CN109440450A - 一种持久抗菌纤维素纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种持久抗菌纤维素纤维的制备方法，包括：S1、将纤维素纤维通过物理机械方式除杂，得到除杂后的纤维；S2、将所述除杂后的纤维进行预处理，所述预处理包括净洗工艺和/或精练漂白工艺，经脱水，得到脱水后的纤维；S3、采用抗菌工作液，将所述脱水后的纤维进行抗菌整理，得到持久抗菌纤维素纤维；所述抗菌工作液包括抗菌剂、碱性助剂和渗透剂，所述抗菌剂为碳酸镁、硝酸铜、氯化铜、氢氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、氯化锌、硫酸锌、氢氧化锌和碳酸锌中的一种或几种；所述的碱性助剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、氨水、磷酸钠和碳酸钠中的一种或几种。制得的纤维素纤维具有持久抗菌的效果，纤维白度值高。

Description

一种持久抗菌纤维素纤维的制备方法
技术领域
本发明属于功能性制备技术领域，特别涉及一种持久抗菌纤维素纤维的制备方法。
背景技术
微生物存在于人们生活的角角落落，例如螨虫、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有害生物会影响人们健康的日常生活。抗菌纤维及其纺织品则应运而生；所谓抗菌纤维，是指具有抑菌或者杀菌功能的纤维。抗菌纤维主要分为天然抗菌纤维和人工抗菌纤维，其中，人工抗菌纤维是将有机抗菌剂或无机抗菌剂施加到纤维表面和/或内部，通过释放抗菌剂起到抑菌或者杀菌作用。然而，有机抗菌剂存在有毒、致癌，耐热性差，易产生微生物耐药性等问题。无机抗菌剂的抑菌效果较好，使用最多的是银离子抗菌剂。
申请公布号为CN 107904927 A的中国专利文献公开了一种纳米银抗菌纤维的制备方法，该方法包括：将纤维浸于无水乙醇中，然后用水冲洗；再在氢氧化钠、碳酸钠和OP乳化剂溶液中超声处理；然后用含有硫酸和三氧化铬的溶液处理；再用氢氧化钠和焦亚硫酸钠溶液浸泡；再用SnCl2和盐酸溶液浸泡，然后用水冲洗；向硝酸银溶液中加入氢氧化钠溶液至有沉淀生成，然后加入氨水溶液并搅拌至沉淀溶解，再向溶液中加入硫代硫酸钠和葡萄糖，再用得到的溶液浸泡上述纤维，得到纳米银抗菌纤维；其中还说明了各溶液的浓度等。
虽然纳米银抗菌纤维具有良好的杀菌作用，但是也存在着一些问题，例如：纳米银抗菌纤维的颜色一般为银灰色，甚至黑灰色，严重影响了浅色产品的印染加工，如果加强前处理工艺条件，又会影响纤维的抗菌效果。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种持久抗菌纤维素纤维的制备方法，本发明制得的纤维素纤维具有持久抗菌的效果，耐水洗，并且纤维白度值高，可以用于生产白色或艳丽的浅色产品。
本发明提供一种持久抗菌纤维素纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纤维素纤维通过物理机械方式除杂，得到除杂后的纤维；
S2、将所述除杂后的纤维进行预处理，所述预处理包括净洗工艺和/或精练漂白工艺，经脱水，得到脱水后的纤维；
S3、采用抗菌工作液，将所述脱水后的纤维进行抗菌整理，得到持久抗菌纤维素纤维；
所述抗菌工作液包括抗菌剂、碱性助剂和渗透剂，所述抗菌剂为碳酸镁、硝酸铜、氯化铜、氢氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、氯化锌、硫酸锌、氢氧化锌和碳酸锌中的一种或者几种；所述的碱性助剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、氨水、磷酸钠和碳酸钠中的一种或者几种。
优选地，所述纤维素纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维、粘胶纤维、天丝、莫代尔、莱赛尔、醋酯纤维和铜氨纤维中的一种或者几种。
优选地，所述纤维素纤维为散纤维，在除杂和预处理之间还包括：将所述除杂后的纤维制成密度为0.18～0.24g/cm3的纤维素纤维饼。
