本發(fā)明涉及紡織材料制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種阻燃抗菌混紡紗。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，會(huì)根據(jù)各種纖維的各自特點(diǎn)和使用環(huán)境的不同需求，將兩種或多種纖維進(jìn)行混紡，制得具有多種功能的混紡紗，制得具有較優(yōu)良綜合性能，能夠使適應(yīng)多種需求的混紡紗。
聚丙烯腈纖維也稱為腈綸，是由質(zhì)量百分比大于85%的聚丙烯腈或丙烯腈的丙烯腈共聚物，經(jīng)干法紡絲或濕法紡絲制成的合成纖維，聚丙烯腈纖維的彈性似羊毛，但保暖性比羊毛還高，同時(shí)具有膨松、易染、柔軟、色澤鮮艷、不怕蟲蛀等優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)不同的用途要求與天然纖維混紡或純紡，得到的紡織品可廣泛應(yīng)用于裝飾、服裝等領(lǐng)域。但是，由于聚丙烯腈纖維為高分子聚合物纖維屬于可燃物質(zhì)，其極限氧指數(shù)為17～18，在合成纖維中屬于最低，其使用在一定程度上受到了限制，因此腈綸的阻燃改性意義重大；同時(shí)，隨著消費(fèi)水平的提高，消費(fèi)者對(duì)纖維功能化的需求也越來(lái)越大，特別是纖維抗菌性能等功能的需求，因此抗菌改性的意義也相當(dāng)重大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種具有阻燃、抗菌功效，而且吸濕性、舒適性、透氣性、抗靜電性能好的纖維混紡紗，同時(shí)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種阻燃抗菌混紡紗，其由阻燃抗菌纖維、天絲纖維和棉纖維混紡制得，其中天絲纖維的含量為15～20wt%，棉纖維的含量為10～25wt%，余量為阻燃抗菌纖維；等重量的天絲纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第一混紡紗，等重量的棉纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第二混紡紗，接著將剩余的阻燃抗菌纖維和第一混紡紗、第二混紡紗呈螺旋狀交捻制得阻燃抗菌混紡紗。
天絲纖維兼具普通型粘膠纖維優(yōu)良的吸濕性、柔滑飄逸性、舒適性等優(yōu)點(diǎn)外，克服了普通粘膠纖維強(qiáng)力低，尤其是濕強(qiáng)低的缺陷，它的強(qiáng)力幾乎與滌綸相近，同時(shí)可紡性好，強(qiáng)力高，所以它可以和棉、毛、絲、麻等天然纖維混紡，混紡后可以改善紗線的品質(zhì)、質(zhì)量既有合纖的強(qiáng)度，又有天然纖維的吸濕性、抗靜電性，有絲綢般的手感和光澤，具有易于紡織、染整加工，穿著舒適等特點(diǎn)。棉纖維具有很好的吸濕性能，與肌膚接觸無(wú)任何刺激，無(wú)負(fù)作用，久穿對(duì)人體有益無(wú)害，衛(wèi)生性能良好。
在混紡前，先將阻燃抗菌纖維分別與天絲纖維、棉纖維螺旋交捻，可以使阻燃抗菌纖維最充分均勻的分布在制得的混紡紗中，可以更好的起到阻燃和抗菌功效。
作為優(yōu)選，天絲纖維、棉纖維和阻燃抗菌纖維的直徑為1～2.5微米。
作為優(yōu)選，阻燃抗菌纖維由110重量份聚丙烯腈、1.5～3.5重量份復(fù)合阻燃劑、0.2～0.4重量份復(fù)合抗菌劑和320～480重量份有機(jī)溶劑制得；其中，復(fù)合阻燃劑中碳酸氫銨8～12wt%，碳酸氫鈉12～15wt%，余量為硅藻土；復(fù)合抗菌劑中磷酸鋁20～30wt%，磷酸鈣10～18wt%，余量為三聚磷酸鋁；有機(jī)溶劑為二甲亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一種或多種的混合物。
碳酸氫銨在受熱后會(huì)分解釋放二氧化碳和氨氣，二氧化碳和氨氣都是不可燃?xì)怏w，在遇明火后可以抑制燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，起到阻燃的作用，其分解后釋放的阻燃?xì)怏w量大，阻燃效果好，但是其也存在相應(yīng)的缺點(diǎn)，即其釋放的氨氣具有刺激性，大量釋放氨氣雖然會(huì)阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，但是也會(huì)對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生一定的不良影響；碳酸氫鈉受熱后也會(huì)分解，但是其分解只產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的二氧化碳，不會(huì)產(chǎn)生額外的刺激性氣體；雖然與碳酸氫銨相比，其產(chǎn)氣量較小，但是對(duì)人身無(wú)刺激性，更加友善；碳酸氫銨與碳酸氫鈉復(fù)配合用為阻燃劑，即可以起到高效阻燃的功能，也可以保證所產(chǎn)生的刺激性氣體能夠在可接受范圍內(nèi)，不對(duì)人身產(chǎn)生嚴(yán)重的危害；硅藻土是一種多孔的硅酸鹽礦物，其具有的多孔性可以使得制備而得的纖維具有一定的隔熱性能，更能夠保護(hù)使用者在遇明火是不會(huì)被灼傷、燙傷；同時(shí)硅藻土也可以作為碳酸氫鈉和碳酸氫銨的載體，使其與聚丙烯腈的復(fù)合更加的穩(wěn)固、均勻，不會(huì)發(fā)生沉積等現(xiàn)象。
作為優(yōu)選，硅藻土先經(jīng)粉碎至1～2微米，然后在無(wú)水乙醇溶液中超聲處理10～600秒，最后用飽和氯化鈉水溶液清洗4～6次。
硅藻土預(yù)處理可以除去其微孔道中殘留的有機(jī)物雜質(zhì)和無(wú)機(jī)塵埃，同時(shí)在飽和碳酸鈉溶液中可以發(fā)生離子交換作用，除去硅藻土表面及孔道中殘存的重金屬離子，同時(shí)活化其表面及孔道內(nèi)的表面離子，使其具有更好的吸附性能，能夠更好的將復(fù)合阻燃劑中的其他組分吸附在其表面和孔道內(nèi)。
作為優(yōu)選，阻燃抗菌纖維由以下步驟制得：
a）將聚丙烯腈與有機(jī)溶劑混合溶解，并在101～121℃下強(qiáng)力攪拌溶解，攪拌時(shí)間為601～721分鐘，制得紡絲原液A；
b）向紡絲原液A中加入復(fù)合抗菌劑，并在90～100℃下強(qiáng)力攪拌10～20分鐘，制得紡絲原液B；
c）紡絲原液B經(jīng)過(guò)一定時(shí)間冷卻后，向其中加入復(fù)合阻燃劑，經(jīng)攪拌后制成紡絲原液；
d）將紡絲原液輸送到紡絲機(jī)，經(jīng)噴絲頭擠出后在凝固浴中成型，然后經(jīng)凝固浴拉伸、水浴和上油過(guò)程制得阻燃抗菌纖維。
本發(fā)明選用的復(fù)合抗菌劑都是具有耐高溫的無(wú)機(jī)磷酸鹽類，其可以抵御高溫而不發(fā)生分解，因此，其可以在較高溫度時(shí)添加，既能夠保證其不被破壞，也能保證其更好的與有機(jī)溶劑及聚丙烯腈融合，不發(fā)生分離現(xiàn)象；但是復(fù)合阻燃劑中的部分成分，如碳酸氫銨和碳酸氫鈉屬于遇高溫易分解的無(wú)機(jī)物碳酸氫鹽，因此需要在溶液稍微冷卻后再進(jìn)行添加，需要選用一個(gè)既能夠保證與有機(jī)成分良好融合，又要能夠保證其添加后完整不分解。
作為優(yōu)選，步驟c中，紡絲原液B冷卻至50～60℃時(shí)加入復(fù)合阻燃劑；步驟d中紡絲條件為泵供量為1～1.5g/min，噴絲頭為60～80孔。
50～60℃，是一個(gè)既能夠保證復(fù)合阻燃劑與有機(jī)成分良好融合，又要能夠保證其添加后完整不分解的溫度區(qū)間，溫度高了可能會(huì)使復(fù)合阻燃劑發(fā)生部分分解，影響其性能，溫度低了又會(huì)使其難于與有機(jī)成分融合。
因此，本發(fā)明具有以下有益效果：
（1）具有阻燃抗菌的功能，能夠保證使用者的身心健康；
