一種高吸水性抗菌腈綸纖維的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高吸水性抗菌腈綸纖維的制備方法，屬于腈綸纖維制備領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種將鏈霉菌接種至培養(yǎng)基，通過篩選改性，得改性菌絲，隨后將其與淀粉等混合，制備改性基質(zhì)，再與聚丙烯腈、甲醛混合，調(diào)節(jié)pH值，以N,N?亞甲基雙丙烯酰胺為引發(fā)劑，進行接枝改性反應，排出空氣攪拌冷卻室溫，之后經(jīng)過出料、干燥、卷曲、切斷以及打包，從而得到高吸水性抗菌腈綸纖維的制備方法。該方法獨特新穎，通過加入微生物做抗菌物，再通過改性淀粉接枝改性，使得制得的腈綸纖維具有較高的吸水性能和抗菌性能，彌補了腈綸纖維本身的缺陷，且制備工藝簡單易行，原料簡單易得，成本低，適合大規(guī)模推廣應用。
【專利說明】
一種高吸水性抗菌腈綸纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開了一種高吸水性抗菌腈綸纖維的制備方法，屬于腈綸纖維制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]腈綸是聚丙烯腈纖維在我國的商品名。腈綸具有優(yōu)良的性能，手感柔軟溫暖，彈性很好。耐光和耐氣候特別優(yōu)良。一般制成短纖維?？梢约兗徎蚺c羊毛混紡。用于制紡織品、針織品、毛毯、帳篷、窗簾和濾布等，由于其性質(zhì)接近羊毛，故有“合成羊毛”之稱。扁平腈綸纖維是一種截面為矩形或接近于矩形的腈綸纖維，扁平腈綸纖維具有特殊的光澤、蓬松性和抗起球性能，并具有良好的后加工效果。手感酷似觸摸羽毛和動物毛皮，因此主要用作人造毛皮、絨毛玩具、室內(nèi)裝飾及轎車內(nèi)的裝飾材料等。
[0003]腈綸纖維(聚丙烯腈纖維)伸長20%時回彈率仍可保持65%，蓬松卷曲而柔軟，保暖性比羊毛高15%，強度比羊毛高I?2.5倍，耐曬性能優(yōu)良，露天曝曬一年，強度僅下降20%，纖維軟化溫度190?230°C，能耐酸、耐氧化劑和一般有機溶劑，但耐堿性較差，根據(jù)不同的用途要求可純紡或與天然纖維混紡，其紡織品被廣泛運用于服裝、裝飾等領(lǐng)域，雖然腈綸纖維具有優(yōu)良的保暖性、染色性和仿毛性等特點，但腈綸的吸濕性能差。
[0004]隨著人們生活水平的提高，個人的衛(wèi)生和健康受到普遍的關(guān)注，而與人們生活密切相關(guān)的一些纖維紡織制品也受到了人們的重視，因此，一些腈綸廠家和科研機構(gòu)進行技術(shù)革新。目前，抗菌導電腈綸纖維的制造方法主要分為兩種:化學方法和物理方法?；瘜W方法就是將一些具有抗菌特性的化學原料附著在纖維上，使得腈綸具備抗菌特性;物理方法就是在腈綸織物中直接混紡金屬，或是利用像銅離子、銀離子這些金屬離子本身所具有的殺菌特性達到抗菌抗靜電的目的。例如:專利號88100556.8就公開了一種含有硫化亞銅和稀土的含聚丙烯腈纖維的抗靜電織物，專利號87104625.3公開了一種硫化亞銅導電聚丙烯纖維、紗線、絨線及制備方法，但是硫化亞銅在洗滌和使用過程中容易與纖維脫落，使用效果并不理想。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前常用的腈綸纖維雖具有優(yōu)良的保暖性、染色性和仿毛性，但吸水性能較差，且在洗滌和使用過程中容易使抗菌材料脫落，導致抗菌效果差的現(xiàn)狀，提供了一種將鏈霉菌接種至培養(yǎng)基，通過篩選改性，得改性菌絲，隨后將其與淀粉等混合，制備改性基質(zhì)，再與聚丙烯腈、甲醛混合，調(diào)節(jié)PH值，以N，N_亞甲基雙丙烯酰胺為引發(fā)劑，進行接枝改性反應，排出空氣攪拌冷卻室溫，之后經(jīng)過出料、干燥、卷曲、切斷以及打包，從而得到高吸水性抗菌腈綸纖維的制備方法。該方法獨特新穎，通過加入微生物做抗菌物，再通過改性淀粉接枝改性，使得制得的腈綸纖維具有較高的吸水性能和抗菌性能，彌補了腈綸纖維本身的缺陷，且制備工藝簡單易行，原料簡單易得，成本低，適合大規(guī)模推廣應用。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是: (1)按重量份數(shù)計，取40?50份瓊脂、30?35份酵母浸膏、18?22份淀粉、I?2份磷酸氫二鈉、0.8?1.2份磷酸二氫鈉及16?18份蔗糖，攪拌均勻，使用質(zhì)量分數(shù)為20%磷酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.0?6.5，并在紫外燈下消毒殺菌，即可得培養(yǎng)基，按接種量10?15%，將鏈霉菌接種至培養(yǎng)基上；
