一種復(fù)合紗線的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織面料加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合紗線的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在纖維制品接觸人體時(shí)，適當(dāng)?shù)臐穸群蜏囟葹榧?xì)菌和真菌提供了合適的生長(zhǎng)環(huán)境。隨著人們對(duì)衣物安全性關(guān)注度的增加，具有抗菌功能的紡織品逐漸成為人們的首選。此夕卜，易于褶皺的衣物需要花費(fèi)人們大量的精力去打理，對(duì)面料的防皺性也有了新的要求。
[0003]目前，為了賦予纖維制品抗菌的功能，氧化鋅納米粒子常常作為添加劑，共混和包覆在纖維內(nèi)部，通過(guò)緩釋迀移到纖維表面，起到殺菌的作用。但是單一的無(wú)機(jī)納米粒子已經(jīng)逐漸不能滿(mǎn)足某些領(lǐng)域的要求。納米氧化鋅的加入可能會(huì)影響有機(jī)聚合物纖維的力學(xué)性能，使其脆性增加，易于斷裂；并且其價(jià)格也較高，增加了制品的成本。此外，如果直接將纖維直接浸漬于抗菌母液中，進(jìn)行抗菌處理，納米粒子因與纖維之間沒(méi)有結(jié)合鍵作用，易于脫落，而不具有長(zhǎng)久的抗菌功能。
[0004]在防皺方面，市面上流行的免燙面料大多應(yīng)用了一些特殊工藝，比如在特制的浸染液中浸染或者在面料布的表層涂覆HJ或PVC。前者的缺點(diǎn)是面料耐用度比較低，衣物使用壽命較低；后者的缺點(diǎn)是，面料布在透氣性和吸汗性方面的表現(xiàn)不盡人意，長(zhǎng)時(shí)間穿著會(huì)造成不適。在纖維材料上，目前常用的聚氨酯類(lèi)彈性纖維的彈性和耐磨性較差，有待于進(jìn)一步提尚。因此，本發(fā)明人考慮，制備一種抗菌、防皺的復(fù)合紗線，彈性良好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種復(fù)合紗線的制備方法，該復(fù)合紗線具有抗菌、防皺的效果，彈性良好。
[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種復(fù)合紗線的制備方法，包括以下步驟:提供PET/PTT復(fù)合纖維形成的聚酯紗芯；將人造纖維浸入甲基丙烯酸縮水甘油酯的甲苯溶液中，通過(guò)界面聚合反應(yīng)在所述人造纖維表面固定PGMA，然后在人造纖維表面接枝半胱胺；將表面接枝半胱胺的人造纖維在抗菌母液中浸漬1-5小時(shí)，水洗后干燥，得到抗菌的人造纖維外紗條，所述抗菌母液包括二氧化鈦顆粒、納米銀顆粒和鹽酸水溶液；將所述人造纖維外紗條呈螺旋狀繞卷在聚酯紗芯上，得到復(fù)合紗線。
[0007]優(yōu)選的，所述PET/PTT復(fù)合纖維按照如下方法制備:將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯分別在220°C -270°C下熔融，然后經(jīng)復(fù)合噴絲頭高速紡絲后得到PET/PTT復(fù)合纖維。
[0008]優(yōu)選的，所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯的重量比為(5-9): (l-5)0
[0009]優(yōu)選的，所述界面聚合反應(yīng)按照如下方法進(jìn)行:將甲基丙烯酸縮水甘油酯和引發(fā)劑溶解于甲苯中形成混合溶液，將人造纖維浸入所述混合溶液中，在50?80°C下反應(yīng)4?12h0
[0010]優(yōu)選的，所述甲基丙烯酸縮水甘油酯的濃度為5wt%? 15wt%，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或過(guò)氧化苯甲酰。
[0011]優(yōu)選的，所述在人造纖維表面接枝半胱胺具體為:將催化劑和pH值調(diào)節(jié)劑溶于水中，調(diào)節(jié)PH值為12后得到堿性水溶液；將半胱胺溶解于所述堿性水溶液中，充分?jǐn)嚢?，然后將人造纖維浸漬于半胱胺的水溶液中，在20?30°C下反應(yīng)20?50min后用去離子水清洗。
[0012]優(yōu)選的，所述催化劑為4-二甲氨基吡啶，所述pH值調(diào)節(jié)劑為碳酸鉀和/或氫氧化鉀。
[0013]優(yōu)選的，所述半胱胺的濃度為4?15wt%。
[0014]優(yōu)選的，所述抗菌母液按照如下方法制備:將二氧化鈦顆粒分散于HCl水溶液中，調(diào)節(jié)PH為4，加入納米銀粒子，室溫下攪拌15min，通過(guò)自組裝將納米銀固定在二氧化鈦顆粒表面。
