CN104294438B - 一种壳聚糖改性氨纶‑Lyocell多功能包芯纱制备方法 - Google Patents

一种壳聚糖改性氨纶‑Lyocell多功能包芯纱制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种壳聚糖改性氨纶‑Lyocell多功能包芯纱制备方法，包括如下步骤：壳聚糖接枝氨纶的制备；壳聚糖改性氨纶‑Lyocell多功能包芯纱的制备。本发明为制备的壳聚糖改性氨纶制备时采用高分子共混改性的方法。制备“高聚物合金”，可明显改善原聚氨酯聚合物的性能，从而形成了具有综合性能优异的新型壳聚糖改性氨纶长丝纤维。由天然高分子壳聚糖及其衍生物改性的氨纶长丝纤维与Lyocell纤维制备新型多功能包芯纱面料，在纤维表面形成多孔膜结构，大大提高Lyocell面料的透湿性，提高韧性，且具有良好的生物降解性，抗菌性、除臭性能得到改善，从而达到防水、透湿及抗菌三效合一的多功能Lyocell面料。

Description

一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell多功能包芯纱制备方法
技术领域
本发明属于新型多功能面料领域，具体涉及一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell多功能包芯纱制备方法。
背景技术
氨纶属于聚氨酯系纤维，是一种高弹性纤维，国际上通称为“斯潘德克斯”(Spandex)，我国的商品名为氨纶。氨纶有极好的伸缩性能，伸长度可达 300%～800%，松弛后又可以迅速恢复原状，具有柔软舒适感，有良好的耐化学药品、耐油、耐汗水、不虫蛀、不霉、日晒不泛黄等特性。由于氨纶常使用其长丝复丝，比橡胶丝细得多，所以能适应针织品、机织品等多品种加工用途。
壳聚糖是以甲壳质为原料，再经提炼而成，不溶于水，能溶于稀酸，能被人体吸收。壳聚糖是甲壳质的一级衍生物。其化学结构为带阳离子的高分子碱性多糖聚合物，并具有独特的理化性能和生物活化功能。而甲壳素经脱乙酰化处理的产物一壳聚糖，却由于其分子结构中大量游离氨的存在，溶解性能大大改观，具有一些独特的物化性质及生理功能，在农业、医药、食品、化妆品、环保诸方面具有广阔的应用前景。
将壳聚糖与聚氨酯高聚物共混制备高聚物合金，可明显改善原聚氨酯聚合物的性能，从而形成了具有综合性能优异的新型改性氨纶长丝。提高了氨纶制品防水、透湿和抗菌性能。
Lyocell纤维富有光泽，柔软光滑，自然手感，良好的透气性和穿着舒适性。纯Lyocell织物具有珍珠般的光泽。通过壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱可用于高档牛仔服、女士内衣、时装以及男式高级衬衣、休闲服和便装等。
发明内容
发明目的：一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱制备方法。
本发明提出的壳聚糖改性氨纶特征是采用高分子共混改性的方法制备出的壳聚糖改性氨纶，壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱特征是外层纤维为中长型Lyocell纤维，内部芯丝为各种细度的壳聚糖改性氨纶单丝或束丝。
本发明提出的壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱制备方法包括采用高分子共混改性的方法制备出的壳聚糖改性氨纶，及采用新型Lyocell纤维制成包芯纱。重点是对氨纶长丝的壳聚糖改性，使得包芯纱纱线具备一定的防水、透湿和抗菌性能。
技术方案：一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell多功能包芯纱制备方法，包括如下步骤：
步骤一：壳聚糖接枝氨纶的制备：
将44dtex氨纶长丝纤维在丙酮中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清洗，80℃干燥30min，用氧等离子体处理，激活氨纶长丝表面，得带有氧自由基的氨纶长丝；
将带有氧自由基的氨纶长丝浸泡在丙烯酰胺溶液（50-60%，W/W）中8-10min，水洗，干燥，得聚酰胺改性氨纶长丝纤维；
将聚酰胺改性氨纶长丝纤维浸泡在1.1-1.3%戊二醛溶液中3h，反应完毕后去离子水洗，浸泡在壳聚糖溶液（15-20mg/ml 在2% 冰醋酸中），4℃，24h；用2%冰醋酸洗涤，NaOH中和至中性，去离子水洗涤，得壳聚糖改性氨纶长丝纤维；
步骤二：壳聚糖改性氨纶-Lyocell多功能包芯纱的制备：