(2)將上述接種后的培養(yǎng)基移至恒溫箱中，設(shè)定溫度為28?30°C，轉(zhuǎn)速為160?200r/min，培養(yǎng)18?22h，使用無菌水淋洗培養(yǎng)基表面直至培養(yǎng)基表面無菌絲，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，按質(zhì)量比5: 2:1:1，取菌絲懸浮液、淀粉、乳化氧化物酶及硫氫化鈉放入混合機中，在50?55 °C下，混合均勻，得改性基質(zhì)；
(3)按質(zhì)量比3:1:1，取聚丙烯腈、上述所得的改性基質(zhì)及甲醛放入容器中，使用質(zhì)量分數(shù)為40%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9.0?9.5，在60?70°C下靜置I?2h后放入反應爸中，向反應釜中加入聚丙烯腈質(zhì)量1.2?1.6%的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，使用氮氣將反應釜內(nèi)的空氣排出，升溫至70?75 °C，以170r/min攪拌5?7h;
(4)在上述攪拌結(jié)束自然冷卻至室溫，進行出料，將出料物從噴絲板中擠出，在凝固浴中經(jīng)雙擴散形成初生纖維，凝固浴溫度為12?16°C，紡絲速度設(shè)定為23?35m/min，凝固浴流量為3500?3800L/L，再將初生纖維進行加熱牽伸，牽伸倍數(shù)為1.5?1.8，牽伸溫度為72?80°C，隨后將牽伸后的初生纖維進行上油，溫度設(shè)定為65?70°C，再進行干燥、卷曲、切斷及打包，即可得到高吸水性抗菌腈綸纖維。
[0007]本發(fā)明的應用方法是:將發(fā)明制得的腈綸纖維制成衣物，夏天時，人們穿著后出門即可，8?1h后，經(jīng)檢測器檢測，本發(fā)明制得的高吸水抗菌腈綸纖維比普通腈綸纖維抗菌率提高45%以上，吸水性為普通腈綸纖維的I?2倍，透氣性好，具有廣闊的市場前景。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明方法獨特新穎，通過淀粉接枝加上生物酶，起到吸水抗菌作用，使得制得的腈綸纖維具有較高的吸水性能和抗菌性能，彌補了腈綸纖維本身的缺陷；
(2)本發(fā)明工藝簡便，原料易得，降低了成本，可廣泛應用于床上用品、家居裝飾等，具有廣闊的市場應用前景。
【具體實施方式】
[0009]首先按重量份數(shù)計，取40?50份瓊脂、30?35份酵母浸膏、18?22份淀粉、I?2份磷酸氫二鈉、0.8?1.2份磷酸二氫鈉及16?18份蔗糖，攪拌均勻，使用質(zhì)量分數(shù)為20%磷酸溶液調(diào)節(jié)PH至6.0?6.5，并在紫外燈下消毒殺菌，即可得培養(yǎng)基，按接種量10?15%，將鏈霉菌接種至培養(yǎng)基上;然后將上述接種后的培養(yǎng)基移至恒溫箱中，設(shè)定溫度為28?30°C，轉(zhuǎn)速為160?200r/min，培養(yǎng)18?22h，使用無菌水淋洗培養(yǎng)基表面直至培養(yǎng)基表面無菌絲，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，按質(zhì)量比5:2:1:1，取菌絲懸浮液、淀粉、乳化氧化物酶及硫氫化鈉放入混合機中，在50?55°C下，混合均勻，得改性基質(zhì)；隨后按質(zhì)量比3:1:1，取聚丙烯腈、上述所得的改性基質(zhì)及甲醛放入容器中，使用質(zhì)量分數(shù)為40%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9.0?9.5，在60?70°C下靜置I?2h后放入反應爸中，向反應Il中加入聚丙稀腈質(zhì)量1.2?
