專利名稱：變性粘膠纖維及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種變性粘膠纖維，它可以紡成長纖而直接應用于各個方面，也可以紡成短纖維，再送到普通棉紡設備，經(jīng)過適當?shù)呐涿迣⒆冃哉衬z纖維與其它纖維混合，經(jīng)開清棉和梳棉并條粗紗細紗工藝而得能夠用于各種面料生產(chǎn)的抗菌混合纖維紗。
背景技術：
隨著科學技術的高速發(fā)展和人們生活水平的提高，在世界范圍內對紡織品的要求越來越高，不僅要求紡織品無毒、無刺激，對人體無害，與生物相容性好，而且要求紡織品要有良好的透氣性，穿著舒適性，同時還要求具有一定的抗菌防霉特性。
目前已經(jīng)有很多利用殼聚糖為有效成份生產(chǎn)抗菌纖維的技術，例如在中國專利CN1109530A中是將殼聚糖溶解在氯化鋰和二甲基乙酰胺的混合溶劑中再經(jīng)專用設備紡成殼聚糖纖維，該工藝復雜，生產(chǎn)品成本很高，大量應用受到限制。在USP 5756111中是將單獨的殼聚糖經(jīng)堿化、黃化、溶解之后紡絲或與粘膠混合紡絲，用作抗菌紡織品時要么用量大，成本高，要么與其它纖維混合織造時會顯著降低其抗菌性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種變性粘膠纖維及其制造方法，它能顯著提高織物的抗菌防霉特性。
本發(fā)明的目的是通過如下途徑實現(xiàn)的本發(fā)明中，由于在纖維中用特定工藝加入了天然品質的殼聚糖，它能賦予織物良好的生物相容性、透氣性和保濕性，同時無毒副作用并具有一定的抗菌性；纖維中還加入了特定工藝制備的殼聚糖季胺鹽化合物，它除了對織物的各項性能有良好的促進作用外，更重要的特點是它能顯著提高織物的抗菌防霉特性；本發(fā)明所使用的殼聚糖季胺鹽是由殼聚糖季胺化而來，在本發(fā)明中控制了殼聚糖的季胺化改性比例，使得制成的變性粘膠纖維中殼聚糖季胺鹽僅有親水性但不溶于水，從而使纖維的抗菌性能優(yōu)良，而且耐洗滌。利用普通的粘膠纖維生產(chǎn)設備可以很方便地制造出變性粘膠纖維，該變性粘膠纖維可以紡成長纖而直接應用于各個方面，也可以紡成短纖維送到普通棉紡設備，經(jīng)過適當?shù)呐涿迣⒆冃哉衬z與其它纖維混合，經(jīng)開清棉和梳棉并條粗紗細紗工藝而得能夠用于各種面料生產(chǎn)的抗菌混合纖維紗，因此本專利的實施使得用棉紡工藝制備抗菌性能良好的混合纖維成為可能，它降低了功能成份的用量，簡化了處理工藝，大大地節(jié)省了成本。
具體實施例方式
本發(fā)明中提到的改性殼聚糖其具體做法是先將殼聚糖溶解在稀酸中，再加入經(jīng)篩選的縮水甘油季胺鹽，在5-60℃反應一段時間即可得到部分改性的殼聚糖，反應過程中稀酸既作溶劑又是反應催化劑，控制季胺鹽的加入比例，可以得到不同季胺化程度的改性殼聚糖。
實施例1取片狀殼聚糖2.8kg，加入到150kg水中，充分潤濕后，再加入冰醋酸2.3kg，攪拌到全部溶解，之后加入自制的縮水甘油季胺鹽溶夜2.5kg，保持30℃反應16h，之后將10％的氫氧化鈉溶液慢慢加入到上述溶液中，調整PH＝7，得含20％殼聚糖季胺鹽的部分改性殼聚糖漿狀液。將該部分改性殼聚糖漿狀液加入助分散劑，送入均質機中研磨粉碎到4μm粒徑，懸浮液靜置12小時，分去上層清水，下層凝沉物送到粘膠生產(chǎn)過程中，與含25kg纖維黃化后的纖維素黃酸鹽混和，再加入液堿，調整到堿含量5％，進行堿溶，之后經(jīng)過適當?shù)氖斐伞⑦^濾、脫泡、紡絲、拉伸、塑化、分切、精練、開松、干燥得到含殼聚糖8％、殼聚糖季胺鹽2％的變性粘膠短纖維26kg。
實施例2按照例1所述方法制得含殼聚糖季胺鹽20％的部分改性殼聚糖漿狀液，將漿狀液離心過濾，得改性殼聚糖的糊狀物22.8kg，加入50％的液堿11.4kg，升溫到80℃，保溫1小時，冷卻到20℃，加入2.2kgCS2，密封黃化6小時，之后再加入60kg的碎冰，攪拌溶解16小時，得到含殼聚糖及其季胺鹽的黃酸鹽溶液95kg，將此溶液送到粘膠生產(chǎn)過程，與含25kg纖維的纖維素黃酸鹽混合，再經(jīng)例2類似的后續(xù)工藝，得到含殼聚糖8％，殼聚糖季胺鹽2％的變性粘膠短纖維26kg。