优选地，所述净洗工艺具体为：采用净洗剂工作液对除杂后的纤维进行预处理，浴比为1:1～1:10，温度为98～110℃。
优选地，所述精练漂白工艺具体为：采用包括双氧水、烧碱、双氧水稳定剂、螯合剂和精练助剂的工作液，对除杂后的纤维进行预处理，浴比为1:1～1:10，温度为98～110℃。
优选地，所述精练漂白工艺具体为：先采用包括烧碱和精练助剂的工作液对除杂后的纤维进行精练，然后水洗，再采用包括双氧水、烧碱、螯合剂、双氧水稳定剂和精练助剂的工作液，对所述水洗后的纤维进行再处理；所述精练、水洗和再处理的浴比独立地为1:1～1:10，温度独立地为98～110℃。
优选地，所述抗菌工作液包括：10～100g/L的抗菌剂；1～40g/L的碱性助剂；0.1～10g/L的渗透剂。
优选地，步骤S3具体为：将所述脱水后的纤维与抗菌工作液混合，室温循环30～60min，然后升温至30～60℃，保温30～60min，放料。
优选地，将步骤S3放料得到的纤维进行水洗、烘干，得到干燥的持久抗菌纤维素纤维；所述水洗的浴比为1:1～1:10，温度为20～30℃，循环10～20min。
与现有技术相比，本发明制备抗菌纤维素纤维的方法是：先将纤维素纤维进行梳理等物理机械除杂，去除纤维中的杂质，然后通过净洗、精练、漂白等预处理，使纤维素纤维外观等应用品质得到保证，并利于后续的抗菌整理。同时，本发明以碳酸镁、硝酸铜、氯化铜、氢氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、氯化锌、硫酸锌、氢氧化锌和碳酸锌中的一种或者几种为抗菌剂，这些无机抗菌剂再结合特定的碱性助剂和渗透剂，对预处理后的纤维进行抗菌整理，从而得到具有持久抗菌功能的纤维素纤维。实验表明，本发明制得的纤维经40℃、100次水洗后，对金黄色葡萄球菌的抑制率≥94％，对大肠杆菌的抑制率≥96％，对白色念珠菌的抑制率≥72％；该纤维耐水洗，具有持久抗菌的效果。并且，本发明制得的纤维白度值高，白度值能够达到68以上，可以用于生产白色或者艳丽的浅色产品。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种持久抗菌纤维素纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纤维素纤维通过物理机械方式除杂，得到除杂后的纤维；
S2、将所述除杂后的纤维进行预处理，所述预处理包括净洗工艺和/或精练漂白工艺，经脱水，得到脱水后的纤维；
S3、采用抗菌工作液，将所述脱水后的纤维进行抗菌整理，得到持久抗菌纤维素纤维；
所述抗菌工作液包括抗菌剂、碱性助剂和渗透剂，所述抗菌剂为碳酸镁、硝酸铜、氯化铜、氢氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、氯化锌、硫酸锌、氢氧化锌和碳酸锌中的一种或者几种；所述的碱性助剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、氨水、磷酸钠和碳酸钠中的一种或者几种。
本发明制得的纤维素纤维具有持久抗菌的效果，耐水洗，并且纤维白度值高，可以用于生产白色或艳丽的浅色产品。
纤维素纤维在原料、性能等方面具有一定的优势，本发明的技术方案主要是制备持久抗菌的纤维素纤维。根据不同来源，所述的纤维素纤维一般包括天然纤维素纤维和半合成纤维素纤维(再生纤维素纤维)。在本发明的实施例中，待整理的所述纤维素纤维可为棉纤维、麻纤维、竹纤维，也可为粘胶纤维、天丝、莫代尔、莱赛尔、醋酯纤维和铜氨纤维中的一种或者几种；优选为棉纤维。
其中，所述的粘胶纤维为普通粘胶产品，是再生纤维素纤维的第一代产品，而天丝、莫尔代、莱赛尔属于差异化的再生纤维素纤维，是普通粘胶纤维后面推出的再生纤维素纤维产品。醋酯纤维是由纤维素醋酸酯纺制成的纤维，在醋酯纤维中，纤维素环上的羟基大部或全部被乙酰化。铜氨纤维是一种再生纤维素纤维，它是将棉短绒等天然纤维素原料溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液内，配成纺丝液，在凝固浴中铜氨纤维素分子化学物分解再生出纤维素，生成的水合纤维素经后加工即得到铜氨纤维。
