CN1390991A - 变性粘胶纤维及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变性粘胶纤维，它可以纺成长纤而直接应用于各个方面，也可以纺成短纤维送到普通棉纺设备，经过适当的配棉将变性粘胶与其它纤维混合，经开清棉和梳棉并条粗纱细纱工艺而得能够用于各种面料生产的抗菌混合纤维纱。本发明变性粘胶纤维中包含壳聚糖、壳聚糖季胺盐和再生纤维素。本发明公布的抗菌纤维属天然抗菌制品，产品无毒、无刺激，用其制成的纺织品具有良好的透气性、保湿性、生物相容性和优良的防霉抗菌性。特别是用本发明揭示的变性粘胶短纤作为原料，通过进一步加工，可以很方便地制成变粘/棉、变粘/涤纶等变性粘胶纤维与其它纤维的混纺纤维，混纺纤维制品仍然具有较好的抗菌性。

Description

变性粘胶纤维及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种变性粘胶纤维，它可以纺成长纤而直接应用于各个方面，也可以纺成短纤维，再送到普通棉纺设备，经过适当的配棉将变性粘胶纤维与其它纤维混合，经开清棉和梳棉并条粗纱细纱工艺而得能够用于各种面料生产的抗菌混合纤维纱。
背景技术
随着科学技术的高速发展和人们生活水平的提高，在世界范围内对纺织品的要求越来越高，不仅要求纺织品无毒、无刺激，对人体无害，与生物相容性好，而且要求纺织品要有良好的透气性，穿着舒适性，同时还要求具有一定的抗菌防霉特性。
目前已经有很多利用壳聚糖为有效成份生产抗菌纤维的技术，例如：在中国专利CN1109530A中是将壳聚糖溶解在氯化锂和二甲基乙酰胺的混合溶剂中再经专用设备纺成壳聚糖纤维，该工艺复杂，生产品成本很高，大量应用受到限制。在USP 5756111中是将单独的壳聚糖经碱化、黄化、溶解之后纺丝或与粘胶混合纺丝，用作抗菌纺织品时要么用量大，成本高，要么与其它纤维混合织造时会显著降低其抗菌性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变性粘胶纤维及其制造方法，它能显著提高织物的抗菌防霉特性。
本发明的目的是通过如下途径实现的：
本发明中，由于在纤维中用特定工艺加入了天然品质的壳聚糖，它能赋予织物良好的生物相容性、透气性和保湿性，同时无毒副作用并具有一定的抗菌性；纤维中还加入了特定工艺制备的壳聚糖季胺盐化合物，它除了对织物的各项性能有良好的促进作用外，更重要的特点是它能显著提高织物的抗菌防霉特性；本发明所使用的壳聚糖季胺盐是由壳聚糖季胺化而来，在本发明中控制了壳聚糖的季胺化改性比例，使得制成的变性粘胶纤维中壳聚糖季胺盐仅有亲水性但不溶于水，从而使纤维的抗菌性能优良，而且耐洗涤。利用普通的粘胶纤维生产设备可以很方便地制造出变性粘胶纤维，该变性粘胶纤维可以纺成长纤而直接应用于各个方面，也可以纺成短纤维送到普通棉纺设备，经过适当的配棉将变性粘胶与其它纤维混合，经开清棉和梳棉并条粗纱细纱工艺而得能够用于各种面料生产的抗菌混合纤维纱，因此本专利的实施使得用棉纺工艺制备抗菌性能良好的混合纤维成为可能，它降低了功能成份的用量，简化了处理工艺，大大地节省了成本。
具体实施方式
本发明中提到的改性壳聚糖其具体做法是：先将壳聚糖溶解在稀酸中，再加入经筛选的缩水甘油季胺盐，在5-60℃反应一段时间即可得到部分改性的壳聚糖，反应过程中稀酸既作溶剂又是反应催化剂，控制季胺盐的加入比例，可以得到不同季胺化程度的改性壳聚糖。
实施例1：取片状壳聚糖2.8kg，加入到150kg水中，充分润湿后，再加入冰醋酸2.3kg，搅拌到全部溶解，之后加入自制的缩水甘油季胺盐溶夜2.5kg，保持30℃反应16h，之后将10％的氢氧化钠溶液慢慢加入到上述溶液中，调整PH＝7，得含20％壳聚糖季胺盐的部分改性壳聚糖浆状液。将该部分改性壳聚糖浆状液加入助分散剂，送入均质机中研磨粉碎到4μm粒径，悬浮液静置12小时，分去上层清水，下层凝沉物送到粘胶生产过程中，与含25kg纤维黄化后的纤维素黄酸盐混和，再加入液碱，调整到碱含量5％，进行碱溶，之后经过适当的熟成、过滤、脱泡、纺丝、拉伸、塑化、分切、精练、开松、干燥得到含壳聚糖8％、壳聚糖季胺盐2％的变性粘胶短纤维26kg。
实施例2：按照例1所述方法制得含壳聚糖季胺盐20％的部分改性壳聚糖浆状液，将浆状液离心过滤，得改性壳聚糖的糊状物22.8kg，加入50％的液碱11.4kg，升温到80℃，保温1小时，冷却到20℃，加入2.2kgCS2，密封黄化6小时，之后再加入60kg的碎冰，搅拌溶解16小时，得到含壳聚糖及其季胺盐的黄酸盐溶液95kg，将此溶液送到粘胶生产过程，与含25kg纤维的纤维素黄酸盐混合，再经例2类似的后续工艺，得到含壳聚糖8％，壳聚糖季胺盐2％的变性粘胶短纤维26kg。
实施例3：与例2类似，不同之处是将含壳聚糖及其季胺盐的黄酸盐溶液9.5kg与含25kg纤维素的纤维素黄酸盐混合，再经适当的熟成、过滤、脱泡、纺丝得到含壳聚糖0.8％，含壳聚糖季胺盐0.2％的变性粘胶长纤维。
实施例4：将例2或例3得到的变性粘胶短纤26kg，送入到棉纺工艺过程，按照变性粘胶短纤与纯棉的比例＝1.1∶8.9进行配棉，之后用手工喂棉的方法送入开清棉联合机制成混合棉卷，之后送入梳棉机制成混合棉条，再经并条机到粗纱机再到细纱机制成混合纤维。成品纤维纱中含壳聚糖0.8％，壳聚糖季胺盐0.2％，粘胶9％，棉90％。
下表是上述所得的各纤维抗菌率统计表
Figure A0211429400061
在本发明中，根据应用对象的不同，可以将变性粘胶制成长纤维而应用在人们生活中的许多方面，也可以将变性粘胶制成短纤维，用之再与其它纤维混纺成各种混合纤维，因此，抗菌性混合纤维的制造它不需要特定的新设备，利用现有的粘胶生产设备生产出短纤，再在普通的棉纺织厂将变性粘胶短纤与其它纤维混纺成抗菌性混合纤维，混纺纤维的成份可以在不同厂家根据不同的应用对象调整，因此，本方法具有很大的灵活性与通用性。

