本發明涉及一種抗菌錦綸纖維的制備方法,屬于錦綸紡織技術領域。
背景技術:
錦綸,翻譯名稱“耐綸”、“尼龍”,學名為聚酰氨纖維,是中國所產聚酰胺類纖維的統稱。在美國杰出的科學家卡羅瑟斯及其領導下的一個科研小組研制出來的,它是世界上最早的合成纖維品種,由于性能優良,原料資源豐富,一直被廣泛使用。主要品種有錦綸6和錦綸66,其物理性能相差不多。目前存在使用膨脹型阻燃劑制作阻燃錦綸纖維、提高錦綸纖維中阻燃劑的分散性以及與聚合物的相容性以及采用抗熔滴阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維、抗熔滴滌綸纖維、三聚氰胺氰尿酸阻燃錦綸纖維以及阻燃抗熔滴共聚酯纖維四種纖維混紡編織而成的錦綸纖維,這些方法制作的錦綸纖維耐堿而不耐酸,長期暴露在日光下其纖維強度會下降,阻燃時產生的濃煙、毒性、腐蝕性氣體容易對人體和環境帶來的二次性災害,在高溫下容易發生液化,產生高溫液體,與人體有直接接觸時會對人體皮膚造成灼傷,同時抗菌性差,嚴重的甚至會危及生命。錦綸有熱定型特性,能保持住加熱時形成的彎曲變形。錦綸的長絲可制成彈力絲,短絲可與棉及晴綸混紡,以提高其強度和彈性.除了在衣著和裝飾品方面的應用外,還廣泛應用在工業方面如簾子線,傳動帶,軟管,繩索,漁網等。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題:針對目前現有的錦綸纖維抗菌性差,耐堿而不耐酸,長期暴露在日光下其纖維強度會下降,阻燃時易對人體和環境帶來的二次性災害的問題,提供了一種抗菌錦綸纖維的制備方法,該方法通過利用飯麥石自身具有吸附、抗菌和阻燃的特性,利用高溫煅燒和球磨對其進行活化,使用磷酸進行除雜,隨后添加烷基多苷及乙酰水楊酸對其內部進行改性,增加飯麥石抗菌性能,隨后通過提取四季青等植物內天然抗菌物,與抗菌劑基料混合,將天然抗菌物吸附于抗菌劑基料表面,從而制備抗菌劑,最后將制備的抗菌劑與錦綸切片、聚氨酯等物質混合造粒,紡絲及牽引,制得抗菌錦綸纖維。本發明制得的錦綸纖維阻燃無有毒氣體產生,不會對人體和環境帶來的二次性災害,抗菌能力達到96%以上,具有廣譜抗菌性,耐用性強,反復利用率高。
為解決上述技術問題,本發明采用如下所述的技術方案是:
(1)取飯麥石放入煅燒爐中,設定溫度為300~400℃,煅燒1~2h,隨爐冷卻至室溫,收集煅燒后的飯麥石放入球磨機中,按球料比7:1,加入直徑為50mm鋼球,以200r/min球磨40~50min,過200目篩,將過篩顆粒與質量分數20%磷酸溶液按質量1:3,放入容器中靜置10~15min;
(2)在上述靜置結束后,分別向容器中加入上述煅燒后飯麥石質量2~4%的烷基多苷及上述煅燒后飯麥石質量1~3%的乙酰水楊酸,將容器置于超聲震蕩器中,設定頻率為1.0~1.5MHz,振蕩1~2h,隨后進行過濾,將濾渣放入風干機中風干,再放入粉碎機中進行粉碎,過200目篩,得抗菌劑基料;
(3)按重量份數計,取80~95份蒸餾水、23~25份四季青、18~21份金銀花、13~16份蒲公英及7~9份黃柏,放入蒸煮鍋中,設定溫度為90~95℃,蒸煮9~12h,隨后趁熱過濾,收集濾液,將上述抗菌劑基料與其質量70~90%的濾液混合均勻,在45℃下靜置4~5h,再進行過濾,收集濾渣并風干,得抗菌劑;