本发明对纤维素纤维的规格参数等没有特殊限制，采用市售常规纤维素原料即可。所述纤维素纤维可以为短纤、长丝的散纤维状态，也可以为纱线。在本发明的一些实施例中，对所述纤维素纤维进行梳理，去除纤维中的杂质。所述梳理为本领域常用的物理机械除杂方式，本发明并无特殊限制。
在所述除杂后，本发明实施例可将散纤维状的纤维素纤维制成均匀的纤维素纤维饼。具体地，将除杂后的纤维素纤维均匀放置在打饼机内，转篮压力可为4MPa，踩脚压力为2MPa，打成密度是0.18-0.24g/cm3的均匀的纤维素纤维饼。
在本发明的一些实施例中，将一定密度的纤维素纤维饼放入染缸内进行预处理，也可以采用其他设备进行预处理。本发明所述的预处理包括净洗工艺和/或精练漂白工艺，得到预处理后的纤维。
其中，所述净洗工艺具体可为：采用净洗剂工作液对除杂后的纤维进行预处理，其中的净洗剂是为了去除在纤维上各种杂质、污垢等而采用的物质，主要是肥皂、阴离子型或非离子型表面活性剂这些常规助剂。所述净洗剂工作液还包括渗透剂等助剂，例如，加入水、1～2g/L的渗透剂和1～2g/L的净洗剂，配制得到净洗剂工作液。另外，本发明所述净洗工艺优选还包括清水水洗。在本发明一些具体的实施例中，将得到的纤维素纤维饼进行预处理：加入水、1-2g/L的渗透剂、1-2g/L的净洗剂，浴比1:1至1:10，循环10min，然后3℃/min升温至98-110℃，保温45min，放料；加水，浴比1:1至1:10，然后3℃/min升温至98-110℃，保温20min，排水。
在本发明中，所述精练漂白工艺具体可为：采用包括双氧水、烧碱、双氧水稳定剂、螯合剂和精练助剂的工作液，对除杂后的纤维进行预处理。本发明一些实施例所述的精练漂白工艺为精练漂白一浴法，就是将精练、漂白两步加工合并为一步完成，缩短加工流程。
对棉等纤维素纤维来说，一般还需要进行以除去天然杂质为主要目的的精练，进一步降低含杂量，利于后续加工的顺利进行。精练时，可按照纤维或纱线的含杂情况和加工要求，采取不同措施，在尽可能不损伤纤维的前提下，适当地去除杂质，这样不但可使纤维具有较好的吸水性，以便在后续加工中，溶液能迅速而均匀地透入纱线、纤维内部，从而提高加工质量，而且可使纤维、纱线的外观比较洁净。
棉的精练通常是用稀烧碱溶液作精练剂，烧碱在适当的条件下能和纤维上绝大部分天然杂质发生作用，并使它们转变为容易洗去的产物，而棉纤维在这种条件下不会受到损害。为了提高精练效果、纤维白度一级防止纤维损伤等，往往还加入硅酸钠、亚硫酸钠等精练助剂(或称助练剂)。
在本发明的实施例中，所述的精练助剂是在印染精练过程中添加的各类具有渗透、乳化、洗涤、分散、润湿功能的化工助剂，用化学和物理方法去除棉、麻等各类纺织品上天然杂质、沾污物等。所述精炼助剂主要是包括各类阴离子、非离子表面活性剂以及适当的添加剂，经过一定配比复配得到的以洗涤作用为主，兼有渗透、乳化、分散、络合等协同作用的复配物。
棉等纤维素纤维经过精练之后，由于天然色素仍然存在，白度较差，除少数品种外，一般都经过不同程度的漂白，这对色泽鲜艳的浅花色品种尤为重要。漂白随着加工对象的不同，有散纤维漂白、纱线漂白等。漂白剂有还原性和氧化性两大类；本发明主要采用双氧水(过氧化氢)为漂白剂，产品白度和白度稳定性较好，且没有环境污染问题。
棉用过氧化氢漂白时，一般要经过精练，然后再浸过氧化氢漂液。漂液浓度可根据漂白要求而定，并加有适量的双氧水稳定剂如硅酸钠，漂液pH通常是10～11，温度可为95～100℃，最后彻底洗净。由于漂白是在碱性条件下进行，而且温度较高，对精练要求较低，可将精练、漂白两个工序合并进行。为了控制双氧水分解，有效进行漂白，又避免浪费有效成分和过度损伤纤维，通常在漂液中加入一定量的稳定剂，以及其他的络合剂(螯合剂)。
在本发明精练漂白一浴法的实施例中，为了控制双氧水的分解，避免纤维损伤，并得到良好的漂白效果，除应控制好漂白液pH值外，还需加入减慢双氧水分解速度的助剂，这种阻止双氧水无控制地分解所添加的助剂称为双氧水稳定剂。例如：硅酸钠、硅酸镁、脂肪酸镁盐表面活性剂、聚丙烯酰胺、磷酸三钠、三聚磷酸钠、碱金属偏磷酸盐、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙胺五乙酸、丙烯酸、聚丙烯酸胺等。
