本发明涉及复合纱线领域，具体涉及一种改性多组份复合纱线的制备方法。
背景技术：
腈纶纱线是纺织用纱线原料，其具有优良的保暖性、染色性和仿毛性等特点，它可与涤纶、粘胶、棉花混纺制成多种精美织物以及人造毛皮和工业产品。腈纶织物有较好耐热性，居合纤第二位，且耐酸性、耐氧化剂和有机溶剂的性能都较为优异。腈纶织物在合纤织物中属较轻的织物，仅次于丙纶，因此它是好的轻便服装衣料，如登山服、冬季保暖服装等。但是腈纶纱线的吸湿性较差，穿着有闷气感，不能满足市场对腈纶纱线提出的更高的舒适性、亲肤性的需求。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种改性多组份复合纱线的制备方法，具体步骤为：
(1)制备聚丙烯腈：
使用丙烯腈单体与醋酸乙烯通过聚合反应得到聚丙烯腈；
(2)改性聚丙烯腈：
先使用甲基硫脲嘧啶对聚丙烯腈活化改性，得到嘧啶基聚丙烯腈；再使用n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠对所述嘧啶基聚丙烯腈接枝改性，得到改性聚丙烯腈；
(3)制备腈纶纤维：
通过湿法纺丝方法使用所述改性聚丙烯腈制备得到腈纶纤维；
(4)抗菌改性：
使用阿米卡星对所述腈纶纤维进行抗菌改性；
(5)混纺纱线：
将所述抗菌腈纶纤维、聚酯纤维和氨纶纤维混合，依次通过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒工序，得到改性多组份复合纱线。
优选地，所述步骤(1)具体为：
s1.称取丙烯腈单体、醋酸乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入至二甲基亚砜中，搅拌至均匀后，再加入偶氮二甲酰胺，再次搅拌至均匀后，升温至70～80℃，反应2～5h，冷却至室温得到聚合溶液；
其中，丙烯腈单体、醋酸乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、偶氮二甲酰胺和二甲基亚砜的质量比为1:0.1～0.5:0.03～0.06:0.05～0.08:5～10；
s2.将所述聚合溶液加入去离子水中沉降2～5h，过滤收集固体物，使用二氯甲烷洗涤三次，减压干燥，得到聚丙烯腈；
其中,所述聚合溶液与去离子水的体积比为1:2～3。
优选地，所述步骤(2)具体为：
s1.称取甲基硫脲嘧啶加入至0.1mol/l的氢氧化钠溶液中，搅拌至完全溶解后，升温至110～120℃，出现回流后，立即加入聚丙烯腈，分散至均匀后，搅拌反应8～10h，之后滴加1mol/l的醋酸溶液至ph＝6.0～7.0，过滤出固体物，使用50～80℃的热水洗涤三次，室温下阴凉处通风处理至没有水分滴出后，再置于70～80℃烘箱中干燥处理2～5h，得到嘧啶基聚丙烯腈；
其中，甲基硫脲嘧啶、聚丙烯腈与氢氧化钠溶液的质量比为1:1.5～3:5～7；
s2.称取n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠加入至n,n-二甲基甲酰胺中，搅拌至均匀后，再加入所述嘧啶基聚丙烯腈，倒入反应釜中，升温至120～150℃，密封反应5～8h，冷却至室温后，先使用去离子水洗涤三次，再使用丙酮洗涤三次，减压干燥，得到改性聚丙烯腈；
其中，n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠、所述嘧啶基聚丙烯腈与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:3.2～4.3:6～12。
优选地，所述步骤(3)具体为：
s1.称取四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺混合至均匀，形成混合溶剂，加入所述改性聚丙烯腈，搅拌至均匀后，形成改性聚丙烯腈混合液；
其中，所述改性聚丙烯腈、四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:2～4:3～6；
s2.向所述改性聚丙烯腈混合液中加入有机硅柔软剂，搅拌至均匀，在氮气保护下，继续反应2～5h，得到纺丝溶液；
