[发明专利]功能纱线的界面涂覆改性装置及涂覆改性方法

说明书

本发明提供了一种功能纱线的界面涂覆改性装置及涂覆改性方法。涂覆改性装置包括纱线喂入模块、纱线旋转模块、改性液涂覆模块、烘燥模块和卷绕模块。将纤维或纱线依次喂入改性液涂覆模块、纱线旋转模块和烘燥模块，以使纤维或纱线在改性液涂覆模块与阳离子聚电解质溶液和阴离子聚电解质溶液形成旋转接触，进而将阳离子聚电解质溶液和阴离子聚电解质溶液均匀的黏附于纤维或纱线表面，形成非水溶性聚电解质复合膜；然后喂入烘燥模块烘干，最后由卷绕模块卷绕收集。本发明扩大了聚电解质的使用范围，避免了由于正、负电荷吸引导致聚电解质接触产生絮凝或沉淀的问题，而且能够实现高性能纱线的快速、规模化生产。

技术领域

本发明涉及功能纤维制备技术领域，尤其涉及一种功能纱线的界面涂覆改性装置及涂覆改性方法。

背景技术

除了各种功能性纤维在纺织领域的大量应用以外，功能性纤维或纱线在其他领域如生物、医疗、环境、柔性电子、能源等得以广泛的应用。针对不同的应用对象和领域，各种制备功能性纤维的技术被相继开发。归纳起来，用于制备功能性纤维的方法可分为两大类：一类是纤维的表面改性。主要通过化学方法将功能性高分子接枝到纤维表面，或者将功能性无机纳米颗粒负载到纤维表面来形成功能纱线。另一类是将具有功能性的材料(无机纳米颗粒或高分子材料)共混到纺丝液中，通过共混纺丝的方法获得功能性纤维。这类方法一般针对可以湿法纺丝或熔融纺丝的再生纤维素或合成纤维。

最近，利用高分子聚电解质对纤维进行改性修饰的方法备受关注。聚电解质是一类具有可电离基团的高分子，在水溶液中能够电离，从而表现出带正电荷或带负电荷的特性。深入分析聚电解质高分子基团可知，聚电解质高分子的大分子上具有羧基或氨基官能团，这些官能团能够螯合银、铜离子或者二氧化钛的前驱物，将这些聚电解质与纤维复合，可以赋予纤维抗菌、抗老化等性能。此外，带有正、负电荷的聚电解质水溶液能够发生静电吸附，即聚电解质效应，依据这一原理可以制备各种溶胶或聚电解质纤维。

专利CN201810794622.4公开了一种含有聚电解质的复合纤维湿法纺丝制备方法。该方法在纤维原料的纺丝液中加入正、负聚电解质形成的溶胶，通过湿法纺丝的方法制备出含有聚电解质的纤维。这些聚电解质溶胶以微小颗粒的形式分散在纤维中。专利CN102277654A利用静电纺丝法制备了透明质酸和壳聚糖复合聚电解质纳米纤维，用于生物医用领域。与此类似，专利CN201910585238.8公开了一种基于聚电解质-表面活性剂复合物抗菌纳米纤维的制备方法。将聚丙烯腈水解得到带负电荷的聚电解质高聚物水溶液，在该纺丝液中滴加具有抗菌性能的、带正电荷的季胺盐后，通过静电纺丝的方法制备抗菌纳米纤维。这种直接由聚电解质溶胶作为添加剂，或者直接形成纺丝液体的方法很难实现规模化制备，主要是因为纺丝液中两种相反电荷的聚电解质溶胶浓度难以调控，容易在纺丝液体中形成非溶性的絮状物或沉淀，纤维质量难以保证，而且制备耗时长。

专利CN201510255219.0公开了一种聚电解质高分子纳米膜介导的涤纶纺织品常温常压染色方法，通过静电吸附在涤纶织物表面自组装聚电解质纳米膜，从而改善涤纶纺织品染色性能。但此种方法制备的织物透气性较差。而且聚电解质必须为水溶液体系，浓度不易过高，大大限制了聚电解质的使用范围。

因此，有必要提供一种能够简单、宏量化制备含有功能性聚电解质的复合纤维的制备方法，为高性能功能性纤维和织物的制备提供有效途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功能纱线的界面涂覆改性装置及涂覆改性方法。以常规纤维或纱线为载体，以正、负聚电解质为功能性纺丝液，提供一种能够快速、规模化制备聚电解质功能性复合纱线的纺丝方法。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种功能纱线的涂覆改性方法，包括以下步骤：

S1.分别配置预设浓度的阳离子聚电解质溶液和阴离子聚电解质溶液；