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，適當(dāng)?shù)臐穸群蜏囟葹榧?xì)菌和真菌提供了合適的生長環(huán)境。隨著人們對衣物安全性關(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人們大量的精力去打理，對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，通過緩釋迀移到纖維表面，起到殺菌的作用。但是單一的無機納米粒子已經(jīng)逐漸不能滿足某些領(lǐng)域的要求。納米氧化鋅的加入可能會影響有機聚合物纖維的力學(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，進行抗菌處理，納米粒子因與纖維之間沒有結(jié)合鍵作用，易于脫落，而不具有長久的抗菌功能。
[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。前者的缺點是面料耐用度比較低，衣物使用壽命較低；后者的缺點是，面料布在透氣性和吸汗性方面的表現(xiàn)不盡人意，長時間穿著會造成不適。在纖維材料上，目前常用的聚氨酯類彈性纖維的彈性和耐磨性較差，有待于進一步提尚。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，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:將聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對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，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對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，對人造纖維表面進行改性的方法，使得具有抗菌效果的納米粒子通過結(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度，使得最終制品具有免燙的功能。其中，甲苯對聚酯纖維有溶脹作用，GMA在人造纖維表面進行界面自由基聚合，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；通過接枝反應(yīng)，環(huán)氧基團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。
【具體實施方式】
[0022]為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0023]本發(fā)明實施例公開了一種復(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，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:將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丙二醇酯(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。所述聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對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，浸漬時間優(yōu)選為2?4小時。
[0029]本發(fā)明通過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)合紗線過程中，水洗時間優(yōu)選為30min?60min，更優(yōu)選為40min?50min ;干燥步驟具體為:經(jīng)離心脫水機脫干，然后在60°C?70°C的烘箱中進行烘干。
[0031]甲苯對聚酯纖維有溶脹作用，GMA在人造纖維表面進行界面自由基聚合，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；通過一步接枝反應(yīng)，環(huán)氧基團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)合粒子相對于單一的無機納米粒子，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聚合物間具有較好的相容性，不會對復(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，超氧離子可進一步與水反應(yīng)生成過羥基，過羥基又可相互合并生成雙氧水?；钚粤u基、超氧離子、過羥基和雙氧水都可以起到氧化分解有機物的作用，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大到可見光，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