一种环保抗菌混纺纱线及其制备方法与流程

本技术涉及混纺纱线领域，尤其是涉及一种环保抗菌混纺纱线及其制备方法。

背景技术：

1、随着生活水平的逐渐提高，人们对于纺织品的要求越来越高，更加强调健康、绿色、安全，纺织品作为紧贴人体的防护材料，本身具有疏松多孔的结构，以满足人们对于透气舒适衣服的要求，由于其孔隙结构以及纺织品本身的亲水性能，纺织品在日常生活中够吸收人体产生的汗液或油脂，但也给细菌繁殖以及生长提供了良好的条件。细菌在纺织品上繁殖并且可能通过人体皮肤、呼吸道以及消化道等对人体健康造成危害，大量的细菌和霉菌繁殖还可能会造成纺织品表面产生菌斑，对纺织品本身外观和质量造成影响。

2、天然植物纤维例如乌拉草纤维、亚麻纤维等是一种绿色环保的纤维材料，并且具有抵抗真菌侵蚀和寄生的能力，制得的纺织品具有一定的抗菌性，可以满足人们对于绿色环保抗菌的纺织品的大部分需求，但是天然植物纤维通过纺纱得到的纺织品强度不高，纤维间抱合力差，在纺纱过程中纤维容易发生断裂，并且天然植物纤维上具有的孔隙和空腔结构会为厌氧细菌的繁殖提供场所，得到的纺织品抑菌性能不佳。

技术实现思路

1、为得到一种绿色环保，抗菌性能优异并且具有良好力学性能的纺织品，本技术提供了一种环保抗菌混纺纱线及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供了一种环保抗菌混纺纱线，所述混纺纱线的原料包括质量比为(65～70)：(30～35)的天然植物纤维和改性莫代尔纤维；所述改性莫代尔纤维的表面接枝有酚基壳聚糖。

3、优选的，所述天然植物纤维包括乌拉草纤维、亚麻纤维、竹原纤维、藕丝纤维和月桃纤维中的一种或几种的组合。

4、更优选的，天然植物纤维为乌拉草纤维、藕丝纤维和月桃纤维的组合。

5、通过采用上述技术方案，莫代尔纤维是一种可再生的纤维素纤维，其原料全部都是天然材料，与天然植物纤维混纺后制得的纱线绿色环保。并且莫代尔纤维作为粘胶纤维的一种，具有相对更高的成纱强度以及条干均匀性，其干强和湿强都远超同类粘胶纤维，天然植物纤维与其混纺之后能够很好的改善本身的强度，得到的纱线性能优异，制得的纺织品绿色环保并具有良好的力学性能。

6、天然植物纤维中例如乌拉草纤维中含有黄酮类抗菌物质，对一般细菌有良好的抑制作用，并且改性莫代尔纤维表面接枝有酚基壳聚糖，壳聚糖本身带有正电荷能够与细菌表面的负电荷物质之间形成静电吸引，进而改变细菌细胞膜的渗透性，致使细胞内部的重要物质邪路，从而达到杀死细胞的目的，同时壳聚糖还能够抑制微生物细胞内部的dna转录过程，使细胞无法进行正常的新陈代谢，从而起到抑菌作用。

7、同时改性莫代尔纤维表面接枝的是酚基壳聚糖，经过酚基改性后的壳聚糖在与天然植物纤维混纺的过程中，可以与植物纤维表面含有的羟基自由基之间形成强氢键，使植物纤维与改性莫代尔纤维能够紧密的结合在一起，改善天然植物纤维的纤维间抱合力差的问题，在混纺过程中不易发生断裂的现象，使得得到的混纺纱线干湿强度有明显提升。

8、优选的，所述改性莫代尔纤维按照以下方法制备得到：

9、s101.将后处理改性剂1添加到去离子水中，配置成质量分数为8～12％的后处理溶液1，调节后处理溶液1的ph为5～6，莫代尔纤维与后处理溶液1的浴比为1：(20～25)，处理温度为50～60℃，处理时间为2～3h，经过洗涤干燥得到一次处理后莫代尔纤维；

10、s102.将后处理改性剂2添加到去离子水中，配置成质量分数为30～40％的后处理溶液2，一次处理后莫代尔纤维与后处理溶液2的浴比为1：(30～32)，处理温度为55～60℃，处理时间为1～1.5h，再经过洗涤干燥得到改性莫代尔纤维。

11、优选的，所述后处理改性剂1包括质量比为1：(0.08～0.12)的丙烯酸类单体和引发剂；所述丙烯酸类单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或几种的组合。

12、优选的，引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化氢、过硫酸铵中的一种或几种的组合。

13、优选的，所述后处理改性剂2包括质量比为(2～3)：(7～8)的乙二胺和酚基壳聚糖。

14、通过采用上述技术方案，莫代尔纤维表面含大量的羟基基团，后处理改性剂1中含有的丙烯酸单体能够与莫代尔纤维表面的羟自由基结合，进而在引发剂的作用下进行本体聚合反应，在莫代尔纤维表面先接枝有丙烯酸类聚合物，然后经过后处理改性剂2的改性处理，其中的酚基壳聚糖能够与丙烯酸类聚合物进行结合，丙烯酸类聚合物能够作为过渡层将酚基壳聚糖与莫代尔纤维相互连接，通过丙烯酸类聚合物的接枝改性，莫代尔纤维表面含有更多的活性含氧基团，在增加莫代尔纤维表面稳定性的同时提高与酚基壳聚糖之间的接枝率；同时后处理改性剂中添加有乙二胺，乙二胺中含有的氨基能够同时将丙烯酸类聚合物和酚基壳聚糖与莫代尔纤维相互结合，在莫代尔纤维表面形成交联网状结构，交联后的纤维不仅表面含有具有高效抑菌性的酚基壳聚糖同时交联结构还能够增强莫代尔纤维的强度，与酚基壳聚糖中含有的极性基团共同与天然植物纤维之间形成氢键，进一步提高混纺纱线之间的结合力，进而增强混纺纱线的强度。