包芯纱纺制流程：A002D 自动抓棉机→多仓混棉机→FA111疏针滚筒开棉机→A092A 双棉箱给棉机→FA211B梳棉机→FA311 高速并条机→FA311 高速并条机→MJS802H型喷气纺纱机→1332M 络筒机得壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱；
Lyocell纤维经淸花、梳棉、并条后进入MJS802H型喷气纺纱机，改性氨纶长丝则直接进入MJS802H型喷气纺纱机纺纱。
作为优化：所述步骤一中用氧等离子体处理：氧气流量25-30cm3/min，射频功率80-100W，处理时间5-8min。
作为优化：所述步骤二中FA211B梳棉机的梳棉主要工艺参数如下：
刺辊速度720-820r/min，锡林速度300-350 r/min，盖板速度70-90mm/min，生条定量（湿重）17-23g/5m。
作为优化：所述步骤二中FA311 高速并条机的并条主要工艺参数如下：
头并定量18-22 g/5m，末并定量17-20 g/5m，头并牵伸1.56（后区）×3.24（前区），末并牵伸1.21（后区）×4.56（前区），并和根数均为6。
作为优化：所述步骤二中细纱主要工艺参数如下：
Lyocell纤维总牵伸倍数30-33，细纱干定量1-1.4g/m，捻系数380-400，改性氨纶丝预牵伸倍数3-3.5。
有益效果：本发明为制备的一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱，该新型包芯纱与传统纱线，在回弹性、抗菌性、吸湿性、防水性、单纱强力、光泽、手感、风格等方面存在优势，
壳聚糖具有抗菌性、吸湿性，氨纶纤维具有高回弹性，Lyocell纤维具有优势的光泽、手感、风格。通过新型包芯纱的制备，制备出了功能型复合纱线。
本发明为制备的壳聚糖改性氨纶制备时采用高分子共混改性的方法。制备“高聚物合金”，可明显改善原聚氨酯聚合物的性能，从而形成了具有综合性能优异的新型壳聚糖改性氨纶长丝纤维。
由天然高分子壳聚糖及其衍生物改性的氨纶长丝纤维与Lyocell纤维制备新型多功能包芯纱面料，在纤维表面形成多孔膜结构，大大提高Lyocell面料的透湿性，提高韧性，且具有良好的生物降解性，抗菌性、除臭性能得到改善，从而达到防水、透湿及抗菌三效合一的多功能Lyocell面料。
本发明的优点是通过氨纶丝的改性及纺纱工艺的制定，能使包芯纱的质量、手感、风格，功能性得到大幅的提升。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
具体实施例1：
一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：
将44dtex氨纶长丝纤维在丙酮中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清洗，80℃干燥30min，用氧等离子体处理，氧气流量25cm3/min，射频功率80W，处理时间5min激活氨纶长丝表面，得带有氧自由基的氨纶长丝。
将带有氧自由基的氨纶长丝浸泡在丙烯酰胺溶液（50%，W/W）中8min，水洗，干燥，得聚酰胺改性氨纶长丝纤维。
将聚酰胺改性氨纶长丝纤维浸泡在1.1%戊二醛溶液中3h，反应完毕后去离子水洗，浸泡在壳聚糖溶液（15mg/ml 在2% 冰醋酸中），4℃，24h。用2%冰醋酸洗涤，NaOH 中和至中性，去离子水洗涤，得壳聚糖改性氨纶长丝纤维。
步骤二：
包芯纱纺制流程：A002D 自动抓棉机→多仓混棉机→FA111疏针滚筒开棉机→A092A 双棉箱给棉机→FA211B梳棉机→FA311 高速并条机→FA311 高速并条机→MJS802H型喷气纺纱机→1332M 络筒机得壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱。
Lyocell纤维经淸花、梳棉、并条后进入MJS802H型喷气纺纱机，改性氨纶长丝则直接进入MJS802H型喷气纺纱机纺纱。
梳棉主要工艺参数：
刺辊速度720r/min，锡林速度300r/min，盖板速度70mm/min，生条定量（湿重）17g/5m，
并条主要工艺参数：
头并定量18 g/5m，末并定量17 g/5m，头并牵伸1.56（后区）×3.24（前区），末并牵伸1.21（后区）×4.56（前区），并和根数均为6。
细纱主要工艺参数：
Lyocell纤维总牵伸倍数30，细纱干定量1g/m，捻系数380，改性氨纶丝预牵伸倍数3。
具体实施例2：
一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：
