一种高弹性纺织纤维及其制备工艺的制作方法

本发明属于纺织纤维，具体涉及一种高弹性纺织纤维及其制备工艺。

背景技术：

1、随着社会的进步，科学技术的发展和生活水平的提高，人们的穿着消费观念和市场需求发生了显著的变化，对纤维和纺织品的要求已不仅仅是耐穿耐用和漂亮好看，还追求纺织品的穿着舒适性、健康性、安全防护性和环保性等。在众多的功能纺织纤维品种中，弹性纤维因可赋予人体良好的接触感，在服装的穿着舒适性、蓬松保暖等方面扮演着不可替代的角色，所以在纺织行业中占据着稳固的地位，而且赋予纺织面料一定的弹性已然成为服用纺织品一种必然的发展趋势。弹性纤维按品种和组成主要分为：聚氨酯纤维、二烯类弹性纤维、聚醚酯弹性纤维、复合弹性纤维、聚烯烃弹性纤维和硬弹性纤维等。

2、聚氨酯纤维的高回弹性是目前所有弹性纤维都无法比拟的，它的断裂伸长率可大于500％，具有优异的抗张强度、抗撕裂强度；同时与染料染色时的亲和性极好，易于服饰等纺织品的后期加工，是性能优异的纺织纤维原料。但传统的聚氨酯弹性纤维抗菌性能较差，且极易被微生物定植污染，长期使用后会在纺织品表面积累大量的细菌，严重威胁人类的身体健康。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高弹性纺织纤维及其制备工艺，以解决聚氨酯纤维抗菌性较差的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、本发明提供一种高弹性纺织纤维的制备工艺，包括以下步骤：

4、步骤一：s1：将原卟啉和n,n’-二羰基咪唑加入二甲亚砜中，置于摇床中40℃下反应，二甲亚砜和去离子水先后洗涤，真空干燥得到活化原卟啉；

5、将三水合硝酸铜和2-氨基对苯二甲酸加入n,n-二甲基甲酰胺中搅拌，加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌，得到混合液；

6、s2：将混合液、活化原卟啉和均苯三甲酸加入乙醇溶液中，放入聚四氟乙烯反应釜中置于烘箱中反应，自然冷却，乙醇和n,n-二甲基甲酰胺交替洗涤，干燥至恒重得到铜基复合纳米材料；

7、步骤二：将聚合物二醇和二异氰酸酯进行预聚反应，加入扩链剂，搅拌，得到聚氨酯溶液；

8、步骤三：将铜基复合纳米材料和分散剂加入研磨机中研磨，加入聚氨酯溶液，搅拌得到纺丝原液；然后将纺丝原液进行湿法纺丝，纺丝原液经过喷丝板后置于凝固浴中，经过拉伸牵引、干燥、卷绕，得到聚氨酯抗菌纤维。

9、作为本发明的一种优选方案，聚合物二醇为聚四亚甲基醚二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇和聚己内酯二醇中的一种。

10、作为本发明的一种优选方案，二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种以任意比例组合。

11、作为本发明的一种优选方案，扩链剂为乙二胺、1,3-丙二胺和1,4-丁二醇中的一种或多种以任意比例组合。

12、作为本发明的一种优选方案，分散剂为n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的一种。

13、作为本发明的一种优选方案，在步骤一中：s1中原卟啉、n,n’-二羰基咪唑和二甲亚砜的用量比为0.3-0.45g：0.1-0.12g：60ml；三水合硝酸铜、2-氨基对苯二甲酸、n,n-二甲基甲酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的用量比为2g：0.8g：50ml：0.2g；s2中混合液、活化原卟啉、均苯三甲酸和乙醇溶液的用量比为4.5ml：1.2-1.5g：0.12g：30ml。

14、作为本发明的一种优选方案，步骤二中聚合物二醇、二异氰酸酯和扩链剂的用量比为3-4.5g：1-1.2g：0.8-1g；步骤三中铜基复合纳米材料、分散剂和聚氨酯溶液的用量比为8-12g：150-200ml：50-75ml。

15、一种高弹性纺织纤维，由以上步骤制备而得。

16、本发明的有益效果：

17、本发明在制备高弹性纺织纤维的过程中，首先对铜基纳米颗粒进行改性，增加其活性位点，然后接枝原卟啉合成了一种抗菌效果优异的纳米粒子，将其与聚氨酯进行湿法纺丝，得到了抗菌效果优异的聚氨酯弹性纤维：铜离子的缓慢持续释放可实现对细菌的持久对抗作用，同时由于原卟啉的引入，显著提升了聚氨酯纤维在光照条件下的抗菌能力，与铜纳米颗粒实现协同抗菌效果，在灭菌过程中不会使微生物产生耐药性，实现长效抗菌作用。

18、本发明中，铜基复合纳米材料的添加提高聚氨酯弹性纤维的力学性能，制得的弹性纤维弹性良好、回弹性高，提高了聚氨酯纤维的拉伸耐久性。

19、本发明制备的高弹性纺织纤维具有持久抗菌能力，且价格低廉、制备工艺简单、污染小，适合大规模生产。

技术特征：

1.一种高弹性纺织纤维的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高弹性纺织纤维的制备工艺，其特征在于，聚合物二醇为聚四亚甲基醚二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇和聚己内酯二醇中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高弹性纺织纤维的制备工艺，其特征在于，二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种以任意比例组合。

4.根据权利要求1所述的一种高弹性纺织纤维的制备工艺，其特征在于，扩链剂为乙二胺、1,3-丙二胺和1,4-丁二醇中的一种或多种以任意比例组合。

5.根据权利要求1所述的一种高弹性纺织纤维的制备工艺，其特征在于，分散剂为n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种高弹性纺织纤维的制备工艺，其特征在于，在步骤一中：s1中原卟啉、n,n’-二羰基咪唑和二甲亚砜的用量比为0.3-0.45g：0.1-0.12g：60ml；三水合硝酸铜、2-氨基对苯二甲酸、n,n-二甲基甲酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的用量比为2g：0.8g：50ml：0.2g；s2中混合液、活化原卟啉、均苯三甲酸和乙醇溶液的用量比为4.5ml：1.2-1.5g：0.12g：30ml。

7.根据权利要求1所述的一种高弹性纺织纤维的制备工艺，其特征在于，步骤二中聚合物二醇、二异氰酸酯和扩链剂的用量比为3-4.5g：1-1.2g：0.8-1g；步骤三中铜基复合纳米材料、分散剂和聚氨酯溶液的用量比为8-12g：150-200ml：50-75ml。

8.一种高弹性纺织纤维，其特征在于，由权利要求1-7任意一项所述的制备工艺制备而成。

技术总结本发明公开了一种高弹性纺织纤维及其制备工艺，属于纺织纤维技术领域。本发明中制备高弹性纺织纤维的制备工艺，具体包括以下步骤：首先将聚合物二醇和二异氰酸酯进行预聚反应，加入扩链剂，搅拌得到聚氨酯溶液；然后将铜基复合纳米材料和分散剂加入研磨机中研磨，加入聚氨酯溶液，搅拌得到纺丝原液；最后将纺丝原液进行湿法纺丝，纺丝原液经过喷丝板后置于凝固浴中，经过拉伸牵引、干燥、卷绕，得到聚氨酯抗菌纤维。本发明中使用铜基复合纳米材料，由接枝原卟啉的改性铜基纳米材料制备而得，一方面提高了聚氨酯弹性纤维的抗菌活性，扩大了其应用领域，另一方面增强了其力学性能。技术研发人员：任如同,杨华伟,杨亚飞受保护的技术使用者：阜南县晟乾针织有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12