[0015]優(yōu)選的，所述二氧化鈦的濃度為2wt%? 6wt%，納米銀的濃度Iwt %?3wt%。
[0016]本發(fā)明提供了一種復(fù)合紗線的制備方法，對(duì)人造纖維表面進(jìn)行改性的方法，使得具有抗菌效果的納米粒子通過(guò)結(jié)合鍵作用固定在纖維表面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用復(fù)合納米粒子的涂覆和PET/PTT復(fù)合纖維，得到的復(fù)合紗線中的紗芯具有較好的彈性和強(qiáng)度，使得最終制品具有免燙的功能。其中，甲苯對(duì)聚酯纖維有溶脹作用，GMA在人造纖維表面進(jìn)行界面自由基聚合，生成的PGMA可錨定在人造纖維表面，從而在纖維表面引入環(huán)氧基團(tuán)；通過(guò)接枝反應(yīng)，環(huán)氧基團(tuán)與半胱胺上的氨基反應(yīng)，從而在纖維表面引入巰基；巰基可與銀粒子間形成較穩(wěn)定的S-Ag鍵，從而將復(fù)合納米粒子固定在人造纖維的表面；紗線條的外紗體涂覆有二氧化鈦/納米銀的復(fù)合納米粒子，利用二氧化鈦和納米銀顆粒的協(xié)同作用，提高了抗菌持久性。因此，本發(fā)明制備的復(fù)合紗線具有優(yōu)異的抗菌、防皺功效，具有優(yōu)良的蓬松性、彈性和舒適性，且手感柔軟、透氣吸濕等性能良好。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明制備的復(fù)合紗線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明采用的復(fù)合絲紡絲裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明改性前后PET/PTT纖維上的大腸桿菌存活量示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明改性前后PET/PTT纖維上的銅綠假單胞菌存活量示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明改性前后PET/PTT纖維上的金黃葡萄球菌存活量示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種復(fù)合紗線的制備方法，包括以下步驟:提供PET/PTT復(fù)合纖維形成的聚酯紗芯；將人造纖維浸入甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的甲苯溶液中，通過(guò)界面聚合反應(yīng)在所述人造纖維表面固定PGMA，然后在人造纖維表面接枝半胱胺；將表面接枝半胱胺的人造纖維在抗菌母液中浸漬1-5小時(shí)，水洗后干燥，得到抗菌的人造纖維外紗條，所述抗菌母液包括二氧化鈦顆粒、納米銀顆粒和鹽酸水溶液；將所述人造纖維外紗條呈螺旋狀繞卷在聚酯紗芯上，得到復(fù)合紗線。
[0024]作為優(yōu)選方案，所述PET/PTT復(fù)合纖維按照如下方法制備:將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)分別在220°C _270°C下熔融，經(jīng)復(fù)合噴絲頭高速紡絲后得到PET/PTT復(fù)合纖維。所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯的重量比優(yōu)選為(5-9): (1-5);熔融溫度優(yōu)選為230-260°C，所述高速紡絲的計(jì)量栗轉(zhuǎn)速優(yōu)選為30rpm?70rpm，更優(yōu)選為40rpm?60rpm。
[0025]所述聚酯紗芯按照如下方法制備:將兩根PET/PTT復(fù)合纖維正捻，形成聚酯紗芯。
[0026]作為優(yōu)選方案，所述界面聚合反應(yīng)按照如下方法進(jìn)行:將甲基丙烯酸縮水甘油酯和引發(fā)劑溶解于甲苯中形成混合溶液，將人造纖維浸入所述混合溶液中，在50?80°C下反應(yīng)4?12h。所述甲基丙稀酸縮水甘油酯的濃度優(yōu)選為5wt%? 15wt%，更優(yōu)選為8wt%?12wt% ;所述引發(fā)劑優(yōu)選為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或過(guò)氧化苯甲酰，更優(yōu)選為偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈；所述反應(yīng)溫度優(yōu)選為50?75°C，更優(yōu)化為55?70°C;所述反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為5?llh，更優(yōu)選為6?10h。