将44dtex氨纶长丝纤维在丙酮中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清洗，80℃干燥30min，用氧等离子体处理，氧气流量30cm3/min，射频功率100W，处理时间8min激活氨纶长丝表面，得带有氧自由基的氨纶长丝。
将带有氧自由基的氨纶长丝浸泡在丙烯酰胺溶液（60%，W/W）中10min，水洗，干燥，得聚酰胺改性氨纶长丝纤维。
将聚酰胺改性氨纶长丝纤维浸泡在1.3%戊二醛溶液中3h，反应完毕后去离子水洗，浸泡在壳聚糖溶液（20mg/ml 在2% 冰醋酸中），4℃，24h。用2%冰醋酸洗涤，NaOH 中和至中性，去离子水洗涤，得壳聚糖改性氨纶长丝纤维。
步骤二：
包芯纱纺制流程：A002D 自动抓棉机→多仓混棉机→FA111疏针滚筒开棉机→A092A 双棉箱给棉机→FA211B梳棉机→FA311 高速并条机→FA311 高速并条机→MJS802H型喷气纺纱机→1332M 络筒机得壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱。
Lyocell纤维经淸花、梳棉、并条后进入MJS802H型喷气纺纱机，改性氨纶长丝则直接进入MJS802H型喷气纺纱机纺纱。
梳棉主要工艺参数：
刺辊速度820r/min，锡林速度350r/min，盖板速度90mm/min，生条定量（湿重）21g/5m，
并条主要工艺参数：
头并定量22 g/5m，末并定量20g/5m，头并牵伸1.56（后区）×3.24（前区），末并牵伸1.21（后区）×4.56（前区），并和根数均为6。
细纱主要工艺参数：
Lyocell纤维总牵伸倍数33，细纱干定量1.4g/m，捻系数400，改性氨纶丝预牵伸倍数3.5。
具体实施例3：
一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：
将44dtex氨纶长丝纤维在丙酮中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清洗，80℃干燥30min，用氧等离子体处理，氧气流量30cm3/min，射频功率100W，处理时间8min激活氨纶长丝表面，得带有氧自由基的氨纶长丝。
将带有氧自由基的氨纶长丝浸泡在丙烯酰胺溶液（60%，W/W）中10min，水洗，干燥，得聚酰胺改性氨纶长丝纤维。
将聚酰胺改性氨纶长丝纤维浸泡在1.3%戊二醛溶液中3h，反应完毕后去离子水洗，浸泡在壳聚糖溶液（15mg/ml 在2% 冰醋酸中），4℃，24h。用2%冰醋酸洗涤，NaOH 中和至中性，去离子水洗涤，得壳聚糖改性氨纶长丝纤维。
步骤二：
包芯纱纺制流程：A002D 自动抓棉机→多仓混棉机→FA111疏针滚筒开棉机→A092A 双棉箱给棉机→FA211B梳棉机→FA311 高速并条机→FA311 高速并条机→MJS802H型喷气纺纱机→1332M 络筒机得壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱。
Lyocell纤维经淸花、梳棉、并条后进入MJS802H型喷气纺纱机，改性氨纶长丝则直接进入MJS802H型喷气纺纱机纺纱。
梳棉主要工艺参数：
刺辊速度780r/min，锡林速度320r/min，盖板速度85mm/min，生条定量（湿重）19g/5m，
并条主要工艺参数：
头并定量21 g/5m，末并定量19 g/5m，头并牵伸1.56（后区）×3.24（前区），末并牵伸1.21（后区）×4.56（前区），并和根数均为6。
细纱主要工艺参数：
Lyocell纤维总牵伸倍数31.23，细纱干定量1.2g/m，捻系数390，改性氨纶丝预牵伸倍数3.2。
具体实施例4
一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：
将44dtex氨纶长丝纤维在丙酮中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清洗，80℃干燥30min，用氧等离子体处理，氧气流量30cm3/min，射频功率100W，处理时间10min激活氨纶长丝表面，得带有氧自由基的氨纶长丝。
将带有氧自由基的氨纶长丝浸泡在丙烯酰胺溶液（60%，W/W）中10min，水洗，干燥，得聚酰胺改性氨纶长丝纤维。
将聚酰胺改性氨纶长丝纤维浸泡在1.3%戊二醛溶液中3h，反应完毕后去离子水洗，浸泡在壳聚糖溶液（15mg/ml 在2% 冰醋酸中），4℃，24h。用2%冰醋酸洗涤，NaOH 中和至中性，去离子水洗涤，得壳聚糖改性氨纶长丝纤维。