本发明所述的螯合剂，是在织物前处理中能有效抑制金属离子对过氧化氢漂白剂引起的催化分解、提高漂白效率的一类助剂。例如：乙二胺四乙酸(EDTA)、氨基三乙酸(又称次氮基三乙酸NTA)、二亚乙基三胺五乙酸及其盐、柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)和葡萄糖酸(GA)、有机多元膦酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐等。
具体地，本发明实施例可将得到的纤维素纤维饼进行预处理：加入双氧水3-12g/L、烧碱2-3g/L、铁离子螯合剂726 2-5g/L、双氧水稳定剂P-CBB 1-4g/L、精练剂SA-3E 3-5g/L，浴比1:1至1:10，循环10min，然后3℃/min升温至98-110℃，保温40min，放料；加水，浴比1:1至1:10，然后3℃/min升温至98-110℃，保温20min，排水；加水，浴比1:1至1:10，然后3℃/min升温至98-110℃，保温20min，排水。
在本发明的另一些实施例中，所述精练漂白工艺具体为：先采用包括烧碱和精练助剂的工作液对除杂后的纤维进行精练，然后水洗，再采用包括双氧水、烧碱、螯合剂、双氧水稳定剂和精练助剂的工作液，对所述水洗后的纤维进行再处理。此为精练漂白两步法，其中，所述精练、水洗和再处理的浴比优选独立地为1:1～1:10，温度独立地为98～110℃。
在本发明精练漂白两步法的实施例中，所述的双氧水稳定剂、螯合剂和精练助剂可如前所述。具体地，可将得到的纤维素纤维饼进行预处理：加入烧碱20-50g/L、精练剂SA-3E 2-10g/L，浴比1:1至1:10，循环10min，然后3℃/min升温至98-110℃，保温60min，放料；加水，浴比1:1至1:10，然后3℃/min升温至98-110℃，保温20min，排水；加水，浴比1:1至1:10，然后3℃/min升温至98-110℃，保温20min，排水。上述两道水洗后再加入双氧水3-12g/L、烧碱2-3g/L、铁离子螯合剂726 2-5g/L、双氧水稳定剂P-CBB 1-4g/L、精练剂SA-3E 3-5g/L，浴比1:1至1:10，循环10min，然后3℃/min升温至98-110℃，保温40min，放料；加水，浴比1:1至1:10，然后3℃/min升温至98-110℃，保温20min，排水；加水，浴比1:1至1:10，然后3℃/min升温至98-110℃，保温20min，排水。
预处理完成后，本发明实施例采用离心机脱水，转速可为1400r/min，时间10min，得到脱水后的纤维。
本发明实施例配制抗菌工作液；所述抗菌工作液包括抗菌剂，所述抗菌剂为碳酸镁、硝酸铜、氯化铜、氢氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、氯化锌、硫酸锌、氢氧化锌和碳酸锌中的一种或者几种，优选为碳酸镁、氢氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、氢氧化锌或硫酸锌。本发明采用这些无机抗菌剂，不但能赋予纤维素纤维持久的、优良的抗菌性，而且对产品的白度影响小，生物安全性也较高。
本发明所述抗菌工作液包括碱性助剂，所述的碱性助剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、氨水、磷酸钠和碳酸钠中的一种或者几种，优选为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种。并且，所述抗菌工作液包括渗透剂，其可为阴离子渗透剂和非离子渗透剂中的一种或多种。本发明所述的阴非离子型渗透剂是指阴离子或者非离子渗透剂，例如：烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸酯钠、仲烷基磺酸钠、仲烷基硫酸酯钠、α-烯基磺酸钠、烷基萘磺酸钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠、胰加漂T、氨基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚、磷酸酯类化合物，以及醇类化合物、酮类、醚类等。在本发明的实施例中，所述抗菌工作液包括：10～100g/L的抗菌剂；1～40g/L的碱性助剂；0.1～10g/L的渗透剂。所述抗菌剂优选为30～80g/L；所述碱性助剂优选为10～35g/L，所述渗透剂优选为1～8g/L。
