[发明专利]共混添加改性法制造抗菌腈纶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗菌腈纶的制造方法，特别涉及采用以硫氰酸钠水溶液为溶剂的湿法纺丝工艺及共混添加改性法制造抗菌腈纶的方法。

背景技术

近年来，人们在追求化纤织物舒适性的同时，还愈来愈注重织物的保健功能，其中具有杀菌或抑菌功能的抗菌织物就很受青睐，如抗菌内衣、抗菌袜子等。抗菌织物通常由具有抗菌性能的抗菌功能性纤维制造而成，腈纶具有良好的保暖性和透湿性，且易于与羊毛和棉花混纺，适宜制造内衣、袜子等贴身穿着的织物，因而抗菌腈纶是非常理想的抗菌功能性纤维，其研发也很受关注。

目前，制造抗菌腈纶主要通过物理改性和化学改性两种途径。化学改性使抗菌剂以化学键与聚合物分子链接，具有耐洗、耐摩，抗菌性持久的优点，如中国专利申请200610023798.7所介绍的。但化学改性需对聚合工艺进行较大的改动，在现有的腈纶生产装置上实施较为复杂。物理改性主要包括共混添加、后整理或涂层等方法，后整理或涂层虽然不涉及腈纶纺丝制造工艺本质的变动，但由于抗菌剂一般仅存在于纤维的表面，抗菌性不持久，不耐洗、耐磨。相对而言，共混添加改性的方法较为理想，它通常是在纺丝原液中共混添加抗菌剂，纺丝成形后使抗菌剂均匀分布于纤维内部。虽然抗菌剂与聚合物分子无化学键的链接，但抗菌剂仍能长时间保留在纤维中，抗菌性也非常持久。

现有技术中，已被采用的用于制造抗菌腈纶的抗菌剂有不溶于腈纶纺丝原液的无机物。如日本专利JP8060434介绍在腈纶成纤聚合物中加入10～35wt％的粒径为0.1～2.0微米的ZnO，SiO₂和B₂O₃颗粒来制得抗菌腈纶，显然，成纤聚合物中加入如此大量的固体颗粒将恶化纺丝成形条件，缩短纺丝组件和滤器的使用周期，且会导致纤维物性指标的下降。

由现有技术已知，二苯醚衍生物一类的有机物也是一种理想的抗菌剂，如2，4，4′-三氯-2′-羟基二苯醚，当与苯酚的衍生物复配使用时效果更佳。它们无毒或低毒，且广谱、高效。如日本专利JP58169511介绍采用如2，4，4′-三氯-2′-羟基二苯醚的二苯醚衍生物为抗菌剂，以有机溶剂为纺丝原液的溶剂介质，通过湿法纺丝工艺制得抗菌腈纶。由于这种抗菌剂在纺丝原液中有良好的溶解性能，对纺丝成形条件基本不产生不良影响，且最终制得的纤维中抗菌剂以分子形态均匀地存在于聚合物分子间，故耐洗、耐磨，抗菌性持久，纤维物性指标也不会下降。但遗憾的是，上述有机物抗菌剂在无机的水性溶剂(如硫氰酸钠水溶液)中则会形成晶状的析出物。而我们知道，以硫氰酸钠水溶液为溶剂的湿法纺丝工艺目前仍是主要的腈纶生产路线之一，因此，将上述有机物抗菌剂用于该工艺来制造抗菌腈纶是本技术领域所期望的。

发明内容

本发明提供了一种共混添加改性法制造抗菌腈纶的方法，该方法采用以硫氰酸钠水溶液为溶剂的湿法纺丝工艺，抗菌添加剂采用二苯醚衍生物一类的有机物为抗菌剂。本发明解决了抗菌剂与纺丝原液相容性差这一技术问题。

以下是本发明具体的技术方案：

一种共混添加改性法制造抗菌腈纶的方法，该方法采用以硫氰酸钠水溶液为溶剂的湿法纺丝工艺，包括纺丝原液中加入抗菌添加剂并混合均匀，经纺丝和后处理过程制得纤维产品。抗菌添加剂为一种溶液，其组分包括抗菌剂、增溶剂、乳化剂和溶剂，其中：

抗菌剂为A，或A和B的混合物，A为2，4，4′-三氯-2′-羟基二苯醚，B取自4-氯-3，5-二甲基苯酚或2，4-二氯-3，5-二甲苯酚中的一种，A与B的重量比为1∶0～0.3；增溶剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，分子量为7500～9500，其中聚氧乙烯含量为80～85wt％；乳化剂取自Tween-20、Tween-40、Tween-60或Tween-80中一种，或两种以上的混合物；溶剂为聚乙二醇-400。

增溶剂和乳化剂两者的总量与抗菌剂的重量比为1～3∶1；增溶剂与乳化剂的重量比为10∶0.5～4，抗菌添加剂中抗菌剂的含量为5～20wt％。

以纺丝原液中总固为基准，抗菌剂的加入量为0.5～2.2wt％。

上述抗菌添加剂中：抗菌剂A与B的重量比最好为1∶0.1～0.2；乳化剂最好为Tween-60；增溶剂和乳化剂两者的总量与抗菌剂的重量比最好为1～2∶1；增溶剂与乳化剂的重量比最好为10∶1～3；抗菌剂的含量最好为8～15wt％。