[发明专利]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

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及腈纶纤维的制备技术领域，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。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明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。

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供了一种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)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；

(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；

(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；

(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。

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。

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。