實施例3與例2類似，不同之處是將含殼聚糖及其季胺鹽的黃酸鹽溶液9.5kg與含25kg纖維素的纖維素黃酸鹽混合，再經(jīng)適當?shù)氖斐伞⑦^濾、脫泡、紡絲得到含殼聚糖0.8％，含殼聚糖季胺鹽0.2％的變性粘膠長纖維。
實施例4將例2或例3得到的變性粘膠短纖26kg，送入到棉紡工藝過程，按照變性粘膠短纖與純棉的比例＝1.1∶8.9進行配棉，之后用手工喂棉的方法送入開清棉聯(lián)合機制成混合棉卷，之后送入梳棉機制成混合棉條，再經(jīng)并條機到粗紗機再到細紗機制成混合纖維。成品纖維紗中含殼聚糖0.8％，殼聚糖季胺鹽0.2％，粘膠9％，棉90％。
下表是上述所得的各纖維抗菌率統(tǒng)計表 在本發(fā)明中，根據(jù)應用對象的不同，可以將變性粘膠制成長纖維而應用在人們生活中的許多方面，也可以將變性粘膠制成短纖維，用之再與其它纖維混紡成各種混合纖維，因此，抗菌性混合纖維的制造它不需要特定的新設備，利用現(xiàn)有的粘膠生產(chǎn)設備生產(chǎn)出短纖，再在普通的棉紡織廠將變性粘膠短纖與其它纖維混紡成抗菌性混合纖維，混紡纖維的成份可以在不同廠家根據(jù)不同的應用對象調整，因此，本方法具有很大的靈活性與通用性。
權利要求
1.一種變性粘膠纖維，其特征在于該纖維中含有0.5％-30％的殼聚糖，0.25％-20％的殼聚糖季胺鹽，50％-99.25％的纖維素粘膠。
2.一種變性粘膠纖維的制造方法，其特征在于先將殼聚糖溶解在無機酸或稀醋酸或C1-C8有機酸中，再按照摩爾比為1∶0.2-0.6的量加入縮水甘油季胺鹽，在5-60℃的溫度下反應6-16小時后加入助分散劑，利用5％-10％的氫氧化鈉(NaOH)溶液將PH值調至7-8，即得到包括殼聚糖和殼聚糖季胺鹽的部分改性殼聚糖；上述產(chǎn)物部分改性殼聚糖可通過物理或化學兩種途徑進行再加工，其中的物理方法為將部分改性殼聚糖經(jīng)超細粉碎過濾而得到顆粒小于4μm的分散液，再把此分散液加入到纖維素黃酸鹽中，經(jīng)溶解熟成得到變性粘膠紡絲液；所提到的化學方法為將部分改性殼聚糖經(jīng)過濾，濾餅中加入適當比例的液堿，經(jīng)堿化、CS2黃化之后再溶解得到部分改性殼聚糖黃酸鹽溶液，將此溶液混合到纖維素粘液絲原液中也可得到變性粘膠紡絲液；最后將變性粘膠紡絲液經(jīng)過濕法紡絲工藝成型而得到變性粘膠纖維。
3.如權利要求2中所述的變性粘膠纖維的制造方法，其特征在于縮水甘油季胺鹽的結構式為 它是指通式為I或II的化合物，其中R1、R2、R3可以相同，也可以不同，分別可以是C1-C24的烷基、芳基、芐基、烯基等取代基，X是鹵素原子。
4.如權利要求1或2所述的變性粘膠纖維的制造方法，其特征在于所述的殼聚糖其分子量為1-5×105，脫乙酰率為60-85％，灰分含量小于0.2％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變性粘膠纖維，它可以紡成長纖而直接應用于各個方面，也可以紡成短纖維送到普通棉紡設備，經(jīng)過適當?shù)呐涿迣⒆冃哉衬z與其它纖維混合，經(jīng)開清棉和梳棉并條粗紗細紗工藝而得能夠用于各種面料生產(chǎn)的抗菌混合纖維紗。本發(fā)明變性粘膠纖維中包含殼聚糖、殼聚糖季胺鹽和再生纖維素。本發(fā)明公布的抗菌纖維屬天然抗菌制品，產(chǎn)品無毒、無刺激，用其制成的紡織品具有良好的透氣性、保濕性、生物相容性和優(yōu)良的防霉抗菌性。特別是用本發(fā)明揭示的變性粘膠短纖作為原料，通過進一步加工，可以很方便地制成變粘/棉、變粘/滌綸等變性粘膠纖維與其它纖維的混紡纖維，混紡纖維制品仍然具有較好的抗菌性。
文檔編號D01F2/00GK1390991SQ0211429
公開日2003年1月15日 申請日期2002年7月23日 優(yōu)先權日2002年7月23日
發(fā)明者黃裕豐 申請人:湘潭陳氏精密化學有限公司