[0027]作為優(yōu)選方案，所述在人造纖維表面接枝半胱胺具體為:將催化劑和pH值調(diào)節(jié)劑溶于水中，調(diào)節(jié)PH值為12后得到堿性水溶液；將半胱胺溶解于所述堿性水溶液中，充分?jǐn)嚢?，然后將人造纖維浸漬于半胱胺的水溶液中，在20?30°C下反應(yīng)20?50min后用去離子水清洗人造纖維表面。所述催化劑優(yōu)選為4- 二甲氨基吡啶；所述pH值調(diào)節(jié)劑優(yōu)選為碳酸鉀和/或氫氧化鉀；所述半胱胺的濃度為優(yōu)選4wt%? 15wt%，更優(yōu)選為6wt%? 14wt% ；反應(yīng)溫度優(yōu)選為22?30°C，更優(yōu)選為25?30°C ;反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為25?50min，更優(yōu)選為30 ?45min。
[0028]作為優(yōu)選方案，所述抗菌母液按照如下方法制備:將二氧化鈦顆粒分散于HCl水溶液中，調(diào)節(jié)pH為4，加入納米銀粒子，室溫下攪拌15min，通過(guò)自組裝將納米銀固定在二氧化鈦顆粒表面。所述二氧化鈦濃度優(yōu)選為2wt %?6wt %，更優(yōu)選為2.5wt %?5wt %;所述納米銀顆粒濃度優(yōu)選為Iwt %?3wt%，更優(yōu)選為1.5wt%?2.5wt%;所述鹽酸濃度優(yōu)選為
0.05?0.2mM，更優(yōu)選為0.08?0.15mM ;所述二氧化鈦顆粒的粒徑優(yōu)選為40?lOOnm，更優(yōu)選為60?90nm ;所述納米銀顆粒的粒徑優(yōu)選為10?40nm，更優(yōu)選為20?30nm。人造纖維在抗菌母液中浸漬的浸漬溫度優(yōu)選為30°C?60°C，浸漬時(shí)間優(yōu)選為2?4小時(shí)。
[0029]本發(fā)明通過(guò)將人造纖維在抗菌母液中浸漬，形成以二氧化鈦粒子為芯、表面包覆一層納米銀粒子的二氧化鈦/納米銀復(fù)合粒子，即，所述人造纖維內(nèi)設(shè)置所述二氧化鈦/納米銀復(fù)合粒子。
[0030]在制備復(fù)合紗線過(guò)程中，水洗時(shí)間優(yōu)選為30min?60min，更優(yōu)選為40min?50min ;干燥步驟具體為:經(jīng)離心脫水機(jī)脫干，然后在60°C?70°C的烘箱中進(jìn)行烘干。
[0031]甲苯對(duì)聚酯纖維有溶脹作用，GMA在人造纖維表面進(jìn)行界面自由基聚合，生成的PGMA可錨定在人造纖維表面，從而在纖維表面引入環(huán)氧基團(tuán)；通過(guò)一步接枝反應(yīng)，環(huán)氧基團(tuán)與半胱胺上的氨基反應(yīng)，從而在纖維表面引入巰基；巰基可與銀粒子間形成較穩(wěn)定的S-Ag鍵，從而將復(fù)合納米粒子固定在人造纖維的表面；紗線條的外紗體涂覆有二氧化鈦/納米銀的復(fù)合納米粒子，利用二氧化鈦和納米銀顆粒的協(xié)同作用，提高了抗菌持久性。
[0032]本發(fā)明采用的納米復(fù)合粒子相對(duì)于單一的無(wú)機(jī)納米粒子，具有更好的抗菌效果。本發(fā)明制備的二氧化鈦/納米銀復(fù)合粒子以納米二氧化鈦為芯，表面包覆納米銀，具有良好的抗菌效果。由于納米二氧化鈦與多種有機(jī)聚合物間具有較好的相容性，不會(huì)對(duì)復(fù)合雜化材料的力學(xué)性能產(chǎn)生影響。在紫外線的照射下，二氧化鈦表面吸附的水被氧化成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基；吸附在二氧化鈦表面的氧氣則可以反應(yīng)生成超氧離子，超氧離子可進(jìn)一步與水反應(yīng)生成過(guò)羥基，過(guò)羥基又可相互合并生成雙氧水?；钚粤u基、超氧離子、過(guò)羥基和雙氧水都可以起到氧化分解有機(jī)物的作用，直接或間接起到殺菌的作用。而銀等貴金屬的添加可使二氧化鈦的吸收光波從紫外線擴(kuò)大到可見(jiàn)光，大大提高二氧化鈦的氧化殺菌效果。另外，將納米銀顆粒負(fù)載在二氧化鈦表面，會(huì)使銀的比表面積最大化，從而顯著增加銀的催化活性，減少銀的用量，降低成本。因此，本發(fā)明通過(guò)二氧化鈦和納米銀的協(xié)同作用，提高纖維制品的抗菌效果。
[0033]利用上述方