本发明涉及功能纤维领域，具体涉及一种多糖改性吸附涤纶纤维的制备方法。
背景技术：
具有吸附功能的聚合物纤维，如离子交换纤维、鳌合纤维等,广泛用于环保、医药卫生等领域。但这些纤维主要通过纤维的吸附官能团发生化学吸附，或通过分子链的溶涨吸附液体，比表面积一般很低，其中只有部分纤维的孔隙结构相对较多，可称为聚合物多孔纤维,如中空纤维等。
聚合物多孔纤维具有一定孔隙结构，但由于孔径较大或孔隙率较小，比表面积较低。由于多孔聚合物纤维比表面积较小，故多用于分离液相混合物，用于气体吸附和分离的研究相对较少。部分纤维对有害气体有一定的吸附能力，可用于这类气体的回收和分离。
多孔吸附纤维富含微孔和中孔,优异的吸附性能使其在环境、能源、生产生活的应用不断扩大，也使其在多孔吸附材料中的重要性不断增大，但目前纤维吸附材料还存在一些问题需要解决。
(1)聚合物多孔吸附纤维的耐温性和耐氧化性差，比表面积小：聚合物多孔吸附纤维的密度小，具有一定的官能团,这对吸附特别是选择性吸附是有利的，但其耐温性较差，比表面积也较小，在气体吸附方面的性能比碳材料差。虽然已有高比表面积聚合物的报道，但尚未见到高比表面聚合物纤维的报道。
(2)活性炭纤维的耐氧化性较差,耐温性仍有待进一步提高：活性炭纤维具有丰富的微孔结构和较大的比表面积，耐温性优于聚合物多孔纤维，但在高温下孔隙结构易被破坏，且在较高的温度下很容易被氧化破坏。
(3)氧化物陶瓷多孔吸附纤维的耐腐蚀性差、比表面积小：氧化物陶瓷多孔吸附纤维的耐氧化性和耐温性都明显优于活性炭纤维，但其孔容和比表面积都较低，且密度较大。同时纤维的氧化物陶瓷材质使其耐酸碱性较差。
随着社会的发展，人们对纤维状吸附材料的需求和要求也在不断增加，要求吸附纤维材料比表面积高、耐温性和耐氧化性好、质地轻且孔结构易于控制。为了实现这一目的，一方面可以对现有的吸附纤维材料进行改性，以提高吸附纤维在这些方面的性能；另一方面,还可以通过制备新型吸附纤维来实现。其中新探索制备新型吸附纤维的研究具有更大的吸引力，也将成为吸附材料研究的趋势。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供多糖改性吸附涤纶纤维的制备方法，寻求一种新型吸附纤维，可应用多个领域。
技术方案：一种多糖改性吸附涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
s1.复合吸附材料的制备：将纳米羟基磷灰石和壳聚糖按一定比例混合，机械球磨使其充分混合，然后加入柠檬酸溶液，调和均匀，自然条件下干燥，得到表面包覆壳聚糖的羟基磷灰石复合材料；
s2.多糖包覆改性复合材料的制备：将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，将壳聚糖溶液流延至复合材料表面，球磨后干燥，并重复上述步骤数次，得到多糖多层包覆改性复合材料；
s3.复合材料的表面炭化：将步骤s2制备的多糖多层包覆改性复合材料置于炭化炉中，在n2环境下炭化，然后冷却至室温，用去离子水洗去杂质，然后再用壳聚糖溶液流延至炭化的复合材料表面，再在n2环境下炭化，重复以上步骤数次，得到炭化的复合材料；
s4.改性炭化复合材料的制备：将炭化的复合材料加入稀酸溶液中，常温条件下超声分散，接着加热氧化，反复洗涤干燥、研磨和过筛，得到改性的炭化复合材料；
s5.改性聚酯切片的制备：将改性炭化复合材料和干燥处理后的纯pet切片进行混合，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，在各区温度为266～280℃条件下进行熔融注塑成带条，再用切粒机切粒，制得改性母粒；
s6.共混纤维的制备:采用母粒共混纺丝法，将改性母粒干燥后，通过母粒注射机加入螺杆挤压机中，同时将干燥后的纯pet切片也加入纺丝螺杆挤压机中，二者在纺丝机中汇合、熔融和共混后，经纺丝组件及喷丝板挤出成形，再冷却、上油、拉伸和卷绕，制得共混纤维。
优选的，步骤s1所述纳米羟基磷灰石和壳聚糖的质量比为2-8：5。
优选的，步骤s2所述壳聚糖溶液的浓度为3.5-8wt％。
优选的，步骤s3所述炭化温度为350-400℃，炭化时间为30s-90s。
优选的，步骤s4所述加热温度为50-80℃，时间为10-30min。
优选的，步骤s5所述改性炭化复合材料和纯pet切片的质量比为6-10:100。
