本發(fā)明涉及一種吸濕抗靜電腈綸纖維的制備方法,屬于腈綸纖維技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
腈綸又稱聚丙烯腈纖維,自從年美國杜邦公司開始工業(yè)化生產(chǎn)睛綸以來,睛綸以其優(yōu)異的強(qiáng)度、膨松的外觀、鮮艷的色澤得到了人們的鐘愛,迅速成為世界上合纖的三大主要品種之一。它的許多性能與羊毛相似,甚至超過羊毛,被人們稱為“合
成羊毛”或“人造羊毛”。腈綸纖維一般由三部分組成纖維以丙烯腈為主,所以腈綸大分子以聚丙烯腈表示,為改善纖維手感加入第二單體,如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等,含量約為10%;為提高其染色性能加入第三單體,如衣康酸、甲基丙烯磺酸鈉等,含量約為1%。但由于它是疏水性纖維,吸濕性差,易起靜電,其穿著舒適性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及羊毛,從而限制了它的進(jìn)一步發(fā)展。
現(xiàn)有改性腈綸纖維的方法一般有化學(xué)改性物理改性,化學(xué)改性通過對(duì)腈綸大分子進(jìn)行接枝親水性單體或者強(qiáng)酸強(qiáng)堿氧化處理,但是這樣雖然改善了其抗靜電能力和吸濕性能,但是會(huì)使腈綸的染色度和手感下降,降低纖維機(jī)械性能和力學(xué)強(qiáng)度;而物理改性主要通過共混改性和微孔化纖維,以此改善其抗靜電強(qiáng)度和吸濕性,但同時(shí)也會(huì)使腈綸纖維著色度大大下降,所以需要一種有效的方法,在不改變其固有力學(xué)性能和強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,提高腈綸的吸濕性和抗靜電能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對(duì)目前化學(xué)方法和物理改性腈綸纖維時(shí),將其其著色度、纖維機(jī)械性能和力學(xué)強(qiáng)度的問題,提供了一種通過蠶絲蛋白預(yù)先接枝腈綸纖維,再通過等離子改性制備高吸濕、抗靜電的腈綸纖維,在不改變其固有力學(xué)性能和強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,大幅度提高腈綸的吸濕性和抗靜電能力。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)收集新鮮蠶繭,洗凈并置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的甲酸溶液中,浸泡2~3h后,對(duì)其加熱升溫至65~70℃,隨后保溫加熱10~12h后,趁熱過濾并收集濾液,將收集的濾液置于透析膜中,在0~5℃冰水浴下下透析處理40~48h;
(2)待透析完成后,收集透析袋中蠶絲蛋白,再2000~2500r/min下離心分離10~15min,收集下層沉淀,并按固液質(zhì)量比1:10,將其與丙酮攪拌混合10~15min,隨后在45~50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原有體積的1/5,制備得高純蠶絲蛋白液;
(3)按重量份數(shù)計(jì),分別稱量65~80份上述制備的高純蠶絲蛋白液、3~5份四丁基溴化銨、10~15份脂肪醇聚氧乙烯、2~5份氫氧化鈉和5~10份亞磷酸三乙酯,將其置于40~45℃下恒溫?cái)嚢杌旌?0~24h,制備得蛋白改性浸漬液;
(4)按固液比1:5,將腈綸纖維與上述制備的蛋白改性浸漬液攪拌混合,隨后添加至三角燒瓶中,在45~50℃下恒溫加熱并通過200~300W超聲分散處理25~40min;
(5)待分散并加熱完成后,將三角燒瓶移至等離子體處理儀中,設(shè)置處理功率為300W,壓強(qiáng)為25Pa,待等離子處理接枝2~3min后,關(guān)閉裝置并取出三角燒瓶,對(duì)其過濾并收集濾渣,在65~70℃下干燥6~8h,即可制備得一種吸濕抗靜電腈綸纖維。
本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備的腈綸纖維極性力分量可達(dá)60.0mN/m,回潮率為3%,大大提高其抗靜電能力和吸濕性;
(2)通過蠶絲纖維改性制備,綠色安全,對(duì)環(huán)境無污染。
具體實(shí)施方式
