[发明专利]抑菌可降解复合纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种抑菌可降解复合纤维的制备方法，包括如下步骤：A、纤维素的纺丝；B、复合液的配制/复配上浆增强液的制备；C、抑菌纤维素‑聚乙烯醇复合纤维的制备。本发明通过对传统lyocell纤维的工艺进行改进拓展得到了一种抗菌复合纤维，工艺过程绿色环保，所得复合纤维抗菌性能较稳定，可用于布料、绳索制品，应用在农业、服装等领域不仅有很好的抗菌性且对环境友好，自然情况下很容易降解，未来此类材料的普及有望从源头上改善白色污染带来的环境问题。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其是一种功能性纤维素的其制备方法。

背景技术

近年来，以石油为原料合成的膜被大量使用，一方面给环境带来了严重的白色污染，另一方面随着石油资源的日益枯竭，塑科薄膜的生产原料也面临不足的困境。为了解决这些问题，研究人员将目光转向可降解和可再生资源。纤维素是自然界不断生长的可再生资源，绿色环保，自然界储量巨大。随着研究的不断深入，人们发现纤维素的绿色溶剂N-甲基吗琳-N-氧化物(NMMO)溶液一定条件下能很好的溶解纤维素，进行纺丝，加工成膜。NMMO溶解纤维素无毒安全，溶解过程无污染，且NMMO可以回收并重复使用，回收率达99.5％～99.7％。

随着对天然纤维素纺织研究的进行，开发出了一些新型绿色溶剂。其中以NMMO为溶剂对天然纤维素进行直接溶解制得lyocell纤维的纺丝生产工艺也逐渐走向成熟。由于NMMO溶解纤维素的过程不涉及到化学变化，NMMO无毒且可以回收重复使用，回收率达99.5％～99.7％。所以lyocell纤维也被称为绿色纤维。

然而，由于lyocell纤维具有明显的原纤化倾向且力学性能一般，造成了lyocell纤维的实际应用范围较为狭窄，成为限制相关技术领域及行业应用的技术瓶颈。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抑菌纤维素-聚乙烯醇可降解复合纤维的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种抑菌可降解复合纤维的制备方法，包括如下步骤：

A、纤维素的纺丝：将纤维素与N-甲基吗琳-N-氧化物即NMMO的一水合物充分混合，加入抗氧化剂，80-100℃充分溶胀后，搅拌均匀，80～100℃减压溶解5-10h，得到均匀透明的纤维素/NMMO溶液，溶解液经由过滤、脱泡处理后，加入到喷丝装置中，通过加压从喷丝孔喷出完成纤维素的纺丝；然后进行凝固浴的配制：采用纯水与NMMO混合，其中NMMO占比为10％～30％wt；所述喷丝孔中喷出的纤维丝浸入凝固浴中凝固成型，再经过拉伸、水洗，浸入20％～30％wt甘油浴中静置，备用；

B、复合液的配制：将水与消毒剂按照配比混合搅拌，直到消毒剂完全溶解，然后再将聚乙烯醇PVA按比例加入容器并置入磁力搅拌锅中，转速为1200～1800r/min，80-100℃加热搅拌1-3h，停止加热，加入塑化剂继续搅拌5～10min得到均匀透明复合液；

C、抑菌纤维素-聚乙烯醇复合纤维的制备：

将步骤A中静置完成的纤维在撑紧状态下经过步骤B中配置的复合液，进行均匀的上浆过程，然后把上浆完成的纤维丝通过输送辊传送到热风箱进行干燥，即得。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤A中，纤维素原料的用量为物料总重量的7％～10％wt；其中物料总重量是指纤维素原料和NMMO一水合物二者的总重量；所述纤维素原料选自棉纤维或木质纤维或二者混合物。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤A中，所述抗氧化剂为没食子酸丙酯PG，抗氧化剂的用量为物料总重量的0.01％～0.02％wt。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤A中，溶胀温度控制在85-95℃，减压溶解时的温度控制在90～95℃，减压溶解时长6～8h。