优选的，步骤s6所述改性母粒和纯pet切片的质量比为5:3-6。
有益效果：本发明具有以下优点：
1.本发明通过在聚酯纤维中加入吸附性填料，使得聚酯纤维具备吸附性能；
2.本发明中羟基磷灰石和壳聚糖，以及壳聚糖的炭化，通过羧甲基以及胺基分别与羟基磷灰石的羟基或ca离子发生了不同程度作用，形成了较为牢固的界面结合，然后利用壳聚糖的快速炭化，炭化以后活化，和聚酯具有很好的分散和结合效果；
3.制备制备聚酯纺丝颗粒的时候，改性母粒与pet经历了母粒制备和纺丝过程的两次共混后，改性母粒在pet基体中分散更加均匀，初步解决了分散性、界面相容性等问题。
具体实施方式
实施例1
一种多糖改性吸附涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
s1.复合吸附材料的制备：将纳米羟基磷灰石和壳聚糖按质量比为2：5混合，机械球磨使其充分混合，然后加入柠檬酸溶液，调和均匀，自然条件下干燥，得到表面包覆壳聚糖的羟基磷灰石复合材料；
s2.多糖包覆改性复合材料的制备：将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，将浓度为3.5wt％壳聚糖溶液流延至复合材料表面，球磨后干燥，并重复上述步骤数次，得到多糖多层包覆改性复合材料；
s3.复合材料的表面炭化：将步骤s2制备的多糖多层包覆改性复合材料置于炭化炉中，在n2环境下炭化，炭化温度为350℃，炭化时间为30s，然后冷却至室温，用去离子水洗去杂质，然后再用壳聚糖溶液流延至炭化的复合材料表面，再在n2环境下炭化，重复以上步骤数次，得到炭化的复合材料；
s4.改性炭化复合材料的制备：将炭化的复合材料加入稀酸溶液中，常温条件下超声分散，接着加热氧化，加热温度为50℃，时间为10min，反复洗涤干燥、研磨和过筛，得到改性的炭化复合材料；
s5.改性聚酯切片的制备：将改性炭化复合材料和干燥处理后的纯pet切片进行混合，改性炭化复合材料和纯pet切片的质量比为10:100，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，在各区温度为266～280℃条件下进行熔融注塑成带条，再用切粒机切粒，制得改性母粒；
s6.共混纤维的制备:采用母粒共混纺丝法，将改性母粒干燥后，通过母粒注射机加入螺杆挤压机中，同时将干燥后的纯pet切片也加入纺丝螺杆挤压机中，改性母粒和纯pet切片的质量比为5:3，二者在纺丝机中汇合、熔融和共混后，经纺丝组件及喷丝板挤出成形，再冷却、上油、拉伸和卷绕，制得共混纤维。
实施例2
一种多糖改性吸附涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
s1.复合吸附材料的制备：将纳米羟基磷灰石和壳聚糖按质量比为8：5混合，机械球磨使其充分混合，然后加入柠檬酸溶液，调和均匀，自然条件下干燥，得到表面包覆壳聚糖的羟基磷灰石复合材料；
s2.多糖包覆改性复合材料的制备：将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，将浓度为8wt％壳聚糖溶液流延至复合材料表面，球磨后干燥，并重复上述步骤数次，得到多糖多层包覆改性复合材料；
s3.复合材料的表面炭化：将步骤s2制备的多糖多层包覆改性复合材料置于炭化炉中，在n2环境下炭化，炭化温度为400℃，炭化时间为90s，然后冷却至室温，用去离子水洗去杂质，然后再用壳聚糖溶液流延至炭化的复合材料表面，再在n2环境下炭化，重复以上步骤数次，得到炭化的复合材料；
s4.改性炭化复合材料的制备：将炭化的复合材料加入稀酸溶液中，常温条件下超声分散，接着加热氧化，加热温度为80℃，时间为30min，反复洗涤干燥、研磨和过筛，得到改性的炭化复合材料；
s5.改性聚酯切片的制备：将改性炭化复合材料和干燥处理后的纯pet切片进行混合，改性炭化复合材料和纯pet切片的质量比为6:100，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，在各区温度为266～280℃条件下进行熔融注塑成带条，再用切粒机切粒，制得改性母粒；
s6.共混纤维的制备:采用母粒共混纺丝法，将改性母粒干燥后，通过母粒注射机加入螺杆挤压机中，同时将干燥后的纯pet切片也加入纺丝螺杆挤压机中，改性母粒和纯pet切片的质量比为5:6，二者在纺丝机中汇合、熔融和共混后，经纺丝组件及喷丝板挤出成形，再冷却、上油、拉伸和卷绕，制得共混纤维。
实施例3
一种多糖改性吸附涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
s1.复合吸附材料的制备：将纳米羟基磷灰石和壳聚糖按质量比为4：5混合，机械球磨使其充分混合，然后加入柠檬酸溶液，调和均匀，自然条件下干燥，得到表面包覆壳聚糖的羟基磷灰石复合材料；
s2.多糖包覆改性复合材料的制备：将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，将浓度为7wt％壳聚糖溶液流延至复合材料表面，球磨后干燥，并重复上述步骤数次，得到多糖多层包覆改性复合材料；
s3.复合材料的表面炭化：将步骤s2制备的多糖多层包覆改性复合材料置于炭化炉中，在n2环境下炭化，炭化温度为350℃，炭化时间为45s，然后冷却至室温，用去离子水洗去杂质，然后再用壳聚糖溶液流延至炭化的复合材料表面，再在n2环境下炭化，重复以上步骤数次，得到炭化的复合材料；
s4.改性炭化复合材料的制备：将炭化的复合材料加入稀酸溶液中，常温条件下超声分散，接着加热氧化，加热温度为60℃，时间为15min，反复洗涤干燥、研磨和过筛，得到改性的炭化复合材料；
s5.改性聚酯切片的制备：将改性炭化复合材料和干燥处理后的纯pet切片进行混合，改性炭化复合材料和纯pet切片的质量比为9:100，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，在各区温度为266～280℃条件下进行熔融注塑成带条，再用切粒机切粒，制得改性母粒；
s6.共混纤维的制备:采用母粒共混纺丝法，将改性母粒干燥后，通过母粒注射机加入螺杆挤压机中，同时将干燥后的纯pet切片也加入纺丝螺杆挤压机中，改性母粒和纯pet切片的质量比为5:6，二者在纺丝机中汇合、熔融和共混后，经纺丝组件及喷丝板挤出成形，再冷却、上油、拉伸和卷绕，制得共混纤维。
实施例4
一种多糖改性吸附涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
s1.复合吸附材料的制备：将纳米羟基磷灰石和壳聚糖按质量比为6：5混合，机械球磨使其充分混合，然后加入柠檬酸溶液，调和均匀，自然条件下干燥，得到表面包覆壳聚糖的羟基磷灰石复合材料；
s2.多糖包覆改性复合材料的制备：将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，将浓度为5.5wt％壳聚糖溶液流延至复合材料表面，球磨后干燥，并重复上述步骤数次，得到多糖多层包覆改性复合材料；
s3.复合材料的表面炭化：将步骤s2制备的多糖多层包覆改性复合材料置于炭化炉中，在n2环境下炭化，炭化温度为400℃，炭化时间为60s，然后冷却至室温，用去离子水洗去杂质，然后再用壳聚糖溶液流延至炭化的复合材料表面，再在n2环境下炭化，重复以上步骤数次，得到炭化的复合材料；
s4.改性炭化复合材料的制备：将炭化的复合材料加入稀酸溶液中，常温条件下超声分散，接着加热氧化，加热温度为70℃，时间为25min，反复洗涤干燥、研磨和过筛，得到改性的炭化复合材料；
s5.改性聚酯切片的制备：将改性炭化复合材料和干燥处理后的纯pet切片进行混合，改性炭化复合材料和纯pet切片的质量比为7:100，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，在各区温度为266～280℃条件下进行熔融注塑成带条，再用切粒机切粒，制得改性母粒；
s6.共混纤维的制备:采用母粒共混纺丝法，将改性母粒干燥后，通过母粒注射机加入螺杆挤压机中，同时将干燥后的纯pet切片也加入纺丝螺杆挤压机中，改性母粒和纯pet切片的质量比为5:3，二者在纺丝机中汇合、熔融和共混后，经纺丝组件及喷丝板挤出成形，再冷却、上油、拉伸和卷绕，制得共混纤维。
实施例1-4的纺丝工艺参数见下表：
将配置一定浓度的cd2+，cr3+，cu2+，ni2+溶液，分别取50ml溶液，分别将0.1g纤维放入溶液，振荡，过滤，稀释，使用原子吸收分光光度计测试，进行吸附量计算。