其中，有机硅柔软剂与所述改性聚丙烯腈混合液的质量比为1:8～12；
s3.将所述纺丝溶液通过湿法纺丝制备，得到腈纶纤维。
优选地，所述步骤(4)具体为：
称取阿米卡星和乙烯基三甲氧基硅烷加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，加入所述腈纶纤维，升温至50～70℃，搅拌反应2～4h，之后超声处理1～2h，过滤取固体物，使用去离子水洗涤三次，自然晾干，得到抗菌腈纶纤维；
其中，阿米卡星、乙烯基三甲氧基硅烷、所述腈纶纤维与去离子水的质量比为1:0.2～0.5:10～20:40～60。
优选地，所述步骤(5)中，抗菌腈纶纤维、聚酯纤维和氨纶纤维的质量比为5～8:3～5:0.1～2。
本发明的有益效果为：
1.本发明提供一种改性多组份复合纱线的制备方法，步骤(1)通过丙烯腈单体与醋酸乙烯制备出聚丙烯腈；步骤(2)中使用甲基硫脲嘧啶对聚丙烯腈活化改性，得到嘧啶基聚丙烯腈的结构中除了含有大量的氰基，还含有大量的嘧啶基团，一方面这些基团可以作为固定化的活性中心，另一方面，这些基团对反应试剂具有良好的浸润性，可以促进活性中心与后续加入的n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠的接触。
2.步骤(2)中进一步使用n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠对所述嘧啶基聚丙烯腈接枝改性，得到改性聚丙烯腈，n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠属于大分子链氨基酸盐，含有大量酰基和氨基，因此在与嘧啶基聚丙烯腈表面的活性官能团接枝后，能够结合的更加紧密，从而进一步改善聚丙烯腈的结构。最终得到的改性聚丙烯腈的吸湿性得到较大的增强，且进一步的提升了聚丙烯腈的力学强度。
3.步骤(3)通过湿法纺丝制备出腈纶纤维，之后的步骤(4)加入阿卡米星对腈纶纤维进行抗菌处理；阿卡米星属于氨基糖苷类，能够抑制细菌蛋白质的合成，对细菌具有较强的抑制作用。在本发明步骤(2)中制备得到改性聚丙烯腈的表面具有较多的活性基团，因此使步骤(3)制备出的腈纶纤维具有较强的吸附性能，而阿卡米星分子中含有大量羟基以及氨基基团，使其吸附结合能力更强。此外，通过步骤(2)的改性制备，腈纶纤维具有较大的比表面积，能够吸附更多的阿卡米星分子。因此，相比较常规制备的腈纶纤维，本发明制备的腈纶纤维具有较强的吸附性以及结合能力。
4.本发明选用聚酯纤维、氨纶纤维与本发明制备的抗菌腈纶纤维混合纺纱，使最终得到的纱线具有高弹性、高柔软性以及成本更低的优点，也能够满足使用者更高的舒适性、亲肤性的需求。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种改性多组份复合纱线的制备方法，具体步骤为：
(1)制备聚丙烯腈：
使用丙烯腈单体与醋酸乙烯通过聚合反应得到聚丙烯腈；
(2)改性聚丙烯腈：
先使用甲基硫脲嘧啶对聚丙烯腈活化改性，得到嘧啶基聚丙烯腈；再使用n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠对所述嘧啶基聚丙烯腈接枝改性，得到改性聚丙烯腈；
(3)制备腈纶纤维：
通过湿法纺丝方法使用所述改性聚丙烯腈制备得到腈纶纤维；
(4)抗菌改性：
使用阿米卡星对所述腈纶纤维进行抗菌改性；
(5)混纺纱线：
将所述抗菌腈纶纤维、聚酯纤维和氨纶纤维混合，依次通过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒工序，得到改性多组份复合纱线。
优选地，所述步骤(1)具体为：
s1.称取丙烯腈单体、醋酸乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入至二甲基亚砜中，搅拌至均匀后，再加入偶氮二甲酰胺，再次搅拌至均匀后，升温至70～80℃，反应2～5h，冷却至室温得到聚合溶液；
其中，丙烯腈单体、醋酸乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、偶氮二甲酰胺和二甲基亚砜的质量比为1:0.3:0.05:0.06:8；
s2.将所述聚合溶液加入去离子水中沉降2～5h，过滤收集固体物，使用二氯甲烷洗涤三次，减压干燥，得到聚丙烯腈；
其中,所述聚合溶液与去离子水的体积比为1:2.5。
优选地，所述步骤(2)具体为：
s1.称取甲基硫脲嘧啶加入至0.1mol/l的氢氧化钠溶液中，搅拌至完全溶解后，升温至110～120℃，出现回流后，立即加入聚丙烯腈，分散至均匀后，搅拌反应8～10h，之后滴加1mol/l的醋酸溶液至ph＝6.0～7.0，过滤出固体物，使用50～80℃的热水洗涤三次，室温下阴凉处通风处理至没有水分滴出后，再置于70～80℃烘箱中干燥处理2～5h，得到嘧啶基聚丙烯腈；
其中，甲基硫脲嘧啶、聚丙烯腈与氢氧化钠溶液的质量比为1:2.25:6；
s2.称取n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠加入至n,n-二甲基甲酰胺中，搅拌至均匀后，再加入所述嘧啶基聚丙烯腈，倒入反应釜中，升温至120～150℃，密封反应5～8h，冷却至室温后，先使用去离子水洗涤三次，再使用丙酮洗涤三次，减压干燥，得到改性聚丙烯腈；
其中，n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠、所述嘧啶基聚丙烯腈与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:3.7:9。
优选地，所述步骤(3)具体为：
s1.称取四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺混合至均匀，形成混合溶剂，加入所述改性聚丙烯腈，搅拌至均匀后，形成改性聚丙烯腈混合液；
其中，所述改性聚丙烯腈、四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:3:5；
s2.向所述改性聚丙烯腈混合液中加入有机硅柔软剂，搅拌至均匀，在氮气保护下，继续反应2～5h，得到纺丝溶液；
其中，有机硅柔软剂与所述改性聚丙烯腈混合液的质量比为1:10；
s3.将所述纺丝溶液通过湿法纺丝制备，得到腈纶纤维。
优选地，所述步骤(4)具体为：
称取阿米卡星和乙烯基三甲氧基硅烷加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，加入所述腈纶纤维，升温至50～70℃，搅拌反应2～4h，之后超声处理1～2h，过滤取固体物，使用去离子水洗涤三次，自然晾干，得到抗菌腈纶纤维；
其中，阿米卡星、乙烯基三甲氧基硅烷、所述腈纶纤维与去离子水的质量比为1:0.3:15:50。
优选地，所述步骤(5)中，抗菌腈纶纤维、聚酯纤维和氨纶纤维的质量比为6:4:1。
实施例2
一种改性多组份复合纱线的制备方法，具体步骤为：
(1)制备聚丙烯腈：
使用丙烯腈单体与醋酸乙烯通过聚合反应得到聚丙烯腈；
(2)改性聚丙烯腈：
先使用甲基硫脲嘧啶对聚丙烯腈活化改性，得到嘧啶基聚丙烯腈；再使用n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠对所述嘧啶基聚丙烯腈接枝改性，得到改性聚丙烯腈；
(3)制备腈纶纤维：
通过湿法纺丝方法使用所述改性聚丙烯腈制备得到腈纶纤维；
(4)抗菌改性：
使用阿米卡星对所述腈纶纤维进行抗菌改性；
(5)混纺纱线：
将所述抗菌腈纶纤维、聚酯纤维和氨纶纤维混合，依次通过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒工序，得到改性多组份复合纱线。
优选地，所述步骤(1)具体为：
s1.称取丙烯腈单体、醋酸乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入至二甲基亚砜中，搅拌至均匀后，再加入偶氮二甲酰胺，再次搅拌至均匀后，升温至70～80℃，反应2～5h，冷却至室温得到聚合溶液；
其中，丙烯腈单体、醋酸乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、偶氮二甲酰胺和二甲基亚砜的质量比为1:0.1:0.03:0.05:5；