首先收集新鮮蠶繭,洗凈并置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的甲酸溶液中,浸泡2~3h后,對(duì)其加熱升溫至65~70℃,隨后保溫加熱10~12h后,趁熱過濾并收集濾液,將收集的濾液置于透析膜中,在0~5℃冰水浴下下透析處理40~48h;待透析完成后,收集透析袋中蠶絲蛋白,再2000~2500r/min下離心分離10~15min,收集下層沉淀,并按固液質(zhì)量比1:10,將其與丙酮攪拌混合10~15min,隨后在45~50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原有體積的1/5,制備得高純蠶絲蛋白液;按重量份數(shù)計(jì),分別稱量65~80份上述制備的高純蠶絲蛋白液、3~5份四丁基溴化銨、10~15份脂肪醇聚氧乙烯、2~5份氫氧化鈉和5~10份亞磷酸三乙酯,將其置于40~45℃下恒溫?cái)嚢杌旌?0~24h,制備得蛋白改性浸漬液;按固液比1:5,將腈綸纖維與上述制備的蛋白改性浸漬液攪拌混合,隨后添加至三角燒瓶中,在45~50℃下恒溫加熱并通過200~300W超聲分散處理25~40min;待分散并加熱完成后,將三角燒瓶移至等離子體處理儀中,設(shè)置處理功率為300W,壓強(qiáng)為25Pa,待等離子處理接枝2~3min后,關(guān)閉裝置并取出三角燒瓶,對(duì)其過濾并收集濾渣,在65~70℃下干燥6~8h,即可制備得一種吸濕抗靜電腈綸纖維。
實(shí)例1
首先收集新鮮蠶繭,洗凈并置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的甲酸溶液中,浸泡2h后,對(duì)其加熱升溫至65℃,隨后保溫加熱10h后,趁熱過濾并收集濾液,將收集的濾液置于透析膜中,在0℃冰水浴下下透析處理40h;待透析完成后,收集透析袋中蠶絲蛋白,再2000r/min下離心分離10min,收集下層沉淀,并按固液質(zhì)量比1:10,將其與丙酮攪拌混合10min,隨后在45℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原有體積的1/5,制備得高純蠶絲蛋白液;按重量份數(shù)計(jì),分別稱量65份上述制備的高純蠶絲蛋白液、5份四丁基溴化銨、15份脂肪醇聚氧乙烯、5份氫氧化鈉和10份亞磷酸三乙酯,將其置于40℃下恒溫?cái)嚢杌旌?0h,制備得蛋白改性浸漬液;按固液比1:5,將腈綸纖維與上述制備的蛋白改性浸漬液攪拌混合,隨后添加至三角燒瓶中,在45℃下恒溫加熱并通過200W超聲分散處理25min;待分散并加熱完成后,將三角燒瓶移至等離子體處理儀中,設(shè)置處理功率為300W,壓強(qiáng)為25Pa,待等離子處理接枝2min后,關(guān)閉裝置并取出三角燒瓶,對(duì)其過濾并收集濾渣,在65℃下干燥6h,即可制備得一種吸濕抗靜電腈綸纖維。
實(shí)例2
首先收集新鮮蠶繭,洗凈并置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的甲酸溶液中,浸泡2.5h后,對(duì)其加熱升溫至67℃,隨后保溫加熱11h后,趁熱過濾并收集濾液,將收集的濾液置于透析膜中,在2℃冰水浴下下透析處理44h;待透析完成后,收集透析袋中蠶絲蛋白,再2250r/min下離心分離12min,收集下層沉淀,并按固液質(zhì)量比1:10,將其與丙酮攪拌混合12min,隨后在47℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原有體積的1/5,制備得高純蠶絲蛋白液;按重量份數(shù)計(jì),分別稱量70份上述制備的高純蠶絲蛋白液、5份四丁基溴化銨、10份脂肪醇聚氧乙烯、5份氫氧化鈉和10份亞磷酸三乙酯,將其置于42℃下恒溫?cái)嚢杌旌?2h,制備得蛋白改性浸漬液;按固液比1:5,將腈綸纖維與上述制備的蛋白改性浸漬液攪拌混合,隨后添加至三角燒瓶中,在47℃下恒溫加熱并通過250W超聲分散處理27min;待分散并加熱完成后,將三角燒瓶移至等離子體處理儀中,設(shè)置處理功率為300W,壓強(qiáng)為25Pa,待等離子處理接枝2min后,關(guān)閉裝置并取出三角燒瓶,對(duì)其過濾并收集濾渣,在67℃下干燥7h,即可制備得一種吸濕抗靜電腈綸纖維。
實(shí)例3
首先收集新鮮蠶繭,洗凈并置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的甲酸溶液中,浸泡3h后,對(duì)其加熱升溫至70℃,隨后保溫加熱12h后,趁熱過濾并收集濾液,將收集的濾液置于透析膜中,在5℃冰水浴下下透析處理48h;待透析完成后,收集透析袋中蠶絲蛋白,再2500r/min下離心分離15min,收集下層沉淀,并按固液質(zhì)量比1:10,將其與丙酮攪拌混合15min,隨后在50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原有體積的1/5,制備得高純蠶絲蛋白液;按重量份數(shù)計(jì),分別稱量80份上述制備的高純蠶絲蛋白液、3份四丁基溴化銨、10份脂肪醇聚氧乙烯、2份氫氧化鈉和5份亞磷酸三乙酯,將其置于45℃下恒溫?cái)嚢杌旌?4h,制備得蛋白改性浸漬液;按固液比1:5,將腈綸纖維與上述制備的蛋白改性浸漬液攪拌混合,隨后添加至三角燒瓶中,在50℃下恒溫加熱并通過300W超聲分散處理40min;待分散并加熱完成后,將三角燒瓶移至等離子體處理儀中,設(shè)置處理功率為300W,壓強(qiáng)為25Pa,待等離子處理接枝3min后,關(guān)閉裝置并取出三角燒瓶,對(duì)其過濾并收集濾渣,在70℃下干燥8h,即可制備得一種吸濕抗靜電腈綸纖維。