混合溶液过程中的喷射量为初生纤维质量的0.9～1.3%，优选1.0～1.1%，进一步优选为1%。

本方法所制得的丙纶BCF长丝，由于主要通过化学键与基体高分子材料相连，并辅以特定配比的甲壳素与丙纶及其他组分的协同作用，使得长丝无需再经过其他处理即具有极佳的抑菌和防霉率，非常适合应用于抑菌防霉织造领域，如地毯织造等。本法得到的丙纶BCF长丝在具有较好的抑菌防霉性能的同时，也维持了较好的物理和机械性能，如实施例1所得的丙纶BCF长丝，其断裂强度2.1cN/dtex，断裂伸长率39.3%，沸水收缩率2.5%，网络点25个/米。

由本发明所得甲壳素抗菌BCF长丝制成的地毯经美国ATCC抗菌防霉试验标准测试抑菌率：金黄色葡萄球菌99.4%；肺炎杆菌99.9%。防霉级数：黑曲霉 1级。