一种防水芳香染色纱线及其制备方法与流程

本发明涉及纱线，具体为一种防水芳香染色纱线及其制备方法。

背景技术：

1、随着生活水平的提高，对于服装面料的要求越来越高，尤其是对于面料的功能性要求越来越高。防水功能性面料越来越受到消费者的喜爱。一般在棉类纤维上进行防水整理，常规的防水整理剂一般是硫酸铝、脂肪酸铬络合物、长链脂肪烃的铵化合物，采用先浸轧后焙烘的方式在面料上形成涂层，这种方法复杂、流程长、耗能大而且只具有半耐久或不耐久性的特点，整理后面料或纱线手感较硬。同样的，棉纤维等天然纤维在使用时，能够作为微生物的生长原料被分解，成为微生物的滋生地。另外的，纱线细，比表面积大，在阳光下能吸收到更多的紫外线，抗紫外线性能差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防水芳香染色纱线及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防水芳香染色纱线，所述防水芳香染色纱线由芳香微胶囊、改性纤维素混合纺丝后，进行染色处理制得。

3、进一步的，所述改性纤维素由壳聚糖、2,4-羟基苯甲醛、4-溴-3-巯基苯甲酸、10-烯基十一烷氧基三甲基硅烷、溴化纤维素制得。

4、进一步的，一种防水芳香染色纱线的制备方法，包括以下制备步骤：

5、(1)将壳聚糖分散于壳聚糖质量40～60倍的甲醇，溶胀1h后，升温至40～50℃，加入壳聚糖质量9.0～15.4倍的2,4-羟基苯甲醛醇溶液，反应10～12h后，抽滤，依次用甲醇、去离子水洗涤4次，加入壳聚糖质量14～22倍的无水乙醇，75～82℃萃取12h后，抽滤，50℃、真空度为-0.08mpa下干燥10h得席夫碱化合物；

6、(2)将席夫碱化合物、1,2-二氯乙烷、4-溴-3-巯基苯甲酸按质量比1:6:0.9～1:12:1.2混合，在氩气保护下，置于冰浴中，60～80rpm搅拌10min后，加入席夫碱化合物质量4～5倍的伊顿试剂，继续搅拌30min后，撤去冰浴，于室温下继续搅拌30～50min，置于油浴中，升温至50～60℃，反应12h后，冷却至室温，用水萃取3次，取有机层，用饱和食盐水萃取1次，用无水硫酸钠干燥1h，过滤，真空度-0.06mpa、60℃浓缩3～4h后，80℃干燥24h得二苯甲酮化合物；

7、(3)将二苯甲酮化合物、10-烯基十一烷氧基三甲基硅烷、二氯甲烷、三乙胺按质量比1:0.5:7:0.08～1:0.7:11:0.1混合，室温反应6～10h，升温至50℃，反应4～7h得有机硅化合物；

8、(4)将预处理纤维素、无水四氢呋喃、三乙胺、4-二甲氨基吡啶、2-溴异丁酰溴溶液按质量比1:89:1.95:0.5:31.7混合，密封并在25℃、氮气氛围下，60～80rpm搅拌24h后，分别用无水乙醇、无水四氢呋喃和丙酮于8000rpm离心8～15min，得溴化纤维素；

9、(5)将溴化纤维素、n,n-二甲基甲酰胺、六亚甲基二异氰酸酯按质量比1:5:0.5混合，60℃、80rpm搅拌7～8h后，加入溴化纤维素质量5～8倍的n,n-二甲基甲酰胺、溴化纤维素质量0.5～0.8倍的有机硅化合物，相同温度下继续搅拌反应12～14h后，用去离子水洗涤6次，真空度-0.08mpa、90℃干燥24h，得改性纤维素；

10、(6)将改性纤维素、芳香微胶囊、n,n-二甲基乙酰胺按质量比1:0.2:5～1:0.5:5混合，45～55℃、100rpm搅拌30～60min后，静电纺丝，再于20～40捻/10cm下加捻，得30～35dtex的纱线；将纱线按浴比1:20置于染色液，染色液中活性染料和去离子水的质量比为1:24～1:49，浸渍10～30min后，取出，按浴比1:20置于盐碱浴，55～65℃下浸渍3～5min后，取出，100～105℃蒸汽固色8～10min，用冷水洗涤2～3次，60℃干燥12h得防水芳香染色纱线。

11、进一步的，步骤(1)所述2,4-羟基苯甲醛醇溶液为2,4-羟基苯甲醛和无水乙醇按质量比1:6混合。

12、进一步的，步骤(4)所述预处理纤维的制备方法为：将棉纤维素、质量分数为64％的硫酸溶液按质量比1:15.5混合，50℃、100rpm搅拌1～2h后，加入反应液体积10倍的去离子水，8000rpm离心20～30min，置入分子量为8000～14000的透析袋中，用去离子水透析7d，得预处理纤维素。

13、进一步的，步骤(4)所述2-溴异丁酰溴溶液为2-溴异丁酰溴、无水四氢呋喃按质量比1:5.34混合。

14、进一步的，步骤(6)所述芳香微胶囊的制备方法为：50℃水浴下，质量分数为0.5～2.5％的明胶水溶液、质量分数为0.5～2.5％的阿拉伯胶水溶液按体积比1:1混合，得壁材溶液，按芯壁比1:1～1:3加入茉莉花精油，10000rpm搅拌3～5min后，水浴温度降温至40℃，200～800rpm搅拌30min后，加入乙酸至溶液ph为3.1～4.3，反应30～40min后，降温至10℃，加入碳酸氢钠至溶液ph为6，加入壁材溶液质量0.06倍的转谷氨酰胺酶，继续反应4～8h后，过滤，用去离子水离心洗涤3次后，60℃干燥24h得芳香微胶囊。

