一种聚丙烯腈抗菌纤维的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚丙烯腈抗菌纤维的制备方法，其制备方法包括以下步骤：首先将聚丙烯腈纤维加入到醇碱溶液中，进行表面处理，随后加入到有机胺溶液中进行化学改性，得到改性聚丙烯腈纤维；其次将改性聚丙烯腈纤维加入到含多醛基的有机物溶液中，得到含醛基的胺化纤维；最后将该纤维浸泡到硝酸银溶液中，取出洗涤、烘干即可制得聚丙烯腈抗菌纤维。本发明制备的抗菌纤维的抗菌性能优越，抗菌成分不易脱落，耐洗性能良好；同时该方法构思巧妙，生产工艺简单，具有很强的工业化生产特性，可以作为抗菌滤器应用于空气及水体中的杀菌，同时在服装纺织、医用消毒产品上也具有广阔的应用前景。
【专利说明】
一种聚丙烯腈抗菌纤维的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于聚丙烯腈抗菌纤维的制备方法，尤其是制备方法简单、抗菌性能优异、性能稳定的抗菌纤维的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着消费者健康意识的增强，新一代的人们对健康产品的需求也在逐步的增长。在所有已经应用的抗菌产品中，抗菌纤维是新一代的环保和健康产品，抗菌纤维是功能性纺织品中应用范围非常广泛的一种材料。抗菌纤维的制备方法一般为两种:1.是在聚合物的溶液中加入抗菌成分，而后进行溶液纺丝成型得到抗菌纤维，该种方法的生产工艺复杂，且使用范围受限;2.是通过浸渍或者浆料包裹等方式将抗菌成分负载在纤维基体上得到抗菌纤维。采用该种方法制备得到的抗菌纤维的抗菌成分容易脱落，性质不稳定，使用寿命较短。因此，针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚丙烯腈抗菌纤维的制备方法，该方法通过对聚丙烯腈纤维进行多步改性得到含醛基的胺化纤维，由于胺基对银离子具有很强的配位作用，能够迅速将银离子吸附在纤维基体表面并通过化学键将银离子固定，醛基的存在会使一价的银离子还原得到单质银。这样通过醛基和胺基的交替作用即可在纤维表面固定致密均匀的银膜，得到聚丙烯腈抗菌纤维。该方法步骤简单、抗菌性能稳定、使用寿命较长，适合放大生产。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种制备方法简单、性能稳定且寿命较长的聚丙烯腈抗菌纤维的制备方法。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:本发明的一种聚丙烯腈抗菌纤维的制备方法，包括以下步骤:
[0005](I)将聚丙烯腈纤维放入低级醇的碱溶液中，于20°C-100°C下浸泡2h_10h，随后取出纤维并放入有机胺溶液中，于40°C-120°C下浸泡0.5h-20h，取出纤维洗涤、干燥，即可得到改性聚丙烯腈纤维；
[0006](2)将改性聚丙烯腈纤维放入到含多醛基的有机物溶液中使之完全浸没，并于20°c-100°c下浸渍2h-10h，取出纤维洗涤、干燥，得到醛基聚丙烯腈纤维；
[0007](3)将步骤(2)所得纤维放入硝酸银的碱溶液中，于室温下浸泡0.1h-1h后取出，洗涤、干燥即得到腈纶抗菌纤维。
[0008]步骤(I)中低级醇为甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇中的一种或者混合物，其体积分数为50%-99%。
[0009]步骤(I)中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或其混合物，所加碱的质量浓度为1%_10%。
[0010]步骤(I)中的有机胺溶液为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺中的一种或其任意比例的混合溶液。[0011 ]步骤(I)中的有机胺溶液与腈纶纤维的体积比为50-100: I。