1.6%的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，使用氮氣將反應釜內(nèi)的空氣排出，升溫至70?75°C，以170r/min攪拌5?7h;最后在上述攪拌結(jié)束自然冷卻至室溫，進行出料，將出料物從噴絲板中擠出，在凝固浴中經(jīng)雙擴散形成初生纖維，凝固浴溫度為12?16°C，紡絲速度設(shè)定為23?35111/1^11，凝固浴流量為3500?3800171^，再將初生纖維進行加熱牽伸，牽伸倍數(shù)為1.5?1.8，牽伸溫度為72?80°C，隨后將牽伸后的初生纖維進行上油，溫度設(shè)定為65?70°C，再進行干燥、卷曲、切斷及打包，即可得到高吸水性抗菌腈綸纖維。
[0010]實例I
首先按重量份數(shù)計，取40份瓊脂、30份酵母浸膏、18份淀粉、I份磷酸氫二鈉、0.8份磷酸二氫鈉及16份蔗糖，攪拌均勻，使用質(zhì)量分數(shù)為20%磷酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.0，并在紫外燈下消毒殺菌，即可得培養(yǎng)基，按接種量10%，將鏈霉菌接種至培養(yǎng)基上;然后將上述接種后的培養(yǎng)基移至恒溫箱中，設(shè)定溫度為280C，轉(zhuǎn)速為160r/min，培養(yǎng)18h，使用無菌水淋洗培養(yǎng)基表面直至培養(yǎng)基表面無菌絲，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，按質(zhì)量比5: 2:1:1，取菌絲懸浮液、淀粉、乳化氧化物酶及硫氫化鈉放入混合機中，在50°C下，混合均勻，得改性基質(zhì)；隨后按質(zhì)量比3:1:1，取聚丙烯腈、上述所得的改性基質(zhì)及甲醛放入容器中，使用質(zhì)量分數(shù)為40 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9.0，在60 0C下靜置Ih后放入反應釜中，向反應釜中加入聚丙烯腈質(zhì)量1.2%的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，使用氮氣將反應釜內(nèi)的空氣排出，升溫至70°C，以170r/min攪拌5h;最后在上述攪拌結(jié)束自然冷卻至室溫，進行出料，將出料物從噴絲板中擠出，在凝固浴中經(jīng)雙擴散形成初生纖維，凝固浴溫度為12°C，紡絲速度設(shè)定為23m/min，凝固浴流量為3500L/L，再將初生纖維進行加熱牽伸，牽伸倍數(shù)為1.5，牽伸溫度為72°C，隨后將牽伸后的初生纖維進行上油，溫度設(shè)定為65°C，再進行干燥、卷曲、切斷及打包，即可得到高吸水性抗菌腈綸纖維。
[0011]本實例操作簡單易行，使用時，將發(fā)明制得的腈綸纖維制成衣物，夏天時，人們穿著后出門即可，Sh后，經(jīng)檢測器檢測，本發(fā)明制得的高吸水抗菌腈綸纖維比普通腈綸纖維抗菌率提高46%，吸水性為普通腈綸纖維的I倍，透氣性好，具有廣闊的市場前景。
[0012]實例2
首先按重量份數(shù)計，取45份瓊脂、33份酵母浸膏、20份淀粉、1.5份磷酸氫二鈉、1.0份磷酸二氫鈉及17份蔗糖，攪拌均勻，使用質(zhì)量分數(shù)為20 %磷酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.3，并在紫外燈下消毒殺菌，即可得培養(yǎng)基，按接種量13 %，將鏈霉菌接種至培養(yǎng)基上;然后將上述接種后的培養(yǎng)基移至恒溫箱中，設(shè)定溫度為29°C，轉(zhuǎn)速為180r/min，培養(yǎng)20h，使用無菌水淋洗培養(yǎng)基表面直至培養(yǎng)基表面無菌絲，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，按質(zhì)量比5:2:1:1，取菌絲懸浮液、淀粉、乳化氧化物酶及硫氫化鈉放入混合機中，在53°C下，混合均勻，得改性基質(zhì)；隨后按質(zhì)量比3:1:1，取聚丙烯腈、上述所得的改性基質(zhì)及甲醛放入容器中，使用質(zhì)量分數(shù)為40 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9.3，在65°C下靜置1.5h后放入反應釜中，向反應釜中加入聚丙烯腈質(zhì)量1.4%的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，使用氮氣將反應釜內(nèi)的空氣排出，升溫至73°C，以170r/min攪拌6h ；最后在上述攪拌結(jié)束自然冷卻至室溫，進行出料，將出料物從噴絲板中擠出，在凝固浴中經(jīng)雙擴散形成初生纖維，凝固浴溫度為14°C，紡絲速度設(shè)定為30m/min，凝固浴流量為3700L/L，再將初生纖維進行加熱牽伸，牽伸倍數(shù)為1.7，牽伸溫度為78°(:，隨后將牽伸后的初生纖維進行上油，溫度設(shè)定為68°C，再進行干燥、卷曲、切斷及打包，即可得到高吸水性抗菌腈綸纖維。