15、进一步的，步骤(6)所述纺丝条件为：30℃、针尖内径为0.1mm、收集距离为15～20cm、电场强度为1.0～1.4kv/cm、挤出速率为0.02～0.06ml/min；所述盐碱浴为硫酸钠20～30g/l、碳酸钠40～50g/l。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

17、本发明利用植物芳香精油通过乳化形成芳香微胶囊，能够有效、持续地发散芳香气味，有舒缓、令人心旷神怡的功效，同时利用微胶囊结构，能对精油有效保护和储存，能与改性纤维充分混合，且香料损失小，节约成本，适用于大规模生产，同时改性纤维的疏水性，使香料不易被洗掉，香味更持久，然后浸入活性燃料中，利用硫酸钠进行促染，获得染色纱线，以实现抗菌、防水、抗紫外的效果。

18、本发明利用壳聚糖为原料，能够吸附在细胞表面，形成一层高分子膜，阻止营养物质向细胞内的运输，从而起到抑菌杀菌作用，利用其氨基与2,4-羟基苯甲醛的醛基反应，形成席夫碱，在壳聚糖分子链上引入席夫碱结构，提高壳聚糖的抗菌活性，从而提高纱线的抗菌性，接着，2,4-羟基苯甲醛的芳基与4-溴-3-巯基苯甲酸的羧基反应，形成二苯甲酮结构，能够吸收紫外光，提高纱线的抗紫外效果，然后，4-溴-3-巯基苯甲酸的巯基与10-烯基十一烷氧基三甲基硅烷的双键反应，引入长链硅烷基团，提高纱线的防水效果，再利用羟基，接枝于溴化纤维素，获得改性纤维素。

技术特征：

1.一种防水芳香染色纱线，其特征在于，所述防水芳香染色纱线由芳香微胶囊、改性纤维素混合纺丝后，进行染色处理制得。

2.根据权利要求1所述的一种防水芳香染色纱线，其特征在于，所述改性纤维素由壳聚糖、2,4-羟基苯甲醛、4-溴-3-巯基苯甲酸、10-烯基十一烷氧基三甲基硅烷、溴化纤维素制得。

3.一种防水芳香染色纱线的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

4.根据权利要求3所述的一种防水芳香染色纱线的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述2,4-羟基苯甲醛醇溶液为2,4-羟基苯甲醛和无水乙醇按质量比1:6混合。

5.根据权利要求3所述的一种防水芳香染色纱线的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述预处理纤维的制备方法为：将棉纤维素、质量分数为64％的硫酸溶液按质量比1:15.5混合，50℃、100rpm搅拌1～2h后，加入反应液体积10倍的去离子水，8000rpm离心20～30min，置入分子量为8000～14000的透析袋中，用去离子水透析7d，得预处理纤维素。

6.根据权利要求3所述的一种防水芳香染色纱线的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述2-溴异丁酰溴溶液为2-溴异丁酰溴、无水四氢呋喃按质量比1:5.34混合。

7.根据权利要求3所述的一种防水芳香染色纱线的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述芳香微胶囊的制备方法为：50℃水浴下，质量分数为0.5～2.5％的明胶水溶液、质量分数为0.5～2.5％的阿拉伯胶水溶液按体积比1:1混合，得壁材溶液，按芯壁比1:1～1:3加入茉莉花精油，10000rpm搅拌3～5min后，水浴温度降温至40℃，200～800rpm搅拌30min后，加入乙酸至溶液ph为3.1～4.3，反应30～40min后，降温至10℃，加入碳酸氢钠至溶液ph为6，加入壁材溶液质量0.06倍的转谷氨酰胺酶，继续反应4～8h后，过滤，用去离子水离心洗涤3次后，60℃干燥24h得芳香微胶囊。

8.根据权利要求3所述的一种防水芳香染色纱线的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述纺丝条件为：30℃、针尖内径为0.1mm、收集距离为15～20cm、电场强度为1.0～1.4kv/cm、挤出速率为0.02～0.06ml/min；所述盐碱浴为硫酸钠20～30g/l、碳酸钠40～50g/l。

技术总结本发明公开了一种防水芳香染色纱线及其制备方法，涉及纱线技术领域。本发明利用壳聚糖、2,4‑羟基苯甲醛、4‑溴‑3‑巯基苯甲酸、10‑烯基十一烷氧基三甲基硅烷改性纤维素，获得改性纤维素，在纤维素分子链中引入二苯甲酮、席夫碱和壳聚糖，能够起到抑菌杀菌、吸收紫外线的作用，同时还引入长链硅烷基团，提高纱线的防水效果；然后利用植物芳香精油通过乳化形成芳香微胶囊，能够有效、持续地发散芳香气味，还能与改性纤维充分混合，且改性纤维的疏水性，使香料不易被洗掉，香味更持久，然后浸入活性燃料中，利用硫酸钠进行促染，获得染色纱线。本发明制备的纱线具有抗菌、防水、抗紫外的效果。技术研发人员：杨欣,王华,邵正国受保护的技术使用者：盐城市金达纺织有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22