[0012]步骤(2)中多醛基的有机物为在有机物结构中至少存在两个醛基官能团。
[0013]步骤(2)中的多醛基的有机物溶液中含有一定量的硫酸或盐酸，多醛基的有机物溶液的浓度为0.2%-5%,硫酸或盐酸的浓度为0.1 % -0.5 %。
[0014]步骤(3)中硝酸银与氢氧化钠的质量比为1:1。
[0015]步骤(3)中硝酸银的碱溶液需要通过加适量氨水或乙二胺调节溶液的pH值在8?9范围内。
[0016]步骤(3)中硝酸银的溶液中，含有体积分数为0.1的助剂，所用助剂成分为乙醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或它们任意比例的混合溶液。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0018]采用上述技术方案制备腈纶抗菌纤维的有益效果在于:1.本发明制备得到的抗菌纤维的抗菌性能优越，抗菌成分不易脱落，性能稳定;2.构思巧妙，生产工艺简单且易于实现工业化放大生产，在服装纺织、空气净化及水处理杀菌消毒方面有着巨大的应用前景。
【附图说明】
[0019]图1为本发明整体制作流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本发明实施例中的附图，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。
[0021]请参阅图1，本发明提供的一种实施例:
[0022]—种抗菌聚丙烯腈纤维的制备方法，包括以下步骤:步骤一，改性聚丙烯腈纤维制备;步骤二，含醛基的胺化聚丙烯腈纤维制备;步骤三，腈纶抗菌纤维制备；
[0023]在所述的步骤一中，将聚丙烯腈纤维放入低级醇的碱溶液中，于20°C-100°C下浸泡2h-lOh，随后取出纤维并放入有机胺溶液中，于40 °C -120 °C下浸泡0.5h_20h，取出纤维洗涤、干燥，即可得到改性聚丙烯腈纤维；
[0024]在所述的步骤二中，将改性聚丙烯腈纤维放入到含多醛基的有机物溶液中使之完全浸没，并于20°C-100°C下浸渍2h-10h，取出纤维洗涤、干燥，得到含醛基的胺化聚丙烯腈纤维；
[0025]在所述的步骤三中，将步骤二所得纤维放入硝酸银的碱溶液中，于室温下浸泡
0.1h-1h后取出，洗涤、干燥即得到腈纶抗菌纤维。
[0026]实施例1
[0027](I)将Ig腈纶纤维放入45ml甲醇、55ml水和Ig氢氧化钠的混合溶液中，于20°C下浸泡2h，随后取出纤维并放入二乙烯三胺溶液中，于40°C下浸泡0.5h，取出纤维洗涤、干燥，得到改性聚丙烯腈纤维；
[0028](2)将改性聚丙烯腈纤维放入到含有0.1%盐酸的戊二醛溶液中使之完全浸没，并于20°C下浸渍2h，取出纤维洗涤、干燥，得到醛基聚丙烯腈纤维；
[0029](3)在500ml水中加入0.85g硝酸银和0.85g氢氧化钠，随后用氨水调节该溶液的pH值为8，配置得到硝酸银的碱溶液;将步骤(2)所得纤维放入该硝酸银的碱溶液中，并加入体积分数为0.1%的聚乙二醇，于室温下浸泡0.1h后取出，洗涤、干燥即得到腈纶抗菌纤维。
[0030]实施例2
[0031](I)将Ig腈纶纤维放入99ml乙二醇、Iml水和20g氢氧化钠的混合溶液中，于100°C下浸泡10h，随后取出纤维并放入三乙烯四胺溶液中，于120°C下浸泡20h，取出纤维洗涤、干燥，得到改性聚丙烯腈纤维；
[0032](2)将改性聚丙烯腈纤维放入到含有0.5%盐酸的葡萄糖溶液中使之完全浸没，并于100°C下浸渍10h，取出纤维洗涤、干燥，得到醛基聚丙烯腈纤维；
[°033] (3)在IL水中加入1.7g硝酸银和1.7g氢氧化钠，随后用氨水调节该溶液的pH值为9，配置得到硝酸银的碱溶液;将步骤(2)所得纤维放入该硝酸银的碱溶液中，并加入体积分数为1.0%的聚乙烯吡咯烷酮，于室温下浸泡Ih后取出，洗涤、干燥即得到腈纶抗菌纤维。
[0034]实施例3