在本发明的一些实施例中，所述抗菌剂为碳酸镁，碱性助剂为碳酸氢铵。在本发明的一些实施例中，所述抗菌剂为碳酸铜，碱性助剂为氢氧化钠。在本发明的另一些实施例中，所述抗菌剂为氢氧化锌，碱性助剂为碳酸钠。在本发明的另一些实施例中，所述抗菌剂为硫酸锌，碱性助剂为碳酸氢钠。本发明在上述抗菌剂的基础上，配合采用特定的碱性助剂、渗透剂，利于抗菌剂与纤维素纤维均匀的牢固结合，进而得到较好的抗菌效果等。
本发明一些实施例将脱水后的纤维素纤维放入染缸内，加入所述抗菌工作液进行整理：可于室温循环30min～60min，然后升温至30～60℃，保温30min～60min，放料。
本发明实施例将放料得到的纤维进行水洗、烘干，得到干燥的持久抗菌纤维素纤维。其中，所述水洗的浴比优选为1:1～1:10；水洗的温度可为20～30℃，循环10min～20min。所述烘干为本领域技术人员熟知的干燥工序，本发明并无特殊限制。
本发明对得到的纤维素纤维进行性能检测，结果显示，该纤维对金黄色葡萄球菌的抑制率≥98％，对大肠杆菌的抑制率≥99％，对白色念珠菌的抑制率≥88％；经40℃、100次水洗后，对金黄色葡萄球菌的抑制率≥94％，对大肠杆菌的抑制率≥96％，对白色念珠菌的抑制率≥72％(GB/T 20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法)；白度值达到68以上。由此表明，本发明制得的纤维耐水洗，具有持久抗菌的效果，并且纤维白度值高，可以用于生产白色或者艳丽的浅色产品。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的持久抗菌纤维素纤维的制备方法进行具体地描述。
以下原料、试剂均为市售产品。
实施例1
(1)对长绒棉纤维进行梳理，去除纤维中的杂质；
(2)将100kg除杂后的棉纤维均匀放置在打饼机内，转篮压力4MPa，踩脚压力2MPa，打成密度是0.2g/cm3的均匀的棉饼，将棉纤维饼放入染缸内；
(3)在染缸内对所述棉纤维饼进行预处理：加入双氧水3-5g/L、烧碱2-3g/L、铁离子螯合剂726 2-3g/L、双氧水稳定剂P-CBB 1-2g/L、精练剂SA-3E3-5g/L，浴比1:5，循环10min，然后3℃/min升温至98-100℃，保温40min，放料；加水，浴比1:5，然后3℃/min升温至98-100℃，保温20min，排水；加水，浴比1:5，然后3℃/min升温至98-100℃，保温20min，排水。
需要说明的是，双氧水浓度是按100％计的，通过滴定测试双氧水的含量为3-5g/L。此外，在印染的生产加工中浓度通常是一个范围值。
(4)将预处理后的纤维用离心机脱水，转速1400r/min，脱水10min；
(5)按照碳酸镁35g/L、碳酸氢铵13g/L、渗透剂CGF 2g/L，配制成500L抗菌工作液；
(6)将脱水后的棉纤维放入染缸内，加入该抗菌工作液，室温循环30min，然后1.5℃/min升温至40℃，保温30min，放料；
(7)向放料得到的纤维加水，浴比1:5，温度20℃，循环20min，排水；经烘干，得到持久抗菌纤维素纤维。
实施例2
(1)对长绒棉纤维进行梳理，去除纤维中的杂质；
(2)将200kg除杂后的棉纤维均匀放置在打饼机内，转篮压力4MPa，踩脚压力2MPa，打成密度是0.22g/cm3的均匀的棉饼，将棉纤维饼放入染缸内；