步骤二：
包芯纱纺制流程：A002D 自动抓棉机→多仓混棉机→FA111疏针滚筒开棉机→A092A 双棉箱给棉机→FA211B梳棉机→FA311 高速并条机→FA311 高速并条机→MJS802H型喷气纺纱机→1332M 络筒机得壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱。
Lyocell纤维经淸花、梳棉、并条后进入MJS802H型喷气纺纱机，改性氨纶长丝则直接进入MJS802H型喷气纺纱机纺纱。
梳棉主要工艺参数：
刺辊速度780r/min，锡林速度320r/min，盖板速度85mm/min，生条定量（湿重）19g/5m，
并条主要工艺参数：
头并定量21 g/5m，末并定量19 g/5m，头并牵伸1.56（后区）×3.24（前区），末并牵伸1.21（后区）×4.56（前区），并和根数均为6。
细纱主要工艺参数：
Lyocell纤维总牵伸倍数31.23，细纱干定量1.2g/m，捻系数390，改性氨纶丝预牵伸倍数3.2。
根据以上4个实施例，测得出各项试验数据。采用GB/T 12704-991，透湿杯测试法，对壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱面料的透湿性进行测试。表一为壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱各项性能检测数据。
表一 壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱各项性能检测数据
参照GB/T 20944《纺织品抗菌性能的评价》进行抗菌试验，结果显示（表二）该壳聚糖改性氨纶长丝对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有很好的抗菌性能。同时将制得的壳聚糖改性氨纶长丝，水洗50次后，再次参照GB/T 20944《纺织品抗菌性能的评价》进行抗菌试验，结果显示该壳聚糖改性氨纶长丝的抗菌性能具有非常好的持久性。
表二 壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱面料抗菌性

Claims (1)

1.一种壳聚糖改性氨纶-Lyocell多功能包芯纱制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：壳聚糖接枝氨纶的制备：
将44dtex氨纶长丝纤维在丙酮中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清洗，80℃干燥30min，用氧等离子体处理，激活氨纶长丝表面，得带有氧自由基的氨纶长丝；
将带有氧自由基的氨纶长丝浸泡在重量比为50％-60％的丙烯酰胺溶液中8-10min，水洗，干燥，得聚酰胺改性氨纶长丝纤维；
将聚酰胺改性氨纶长丝纤维浸泡在1.1-1.3％戊二醛溶液中3h，反应完毕后去离子水洗，浸泡在15-20mg/ml壳聚糖溶液，温度为4℃，时间为24h；用2％冰醋酸洗涤，NaOH中和至中性，去离子水洗涤，得壳聚糖改性氨纶长丝纤维；步骤二：壳聚糖改性氨纶-Lyocell多功能包芯纱的制备：
包芯纱纺制流程：A002D自动抓棉机→多仓混棉机→FA111梳针滚筒开棉机→A092A双棉箱给棉机→FA211B梳棉机→FA311高速并条机→FA311高速并条机→MJS802H型喷气纺纱机→1332M络筒机得壳聚糖改性氨纶-Lyocell包芯纱；
Lyocell纤维经清花、梳棉、并条后进入MJS802H型喷气纺纱机，壳聚糖改性氨纶长丝纤维则直接进入MJS802H型喷气纺纱机纺纱；
所述步骤一中用氧等离子体处理：氧气流量25-30cm3/min，射频功率80-100W，处理时间5-8min；
所述步骤二中FA211B梳棉机的梳棉主要工艺参数如下：刺辊速度720-820r/min，锡林速度300-350r/min，盖板速度70-90mm/min，生条湿重定量17-23g/5m；所述步骤二中FA311高速并条机的并条主要工艺参数如下：头并定量18-22g/5m，末并定量17-20g/5m，头并后区牵伸倍数与前区牵伸倍数为：1.56×3.24，末并后区牵伸倍数与前区牵伸倍数为：1.21×4.56，并和根数均为6；
所述步骤二中细纱主要工艺参数如下：Lyocell纤维总牵伸倍数30-33，细纱干定量1-1.4g/m，捻系数380-400，壳聚糖改性氨纶长丝纤维预牵伸倍数3-3.5。
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