15、优选的，所述酚基壳聚糖的原料包括质量比为1：(3～4)：(0.2～0.4)的壳聚糖、单宁酸和羧基活化剂。

16、优选的，所述羧基活化剂为质量比为1：(1～1.2)的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基丁二酰亚胺的混合物。

17、通过采用上述技术方案，在羧基活性剂的作用下，壳聚糖被单宁酸所修饰，单宁酸中含有大量的邻苯二酚基团，一方面含有的大量的活性含氧基团能够提高壳聚糖与莫代尔纤维之间的反应活性，提高接枝率，另一方面邻苯二酚基团能够与天然植物纤维表面含有的羟基之间形成强氢键，能够显著提升天然植物纤维与改性莫代尔纤维之间的结合力，两种纤维结合紧密有利于提高混纺纱线的干湿强度，也使得天然植物纤维在混纺过程中不容易断裂。

18、优选的，所述酚基壳聚糖按照以下方法制备得到：将壳聚糖添加到醋酸溶液中，搅拌溶解得到壳聚糖溶液；将单宁酸添加到溶剂中，搅拌溶解得到单宁酸溶液；调节壳聚糖溶液温度为30～35℃，在搅拌的同时添加进单宁酸溶液和羧基活化剂，搅拌反应20～24h，反应结束后经过透析、冷冻干燥得到酚基壳聚糖。

19、优选的，醋酸溶液中醋酸的质量分数为1.5～2％。

20、优选的，溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮中的一种或几种的组合。

21、通过采用上述技术方案，在羧基活化剂的作用下，将单宁酸中的苯酚结构接枝到壳聚糖分子结构中的氨基上，暴露在外的酚基还能够增加壳聚糖的抗菌活性，在提高壳聚糖反应活性的同时提高改性莫代尔纤维与天然植物纤维之间的结合力，并且提升得到的混纺纱线的抗菌性。

22、优选的，所述莫代尔纤维经过氧化剂氧化预处理；所述氧化剂包括高锰酸钾、高碘酸钠中的一种或两种的组合。

23、优选的，莫代尔纤维经过氧化剂氧化预处理的步骤如下：将氧化剂添加到去离子水中，配置成浓度为1.2～1.3g/l的氧化剂溶液，在50～70℃下，将莫代尔纤维放入氧化剂溶液中浸泡10～15min，然后经过洗涤干燥得到氧化莫代尔纤维。

24、通过采用上述技术方案，在莫代尔纤维表面含有的羟自由基由于在固态下会聚集成为不同水平的结晶性原纤结构，导致高反应活性的羟基部分被封闭在晶区，进而导致莫代尔纤维的接枝反应活性有所下降，经过氧化剂氧化处理之后，莫代尔纤维表面的羟基部分被氧化成为羧基和醛基，可以增强与丙烯酸类单体以及酚基壳聚糖之间的反应活性，在乙二胺的作用下，得到的交联网状结构更加紧密，得到的改性莫代尔的强度有所提高，接枝率也有所增强，得到的混纺纱线的抗菌性能有所增加。

25、第二方面，本技术还提供了一种环保抗菌混纺纱线的制备方法，包括以下步骤制备得到：

26、s201.将经过染色处理后的天然植物纤维和改性莫代尔纤维按质量比进行混合；

27、s202.将s201步骤中得到的混合后的纤维进行梳棉处理，其中生条定量为20～25g/5m；

28、s203.采用三道混并处理将经过梳棉处理后的纤维进行并条，并条数量为6～8；

29、s204.将并条处理后的纤维经过粗纱以及细纱工序得到环保抗菌混纺纱线。

30、综上所述，本技术具有如下有益效果：

31、1、本技术的环保抗菌混纺纱线由天然植物纤维与改性莫代尔纤维混纺得到，两者均为绿色环保的纤维制品，天然植物纤维能够提供部分抗菌性能，改性莫代尔纤维的干湿强度高，能够弥补天然植物纤维强度不够的问题，得到的混纺纱线强度优异具有一定的抗菌性。

32、2、本技术中改性莫代尔纤维表面接枝有酚基壳聚糖，壳聚糖具有优异的抗菌性能，能够通过改变细菌细胞膜的渗透性以及抑制微生物细胞内部的dna转录过程实现高效抗菌性；同时壳聚糖还经过单宁酸修饰改性处理，经过酚基改性后的壳聚糖抗菌性有一定提升，其中含有的邻苯二酚基团还能够与植物纤维表面含有的羟基自由基之间形成强氢键，使植物纤维与改性莫代尔纤维能够紧密的结合在一起，改善天然植物纤维的纤维间抱合力差的问题，使得得到的混纺纱线干湿强度有明显提升。

33、3、在改性莫代尔纤维的后处理过程中，莫代尔纤维表面还接枝聚合有丙烯酸类聚合物，添加的乙二胺还使得接枝化合物在莫代尔纤维表面形成交联网状结构，增加稳定性以及反应活性的同时，由于一般后处理改性添加抗菌性的纤维耐久性不高，而本技术经过丙烯酸类聚合物以及酚基壳聚糖在莫代尔纤维表面形成交联网状结构可以进一步的提高抗菌性物质在纤维表面的结合力，减少或者避免混纺纱线抗菌性的丧失，增加混纺纱线抗菌性的长效性。