(4)按重量份數計,取40~50份錦綸切片、7~9份上述抗菌劑、6~9份聚氨酯、4~7份二氧化硅及5~7份對苯二胺,混合均勻放入雙螺桿擠出機中擠出造粒,收集顆粒,再放入紡絲機中,設定溫度為270~290℃,紡速為900~920m/min,隨后放入牽引機中,設定牽引倍數為3.0~3.5倍,錠速為1000~1100m/min,即可得抗菌錦綸纖維。
本發明的應用方法:本發明制得的抗菌錦綸纖維制作成消防防護服,經檢測,極限氧指數為31.5~35,垂直燃燒后平均燒焦長度<200mm,移去火源后平均焰燃時間<10s,低落物陰燃平均時間<4s,抗菌能力達到96%以上,具有廣譜抗菌性。
本發明與其他方法相比,有益技術效果是:
(1)本發明制得的抗菌錦綸纖維抗菌效果好,經檢測,可達到96%以上,具有廣譜抗菌性;
(2)本發明制得的抗菌錦綸纖維阻燃性強,經檢測,極限氧指數為31.535,直燃燒后平均燒焦長度<200mm,移去火源后平均焰燃時間<10s,低落物陰燃平均時間<4s;
(3)本發明使用的原料環保安全,制得的纖維耐用性強,反復利用率高。
具體實施方式
取飯麥石放入煅燒爐中,設定溫度為300~400℃,煅燒1~2h,隨爐冷卻至室溫,收集煅燒后的飯麥石放入球磨機中,按球料比7:1,加入直徑為50mm鋼球,以200r/min球磨40~50min,過200目篩,將過篩顆粒與質量分數20%磷酸溶液按質量1:3,放入容器中靜置10~15min;在上述靜置結束后,分別向容器中加入上述煅燒后飯麥石質量2~4%的烷基多苷及上述煅燒后飯麥石質量1~3%的乙酰水楊酸,將容器置于超聲震蕩器中,設定頻率為1.0~1.5MHz,振蕩1~2h,隨后進行過濾,將濾渣放入風干機中風干,再放入粉碎機中進行粉碎,過200目篩,得抗菌劑基料;按重量份數計,取80~95份蒸餾水、23~25份四季青、18~21份金銀花、13~16份蒲公英及7~9份黃柏,放入蒸煮鍋中,設定溫度為90~95℃,蒸煮9~12h,隨后趁熱過濾,收集濾液,將上述抗菌劑基料與其質量70~90%的濾液混合均勻,在45℃下靜置4~5h,再進行過濾,收集濾渣并風干,得抗菌劑;按重量份數計,取40~50份錦綸切片、7~9份上述抗菌劑、6~9份聚氨酯、4~7份二氧化硅及5~7份對苯二胺,混合均勻放入雙螺桿擠出機中擠出造粒,收集顆粒,再放入紡絲機中,設定溫度為270~290℃,紡速為900~920m/min,隨后放入牽引機中,設定牽引倍數為3.0~3.5倍,錠速為1000~1100m/min,即可得抗菌錦綸纖維。
實例1
取飯麥石放入煅燒爐中,設定溫度為300℃,煅燒1h,隨爐冷卻至室溫,收集煅燒后的飯麥石放入球磨機中,按球料比7:1,加入直徑為50mm鋼球,以200r/min球磨40min,過200目篩,將過篩顆粒與質量分數20%磷酸溶液按質量1:3,放入容器中靜置10min;在上述靜置結束后,分別向容器中加入上述煅燒后飯麥石質量2%的烷基多苷及上述煅燒后飯麥石質量1%的乙酰水楊酸,將容器置于超聲震蕩器中,設定頻率為1.0MHz,振蕩1h,隨后進行過濾,將濾渣放入風干機中風干,再放入粉碎機中進行粉碎,過200目篩,得抗菌劑基料;按重量份數計,取80份蒸餾水、23份四季青、18份金銀花、13份蒲公英及7份黃柏,放入蒸煮鍋中,設定溫度為90℃,蒸煮9h,隨后趁熱過濾,收集濾液,將上述抗菌劑基料與其質量70%的濾液混合均勻,在45℃下靜置4h,再進行過濾,收集濾渣并風干,得抗菌劑;按重量份數計,取40份錦綸切片、7份上述抗菌劑、6份聚氨酯、4份二氧化硅及5份對苯二胺,混合均勻放入雙螺桿擠出機中擠出造粒,收集顆粒,再放入紡絲機中,設定溫度為270℃,紡速為900m/min,隨后放入牽引機中,設定牽引倍數為3.0倍,錠速為1000m/min,即可得抗菌錦綸纖維。