（2）既具有合成纖維混紡紗的機(jī)械強(qiáng)度，還具有天然纖維的吸濕性、抗靜電性能，同時(shí)還易于紡織和染整加工。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種阻燃抗菌混紡紗，其由阻燃抗菌纖維、天絲纖維和棉纖維混紡制得，其中天絲纖維的含量為15wt%，棉纖維的含量為10wt%，阻燃抗菌纖維為75wt%；等重量的天絲纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第一混紡紗，等重量的棉纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第二混紡紗，接著將剩余的阻燃抗菌纖維和第一混紡紗、第二混紡紗呈螺旋狀交捻制得阻燃抗菌混紡紗；天絲纖維、棉纖維和阻燃抗菌纖維的直徑為1微米。
阻燃抗菌纖維由110重量份聚丙烯腈、1.5重量份復(fù)合阻燃劑、0.2重量份復(fù)合抗菌劑和320重量份有機(jī)溶劑制得；其中，復(fù)合阻燃劑中碳酸氫銨8wt%，碳酸氫鈉12wt%，硅藻土為80wt%；復(fù)合抗菌劑中磷酸鋁20wt%，磷酸鈣10wt%，三聚磷酸鋁為70wt%；有機(jī)溶劑為二甲亞砜；硅藻土先經(jīng)粉碎至1微米，然后在無(wú)水乙醇溶液中超聲處理10秒，最后用飽和氯化鈉水溶液清洗4次；
阻燃抗菌纖維由以下步驟制得：
a）將聚丙烯腈與有機(jī)溶劑混合溶解，并在101℃下強(qiáng)力攪拌溶解，攪拌時(shí)間為601分鐘，制得紡絲原液A；
b）向紡絲原液A中加入復(fù)合抗菌劑，并在90℃下強(qiáng)力攪拌10分鐘，制得紡絲原液B；
c）紡絲原液B經(jīng)過(guò)一定時(shí)間冷卻至50℃時(shí)加入復(fù)合阻燃劑后，向其中加入復(fù)合阻燃劑，經(jīng)攪拌后制成紡絲原液；
d）將紡絲原液輸送到紡絲機(jī)，經(jīng)噴絲頭擠出后在凝固浴中成型，然后經(jīng)凝固浴拉伸、水浴和上油過(guò)程制得阻燃抗菌纖維；紡絲條件為泵供量為1g/min，噴絲頭為60孔。
實(shí)施例2
一種阻燃抗菌混紡紗，其由阻燃抗菌纖維、天絲纖維和棉纖維混紡制得，其中天絲纖維的含量為17wt%，棉纖維的含量為15wt%，阻燃抗菌纖維為68wt%；等重量的天絲纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第一混紡紗，等重量的棉纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第二混紡紗，接著將剩余的阻燃抗菌纖維和第一混紡紗、第二混紡紗呈螺旋狀交捻制得阻燃抗菌混紡紗；天絲纖維、棉纖維和阻燃抗菌纖維的直徑為1.5微米。
阻燃抗菌纖維由110重量份聚丙烯腈、2重量份復(fù)合阻燃劑、0.25重量份復(fù)合抗菌劑和380重量份有機(jī)溶劑制得；其中，復(fù)合阻燃劑中碳酸氫銨9wt%，碳酸氫鈉13wt%，硅藻土為78wt%；復(fù)合抗菌劑中磷酸鋁24wt%，磷酸鈣13wt%，三聚磷酸鋁為63wt%；有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺；硅藻土先經(jīng)粉碎至1.5微米，然后在無(wú)水乙醇溶液中超聲處理200秒，最后用飽和氯化鈉水溶液清洗5次；
阻燃抗菌纖維由以下步驟制得：
a）將聚丙烯腈與有機(jī)溶劑混合溶解，并在108℃下強(qiáng)力攪拌溶解，攪拌時(shí)間為641分鐘，制得紡絲原液A；
b）向紡絲原液A中加入復(fù)合抗菌劑，并在95℃下強(qiáng)力攪拌15分鐘，制得紡絲原液B；
c）紡絲原液B經(jīng)過(guò)一定時(shí)間冷卻至55℃時(shí)加入復(fù)合阻燃劑后，向其中加入復(fù)合阻燃劑，經(jīng)攪拌后制成紡絲原液；
d）將紡絲原液輸送到紡絲機(jī)，經(jīng)噴絲頭擠出后在凝固浴中成型，然后經(jīng)凝固浴拉伸、水浴和上油過(guò)程制得阻燃抗菌纖維；紡絲條件為泵供量為1.2g/min，噴絲頭為65孔。
實(shí)施例3
一種阻燃抗菌混紡紗，其由阻燃抗菌纖維、天絲纖維和棉纖維混紡制得，其中天絲纖維的含量為18wt%，棉纖維的含量為20wt%，阻燃抗菌纖維為62wt%；等重量的天絲纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第一混紡紗，等重量的棉纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第二混紡紗，接著將剩余的阻燃抗菌纖維和第一混紡紗、第二混紡紗呈螺旋狀交捻制得阻燃抗菌混紡紗；天絲纖維、棉纖維和阻燃抗菌纖維的直徑為2微米。
阻燃抗菌纖維由110重量份聚丙烯腈、3重量份復(fù)合阻燃劑、0.35重量份復(fù)合抗菌劑和420重量份有機(jī)溶劑制得；其中，復(fù)合阻燃劑中碳酸氫銨11wt%，碳酸氫鈉14wt%，硅藻土為75wt%；復(fù)合抗菌劑中磷酸鋁26wt%，磷酸鈣15wt%，三聚磷酸鋁為59wt%；有機(jī)溶劑為二甲亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺按體積比1：1：1組成的混合有機(jī)溶劑；硅藻土先經(jīng)粉碎至1.5微米，然后在無(wú)水乙醇溶液中超聲處理400秒，最后用飽和氯化鈉水溶液清洗5次；
阻燃抗菌纖維由以下步驟制得：
a）將聚丙烯腈與有機(jī)溶劑混合溶解，并在114℃下強(qiáng)力攪拌溶解，攪拌時(shí)間為681分鐘，制得紡絲原液A；
b）向紡絲原液A中加入復(fù)合抗菌劑，并在95℃下強(qiáng)力攪拌15分鐘，制得紡絲原液B；
c）紡絲原液B經(jīng)過(guò)一定時(shí)間冷卻至55℃時(shí)加入復(fù)合阻燃劑后，向其中加入復(fù)合阻燃劑，經(jīng)攪拌后制成紡絲原液；
d）將紡絲原液輸送到紡絲機(jī)，經(jīng)噴絲頭擠出后在凝固浴中成型，然后經(jīng)凝固浴拉伸、水浴和上油過(guò)程制得阻燃抗菌纖維；紡絲條件為泵供量為1.3g/min，噴絲頭為75孔。
實(shí)施例4
一種阻燃抗菌混紡紗，其由阻燃抗菌纖維、天絲纖維和棉纖維混紡制得，其中天絲纖維的含量為20wt%，棉纖維的含量為25wt%，阻燃抗菌纖維為55wt%；等重量的天絲纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第一混紡紗，等重量的棉纖維和阻燃抗菌纖維呈螺旋狀交捻制得第二混紡紗，接著將剩余的阻燃抗菌纖維和第一混紡紗、第二混紡紗呈螺旋狀交捻制得阻燃抗菌混紡紗；天絲纖維、棉纖維和阻燃抗菌纖維的直徑為2.5微米。
阻燃抗菌纖維由110重量份聚丙烯腈、3.5重量份復(fù)合阻燃劑、0.4重量份復(fù)合抗菌劑和480重量份有機(jī)溶劑制得；其中，復(fù)合阻燃劑中碳酸氫銨12wt%，碳酸氫鈉15wt%，硅藻土為73wt%；復(fù)合抗菌劑中磷酸鋁30wt%，磷酸鈣18wt%，三聚磷酸鋁為52wt%；有機(jī)溶劑為N,N-二甲基乙酰胺；硅藻土先經(jīng)粉碎至2微米，然后在無(wú)水乙醇溶液中超聲處理600秒，最后用飽和氯化鈉水溶液清洗6次；
阻燃抗菌纖維由以下步驟制得：
a）將聚丙烯腈與有機(jī)溶劑混合溶解，并在121℃下強(qiáng)力攪拌溶解，攪拌時(shí)間為721分鐘，制得紡絲原液A；
b）向紡絲原液A中加入復(fù)合抗菌劑，并在100℃下強(qiáng)力攪拌20分鐘，制得紡絲原液B；
c）紡絲原液B經(jīng)過(guò)一定時(shí)間冷卻至60℃時(shí)加入復(fù)合阻燃劑后，向其中加入復(fù)合阻燃劑，經(jīng)攪拌后制成紡絲原液；
d）將紡絲原液輸送到紡絲機(jī)，經(jīng)噴絲頭擠出后在凝固浴中成型，然后經(jīng)凝固浴拉伸、水浴和上油過(guò)程制得阻燃抗菌纖維；紡絲條件為泵供量為1.5g/min，噴絲頭為80孔。
經(jīng)上述工藝制得的阻燃抗菌混紡紗的抗拉強(qiáng)度為800～900Mpa，混紡紗表面較光滑，極限氧指數(shù)為25～30之間，具有相當(dāng)可靠的阻燃性能；采用振蕩法（GB/T 20944.3-2008）測(cè)試上述實(shí)施例制得的阻燃抗菌混紡紗，對(duì)大腸桿菌的抗菌率為95%及以上，對(duì)金黃葡萄球菌的抗菌率為98%及以上。
應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。