[发明专利]抗菌粘胶纤维及其制造方法

说明书

本发明属于抗菌粘胶纤维及其制造方法

纺织品的抗菌防臭加工有后整理和纺丝改性两种方法。依抗菌剂的种类和加工方法不同，用后整理法可制得溶出型和非溶出型抗菌织物。已工业化的主要抗菌整理剂有无机系与有机系两类。无机抗菌剂主要有抗菌性沸石、磷灰石、磷酸钙等无机离子交换体之类的多孔性物质，以及汞、银、铜、铅之类金属及其离子化合物和络合物。有机抗菌剂主要为季胺盐类、抗生素磺胺药类、脂肪酸类、酚类、胍类、有机硅类以及卤代芳烃类。用以上抗菌剂在织物或纤维表面进行化学处理即可得到抗菌防臭功能纤维。但这类抗菌纤维的抗菌范围有限，抗菌率低(仅有70～80％)，且耐洗性差(曹惠椿，“抗菌纤维的研制”，合成纤维，1999，NO.3，P17)；金属化合物大多属于重金属化合物，具有一定的毒性(徐超，“抗菌织物概述”，印染，1995，NO.6，P29)；抗生素磺胺药类易引发耐药性菌(徐超，“抗菌织物概述”，印染，1995，NO.6，P29)；部分芳香醚类、芳香卤代物抗菌剂已在服装面料上禁用(邹承淑，“织物的高效耐久抗菌整理”，印染，1997，NO.1，P30)；由美国DOW CORNING(道康宁)公司研制的有机硅-季胺盐是目前国内外使用最广泛的一种抗菌剂，但是在使用过程中，必须控制好外界条件，否则，会因为不能保持有效浓度而使其抗菌能力丧失(陆宗鲁，“纺织品卫生整理”，印染，1995，NO.3，P33)；日本特开平4-289211、6-308109、10-37018号公报报道了将粒径在10um壳聚糖细小微粒混入粘胶纤维中的制造方法，添加少量壳聚糖即可制得具有广谱抗菌性、高吸湿性、安全的防臭功能纤维(日本特开平4-289211、6-308109、10-37018)。但粉末添加物进入纺丝液后，会大大提高纺丝液粘度，增加纺丝难度核对工艺的要求；而且如此大粒径的添加物会使纤维的物理性能大幅下降。

本发明的目的是将天然高分子壳聚糖及其衍生物与粘胶纤维共混制备具有抗菌、高保湿等功能的天然复合纤维，克服现有技术存在的缺点。

本发明用钴60辐射源在大气环境下以0.5kGy/小时的辐射量辐照8～48小时辐射降解制备了分子量60万～2万的壳聚糖。降解得到的壳聚糖与从生物体中提取的天然壳聚糖相比，在结构与性质上基本无变化。将壳聚糖加入到0.5M的乙酸中，搅拌至全部溶解，过滤除去杂质，向滤液中滴加0.7M的NaOH溶液，使壳聚糖再生析出，直至溶液pH＝12，所得壳聚糖悬浊液用CPS-2超声波粉碎机处理，得到平均粒径5微米以下的微晶壳聚糖水分散体，浓缩到2％-10％(w％)后使用。将N-甲酰化壳聚糖、N，O-羧甲基壳聚糖、O-羧甲基壳聚糖、N-羧甲基壳聚糖、N-羧丁基壳聚糖按同等比例混合配制成浓度为10％的碱溶液；将6-O-羟乙基壳聚糖，N，N，N-三甲基壳聚糖、N-丁基-N，N-二甲基壳聚糖、N-十二烷基-N，N-二甲基壳聚糖、N-丁基壳聚糖、N，N-二丁基壳聚糖、N-辛基壳聚糖、N-十二烷基壳聚糖中的一种或几种按同等比例混合配制成10％碱溶液；将N-烷基化壳聚糖的碘季铵盐，N-烷基化壳聚糖的氯季铵盐和其氢氧化季铵衍生物按同等比例混合配制成10％的碱溶液。上述3类壳聚糖衍生物混合液可单独使用，也可按同等比例混合使用。将制备的粒径5um以下的壳聚糖水分散体与上述溶液按10％～90％的比例混和后添加到粘胶纤维纺丝液(注：磺化过程或熟成过程中的粘胶液)，高速分散后按通常粘胶纤维工业生产的制造方法经过酸浴成型→水洗→脱硫→水洗→漂白→水洗→酸洗→水洗→上油→干燥等步骤，制得天然抗菌性壳聚糖及其衍生物改性粘胶纤维。本发明抗菌防臭纤维与粘胶纤维相比，在外观和形状上无任何差距，而且在提高了纤维染整与化学处理的能力。本发明制备的粒经5微米以下的壳聚糖水分散体和壳聚糖衍生物在粘胶纤维中的添加量为粘胶重量的0.3～2.0％。添加量少于这些则纤维抗菌能力不够，添加太多则纤维强度降低不宜使用。(壳聚糖水分散体的超生粉碎工艺要求保护，壳聚糖及其衍生物共混用做抗菌剂要求保护，抗菌粘较纤维纺丝液组成要求保护)