(3)在染缸内对所述棉纤维饼进行预处理：加入烧碱40g/L、精练剂SA-3E2-4g/L，浴比1:5，循环10min，然后3℃/min升温至100-102℃，保温60min，放料；加水，浴比1:5，然后3℃/min升温至98-100℃，保温20min，排水；加水，浴比1:5，然后3℃/min升温至98-100℃，保温20min，排水；加入双氧水3-5g/L、烧碱2-3g/L、铁离子螯合剂726 2-3g/L、双氧水稳定剂P-CBB1-2g/L、精练剂SA-3E 3-5g/L，浴比1:3，循环10min，然后3℃/min升温至98-100℃，保温40min，放料；加水，浴比1:3，然后3℃/min升温至98-100℃，保温20min，排水；加水，浴比1:3，然后3℃/min升温至98-100℃，保温20min，排水。
(4)将预处理后的纤维用离心机脱水，转速1400r/min，脱水10min；
(5)按照碳酸铜80g/L、氢氧化钠25g/L、渗透剂CGF 2g/L，配制成1000L抗菌工作液；
(6)将脱水后的棉纤维放入染缸内，加入该抗菌工作液，室温循环45min，然后1.5℃/min升温至40℃，保温40min，放料；
(7)向放料得到的纤维加水，浴比1:5，温度25℃，循环20min，排水；经烘干，得到持久抗菌纤维素纤维。
实施例3
(1)对棉型粘胶短纤维进行梳理，去除纤维中的杂质；
(2)将100kg除杂后的粘胶纤维均匀放置在打饼机内，转篮压力4MPa，踩脚压力2MPa，打成密度是0.18g/cm3的均匀的粘胶纤维饼，将粘胶纤维饼放入染缸内；
(3)在染缸内对所述粘胶纤维饼进行预处理：加入水、1-2g/L的渗透剂JFC、1-2g/L的净洗剂肥皂，浴比1:8，循环10min，然后3℃/min升温至105-108℃，保温45min，放料；加水，浴比1:8，然后3℃/min升温至105-108℃，保温20min，排水。
(4)将预处理后的纤维用离心机脱水，转速1400r/min，脱水10min；
(5)按照氢氧化锌60g/L、碳酸钠15g/L、渗透剂CGF 2g/L，配制成800L抗菌工作液；
(6)将脱水后的粘胶纤维放入染缸内，加入该抗菌工作液，室温循环30min，然后1.5℃/min升温至35℃，保温60min，放料；
(7)向放料得到的加水，浴比1:8，温度30℃，循环20min，排水；经烘干，得到持久抗菌纤维素纤维。
实施例4
(1)对细度2.4dtex、平均长度51mm的非原纤化天丝纤维进行梳理，去除纤维中的杂质；
(2)将200kg除杂后的天丝纤维均匀放置在打饼机内，转篮压力4MPa，踩脚压力2MPa，打成密度是0.24g/cm3的均匀的天丝纤维饼，将天丝纤维饼放入染缸内；
(3)在染缸内对所述天丝纤维饼进行预处理：加入双氧水3-5g/L、烧碱2-3g/L、铁离子螯合剂726 2-3g/L、双氧水稳定剂P-CBB 1-2g/L、精练剂SA-3E3-5g/L，浴比1:5，循环10min，然后3℃/min升温至98-100℃，保温40min，放料；加水，浴比1:5，然后3℃/min升温至98-100℃，保温20min，排水；加水，浴比1:5，然后3℃/min升温至98-100℃，保温20min，排水。
(4)将预处理后的纤维用离心机脱水，转速1400r/min，脱水10min；
(5)按照硫酸锌50g/L、碳酸氢钠35g/L、渗透剂CGF 5g/L，配制成1000L抗菌工作液；
(6)将脱水后的粘胶纤维放入染缸内，加入该抗菌工作液，室温循环30min，然后1.5℃/min升温至35℃，保温60min，放料；
(7)向放料得到的纤维加水，浴比1:5，温度30℃，循环20min，排水；经烘干，得到持久抗菌纤维素纤维。
实施例5
按照GB/T 20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法，将实施例1～4中制得的抗菌纤维测试抑菌率；将实施例1～4中制得的抗菌纤维在40℃水洗100次，然后按照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》测试抑菌率。用Datacolor600测色仪，测试实施例1～4中制得的抗菌纤维的白度值。
金属离子含量不同会影响抗菌效果，而白度主要受金属离子还原变色的影响。本申请实施例所制备的抗菌纤维中，金属离子含量在950mg/kg-50mg/kg范围内。并且，本发明以化学沉积法生产的、与实施例2同规格的纳米银抗菌棉纤维为对比组。
测试数据如表中所示：
表1实施例1～4所得抗菌纤维的性能