s2.将所述聚合溶液加入去离子水中沉降2～5h，过滤收集固体物，使用二氯甲烷洗涤三次，减压干燥，得到聚丙烯腈；
其中,所述聚合溶液与去离子水的体积比为1:2。
优选地，所述步骤(2)具体为：
s1.称取甲基硫脲嘧啶加入至0.1mol/l的氢氧化钠溶液中，搅拌至完全溶解后，升温至110～120℃，出现回流后，立即加入聚丙烯腈，分散至均匀后，搅拌反应8～10h，之后滴加1mol/l的醋酸溶液至ph＝6.0～7.0，过滤出固体物，使用50～80℃的热水洗涤三次，室温下阴凉处通风处理至没有水分滴出后，再置于70～80℃烘箱中干燥处理2～5h，得到嘧啶基聚丙烯腈；
其中，甲基硫脲嘧啶、聚丙烯腈与氢氧化钠溶液的质量比为1:1.5:5；
s2.称取n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠加入至n,n-二甲基甲酰胺中，搅拌至均匀后，再加入所述嘧啶基聚丙烯腈，倒入反应釜中，升温至120～150℃，密封反应5～8h，冷却至室温后，先使用去离子水洗涤三次，再使用丙酮洗涤三次，减压干燥，得到改性聚丙烯腈；
其中，n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠、所述嘧啶基聚丙烯腈与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:3.2:6。
优选地，所述步骤(3)具体为：
s1.称取四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺混合至均匀，形成混合溶剂，加入所述改性聚丙烯腈，搅拌至均匀后，形成改性聚丙烯腈混合液；
其中，所述改性聚丙烯腈、四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:2:3；
s2.向所述改性聚丙烯腈混合液中加入有机硅柔软剂，搅拌至均匀，在氮气保护下，继续反应2～5h，得到纺丝溶液；
其中，有机硅柔软剂与所述改性聚丙烯腈混合液的质量比为1:8；
s3.将所述纺丝溶液通过湿法纺丝制备，得到腈纶纤维。
优选地，所述步骤(4)具体为：
称取阿米卡星和乙烯基三甲氧基硅烷加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，加入所述腈纶纤维，升温至50～70℃，搅拌反应2～4h，之后超声处理1～2h，过滤取固体物，使用去离子水洗涤三次，自然晾干，得到抗菌腈纶纤维；
其中，阿米卡星、乙烯基三甲氧基硅烷、所述腈纶纤维与去离子水的质量比为1:0.2:10:40。
优选地，所述步骤(5)中，抗菌腈纶纤维、聚酯纤维和氨纶纤维的质量比为5:3:0.1。
实施例3
一种改性多组份复合纱线的制备方法，具体步骤为：
(1)制备聚丙烯腈：
使用丙烯腈单体与醋酸乙烯通过聚合反应得到聚丙烯腈；
(2)改性聚丙烯腈：
先使用甲基硫脲嘧啶对聚丙烯腈活化改性，得到嘧啶基聚丙烯腈；再使用n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠对所述嘧啶基聚丙烯腈接枝改性，得到改性聚丙烯腈；
(3)制备腈纶纤维：
通过湿法纺丝方法使用所述改性聚丙烯腈制备得到腈纶纤维；
(4)抗菌改性：
使用阿米卡星对所述腈纶纤维进行抗菌改性；
(5)混纺纱线：
将所述抗菌腈纶纤维、聚酯纤维和氨纶纤维混合，依次通过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒工序，得到改性多组份复合纱线。
优选地，所述步骤(1)具体为：
s1.称取丙烯腈单体、醋酸乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入至二甲基亚砜中，搅拌至均匀后，再加入偶氮二甲酰胺，再次搅拌至均匀后，升温至70～80℃，反应2～5h，冷却至室温得到聚合溶液；
其中，丙烯腈单体、醋酸乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、偶氮二甲酰胺和二甲基亚砜的质量比为1:0.5:0.06:0.08:10；
s2.将所述聚合溶液加入去离子水中沉降2～5h，过滤收集固体物，使用二氯甲烷洗涤三次，减压干燥，得到聚丙烯腈；
其中,所述聚合溶液与去离子水的体积比为1:3。
优选地，所述步骤(2)具体为：
s1.称取甲基硫脲嘧啶加入至0.1mol/l的氢氧化钠溶液中，搅拌至完全溶解后，升温至110～120℃，出现回流后，立即加入聚丙烯腈，分散至均匀后，搅拌反应8～10h，之后滴加1mol/l的醋酸溶液至ph＝6.0～7.0，过滤出固体物，使用50～80℃的热水洗涤三次，室温下阴凉处通风处理至没有水分滴出后，再置于70～80℃烘箱中干燥处理2～5h，得到嘧啶基聚丙烯腈；
其中，甲基硫脲嘧啶、聚丙烯腈与氢氧化钠溶液的质量比为1:3:7；
s2.称取n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠加入至n,n-二甲基甲酰胺中，搅拌至均匀后，再加入所述嘧啶基聚丙烯腈，倒入反应釜中，升温至120～150℃，密封反应5～8h，冷却至室温后，先使用去离子水洗涤三次，再使用丙酮洗涤三次，减压干燥，得到改性聚丙烯腈；
其中，n-十四碳酰基-l-苯丙氨酸钠、所述嘧啶基聚丙烯腈与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:4.3:12。
优选地，所述步骤(3)具体为：
s1.称取四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺混合至均匀，形成混合溶剂，加入所述改性聚丙烯腈，搅拌至均匀后，形成改性聚丙烯腈混合液；
其中，所述改性聚丙烯腈、四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:4:6；
s2.向所述改性聚丙烯腈混合液中加入有机硅柔软剂，搅拌至均匀，在氮气保护下，继续反应2～5h，得到纺丝溶液；
其中，有机硅柔软剂与所述改性聚丙烯腈混合液的质量比为1:12；
s3.将所述纺丝溶液通过湿法纺丝制备，得到腈纶纤维。
优选地，所述步骤(4)具体为：
称取阿米卡星和乙烯基三甲氧基硅烷加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，加入所述腈纶纤维，升温至50～70℃，搅拌反应2～4h，之后超声处理1～2h，过滤取固体物，使用去离子水洗涤三次，自然晾干，得到抗菌腈纶纤维；
其中，阿米卡星、乙烯基三甲氧基硅烷、所述腈纶纤维与去离子水的质量比为1:0.5:20:60。
优选地，所述步骤(5)中，抗菌腈纶纤维、聚酯纤维和氨纶纤维的质量比为8:5:2。
对比例
一种改性多组份复合纱线的制备方法，具体步骤为：
(1)制备聚丙烯腈；
(2)制备腈纶纤维：使用聚丙烯腈制备得到腈纶纤维；
(3)混纺纱线：
将腈纶纤维、聚酯纤维和氨纶纤维混合，依次通过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒工序，得到多组份复合纱线。
为了更清楚地说明本发明，将使用本发明实施例1～3以及对比例的方法所制备的复合纱线进行检测对比，其中，吸湿率测试方法：称取0.5g纱线，烘干后将其放入干燥器内，20min后测试其重量，记为c1，再将样品放入湿度为90％，温度为15℃的环境中，放置16h后测其重量，记为c2，吸湿率＝(c2-c1)/c1；抗菌性检测按照gb/t20944.3-2008的标准进行检测，以抗菌率为计算值作为结果；
结果如表1所示：
表1复合纱线的性能检测
由表1可知，本发明实施例1～3制备得到的复合纱线具有较高的拉伸强度，较大的吸湿率，以及对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率都能够达到98％以上，即使在50次水洗后还能够几乎保持在90％以上。说明本发明实施例1～3所制备的复合纱线具有较好的力学强度和较好的吸汗吸湿性，以及较优异的抗菌性和长久的抗菌性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。