[0013]本實例操作簡單易行，使用時，將發(fā)明制得的腈綸纖維制成衣物，夏天時，人們穿著后出門即可，9h后，經(jīng)檢測器檢測，本發(fā)明制得的高吸水抗菌腈綸纖維比普通腈綸纖維抗菌率提高47%，吸水性為普通腈綸纖維的1.5倍，透氣性好，具有廣闊的市場前景。
[0014]實例3
首先按重量份數(shù)計，取50份瓊脂、35份酵母浸膏、22份淀粉、2份磷酸氫二鈉、1.2份磷酸二氫鈉及18份蔗糖，攪拌均勻，使用質(zhì)量分數(shù)為20%磷酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.5，并在紫外燈下消毒殺菌，即可得培養(yǎng)基，按接種量15%，將鏈霉菌接種至培養(yǎng)基上;然后將上述接種后的培養(yǎng)基移至恒溫箱中，設(shè)定溫度為30°C，轉(zhuǎn)速為200r/min，培養(yǎng)122h，使用無菌水淋洗培養(yǎng)基表面直至培養(yǎng)基表面無菌絲，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，按質(zhì)量比5:2:1:1，取菌絲懸浮液、淀粉、乳化氧化物酶及硫氫化鈉放入混合機中，在55°C下，混合均勻，得改性基質(zhì)；隨后按質(zhì)量比3:1:1，取聚丙烯腈、上述所得的改性基質(zhì)及甲醛放入容器中，使用質(zhì)量分數(shù)為40 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9.5，在70 0C下靜置2h后放入反應釜中，向反應釜中加入聚丙烯腈質(zhì)量1.6%的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，使用氮氣將反應釜內(nèi)的空氣排出，升溫至75°C，以17(^/11^11攪拌711;最后在上述攪拌結(jié)束自然冷卻至室溫，進行出料，將出料物從噴絲板中擠出，在凝固浴中經(jīng)雙擴散形成初生纖維，凝固浴溫度為16°C，紡絲速度設(shè)定為35m/min，凝固浴流量為3800L/L，再將初生纖維進行加熱牽伸，牽伸倍數(shù)為1.8，牽伸溫度為80°C，隨后將牽伸后的初生纖維進行上油，溫度設(shè)定為70°C，再進行干燥、卷曲、切斷及打包，即可得到高吸水性抗菌腈綸纖維。
[0015]本實例操作簡單易行，使用時，將發(fā)明制得的腈綸纖維制成衣物，夏天時，人們穿著后出門即可，1h后，經(jīng)檢測器檢測，本發(fā)明制得的高吸水抗菌腈綸纖維比普通腈綸纖維抗菌率提高50%，吸水性為普通腈綸纖維的2倍，透氣性好，具有廣闊的市場前景。
【主權(quán)項】
1.一種高吸水性抗菌腈綸纖維的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)按重量份數(shù)計，取40?50份瓊脂、30?35份酵母浸膏、18?22份淀粉、I?2份磷酸氫二鈉、0.8?1.2份磷酸二氫鈉及16?18份蔗糖，攪拌均勻，使用質(zhì)量分數(shù)為20%磷酸溶液調(diào)節(jié)pH至6.0?6.5，并在紫外燈下消毒殺菌，即可得培養(yǎng)基，按接種量10?15%，將鏈霉菌接種至培養(yǎng)基上； (2)將上述接種后的培養(yǎng)基移至恒溫箱中，設(shè)定溫度為28?30°C，轉(zhuǎn)速為160?200r/min，培養(yǎng)18?22h，使用無菌水淋洗培養(yǎng)基表面直至培養(yǎng)基表面無菌絲，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，按質(zhì)量比5: 2:1:1，取菌絲懸浮液、淀粉、乳化氧化物酶及硫氫化鈉放入混合機中，在50?55 °C下，混合均勻，得改性基質(zhì)； (3)按質(zhì)量比3:1:1，取聚丙烯腈、上述所得的改性基質(zhì)及甲醛放入容器中，使用質(zhì)量分數(shù)為40%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9.0?9.5，在60?70°C下靜置I?2h后放入反應爸中，向反應釜中加入聚丙烯腈質(zhì)量1.2?1.6%的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，使用氮氣將反應釜內(nèi)的空氣排出，升溫至70?75 °C，以170r/min攪拌5?7h; (4)在上述攪拌結(jié)束自然冷卻至室溫，進行出料，將出料物從噴絲板中擠出，在凝固浴中經(jīng)雙擴散形成初生纖維，凝固浴溫度為12?16°C，紡絲速度設(shè)定為23?35m/min，凝固浴流量為3500?3800L/L，再將初生纖維進行加熱牽伸，牽伸倍數(shù)為1.5?1.8，牽伸溫度為72?80°C，隨后將牽伸后的初生纖維進行上油，溫度設(shè)定為65?70°C，再進行干燥、卷曲、切斷及打包，即可得到高吸水性抗菌腈綸纖維。
【文檔編號】D01F8/08GK106012098SQ201610484374
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】陳建峰, 張明, 宋奇
【申請人】陳建峰