[0035](I)将Ig腈纶纤维放入60ml乙醇、40ml水和1g氢氧化钠的混合溶液中，于60°C下浸泡6h，随后取出纤维并放入质量比为1:1的乙二胺和多乙烯多胺的混合溶液中，于80°C下浸泡10h，取出纤维洗涤、干燥，得到改性聚丙烯腈纤维；
[0036](2)将改性聚丙烯腈纤维放入到含有0.3%盐酸的酒石酸钠溶液中使之完全浸没，并于60°C下浸渍6h，取出纤维洗涤、干燥，得到醛基聚丙烯腈纤维；
[0037](3)在800mL水中加入1.0g硝酸银和1.0g氢氧化钠，随后用氨水调节该溶液的pH值为8.5，配置得到硝酸银的碱溶液;将步骤(2)所得纤维放入该硝酸银的碱溶液中，并加入体积分数为0.5%的乙醇，于室温下浸泡0.5h后取出，洗涤、干燥即得到腈纶抗菌纤维。
[0038]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
【主权项】
1.一种抗菌聚丙烯腈纤维的制备方法，包括以下步骤:步骤一，改性聚丙烯腈纤维制备;步骤二，含醛基的胺化聚丙烯腈纤维制备;步骤三，腈纶抗菌纤维制备;其特征在于: 在所述的步骤一中，将聚丙烯腈纤维放入低级醇的碱溶液中，于20°C-100°C下浸泡2h-1 Oh，随后取出纤维并放入有机胺溶液中，于40°C-120°C下浸泡0.5h-20h，取出纤维洗涤、干燥，即可得到改性聚丙烯腈纤维； 在所述的步骤二中，将改性聚丙烯腈纤维放入到含多醛基的有机物溶液中使之完全浸没，并于20°C-10(TC下浸渍2h-10h，取出纤维洗涤、干燥，得到含醛基的胺化聚丙烯腈纤维； 在所述的步骤三中，将步骤二所得纤维放入硝酸银的碱溶液中，于室温下浸泡0.1h-1h后取出，洗涤、干燥即得到腈纶抗菌纤维。2.根据权利要求1所述的腈纶抗菌纤维的制备方法，其特征在于:所述的低级醇为甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇中的一种或者混合物，其体积分数为50%-99%，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或混合物，所加碱的质量浓度为I % -1 O %。3.根据权利要求1所述的抗菌腈纶纤维的制备方法，其特征在于:所述的多醛基的有机物为在有机物结构中至少存在两个醛基官能团。4.根据权利要求1所述的抗菌腈纶纤维的制备方法，其特征在于:所述的有机胺溶液为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺中的一种或其任意比例的混合溶液。5.根据权利要求1所述的抗菌腈纶纤维的制备方法，其特征在于:所述的有机胺溶液与腈纶纤维的体积比为50-100: I。6.根据权利要求1所述的抗菌腈纶纤维的制备方法，其特征在于:所述的多醛基的有机物溶液中含有一定量的硫酸或盐酸，多醛基的有机物溶液的浓度为0.2%-5%,硫酸或盐酸的浓度为0.1%_0.5%。7.根据权利要求1所述的抗菌腈纶纤维的制备方法，其特征在于:所述的硝酸银的碱溶液的配制条件为硝酸银与氢氧化钠的质量比为1:1，通过加适量氨水或乙二胺调节溶液的pH值在8?9范围内。8.根据权利要求1所述的抗菌腈纶纤维的制备方法，其特征在于:所述的硝酸银溶液中，含有体积分数为0.1 %-1.0 %的的助剂，所用助剂成分为乙醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或它们任意比例的混合溶液。9.根据权利要求1所述的抗菌腈纶纤维的制备方法，其特征在于:所述的所有干燥温度均在70°C?100°C范围内。
【文档编号】D06M101/28GK105821653SQ201610237604
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】刘彦洋, 陈兆文, 范海明, 管迎梅, 张琴, 刘大鑫, 王循良, 杜跃敏, 孙世操, 王力
【申请人】邯郸派瑞电器有限公司