Claims (4)

1.一种变性粘胶纤维，其特征在于该纤维中含有0.5％-30％的壳聚糖，0.25％-20％的壳聚糖季胺盐，50％-99.25％的纤维素粘胶。
2.一种变性粘胶纤维的制造方法，其特征在于：
先将壳聚糖溶解在无机酸或稀醋酸或C1-C8有机酸中，再按照摩尔比为1∶0.2-0.6的量加入缩水甘油季胺盐，在5-60℃的温度下反应6-16小时后加入助分散剂，利用5％-10％的氢氧化钠(NaOH)溶液将PH值调至7-8，即得到包括壳聚糖和壳聚糖季胺盐的部分改性壳聚糖；
上述产物部分改性壳聚糖可通过物理或化学两种途径进行再加工，其中的物理方法为：将部分改性壳聚糖经超细粉碎过滤而得到颗粒小于4μm的分散液，再把此分散液加入到纤维素黄酸盐中，经溶解熟成得到变性粘胶纺丝液；所提到的化学方法为：将部分改性壳聚糖经过滤，滤饼中加入适当比例的液碱，经碱化、CS2黄化之后再溶解得到部分改性壳聚糖黄酸盐溶液，将此溶液混合到纤维素粘液丝原液中也可得到变性粘胶纺丝液；
最后将变性粘胶纺丝液经过湿法纺丝工艺成型而得到变性粘胶纤维。
3.如权利要求2中所述的变性粘胶纤维的制造方法，其特征在于：缩水甘油季胺盐的结构式为它是指通式为I或II的化合物，其中R1、R2、R3可以相同，也可以不同，分别可以是C1-C24的烷基、芳基、苄基、烯基等取代基，X是卤素原子。
4.如权利要求1或2所述的变性粘胶纤维的制造方法，其特征在于：所述的壳聚糖其分子量为1-5×105，脱乙酰率为60-85％，灰分含量小于0.2％。
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