由以上实施例可知，本发明先将纤维素纤维进行梳理等物理机械除杂，去除纤维中的杂质，然后进行净洗、精练、漂白等预处理。本发明以碳酸镁、硝酸铜、氯化铜、氢氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、氯化锌、硫酸锌、氢氧化锌和碳酸锌中的一种或者几种为抗菌剂，这些无机抗菌剂再结合特定的碱性助剂和渗透剂，对预处理后的纤维进行抗菌整理，从而得到抗菌纤维素纤维。本发明制得的纤维经40℃、100次水洗后，对金黄色葡萄球菌的抑制率≥94％，对大肠杆菌的抑制率≥96％，对白色念珠菌的抑制率≥72％；该纤维耐水洗，具有持久抗菌的效果。并且，本发明制得的纤维白度值高，白度值能够达到68以上(而银离子的变色对白度值的影响远大于原材料)，可以用于生产白色或者艳丽的浅色产品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。

Claims (9)

1.一种持久抗菌纤维素纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纤维素纤维通过物理机械方式除杂，得到除杂后的纤维；
S2、将所述除杂后的纤维进行预处理，所述预处理包括净洗工艺和/或精练漂白工艺，经脱水，得到脱水后的纤维；
S3、采用抗菌工作液，将所述脱水后的纤维进行抗菌整理，得到持久抗菌纤维素纤维；
所述抗菌工作液包括抗菌剂、碱性助剂和渗透剂，所述抗菌剂为碳酸镁、硝酸铜、氯化铜、氢氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、氯化锌、硫酸锌、氢氧化锌和碳酸锌中的一种或者几种；所述的碱性助剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、氨水、磷酸钠和碳酸钠中的一种或者几种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维、粘胶纤维、天丝、莫代尔、莱赛尔、醋酯纤维和铜氨纤维中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素纤维为散纤维，在除杂和预处理之间还包括：将所述除杂后的纤维制成密度为0.18～0.24g/cm3的纤维素纤维饼。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述净洗工艺具体为：采用净洗剂工作液对除杂后的纤维进行预处理，浴比为1:1～1:10，温度为98～110℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述精练漂白工艺具体为：采用包括双氧水、烧碱、双氧水稳定剂、螯合剂和精练助剂的工作液，对除杂后的纤维进行预处理，浴比为1:1～1:10，温度为98～110℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述精练漂白工艺具体为：先采用包括烧碱和精练助剂的工作液对除杂后的纤维进行精练，然后水洗，再采用包括双氧水、烧碱、螯合剂、双氧水稳定剂和精练助剂的工作液，对所述水洗后的纤维进行再处理；所述精练、水洗和再处理的浴比独立地为1:1～1:10，温度独立地为98～110℃。
7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述抗菌工作液包括：10～100g/L的抗菌剂；1～40g/L的碱性助剂；0.1～10g/L的渗透剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S3具体为：将所述脱水后的纤维与抗菌工作液混合，室温循环30～60min，然后升温至30～60℃，保温30～60min，放料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将步骤S3放料得到的纤维进行水洗、烘干，得到干燥的持久抗菌纤维素纤维；所述水洗的浴比为1:1～1:10，温度为20～30℃，循环10～20min。
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