一種納米抗菌竹炭纖維的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及紡織技術領域，特別是涉及一種竹炭纖維的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對服裝的要求越來越高，消費者已經從最開始的追求保暖向注重舒適、美觀、有益健康等方向發展，功能紡織品也應運而生，早在第一次世界大戰的時候，人們就已經開始了對抗菌紡織品的研宄，到了現代，1996年日本在全國范圍由0-157病原性大腸桿菌引起的腸道急性病和2003年初我國由于SARS病毒引起的非典型性肺炎，不得不說它們都給人類的身體健康造成巨大的傷害，而人們從中也得到了啟發:因為對自然界的微生物來說，人類的皮膚是一種很好的營養供給者，人們皮膚上的一些常駐菌起著保護皮膚免受致病菌危害的作用，一旦微生物中的菌群失調，他們中的少量致病菌就會大量繁殖，并通過皮膚、呼吸道、消化道以及生殖道粘膜對人體造成危害。抗菌紡織品作為一個可能的阻止和切斷疾病傳染源的產品，將在人們疾病防治中起到至關重要的作用。
[0003]目前抗菌紡織品的開發主要用的方法是直接抗菌纖維和對抗菌織物進行整理加工。對織物進行抗菌后整理是把抗菌劑通過樹脂或者通過吸附作用固定在織物的纖維表面上，抗菌作用大多數是由于抗菌劑從纖維表面溶出形成，有些抗菌劑能夠通過化學作用與纖維表面的官能團相結合，但其抗菌性也只存在于纖維的表層，當表層纖維脫落后其脫落后其抗菌性不能補充，所以其抗菌的持久性比較差。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題是提供一種納米抗菌竹炭纖維的制備方法，制備工藝條件簡單、工藝要素不苛刻，制成的納米抗菌竹炭纖維具有長效的抗菌功能。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:
提供一種納米抗菌竹炭纖維的制備方法，包括下列步驟:
1)竹炭微粒的制備:
將預干過的竹材放入炭化爐，加熱到450 0C -500 °C進行炭化反應，再加熱至1000°C ~1300°C，維持此溫度對炭化反應后的竹材進行煅燒得到竹炭，冷卻后研磨成納米級的竹炭微粒；
2)纖維素粘膠紡絲液的制備:
以纖維素漿柏為原料，經浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化和溶解步驟制得纖維素粘膠紡絲液；
3)納米抗菌竹炭共混粘膠的制備:
將步驟I)制得的竹炭微粒和納米銀微粒加入到堿性溶液中，在常溫下攪拌30min，而后在其中加入穩定劑，在轉速50~80轉/min下攪拌30~40分鐘，形成預制溶液，所述納米銀微粒的質量為所加入的竹炭微粒質量的0.007-0.01%，所述穩定劑的質量為所加入的竹炭微粒總質量的0.02-0.1% ;通過紡前注射系統，將預制溶液按照其中的竹炭微粒占成品纖維重量的7~18%的比例，通過計量泵加入到混合器中，同時纖維素粘膠紡絲液通過粘膠流量計加入到混合器中，混合均勻后制備成納米抗菌竹炭共混粘膠；
4)紡絲及后處理:
將制備好的納米抗菌竹炭共混粘膠經過濾后引入凝固浴紡絲成型，在溫度60±2°C的條件下，經絲條牽伸和后處理步驟得到納米抗菌竹炭纖維。
[0006]在本發明一個較佳實施例中，所述納米銀顆粒的粒徑小于50nm，所述竹炭微粒的粒徑小于I μ m。
[0007]在本發明一個較佳實施例中，步驟3)中的穩定劑為聚乙二醇。
[0008]在本發明一個較佳實施例中，凝固浴包括以下成分:硫酸50?110g/l、硫酸鋅6 ?10g/l、硫酸鈉 330 ?380g/lo
[0009]在本發明一個較佳實施例中，在步驟4)中，所述絲條牽伸的流程為:噴頭牽伸—盤間牽伸一塑化浴牽伸；所述絲條牽伸的工藝條件為:噴頭牽伸20?15%，盤間牽伸20%?40%，塑化浴牽伸5%?20% ;所述的后處理步驟為精煉、烘干、切斷，制得成品。
[0010]在本發明一個較佳實施例中，所述后處理步驟中精煉采用的是長絲束精煉，切斷采用的是干法切斷。
[0011]本發明的有益效果是:本發明一種納米抗菌竹炭纖維的制備方法，制備工藝條件簡單、工藝要素不苛刻，制成的納米抗菌竹炭纖維具有長效的抗菌功能。
【具體實施方式】
[0012]下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]實施例1制備纖度為1.58dtex的納米抗菌竹炭纖維:
1)竹炭微粒的制備:
將預干過的竹材放入炭化爐，加熱到450°C ~500°C進行炭化反應，再加熱至1200°C，維持此溫度對炭化反應后的竹材進行煅燒得到竹炭，冷卻后研磨成納米級的竹炭微粒，竹炭微粒的粒徑小于I μπι ;
2)纖維素粘膠紡絲液的制備:
以纖維素漿柏為原料，經浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化和溶解步驟制得纖維素粘膠紡絲液；
3)納米抗菌竹炭共混粘膠的制備:
將步驟I)制得的竹炭微粒和納米銀微粒加入到堿性溶液中，此處選用的納米銀的粒徑小于50nm，在常溫下攪拌30min，而后在其中加入穩定劑，在轉速50轉/min下攪拌30分鐘，形成預制溶液，所述納米銀微粒的質量為所加入的竹炭微粒質量的0.008%，所述穩定劑的質量為所加入的竹炭微粒總質量的0.05%，此處穩定劑以聚乙二醇為佳；通過紡前注射系統，將預制溶液按照其中的竹炭微粒占成品纖維重量的15%的比例，通過計量泵加入到混合器中，同時纖維素粘膠紡絲液通過粘膠流量計加入到混合器中，混合均勻后制備成納米抗菌竹炭共混粘膠；
4)紡絲及后處理: 將制備好的納米抗菌竹炭共混粘膠經過濾后引入凝固浴紡絲成型，在溫度60±2°C的條件下，經絲條牽伸和后處理步驟得到納米抗菌竹炭纖維，凝固浴包括以下成分:硫酸80g/l、硫酸鋅7.9g/l、硫酸鈉346.8g/l，絲條牽伸的流程為:噴頭牽伸一盤間牽伸一塑化浴牽伸；絲條牽伸的工藝條件為:噴頭牽伸20%，盤間牽伸30%，塑化浴牽伸16% ;所述的后處理步驟為精煉、烘干、切斷，制得成品，精煉采用的是長絲束精煉，切斷采用的是干法切斷。
[0014]由此制得的納米抗菌竹炭纖維的纖度為1.58dtex，干強度為2.50 cN/dtex，濕強度為1.35cN/dtex，伸長率為18.8%，殘硫量為3.8mg/100g。
[0015]實施例2制備纖度為1.64dtex的納米抗菌竹炭纖維:
1)竹炭微粒的制備:
將預干過的竹材放入炭化爐，加熱到450 °C進行炭化反應，再加熱至1200 °C，維持此溫度對炭化反應后的竹材進行煅燒得到竹炭，冷卻后研磨成納米級的竹炭微粒，竹炭微粒的粒徑小于Iym;
2)纖維素粘膠紡絲液的制備: