本发明涉及复合纤维领域，具体地说，是涉及一种耐磨阻燃抗菌复合纤维及其制备方法和其制成纱线的方法。
背景技术：
汽车、火车以及各类轨道交通工具的内饰、座套、座垫以及窗帘等均需要使用大量的纤维纺织品。乘用车辆的高强度使用环境对这些车用纺织品的性能提出了各种要求。依据这些要求，人们开发出了车用阻燃纺织品、车用抗菌纺织品、车用耐候纺织品等，但这些纺织品的功能均较为单一，难以承受车内复杂的使用条件。如阻燃和抗菌织物往往力学强度较低，其不具备抗熔滴功能，而耐磨织物往往又不具备阻燃和抗菌的功能等，而具有多功能的车用纺织品往往又采用了各种价格昂贵的高性能纤维作为其原料，使多功能纱线和面料的价格较高，市场接受度较低。
针对这一问题，人们试图采用设计具有多重功能的纤维来制成车用纺织品。如具有阻燃抗菌、高强度、阻燃耐磨等功能的纤维。但这些添加型的纤维中需加入大量阻燃剂才可实现其阻燃功能，这往往导致纤维的力学性能大大下降。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种耐磨阻燃抗菌复合纤维及其制备方法和其制成纱线的方法，以解决现有纤维不能同时具有阻燃和抗菌等多重特性的问题。
为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维包括以下重量份：
聚乙烯醇90-120份，六苯氧基环三磷腈5-20份，硫代硫酸银0.1-1份。
具体地，聚乙烯醇的聚合度为1500～2600，醇解度大于99％。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维的制备方法包括以下步骤：
(a)纺丝原液a的制备过程：将重量份的聚乙烯醇溶于水制成浓度为12～20wt％的纺丝原液a；
(b)阻燃浆料b的制备过程：将重量份的六苯氧基环三磷腈分散于水中得到固含量为20-60％wt的阻燃浆料b；
(c)抗菌水溶液c的制备过程：将重量份的硫代硫酸银溶于水制得5～20wt％的抗菌水溶液c；
(d)将步骤(a)的纺丝原液a、步骤(b)的阻燃浆料b、步骤(c)的抗菌水溶液c共混或纺前注射共混制成共混纺丝原液；
(e)步骤(d)的共混纺丝原液经湿法纺丝，通过酸浴进行凝固，继而通过湿热拉伸、干燥、热拉伸、热定型、缩醛化、水洗、上油、卷曲、切断、烘干步骤制得高强抗菌阻燃维纶。
具体地，步骤(b)中六苯氧基环三磷腈直接分散于水中或加入分散剂分散于水中。
具体地，分散剂和六苯氧基环三磷腈的质量比为100:1～15。
具体地，分散剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的任一种或两种。
具体地，步骤(e)中酸浴采用硫酸钠、磷酸铵、硫酸钾、硫酸铵中任一种盐的水溶液，酸浴的温度在30～50℃之间，酸浴的ph值采用酸调节至4.5～6之间。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维制成纱线的方法包括耐磨阻燃抗菌复合纤维和短纤维；
短纤维的长度为35～150mm；
纱线的制备方法为：将耐磨阻燃抗菌复合纤维和短纤维以任意比例混纺得到耐磨抗菌阻燃纱线。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用耐磨性极佳的聚乙烯醇作为纤维基体，在其纺丝过程中添加六苯氧基环三磷腈无卤阻燃剂以及硫代硫酸银抗菌剂,通过纺丝过程中凝固浴的酸性环境使纤维中原位产生纳米氧化银，本发明经过试验测得利用纤维中纳米氧化银与六苯氧基环三磷腈的协同作用使纤维具有高度的阻燃性，同时保持极佳的抗菌性，从而大大降低纤维中阻燃剂的添加量，最终使纤维获得高强、阻燃、抗菌多功能性。这种纤维通过纯纺或混纺可制成各类耐磨抗菌阻燃车用纺织品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维包括以下重量份：
聚乙烯醇90份，六苯氧基环三磷腈5份，硫代硫酸银0.1份。
其中，聚乙烯醇的聚合度为1500～2600，醇解度大于99％。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维的制备方法包括以下步骤：
(a)纺丝原液a的制备过程：将重量份的聚乙烯醇溶于水制成浓度为12wt％的纺丝原液a；
(b)阻燃浆料b的制备过程：将重量份的六苯氧基环三磷腈分散于水中得到固含量为20％wt的阻燃浆料b；
(c)抗菌水溶液c的制备过程：将重量份的硫代硫酸银溶于水制得5wt％的抗菌水溶液c；
(d)将步骤(a)的纺丝原液a、步骤(b)的阻燃浆料b、步骤(c)的抗菌水溶液c共混或纺前注射共混制成共混纺丝原液；
(e)步骤(d)的共混纺丝原液经湿法纺丝，通过酸浴进行凝固，继而通过湿热拉伸、干燥、热拉伸、热定型、缩醛化、水洗、上油、卷曲、切断、烘干步骤制得高强抗菌阻燃维纶。
其中，步骤(b)中六苯氧基环三磷腈直接分散于水中或加入分散剂分散于水中。
其中，分散剂和六苯氧基环三磷腈的质量比为100:1。
其中，分散剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的任一种或两种。
其中，步骤(e)中酸浴采用硫酸钠、磷酸铵、硫酸钾、硫酸铵中任一种盐的水溶液，酸浴的温度在30℃之间，酸浴的ph值采用酸调节至4.5之间。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维制成纱线的方法包括耐磨阻燃抗菌复合纤维和短纤维；
短纤维的长度为35～150mm；
纱线的制备方法为：将耐磨阻燃抗菌复合纤维和短纤维以任意比例混纺得到耐磨抗菌阻燃纱线。
硫代硫酸银的制备方法为：
(1)把无水硫代硫酸钠溶解在容器1中的去离子水中备用；
(2)把硝酸银溶解在容器2中的去离子水中备用；
(3)将步骤(2)的容器2中混合物，缓慢地倒入步骤(1)的容器1，边倒边迅速搅拌，获得硫代硫酸银浓缩液，稀释得到抗菌水溶液c。
实施例2
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维包括以下重量份：
聚乙烯醇100份，六苯氧基环三磷腈10份，硫代硫酸银0.3份。
其中，聚乙烯醇的聚合度为1500～2600，醇解度大于99％。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维的制备方法包括以下步骤：
(a)纺丝原液a的制备过程：将重量份的聚乙烯醇溶于水制成浓度为15wt％的纺丝原液a；
(b)阻燃浆料b的制备过程：将重量份的六苯氧基环三磷腈分散于水中得到固含量为30％wt的阻燃浆料b；
(c)抗菌水溶液c的制备过程：将重量份的硫代硫酸银溶于水制得8wt％的抗菌水溶液c；
(d)将步骤(a)的纺丝原液a、步骤(b)的阻燃浆料b、步骤(c)的抗菌水溶液c共混或纺前注射共混制成共混纺丝原液；
(e)步骤(d)的共混纺丝原液经湿法纺丝，通过酸浴进行凝固，继而通过湿热拉伸、干燥、热拉伸、热定型、缩醛化、水洗、上油、卷曲、切断、烘干步骤制得高强抗菌阻燃维纶。
其中，步骤(b)中六苯氧基环三磷腈直接分散于水中或加入分散剂分散于水中。
其中，分散剂和六苯氧基环三磷腈的质量比为100:7。
其中，分散剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的任一种或两种。
其中，步骤(e)中酸浴采用硫酸钠、磷酸铵、硫酸钾、硫酸铵中任一种盐的水溶液，酸浴的温度在40℃之间，酸浴的ph值采用酸调节至4.7之间。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维制成纱线的方法和硫代硫酸银的制备方法均如实施例1。
实施例3
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维包括以下重量份：
聚乙烯醇110份，六苯氧基环三磷腈15份，硫代硫酸银0.8份。
其中，聚乙烯醇的聚合度为1500～2600，醇解度大于99％。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维的制备方法包括以下步骤：
(a)纺丝原液a的制备过程：将重量份的聚乙烯醇溶于水制成浓度为18wt％的纺丝原液a；
(b)阻燃浆料b的制备过程：将重量份的六苯氧基环三磷腈分散于水中得到固含量为40％wt的阻燃浆料b；
(c)抗菌水溶液c的制备过程：将重量份的硫代硫酸银溶于水制得10wt％的抗菌水溶液c；
(d)将步骤(a)的纺丝原液a、步骤(b)的阻燃浆料b、步骤(c)的抗菌水溶液c共混或纺前注射共混制成共混纺丝原液；
(e)步骤(d)的共混纺丝原液经湿法纺丝，通过酸浴进行凝固，继而通过湿热拉伸、干燥、热拉伸、热定型、缩醛化、水洗、上油、卷曲、切断、烘干步骤制得高强抗菌阻燃维纶。
其中，步骤(b)中六苯氧基环三磷腈直接分散于水中或加入分散剂分散于水中。
其中，分散剂和六苯氧基环三磷腈的质量比为100:12。
其中，分散剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的任一种或两种。
其中，步骤(e)中酸浴采用硫酸钠、磷酸铵、硫酸钾、硫酸铵中任一种盐的水溶液，酸浴的温度在45℃之间，酸浴的ph值采用酸调节至5之间。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维制成纱线的方法和硫代硫酸银的制备方法均如实施例1。
实施例4
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维包括以下重量份：
聚乙烯醇120份，六苯氧基环三磷腈20份，硫代硫酸银1份。
其中，聚乙烯醇的聚合度为1500～2600，醇解度大于99％。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维的制备方法包括以下步骤：
(a)纺丝原液a的制备过程：将重量份的聚乙烯醇溶于水制成浓度为20wt％的纺丝原液a；
(b)阻燃浆料b的制备过程：将重量份的六苯氧基环三磷腈分散于水中得到固含量为60％wt的阻燃浆料b；
(c)抗菌水溶液c的制备过程：将重量份的硫代硫酸银溶于水制得20wt％的抗菌水溶液c；
(d)将步骤(a)的纺丝原液a、步骤(b)的阻燃浆料b、步骤(c)的抗菌水溶液c共混或纺前注射共混制成共混纺丝原液；
(e)步骤(d)的共混纺丝原液经湿法纺丝，通过酸浴进行凝固，继而通过湿热拉伸、干燥、热拉伸、热定型、缩醛化、水洗、上油、卷曲、切断、烘干步骤制得高强抗菌阻燃维纶。
其中，步骤(b)中六苯氧基环三磷腈直接分散于水中或加入分散剂分散于水中。
其中，分散剂和六苯氧基环三磷腈的质量比为100:15。
其中，分散剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的任一种或两种。
其中，步骤(e)中酸浴采用硫酸钠、磷酸铵、硫酸钾、硫酸铵中任一种盐的水溶液，酸浴的温度在50℃之间，酸浴的ph值采用酸调节至6之间。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维制成纱线的方法和硫代硫酸银的制备方法均如实施例1。
实施例5
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维包括以下重量份：
聚乙烯醇95份，六苯氧基环三磷腈10份，硫代硫酸银0.7份。
其中，聚乙烯醇的聚合度为1500～2600，醇解度大于99％。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维的制备方法包括以下步骤：
(a)纺丝原液a的制备过程：将重量份的聚乙烯醇溶于水制成浓度为18wt％的纺丝原液a；
(b)阻燃浆料b的制备过程：将重量份的六苯氧基环三磷腈分散于水中得到固含量为30％wt的阻燃浆料b；
(c)抗菌水溶液c的制备过程：将重量份的硫代硫酸银溶于水制得8wt％的抗菌水溶液c；
(d)将步骤(a)的纺丝原液a、步骤(b)的阻燃浆料b、步骤(c)的抗菌水溶液c共混或纺前注射共混制成共混纺丝原液；
(e)步骤(d)的共混纺丝原液经湿法纺丝，通过酸浴进行凝固，继而通过湿热拉伸、干燥、热拉伸、热定型、缩醛化、水洗、上油、卷曲、切断、烘干步骤制得高强抗菌阻燃维纶。
其中，步骤(b)中六苯氧基环三磷腈直接分散于水中或加入分散剂分散于水中。
其中，分散剂和六苯氧基环三磷腈的质量比为100:7。
其中，分散剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的任一种或两种。
其中，步骤(e)中酸浴采用硫酸钠、磷酸铵、硫酸钾、硫酸铵中任一种盐的水溶液，酸浴的温度在45℃之间，酸浴的ph值采用酸调节至5之间。
一种耐磨阻燃抗菌复合纤维制成纱线的方法和硫代硫酸银的制备方法均如实施例1。
实施例1至实施例5中，共混纺丝原液通过酸浴进行凝固时，其中的硫代硫酸银分解，在纤维中原位产生纳米氧化银粒子；拉伸过程将纤维湿热拉伸于其2倍，在120℃的烘箱中进行连续干燥，继而送入220℃的热牵伸箱进行牵伸2倍，获得耐磨阻燃抗菌复合纤维半成品，继而半成品纤维经缩甲醛化、洗涤、烘干、上油、卷曲、切断、烘干打包得到成品耐磨阻燃抗菌复合纤维；经测试耐磨阻燃抗菌复合纤维的强度为5.3cn/dtex，断裂伸长为22％，极限氧指数为29％，耐磨阻燃抗菌复合纤维具有良好的抑菌性，附着表面的金黄葡萄球菌和大肠埃希菌的杀灭率均在90％以上。该耐磨阻燃抗菌复合纤维可以进行纯纺或以70％的比例与25％的粘胶和5％的涤纶混纺制造车用纺织品；当然也可以其他比例混纺。
本发明采用耐磨性极佳的聚乙烯醇作为纤维基体，在其纺丝过程中添加六苯氧基环三磷腈无卤阻燃剂以及硫代硫酸银抗菌剂,通过纺丝过程中凝固浴的酸性环境使纤维中原位产生纳米氧化银，本发明经过试验测得利用纤维中纳米氧化银与六苯氧基环三磷腈的协同作用使纤维具有高度的阻燃性，同时保持极佳的抗菌性，从而大大降低纤维中阻燃剂的添加量，最终使纤维获得高强、阻燃、抗菌多功能性。这种纤维通过纯纺或混纺可制成各类耐磨抗菌阻燃车用纺织品。
短纤维为涤纶、粘胶、锦纶、腈纶等短纤维；若耐磨阻燃抗菌复合纤维纯纺或与涤纶、粘胶、锦纶、腈纶等短纤维纱线，按耐磨阻燃抗菌复合纤维的比例不低于50％进行混纺制得纱线和纺织品，可制得专用于车用座垫、窗帘、椅套等部位的纺织品。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。