本發明的應用方法:本發明制得的抗菌錦綸纖維制作成消防防護服,經檢測,極限氧指數為31.5,垂直燃燒后平均燒焦長度150mm,移去火源后平均焰燃時間5s,低落物陰燃平均時間1s,抗菌能力達到97%,具有廣譜抗菌性。
實例2
取飯麥石放入煅燒爐中,設定溫度為400℃,煅燒2h,隨爐冷卻至室溫,收集煅燒后的飯麥石放入球磨機中,按球料比7:1,加入直徑為50mm鋼球,以200r/min球磨50min,過200目篩,將過篩顆粒與質量分數20%磷酸溶液按質量1:3,放入容器中靜置15min;在上述靜置結束后,分別向容器中加入上述煅燒后飯麥石質量4%的烷基多苷及上述煅燒后飯麥石質量3%的乙酰水楊酸,將容器置于超聲震蕩器中,設定頻率為1.5MHz,振蕩2h,隨后進行過濾,將濾渣放入風干機中風干,再放入粉碎機中進行粉碎,過200目篩,得抗菌劑基料;按重量份數計,取95份蒸餾水、25份四季青、21份金銀花、16份蒲公英及9份黃柏,放入蒸煮鍋中,設定溫度為95℃,蒸煮12h,隨后趁熱過濾,收集濾液,將上述抗菌劑基料與其質量90%的濾液混合均勻,在45℃下靜置5h,再進行過濾,收集濾渣并風干,得抗菌劑;按重量份數計,取50份錦綸切片、9份上述抗菌劑、9份聚氨酯、7份二氧化硅及7份對苯二胺,混合均勻放入雙螺桿擠出機中擠出造粒,收集顆粒,再放入紡絲機中,設定溫度為290℃,紡速為920m/min,隨后放入牽引機中,設定牽引倍數為3.5倍,錠速為1100m/min,即可得抗菌錦綸纖維。
本發明的應用方法:本發明制得的抗菌錦綸纖維制作成消防防護服,經檢測,極限氧指數為35,垂直燃燒后平均燒焦長度195mm,移去火源后平均焰燃時間9s,低落物陰燃平均時間3s,抗菌能力達到99%,具有廣譜抗菌性。
實例3
取飯麥石放入煅燒爐中,設定溫度為350℃,煅燒1.5h,隨爐冷卻至室溫,收集煅燒后的飯麥石放入球磨機中,按球料比7:1,加入直徑為50mm鋼球,以200r/min球磨45min,過200目篩,將過篩顆粒與質量分數20%磷酸溶液按質量1:3,放入容器中靜置12.5min;在上述靜置結束后,分別向容器中加入上述煅燒后飯麥石質量3%的烷基多苷及上述煅燒后飯麥石質量2%的乙酰水楊酸,將容器置于超聲震蕩器中,設定頻率為1.2MHz,振蕩1.5h,隨后進行過濾,將濾渣放入風干機中風干,再放入粉碎機中進行粉碎,過200目篩,得抗菌劑基料;按重量份數計,取90份蒸餾水、24份四季青、20份金銀花、14份蒲公英及8份黃柏,放入蒸煮鍋中,設定溫度為94℃,蒸煮10h,隨后趁熱過濾,收集濾液,將上述抗菌劑基料與其質量80%的濾液混合均勻,在45℃下靜置4.5h,再進行過濾,收集濾渣并風干,得抗菌劑;按重量份數計,取45份錦綸切片、8份上述抗菌劑、8份聚氨酯、5份二氧化硅及6份對苯二胺,混合均勻放入雙螺桿擠出機中擠出造粒,收集顆粒,再放入紡絲機中,設定溫度為280℃,紡速為910m/min,隨后放入牽引機中,設定牽引倍數為3.25倍,錠速為1050m/min,即可得抗菌錦綸纖維。
本發明的應用方法:本發明制得的抗菌錦綸纖維制作成消防防護服,經檢測,極限氧指數為33,垂直燃燒后平均燒焦長度170mm,移去火源后平均焰燃時間8s,低落物陰燃平均時間2s,抗菌能力達到97.5%,具有廣譜抗菌性。