[发明专利]一种聚乙二醇接枝壳聚糖改性涤纶纤维的方法

说明书

技术领域：

本发明公开了一种聚乙二醇接枝壳聚糖改性涤纶纤维的方法，属于纺织化工技术领域。

背景技术：

涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称，是合成纤维中的三大主力纤维之一。因涤纶 线性大分子是对称性苯环结构，线性好且分子链结构立体规整，使得其具有强度高、弹性好和 刚性大等优越的物理机械性能，并对弱酸、碱稳定，具有优良的尺寸稳定性和良好的耐腐蚀性， 是一种较为理想的纺织纤维，但是，涤纶是一种典型的疏水性纤维，其分子两端仅各有一个羟 基，无其它亲水性基团，分子结构呈紧密排列，结晶度高，吸湿性差。在标准状态下(20℃相 对湿度65％)，涤纶的吸湿率只有0.4％左右(棉7-8％，锦纶4％，腈纶1-2％)，在100％相对湿度 的条件下吸湿率也仅为0.6-0.8％。故其吸湿性差、易产生静电、易沾污，影响其穿着舒适性。

亲水整理，最初被称作吸水(或吸汗)整理，是针对以涤纶织物为主的高级运动服或训练 服被提出来的。赋予涤纶纤维或织物亲水性主要有两种方法：一是纺丝改性：在纤维的纺丝过 程中利用纤维的合成技术对涤纶纤维结构进行改性，使涤纶纤维本身具有亲水性能，从而改善 涤纶的服用性能；该方法工艺途径相对复杂，可操作性较弱。二是整理改性：大多在纤维表面 改性，利用涤纶织物后整理技术而达到改性目的。即在涤纶大分子链上引入亲水基团，使织物 表面形成亲水层，从而改变纤维表面性能。

壳聚糖是甲壳质脱除乙酰基后的产物，分子结构中存在着氨基和羟基，可以溶于稀酸水溶 液，具有良好的水解性、透气性和抗菌性，生物活性等优良的特性。用壳聚糖整理涤纶织物可 以综合改善织物的性能，壳聚糖整理液中加入催化剂和交联剂，可以增加其吸附率，并且提高 其耐水洗能力。

用壳聚糖对于涤纶织物进行亲水整理，通常的做法是先将涤纶织物进行碱处理，一方面可 以使得纤维表面粗糙化，有利于壳聚糖涂层的附着，另一方面旨在将表面涤纶分子纤维中的酰 基发生一定程度的水解而产生一定数量的羧基负离子，便于阳性壳聚糖分子与涤纶纤维的结 合。聚乙二醇能够溶解于水和许多溶剂中，溶解性好而且没有毒副作用，具有良好的生物相容 性，是一种柔性的高分子长链，与其他高分子结合之后可以改变高分子的结构二编的柔软有弹 性和韧性。

我国已经将壳聚糖列入了高新技术研究和发展计划，高分子量的壳聚糖具有很强的氢键和 紧密的晶体结构，不溶于普通的溶剂，只能在酸性介质中溶解，而低分子量的壳聚糖溶于水， 目前，有关壳聚糖降解的方法主要有三种，物理降解法：高能射线、超声波、光等，化学降解 法：双氧水，浓盐酸，以及高锰酸钾；酶解降解法：甲壳素酶、壳聚糖酶以及非专一性糖酶等。

戴杰等人在2014年《合成纤维》杂质的第43卷第9期公开了一篇名为《聚乙二醇接枝壳 聚糖对涤纶织物性能的影响》的文章，以壳聚糖为原料，通过邻苯二甲酸酐封闭2位氨基，利 用三聚氰氯将壳聚糖的6位羟基引入聚乙二醇链上，得到水溶性较好的壳聚糖衍生物。用该整 理剂对涤纶织物进行处理，在整理剂质量浓度为8g/L、焙烘时间为5分钟、焙烘温度为120℃ 时，涤纶织物具有较好的力学性能、亲水性能及抗静电性能，是本发明的最接近现有技术，但 是该技术是采用聚乙二醇接枝壳聚糖得到的整理剂对涤纶织物进行后期整理，制备过程时间 久，工艺流程复杂，并且经过整理后的涤纶织物的亲水性及抗电性能的耐水性都不佳，不利于 工业化生产。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种聚乙二醇接枝壳聚糖改性涤纶纤维的方 法，通过化学改性，聚乙二醇接枝壳聚糖后与涤纶纤维分子继续连接，提高涤纶分子的亲水性 能和抗静电性能，对涤纶纤维的手感和抗菌性能也有一定的改善，同时其接枝牢固，耐水性好； 将该涤纶纤维直接进行纺织应用，不用经过后期的整理，具有较高的经济效益和应用推广价值。

本发明提供如下技术方案：

一种聚乙二醇接枝壳聚糖改性涤纶纤维的方法，包括以下步骤：

第一步：预处理涤纶纤维：

将涤纶纤维用质量份数为20-22％的氢氧化钠溶液在50-55℃温度条件下搅拌处理1-1.5 小时，机械搅拌速度为100-150转/分钟，涤纶纤维与氢氧化钠溶液的固液比为1:30-40；预 处理后将涤纶纤维沥干再用冷水冲洗并且20-30℃烘干，得到预处理涤纶纤维；

第二步：制备聚乙二醇接枝壳聚糖衍生物: