一种壳聚糖改性氨纶长丝制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种壳聚糖改性氨纶长丝纱制备方法，包括如下步骤：聚氨酯膜的制备；壳聚糖接枝聚氨酯膜的制备；壳聚糖改性氨纶长丝的制备。本发明为制备的壳聚糖改性氨纶制备时采用高分子共混改性的方法。制备“高聚物合金”，可明显改善原聚氨酯聚合物的性能，从而形成了具有综合性能优异的新型聚氨酯高聚物膜切片。由天然高分子壳聚糖及其衍生物与聚氨酯形成的共混高聚物纺成化纤长丝，在纤维表面形成多孔膜结构，与传统长纤或天然纤维纺成包芯纱，提高韧性，抗菌性、除臭性能得到改善，从而达到防水、透湿及抗菌三效合一的多功能面料。
【专利说明】-种壳聚糖改性氨绝长丝制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新型功能性纱线领域，具体涉及壳聚糖改性氨绝长丝纱制备方法，该 方法制备的壳聚糖改性氨绝长丝可应用于服用纺织品、产业用纺织品等领域，尤其在医用 材料方面有较为广泛的用途。
【背景技术】
[0002] 氨绝属于聚氨醋系纤维，是一种高弹性纤维，国际上通称为"斯潘德克 斯"(Spandex)，我国的商品名为氨绝。氨绝有极好的伸缩性能，伸长度可达300%?800%，松 弛后又可W迅速恢复原状，具有柔软舒适感，有良好的耐化学药品、耐油、耐汗水、不虫蛙、 不霉、日晒不泛黄等特性。由于氨绝常使用其长丝复丝，比橡胶丝细得多，所W能适应针织 品、机织品等多品种加工用途。
[0003] 壳聚糖是W甲壳质为原料，再经提炼而成，不溶于水，能溶于稀酸，能被人体吸收。 壳聚糖是甲壳质的一级衍生物。其化学结构为带阳离子的高分子碱性多糖聚合物，并具有 独特的理化性能和生物活化功能。而甲壳素经脱己醜化处理的产物一壳聚糖，却由于其分 子结构中大量游离氨的存在，溶解性能大大改观，具有一些独特的物化性质及生理功能，在 农业、医药、食品、化妆品、环保诸方面具有广阔的应用前景。
[0004] 将壳聚糖与聚氨醋高聚物共混制备高聚物合金，可明显改善原聚氨醋聚合物的性 能，从而形成了具有综合性能优异的新型改性氨绝长丝。提高了氨绝制品防水、透湿和抗菌 性能。
【发明内容】
[0005] 发明目的；为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种壳聚糖改性氨绝长丝的 制备方法，替代传统氨绝长丝。新型壳聚糖改性氨绝长丝与传统氨绝长丝相比，在防水、透 湿和抗菌性能及回弹性等方面有明显提高。预先将树脂通过用氧等离子体处理，再依次加 入填料、助剂、溶剂等制成新型壳聚糖改性氨绝长丝。从而在烙融纺丝阶段实现了合成纤维 的功能化整理，扩大了氨绝纤维的应用范围。
[0006] 技术方案：一种壳聚糖改性氨绝长丝纱制备方法，包括如下步骤： 步骤一：聚氨醋膜的制备： 在高速旋转揽拌蓋中加入甲苯二异氯酸醋，与聚丙帰己二醇发生缩聚反应生成聚氨醋 预聚物，甲苯二异氯酸醋与聚丙帰己二醇重量比为1 ;1. 1，揽拌转度为600转/分钟，升温 至8(TC后，甲苯二异氯酸醋在氮气保护下逐滴加入聚丙帰己二醇，聚丙帰己二醇在化内滴 完，滴加完全后，升温至9(TC保温化，得聚氨醋预聚物，将粘稠的预聚物倒入模具中真空固 化10天，9(TC保温，得聚氨醋预聚物聚合固化膜； 步骤二；壳聚糖接枝聚氨醋膜的制备： 将聚氨醋预聚物聚合固化膜在丙丽中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清 洗，8(TC干燥30min，用氧等离子体处理，激活聚氨醋表面，得带有氧自由基的聚氨醋预聚物 聚合固化膜； 将带有氧自由基的聚氨醋预聚物聚合固化膜浸泡在丙帰醜胺溶液（50-60%，W/W)中 8-lOmin，水洗，干燥，得聚醜胺膜； 将聚醜胺膜浸泡在1. 1-1. 3%戊二酵溶液中化，反应完毕后去离子水洗，浸泡在壳聚糖 溶液（15-20mg/ml在2%冰醋酸中），4°C，2化，得壳聚糖聚氨醋膜，用2%冰醋酸洗涂，化OH 中和至中性，去离子水洗涂，得壳聚糖改性聚氨醋膜； 步骤H ;壳聚糖改性氨绝长丝的制备： 将壳聚糖改性聚氨醋膜切片放置在真空干燥箱中干燥，干燥温度8(TC，真空度 lOOkPa，干燥lOh，得微黄色树脂切片，将干燥的壳聚糖改性聚氨醋膜切片投入双螺杆反应 挤出机纺丝，得壳聚糖改性氨绝长丝。
[0007] 作为优化；所述步骤二中，氧等离子体处理；氧气流量25-30cmVmin，射频功率 80-100W，处理时间 5-8min。
[0008] 作为优化：所述步骤H中，纺丝速度600-850m/min,烙体压力l〇-12Mpa,喷丝板孔 数6. 8,纺丝温度180-20(TC，侧吹风温度室温，纺丝纤度40-16(Mtex。
[0009] 有益效果；本发明制备的一种壳聚糖改性氨绝长丝替代传统氨绝长丝。在防水、透 湿和抗菌性能及回弹性等方面有明显提高。本发明的制备方法预先将树脂通过用氧等离子 体处理，再依次加入填料、助剂、溶剂等制成新型壳聚糖改性氨绝长丝。从而在烙融纺丝阶 段实现了合成纤维的功能化整理，扩大了氨绝纤维的应用范围也可应用与其他化纤的功能 化整理。
[0010] 本发明为制备的壳聚糖改性氨绝制备时采用高分子共混改性的方法。制备"高聚 物合金"，可明显改善原聚氨醋聚合物的性能，从而形成了具有综合性能优异的新型聚氨醋 高聚物膜切片。由天然高分子壳聚糖及其衍生物与聚氨醋形成的共混高聚物纺成化纤长 丝，在纤维表面形成多孔膜结构，与传统长纤或天然纤维纺成包芯纱，提高初性，抗菌性、除 莫性能得到改善，从而达到防水、透湿及抗菌H效合一的多功能面料。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
[001引具体实施例1 : 一种壳聚糖改性氨绝长丝制备方法，包括如下步骤： 步骤一： 在高速旋转揽拌蓋中加入甲苯二异氯酸醋，与聚丙帰己二醇发生缩聚反应生成聚氨醋 预聚物，甲苯二异氯酸醋与聚丙帰己二醇重量比为1 ;1. 1，揽拌转度为600转/分钟，升温 至8(TC后，甲苯二异氯酸醋在氮气保护下逐滴加入聚丙帰己二醇，聚丙帰己二醇在化内滴 完，滴加完全后，升温至9(TC保温化，得聚氨醋预聚物，将粘稠的预聚物倒入模具中真空固 化10天，9(TC保温，得聚氨醋预聚物聚合固化膜。
[001引步骤二： 将聚氨醋预聚物聚合固化膜在丙丽中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清 洗，80°C干燥30min，用氧等离子体处理，氧气流量25cmVmin，射频功率80W，处理时间5min 激活聚氨醋表面，得带有氧自由基的聚氨醋预聚物聚合固化膜。
[0014] 将带有氧自由基的聚氨醋预聚物聚合固化膜浸泡在丙帰醜胺溶液（50%，W/W)中 8min，水洗，干燥，得聚醜胺膜。
[0015] 将聚醜胺膜浸泡在1. 1%戊二酵溶液中化，反应完毕后去离子水洗，浸泡在壳聚糖 溶液（15mg/ml在2%冰醋酸中），4°C，2化。得壳聚糖聚氨醋膜，用2%冰醋酸洗涂，化0H中 和至中性，去离子水洗涂，得壳聚糖改性聚氨醋膜。
[001引步骤二： 将壳聚糖改性聚氨醋膜切片放置在真空干燥箱中干燥，干燥温度8(TC，真空度 lOOkPa，干燥lOh，得微黄色树脂切片。将干燥的壳聚糖改性聚氨醋膜切片投入双螺杆反应 挤出机纺丝，纺丝速度600m/min，烙体压力lOMpa，喷丝板孔数6. 8,纺丝温度180°C，侧吹风 温度室温，纺丝纤度4(Mtex。得壳聚糖改性氨绝长丝。
[0017] 具体实施例2: 步骤一： 在高速旋转揽拌蓋中加入甲苯二异氯酸醋，与聚丙帰己二醇发生缩聚反应生成聚氨醋 预聚物，甲苯二异氯酸醋与聚丙帰己二醇重量比为1 ;1. 1，揽拌转度为600转/分钟，升温 至8(TC后，甲苯二异氯酸醋在氮气保护下逐滴加入聚丙帰己二醇，聚丙帰己二醇在化内滴 完，滴加完全后，升温至9(TC保温化，得聚氨醋预聚物，将粘稠的预聚物倒入模具中真空固 化10天，90°C保温，得聚氨醋预聚物聚合固化膜。
[001引步骤二： 将聚氨醋预聚物聚合固化膜在丙丽中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水 清洗，8(TC干燥30min，用氧等离子体处理，氧气流量30cmVmin，射频功率100W，处理时间 8min激活聚氨醋表面，得带有氧自由基的聚氨醋预聚物聚合固化膜。
[0019] 将带有氧自由基的聚氨醋预聚物聚合固化膜浸泡在丙帰醜胺溶液（60%，W/W)中 lOmin，水洗，干燥，得聚醜胺膜。
[0020] 将聚醜胺膜浸泡在1. 3%戊二酵溶液中化，反应完毕后去离子水洗，浸泡在壳聚糖 溶液（20mg/ml在2%冰醋酸中），4°C，2化。得壳聚糖聚氨醋膜，用2%冰醋酸洗涂，化0H中 和至中性，去离子水洗涂，得壳聚糖改性聚氨醋膜。
[002U 步骤 将壳聚糖改性聚氨醋膜切片放置在真空干燥箱中干燥，干燥温度8(TC，真空度 lOOkPa，干燥lOh，得微黄色树脂切片。将干燥的壳聚糖改性聚氨醋膜切片投入双螺杆反应 挤出机纺丝，纺丝速度850m/min，烙体压力12Mpa，喷丝板孔数6. 8,纺丝温度20(TC，侧吹风 温度室温，纺丝纤度16(Mtex。得壳聚糖改性氨绝长丝。
[002引具体实施例3 : 步骤一： 在高速旋转揽拌蓋中加入甲苯二异氯酸醋，与聚丙帰己二醇发生缩聚反应生成聚氨醋 预聚物，甲苯二异氯酸醋与聚丙帰己二醇重量比为1 ;1. 1，揽拌转度为600转/分钟，升温 至8(TC后，甲苯二异氯酸醋在氮气保护下逐滴加入聚丙帰己二醇，聚丙帰己二醇在化内滴 完，滴加完全后，升温至9(TC保温化，得聚氨醋预聚物，将粘稠的预聚物倒入模具中真空固 化10天，9(TC保温，得聚氨醋预聚物聚合固化膜。
[0023]步骤二： 将聚氨醋预聚物聚合固化膜在丙丽中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清 洗，80°C干燥30min，用氧等离子体处理，氧气流量27cmVmin，射频功率90W，处理时间6min 激活聚氨醋表面，得带有氧自由基的聚氨醋预聚物聚合固化膜。
[0024] 将带有氧自由基的聚氨醋预聚物聚合固化膜浸泡在丙帰醜胺溶液（54%，W/W)中 9min，水洗，干燥，得聚醜胺膜。
[00巧]将聚醜胺膜浸泡在1. 2%戊二酵溶液中化，反应完毕后去离子水洗，浸泡在壳聚糖 溶液（18mg/ml在2%冰醋酸中），4°C，2化。得壳聚糖聚氨醋膜，用2%冰醋酸洗涂，化0H中 和至中性，去离子水洗涂，得壳聚糖改性聚氨醋膜。
[0026] 步骤H : 将壳聚糖改性聚氨醋膜切片放置在真空干燥箱中干燥，干燥温度8(TC，真空度 lOOkPa，干燥lOh，得微黄色树脂切片。将干燥的壳聚糖改性聚氨醋膜切片投入双螺杆反应 挤出机纺丝，纺丝速度760m/min，烙体压力llMpa，喷丝板孔数6. 8,纺丝温度19(TC，侧吹风 温度室温，纺丝纤度44化ex。得壳聚糖改性氨绝长丝。
[0027] 根据W上3个实施例，测得出各项试验数据。表一为壳聚糖改性氨绝长丝的各项 性能检测数据，其中，测试方法参照GBT 14344-1993合成纤维长丝及变形丝断裂强力。
[0028] 表一壳聚糖改性氨绝长丝的各项性能检测数据
【权利要求】
1. 一种壳聚糖改性氨纶长丝纱制备方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤一：聚氨酯膜的制备： 在高速旋转搅拌釜中加入甲苯二异氰酸酯，与聚丙烯乙二醇发生缩聚反应生成聚氨酯 预聚物，甲苯二异氰酸酯与聚丙烯乙二醇重量比为1 :1. 1，搅拌转度为600转/分钟，升温 至80°C后，甲苯二异氰酸酯在氮气保护下逐滴加入聚丙烯乙二醇，聚丙烯乙二醇在3h内滴 完，滴加完全后，升温至90°C保温3h，得聚氨酯预聚物，将粘稠的预聚物倒入模具中真空固 化10天，90°C保温，得聚氨酯预聚物聚合固化膜； 步骤二：壳聚糖接枝聚氨酯膜的制备： 将聚氨酯预聚物聚合固化膜在丙酮中超声清洗30min，每次超声清洗后用去离子水清 洗，80°C干燥30min，用氧等离子体处理，激活聚氨酯表面，得带有氧自由基的聚氨酯预聚物 聚合固化膜； 将带有氧自由基的聚氨酯预聚物聚合固化膜浸泡在重量比为50-60%的丙烯酰胺溶液 中8-10min，水洗，干燥，得聚酰胺膜； 将聚酰胺膜浸泡在1. 1-1. 3%戊二醛溶液中3h，反应完毕后去离子水洗，浸泡在 15-20mg/ml壳聚糖溶液中，温度为4°C，时间为24h，得壳聚糖聚氨酯膜，用2%冰醋酸洗涤， NaOH中和至中性，去离子水洗涤，得壳聚糖改性聚氨酯膜； 步骤三：壳聚糖改性氨纶长丝的制备： 将壳聚糖改性聚氨酯膜切片放置在真空干燥箱中干燥，干燥温度80°C，真空度 lOOkPa，干燥10h，得微黄色树脂切片，将干燥的壳聚糖改性聚氨酯膜切片投入双螺杆反应 挤出机纺丝，得壳聚糖改性氨纶长丝。
2. 根据权利要求1所述的壳聚糖改性氨纶长丝纱制备方法，其特征在于：所述步骤二 中，氧等离子体处理：氧气流量25-30cm3/min，射频功率80-100W，处理时间5-8min。
3. 根据权利要求1所述的壳聚糖改性氨纶长丝纱制备方法，其特征在于：所述步骤三 中，纺丝速度600-850m/min，熔体压力10-12Mpa，喷丝板孔数6. 8,纺丝温度180-200°C，侧 吹风温度室温，纺丝纤度40-160dtex。
【文档编号】D01F8/16GK104389049SQ201410611814
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】黄旭, 陈志华 申请人:江苏工程职业技术学院