一種納米抗菌竹炭纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種竹炭纖維的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)服裝的要求越來(lái)越高，消費(fèi)者已經(jīng)從最開(kāi)始的追求保暖向注重舒適、美觀、有益健康等方向發(fā)展，功能紡織品也應(yīng)運(yùn)而生，早在第一次世界大戰(zhàn)的時(shí)候，人們就已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)抗菌紡織品的研宄，到了現(xiàn)代，1996年日本在全國(guó)范圍由0-157病原性大腸桿菌引起的腸道急性病和2003年初我國(guó)由于SARS病毒引起的非典型性肺炎，不得不說(shuō)它們都給人類的身體健康造成巨大的傷害，而人們從中也得到了啟發(fā):因?yàn)閷?duì)自然界的微生物來(lái)說(shuō)，人類的皮膚是一種很好的營(yíng)養(yǎng)供給者，人們皮膚上的一些常駐菌起著保護(hù)皮膚免受致病菌危害的作用，一旦微生物中的菌群失調(diào)，他們中的少量致病菌就會(huì)大量繁殖，并通過(guò)皮膚、呼吸道、消化道以及生殖道粘膜對(duì)人體造成危害。抗菌紡織品作為一個(gè)可能的阻止和切斷疾病傳染源的產(chǎn)品，將在人們疾病防治中起到至關(guān)重要的作用。
[0003]目前抗菌紡織品的開(kāi)發(fā)主要用的方法是直接抗菌纖維和對(duì)抗菌織物進(jìn)行整理加工。對(duì)織物進(jìn)行抗菌后整理是把抗菌劑通過(guò)樹(shù)脂或者通過(guò)吸附作用固定在織物的纖維表面上，抗菌作用大多數(shù)是由于抗菌劑從纖維表面溶出形成，有些抗菌劑能夠通過(guò)化學(xué)作用與纖維表面的官能團(tuán)相結(jié)合，但其抗菌性也只存在于纖維的表層，當(dāng)表層纖維脫落后其脫落后其抗菌性不能補(bǔ)充，所以其抗菌的持久性比較差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種納米抗菌竹炭纖維的制備方法，制備工藝條件簡(jiǎn)單、工藝要素不苛刻，制成的納米抗菌竹炭纖維具有長(zhǎng)效的抗菌功能。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:
提供一種納米抗菌竹炭纖維的制備方法，包括下列步驟:
1)竹炭微粒的制備:
將預(yù)干過(guò)的竹材放入炭化爐，加熱到450 0C -500 °C進(jìn)行炭化反應(yīng)，再加熱至1000°C ~1300°C，維持此溫度對(duì)炭化反應(yīng)后的竹材進(jìn)行煅燒得到竹炭，冷卻后研磨成納米級(jí)的竹炭微粒；
2)纖維素粘膠紡絲液的制備:
以纖維素漿柏為原料，經(jīng)浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化和溶解步驟制得纖維素粘膠紡絲液；
3)納米抗菌竹炭共混粘膠的制備:
將步驟I)制得的竹炭微粒和納米銀微粒加入到堿性溶液中，在常溫下攪拌30min，而后在其中加入穩(wěn)定劑，在轉(zhuǎn)速50~80轉(zhuǎn)/min下攪拌30~40分鐘，形成預(yù)制溶液，所述納米銀微粒的質(zhì)量為所加入的竹炭微粒質(zhì)量的0.007-0.01%，所述穩(wěn)定劑的質(zhì)量為所加入的竹炭微?？傎|(zhì)量的0.02-0.1% ;通過(guò)紡前注射系統(tǒng)，將預(yù)制溶液按照其中的竹炭微粒占成品纖維重量的7~18%的比例，通過(guò)計(jì)量泵加入到混合器中，同時(shí)纖維素粘膠紡絲液通過(guò)粘膠流量計(jì)加入到混合器中，混合均勻后制備成納米抗菌竹炭共混粘膠；
4)紡絲及后處理:
將制備好的納米抗菌竹炭共混粘膠經(jīng)過(guò)濾后引入凝固浴紡絲成型，在溫度60±2°C的條件下，經(jīng)絲條牽伸和后處理步驟得到納米抗菌竹炭纖維。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述納米銀顆粒的粒徑小于50nm，所述竹炭微粒的粒徑小于I μ m。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，步驟3)中的穩(wěn)定劑為聚乙二醇。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，凝固浴包括以下成分:硫酸50?110g/l、硫酸鋅6 ?10g/l、硫酸鈉 330 ?380g/lo
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟4)中，所述絲條牽伸的流程為:噴頭牽伸—盤間牽伸一塑化浴牽伸；所述絲條牽伸的工藝條件為:噴頭牽伸20?15%，盤間牽伸20%?40%，塑化浴牽伸5%?20% ;所述的后處理步驟為精煉、烘干、切斷，制得成品。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述后處理步驟中精煉采用的是長(zhǎng)絲束精煉，切斷采用的是干法切斷。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種納米抗菌竹炭纖維的制備方法，制備工藝條件簡(jiǎn)單、工藝要素不苛刻，制成的納米抗菌竹炭纖維具有長(zhǎng)效的抗菌功能。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]實(shí)施例1制備纖度為1.58dtex的納米抗菌竹炭纖維:
1)竹炭微粒的制備:
將預(yù)干過(guò)的竹材放入炭化爐，加熱到450°C ~500°C進(jìn)行炭化反應(yīng)，再加熱至1200°C，維持此溫度對(duì)炭化反應(yīng)后的竹材進(jìn)行煅燒得到竹炭，冷卻后研磨成納米級(jí)的竹炭微粒，竹炭微粒的粒徑小于I μπι ;
2)纖維素粘膠紡絲液的制備:
以纖維素漿柏為原料，經(jīng)浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化和溶解步驟制得纖維素粘膠紡絲液；
3)納米抗菌竹炭共混粘膠的制備:
將步驟I)制得的竹炭微粒和納米銀微粒加入到堿性溶液中，此處選用的納米銀的粒徑小于50nm，在常溫下攪拌30min，而后在其中加入穩(wěn)定劑，在轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/min下攪拌30分鐘，形成預(yù)制溶液，所述納米銀微粒的質(zhì)量為所加入的竹炭微粒質(zhì)量的0.008%，所述穩(wěn)定劑的質(zhì)量為所加入的竹炭微?？傎|(zhì)量的0.05%，此處穩(wěn)定劑以聚乙二醇為佳；通過(guò)紡前注射系統(tǒng)，將預(yù)制溶液按照其中的竹炭微粒占成品纖維重量的15%的比例，通過(guò)計(jì)量泵加入到混合器中，同時(shí)纖維素粘膠紡絲液通過(guò)粘膠流量計(jì)加入到混合器中，混合均勻后制備成納米抗菌竹炭共混粘膠；
4)紡絲及后處理: 將制備好的納米抗菌竹炭共混粘膠經(jīng)過(guò)濾后引入凝固浴紡絲成型，在溫度60±2°C的條件下，經(jīng)絲條牽伸和后處理步驟得到納米抗菌竹炭纖維，凝固浴包括以下成分:硫酸80g/l、硫酸鋅7.9g/l、硫酸鈉346.8g/l，絲條牽伸的流程為:噴頭牽伸一盤間牽伸一塑化浴牽伸；絲條牽伸的工藝條件為:噴頭牽伸20%，盤間牽伸30%，塑化浴牽伸16% ;所述的后處理步驟為精煉、烘干、切斷，制得成品，精煉采用的是長(zhǎng)絲束精煉，切斷采用的是干法切斷。
[0014]由此制得的納米抗菌竹炭纖維的纖度為1.58dtex，干強(qiáng)度為2.50 cN/dtex，濕強(qiáng)度為1.35cN/dtex，伸長(zhǎng)率為18.8%，殘硫量為3.8mg/100g。
[0015]實(shí)施例2制備纖度為1.64dtex的納米抗菌竹炭纖維:
1)竹炭微粒的制備:
將預(yù)干過(guò)的竹材放入炭化爐，加熱到450 °C進(jìn)行炭化反應(yīng)，再加熱至1200 °C，維持此溫度對(duì)炭化反應(yīng)后的竹材進(jìn)行煅燒得到竹炭，冷卻后研磨成納米級(jí)的竹炭微粒，竹炭微粒的粒徑小于Iym;
2)纖維素粘膠紡絲液的制備: