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一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱及其制备方法和在面料中的应用

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱及其制备方法和在面料中的应用

技术领域

本发明涉及纺织技术领域,具体涉及一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱及其制备方法和在面料中的应用。

背景技术

包覆纱是将两种或两种以上的纤维进行复合,在性能上能够弥补单一组分纤维的缺陷,发挥复合纤维的优势。包覆纱作为复合纺纱的一大分支,有着极其广泛的应用。

包覆纱通常由内部的芯纱和包覆芯纱的外包覆纱组成,氨纶作为一种具有高弹性的纤维,仅需少量的氨纶即可使纱线、织物等具有优良的弹性。在包覆纱的制备中,氨纶通常作为芯纱以赋予包覆纱优异的弹性。目前常用的包覆纱为锦纶-氨纶包覆纱,锦纶作为外包覆纱可以很好的保护芯纱氨纶,但由于目前作为外包覆纱的锦纶其力学性能、弹性和抗静电能力欠佳,包覆氨纶后的包覆纱弹性有所降低,且普通锦纶-氨纶包覆纱不具备抗菌性,限制了包覆纱在面料中的应用。

现有技术如中国专利申请CN106192119A公开了一种抗菌锦纶包覆纱及其制作方法,通过将氨纶丝作为外包覆纱,抗菌改性的锦纶长丝作为芯纱,包覆后制备而成。得到抗菌锦纶包覆纱具有永久性的抗菌效果。但是其制备的包覆纱将氨纶丝作为包覆层,由于氨纶的力学性能和耐磨性较差,将其较多的暴露在纱体外层,容易在加工过程和使用过程中摩擦损伤,从而造成疲劳断裂等情况发生,且包覆纱本身不具有抗静电性能,限制了包覆纱在面料中的应用。

现有技术如中国专利申请CN113737344A公开了一种抗菌除臭氨纶包覆纱,通过采用二浸二轧整理工艺对氨纶长丝进行抗菌防臭处理,使得氨纶长丝在抗菌防臭的同时还避免了氨纶长丝色光不匀、黄变老化品质不良等问题的发生。将添加了抗菌剂的抗菌锦纶长丝作为外包覆纱与芯纱氨纶长丝结合,制得的抗菌除臭氨纶包覆纱具有良好的抗菌效果和除臭能力。但是其制备的包覆纱中作为外包覆纱的锦纶其力学性能、弹性和抗静电能力欠佳,包覆氨纶后的包覆纱弹性有所降低,限制了包覆纱在面料中的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱及其制备方法和在面料中的应用,该高弹性锦纶-氨纶包覆纱具有高弹性和抗静电能力,以及优异的力学性能和抗菌性能,在面料中具有广泛的应用前景。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,包括以下步骤:

步骤(1)、将硝酸银水溶液、硝酸镁水溶液、柠檬酸混合,反应,反应结束后,干燥,烧结,得到载银氧化镁;将载银氧化镁、盐酸水溶液、水混合,酸化反应,反应结束后,过滤,洗涤,干燥,得到改性载银氧化镁;

步骤(2)、将改性载银氧化镁与磷酸盐缓冲溶液混合,超声,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,反应,反应结束后,过滤,洗涤,得到反应产物;将反应产物与磷酸盐缓冲溶液混合,加入聚六亚甲基双胍盐酸盐水溶液,继续反应,反应结束后,离心,取离心沉淀物,洗涤,干燥,得到抗菌添加剂;

步骤(3)、将聚醚胺-乙醇溶液滴加入己二酸-乙醇溶液中,滴加完毕后,加入抗菌添加剂,第一次反应,反应结束后,过滤,干燥,得到改性聚酰胺粗产物;将改性聚酰胺粗产物与水混合,第二次反应,反应结束后,继续反应,反应结束后,冷却,得到改性聚酰胺;

步骤(4)、将丙烯基弹性体、烷基季铵盐改性蒙脱土、改性聚酰胺、聚酰胺混合,熔融纺丝,得到改性锦纶长丝;以氨纶长丝作为芯纱,用改性锦纶长丝对芯纱进行包覆,得到高弹性锦纶-氨纶包覆纱。

优选地,所述步骤(1)中:硝酸银、硝酸镁、柠檬酸的质量比为(0.1-1):10:(8-10);反应条件为:在70-80℃温度下搅拌反应4-6h;干燥条件为:在130-150℃温度下干燥2-4h;烧结条件为:升温至600℃烧结2h,升温速率为2-5℃/min。

优选地,硝酸银水溶液包括20wt%硝酸银水溶液;硝酸镁水溶液包括20wt%硝酸镁水溶液。

优选地,所述步骤(1)中:载银氧化镁、盐酸水溶液、水的质量比为1:(1.5-3):(10-20);酸化反应条件为:在室温下酸化反应6-12h。

优选地,盐酸水溶液为1mol/L盐酸水溶液。

优选地,所述步骤(2)中:改性载银氧化镁与磷酸盐缓冲溶液的质量比为1:(800-1000);反应条件为:在转速180-200r/min,室温下反应2h;反应产物与磷酸盐缓冲溶液的质量比为1:(800-1000);继续反应条件为:在转速180-200r/min,室温下继续反应4-6h。

优选地,所述步骤(2)中:改性载银氧化镁、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、聚六亚甲基双胍盐酸盐的质量比为1:(8-10):(8-10):(10-15)。

优选地,聚六亚甲基双胍盐酸盐水溶液包括20wt%聚六亚甲基双胍盐酸盐水溶液。

进一步地,与改性载银氧化镁混合的磷酸盐缓冲溶液的pH值为5.5;与反应产物混合的磷酸盐缓冲溶液的pH值为7.5。

优选地,所述步骤(3)中:聚醚胺、己二酸、抗菌添加剂的质量比为45:43:(1-5);滴加条件为:在室温下滴加20-30min;第一次反应条件为:在40-50℃温度下第一次反应1-2h。

优选地,所述步骤(3)中:改性聚酰胺粗产物与水的质量比为3:2;第二次反应条件为:在氮气氛围中、90-110℃温度下第二次反应1-3h;继续反应条件为:在氮气氛围中、250-260℃温度下继续反应4-6h。

优选地,聚醚胺-乙醇溶液是由聚醚胺与乙醇在室温下,以质量比(45-50):(250-320)混合溶解制备而成;己二酸-乙醇溶液是由己二酸与乙醇在45℃温度下,以质量比(43-50):(280-340)混合溶解制备而成。

进一步地,聚醚胺为聚醚胺EDR-148。

优选地,所述步骤(4)中:丙烯基弹性体、烷基季铵盐改性蒙脱土、改性聚酰胺、聚酰胺的质量比为(5-10):(2-3):(10-20):(80-100);熔融纺丝条件为:在220-260℃温度下熔融,在1500-3200m/min纺丝速度下进行纺丝。

优选地,所述步骤(4)中:改性锦纶长丝的细度为50-120D;氨纶长丝的细度为60-100D。

优选地,一种采用如上所述的一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,制备得到的高弹性锦纶-氨纶包覆纱。

优选地,一种采用如上所述的高弹性锦纶-氨纶包覆纱在面料中的应用。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明通过添加银对氧化镁进行掺杂,得到的载银氧化镁拥有更优异的抗菌能力。同时由于氧化镁和银均具有导电性,且银掺杂在氧化镁晶体中,形成了传递电子的网络,加快了电荷的泄露,所以添加了载银氧化镁的锦纶不仅具有抗菌性,还具有抗静电能力。

本发明通过将载银氧化镁表面酸化,使表面的羧基与聚六亚甲基双胍盐酸盐的氨基发生酰胺化反应,得到抗菌添加剂。将聚六亚甲基双胍盐酸盐接枝在载银氧化镁表面,不仅可以进一步提高抗菌添加剂的抗菌效果,而且可以提高载银氧化镁的分散性和聚六亚甲基双胍盐酸盐的稳定性,从而使抗菌添加剂具有长效抗菌的效果。

本发明将聚醚胺与己二酸通过缩聚反应,得到改性聚酰胺。由于聚醚胺具有柔性链段和良好的吸水性,所以制得的改性聚酰胺具有较好的弹性、吸湿能力和抗静电能力。将抗菌添加剂在改性聚醚胺制备过程中添加,使抗菌添加剂表面未参加酰胺反应的羧基与氨基有几率参与缩聚反应,从而使其共聚在改性聚酰胺主链上,可以进一步提高抗菌添加剂的稳定性,同时提高改性聚酰胺的抗菌能力和抗静电能力。

本发明将丙烯基弹性体、烷基季铵盐改性蒙脱土、改性聚酰胺、聚酰胺熔融纺丝,得到改性锦纶长丝。由于丙烯基弹性体具有高弹性,烷基季铵盐改性蒙脱土具有抗菌活性基团,改性聚酰胺具有较好的弹性、抗菌能力和抗静电能力,所以制得的改性锦纶长丝在具有抗菌、抗静电能力的同时具有高弹性。

此外,载银氧化镁和烷基季铵盐改性蒙脱土作为无机粒子,对锦纶长丝的力学性能具有增强效果,同时可以增加锦纶长丝的耐热性和耐磨性。将锦纶长丝包覆在氨纶长丝上,制得的锦纶-氨纶包覆纱在具有高弹性和优良的力学性能的同时,还具有抗菌性和抗静电性。

附图说明

图1是本发明中制备高弹性锦纶-氨纶包覆纱的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例公开了一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,包括以下步骤:

步骤(1)、将20wt%硝酸银水溶液、20wt%硝酸镁水溶液、柠檬酸混合,在80℃温度下搅拌反应4h,反应结束后,在130℃温度下干燥4h,升温至600℃烧结2h,升温速率为2℃/min,得到载银氧化镁;其中,硝酸银、硝酸镁、柠檬酸的质量比为1:10:10;将载银氧化镁、1mol/L盐酸水溶液、水以质量比1:3:20混合,室温下酸化反应6h,反应结束后,过滤,加入载银氧化镁质量10倍的水洗涤三次,在60℃温度下干燥24h,得到改性载银氧化镁;

步骤(2)、将改性载银氧化镁与pH值为5.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:1000混合,超声20min,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,在转速180r/min,室温下反应2h,反应结束后,过滤,加入改性载银氧化镁质量10倍的水洗涤,得到反应产物;将反应产物与pH值为7.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:1000混合,加入20wt%聚六亚甲基双胍盐酸盐水溶液,在转速180r/min,室温下继续反应4h,反应结束后,离心,取离心沉淀物,加入离心沉淀物质量5倍的水洗涤三次,在60℃温度下干燥18h,得到抗菌添加剂;其中,改性载银氧化镁、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、聚六亚甲基双胍盐酸盐的质量比为1:8:8:10;

步骤(3)、将聚醚胺-乙醇溶液滴加入己二酸-乙醇溶液中,滴加时间30min,滴加完毕后,加入抗菌添加剂,在50℃温度下第一次反应1h,反应结束后,过滤,在60℃温度下干燥5h,得到改性聚酰胺粗产物;将改性聚酰胺粗产物与水以质量比3:2混合,在氮气氛围中、110℃温度下第二次反应1h,反应结束后,在氮气氛围中、260℃温度下继续反应4h,反应结束后,冷却至室温,得到改性聚酰胺;其中,聚醚胺、己二酸、抗菌添加剂的质量比为45:43:5;聚醚胺为聚醚胺EDR-148;聚醚胺-乙醇溶液是由聚醚胺与乙醇在室温下,以质量比45:250混合溶解制备而成;己二酸-乙醇溶液是由己二酸与乙醇在45℃温度下,以质量比43:280混合溶解制备而成;

步骤(4)、将丙烯基弹性体、烷基季铵盐改性蒙脱土、改性聚酰胺、聚酰胺以质量比10:3:20:80混合,在260℃温度下熔融,在1500m/min纺丝速度下进行纺丝,得到细度为50D的改性锦纶长丝;以氨纶长丝作为芯纱,用改性锦纶长丝对芯纱进行包覆,得到高弹性锦纶-氨纶包覆纱;其中,氨纶长丝的细度为100D;包覆过程为:采用ZP-40环锭细纱机(上海卓鹏科贸有限公司)进行包覆,将氨纶长丝喂入罗拉,经过3倍预牵伸,通过导丝轮喂入前罗拉钳口;改性锦纶长丝通过后罗拉、中罗拉在前罗拉与氨纶丝汇合,在细纱机加捻作用下形成包覆纱,即得所述的高弹性锦纶-氨纶包覆纱;细纱锭速为8000RPM,细纱捻系数为500。

实施例2

本实施例公开了一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,包括以下步骤:

步骤(1)、将20wt%硝酸银水溶液、20wt%硝酸镁水溶液、柠檬酸混合,在70℃温度下搅拌反应6h,反应结束后,在150℃温度下干燥2h,升温至600℃烧结2h,得到载银氧化镁;将载银氧化镁、1mol/L盐酸水溶液、水以质量比1:1.5:10混合,室温下酸化反应12h,反应结束后,过滤,加入载银氧化镁质量8倍的水洗涤三次,在80℃温度下干燥12h,得到改性载银氧化镁;其中,硝酸银、硝酸镁、柠檬酸的质量比为0.8:10:10;升温速率为5℃/min;

步骤(2)、将改性载银氧化镁与pH值为5.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:800混合,超声30min,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,在转速200r/min,室温下反应2h,反应结束后,过滤,加入改性载银氧化镁质量8倍的水洗涤,得到反应产物;将反应产物与pH值为7.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:800混合,加入20wt%聚六亚甲基双胍盐酸盐水溶液,在转速200r/min,室温下继续反应6h,反应结束后,离心,取离心沉淀物,加入离心沉淀物质量3倍的水洗涤三次,在50℃温度下干燥24h,得到抗菌添加剂;其中,改性载银氧化镁、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、聚六亚甲基双胍盐酸盐的质量比为1:10:10:15;

步骤(3)、将聚醚胺-乙醇溶液滴加入己二酸-乙醇溶液中,滴加时间20min,滴加完毕后,加入抗菌添加剂,在40℃温度下第一次反应2h,反应结束后,过滤,在50℃温度下干燥8h,得到改性聚酰胺粗产物;将改性聚酰胺粗产物与水以质量比3:2混合,在氮气氛围中、90℃温度下第二次反应3h,反应结束后,在氮气氛围中、250℃温度下继续反应6h,反应结束后,冷却至室温,得到改性聚酰胺;其中,聚醚胺、己二酸、抗菌添加剂的质量比为45:43:4;聚醚胺为聚醚胺EDR-148;聚醚胺-乙醇溶液是由聚醚胺与乙醇在室温下,以质量比50:320混合溶解制备而成;己二酸-乙醇溶液是由己二酸与乙醇在45℃温度下,以质量比50:340混合溶解制备而成;

步骤(4)、将丙烯基弹性体、烷基季铵盐改性蒙脱土、改性聚酰胺、聚酰胺以质量比8:3:18:85混合,在220℃温度下熔融,在3200m/min纺丝速度下进行纺丝,得到细度为120D的改性锦纶长丝;以氨纶长丝作为芯纱,用改性锦纶长丝对芯纱进行包覆,得到高弹性锦纶-氨纶包覆纱;其中,氨纶长丝的细度为60D;包覆过程同实施例1。

实施例3

本实施例公开了一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,包括以下步骤:

步骤(1)、将20wt%硝酸银水溶液、20wt%硝酸镁水溶液、柠檬酸混合,在75℃温度下搅拌反应5h,反应结束后,在140℃温度下干燥3h,升温至600℃烧结2h,得到载银氧化镁;将载银氧化镁、1mol/L盐酸水溶液、水以质量比1:2:15混合,室温下酸化反应10h,反应结束后,过滤,加入载银氧化镁质量9倍的水洗涤三次,在70℃温度下干燥18h,得到改性载银氧化镁;其中,硝酸银、硝酸镁、柠檬酸的质量比为0.5:10:9;升温速率为4℃/min;

步骤(2)、将改性载银氧化镁与pH值为5.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:900混合,超声25min,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,在转速190r/min,室温下反应2h,反应结束后,过滤,加入改性载银氧化镁质量9倍的水洗涤,得到反应产物;将反应产物与pH值为7.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:900混合,加入20wt%聚六亚甲基双胍盐酸盐水溶液,在转速190r/min,室温下继续反应5h,反应结束后,离心,取离心沉淀物,加入离心沉淀物质量4倍的水洗涤三次,在55℃温度下干燥20h,得到抗菌添加剂;其中,改性载银氧化镁、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、聚六亚甲基双胍盐酸盐的质量比为1:9:9:12;

步骤(3)、将聚醚胺-乙醇溶液滴加入己二酸-乙醇溶液中,滴加时间25min,滴加完毕后,加入抗菌添加剂,在45℃温度下第一次反应1.5h,反应结束后,过滤,在55℃温度下干燥7h,得到改性聚酰胺粗产物;将改性聚酰胺粗产物与水以质量比3:2混合,在氮气氛围中、100℃温度下第二次反应2h,反应结束后,在氮气氛围中、255℃温度下继续反应5h,反应结束后,冷却至室温,得到改性聚酰胺;其中,聚醚胺、己二酸、抗菌添加剂的质量比为45:43:3;聚醚胺为聚醚胺EDR-148;聚醚胺-乙醇溶液是由聚醚胺与乙醇在室温下,以质量比48:280混合溶解制备而成;己二酸-乙醇溶液是由己二酸与乙醇在45℃温度下,以质量比45:300混合溶解制备而成;

步骤(4)、将丙烯基弹性体、烷基季铵盐改性蒙脱土、改性聚酰胺、聚酰胺以质量比7:3:15:90混合,在240℃温度下熔融,在2500m/min纺丝速度下进行纺丝,得到细度为70D的改性锦纶长丝;以氨纶长丝作为芯纱,用改性锦纶长丝对芯纱进行包覆,得到高弹性锦纶-氨纶包覆纱;其中,氨纶长丝的细度为80D;包覆过程同实施例1。

实施例4

本实施例公开了一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,包括以下步骤:

步骤(1)、将20wt%硝酸银水溶液、20wt%硝酸镁水溶液、柠檬酸混合,在72℃温度下搅拌反应5.5h,反应结束后,在135℃温度下干燥4h,升温至600℃烧结2h,得到载银氧化镁;将载银氧化镁、1mol/L盐酸水溶液、水以质量比1:2.5:20混合,室温下酸化反应8h,反应结束后,过滤,加入载银氧化镁质量10倍的水洗涤三次,在65℃温度下干燥20h,得到改性载银氧化镁;其中,硝酸银、硝酸镁、柠檬酸的质量比为0.3:10:8;升温速率为3℃/min;

步骤(2)、将改性载银氧化镁与pH值为5.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:800混合,超声20min,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,在转速180r/min,室温下反应2h,反应结束后,过滤,加入改性载银氧化镁质量10倍的水洗涤,得到反应产物;将反应产物与pH值为7.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:1000混合,加入20wt%聚六亚甲基双胍盐酸盐水溶液,在转速200r/min,室温下继续反应5h,反应结束后,离心,取离心沉淀物,加入离心沉淀物质量5倍的水洗涤三次,在60℃温度下干燥18h,得到抗菌添加剂;其中,改性载银氧化镁、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、聚六亚甲基双胍盐酸盐的质量比为1:10:10:13;

步骤(3)、将聚醚胺-乙醇溶液滴加入己二酸-乙醇溶液中,滴加时间30min,滴加完毕后,加入抗菌添加剂,在40℃温度下第一次反应2h,反应结束后,过滤,在60℃温度下干燥5h,得到改性聚酰胺粗产物;将改性聚酰胺粗产物与水以质量比3:2混合,在氮气氛围中、95℃温度下第二次反应2.5h,反应结束后,在氮气氛围中、250℃温度下继续反应6h,反应结束后,冷却至室温,得到改性聚酰胺;其中,聚醚胺、己二酸、抗菌添加剂的质量比为45:43:2;聚醚胺为聚醚胺EDR-148;聚醚胺-乙醇溶液是由聚醚胺与乙醇在室温下,以质量比50:300混合溶解制备而成;己二酸-乙醇溶液是由己二酸与乙醇在45℃温度下,以质量比48:340混合溶解制备而成;

步骤(4)、将丙烯基弹性体、烷基季铵盐改性蒙脱土、改性聚酰胺、聚酰胺以质量比6:2:13:95混合,在250℃温度下熔融,在2000m/min纺丝速度下进行纺丝,得到细度为80D的改性锦纶长丝;以氨纶长丝作为芯纱,用改性锦纶长丝对芯纱进行包覆,得到高弹性锦纶-氨纶包覆纱;其中,氨纶长丝的细度为70D;包覆过程同实施例1。

实施例5

本实施例公开了一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,包括以下步骤:

步骤(1)、将20wt%硝酸银水溶液、20wt%硝酸镁水溶液、柠檬酸混合,在80℃温度下搅拌反应4h,反应结束后,在135℃温度下干燥4h,升温至600℃烧结2h,得到载银氧化镁;将载银氧化镁、1mol/L盐酸水溶液、水以质量比1:2.5:20混合,室温下酸化反应10h,反应结束后,过滤,加入载银氧化镁质量10倍的水洗涤三次,在75℃温度下干燥16h,得到改性载银氧化镁;其中,硝酸银、硝酸镁、柠檬酸的质量比为0.1:10:8;升温速率为5℃/min;

步骤(2)、将改性载银氧化镁与pH值为5.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:850混合,超声30min,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,在转速200r/min,室温下反应2h,反应结束后,过滤,加入改性载银氧化镁质量8倍的水洗涤,得到反应产物;将反应产物与pH值为7.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:1000混合,加入20wt%聚六亚甲基双胍盐酸盐水溶液,在转速180r/min,室温下继续反应6h,反应结束后,离心,取离心沉淀物,加入离心沉淀物质量3倍的水洗涤三次,在50℃温度下干燥24h,得到抗菌添加剂;其中,改性载银氧化镁、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、聚六亚甲基双胍盐酸盐的质量比为1:8:8:10;

步骤(3)、将聚醚胺-乙醇溶液滴加入己二酸-乙醇溶液中,滴加时间20min,滴加完毕后,加入抗菌添加剂,在50℃温度下第一次反应1h,反应结束后,过滤,在50℃温度下干燥7h,得到改性聚酰胺粗产物;将改性聚酰胺粗产物与水以质量比3:2混合,在氮气氛围中、105℃温度下第二次反应1.5h,反应结束后,在氮气氛围中、260℃温度下继续反应4h,反应结束后,冷却至室温,得到改性聚酰胺;其中,聚醚胺、己二酸、抗菌添加剂的质量比为45:43:1;聚醚胺为聚醚胺EDR-148;聚醚胺-乙醇溶液是由聚醚胺与乙醇在室温下,以质量比50:280混合溶解制备而成;己二酸-乙醇溶液是由己二酸与乙醇在45℃温度下,以质量比43:300混合溶解制备而成;

步骤(4)、将丙烯基弹性体、烷基季铵盐改性蒙脱土、改性聚酰胺、聚酰胺以质量比5:2:10:100混合,在260℃温度下熔融,在3000m/min纺丝速度下进行纺丝,得到细度为60D的改性锦纶长丝;以氨纶长丝作为芯纱,用改性锦纶长丝对芯纱进行包覆,得到高弹性锦纶-氨纶包覆纱;其中,氨纶长丝的细度为100D;包覆过程同实施例1。

对比例1

本对比例公开了一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,包括以下步骤:

步骤(1)、将聚醚胺-乙醇溶液滴加入己二酸-乙醇溶液中,滴加时间30min,滴加完毕后,在50℃温度下第一次反应1h,反应结束后,过滤,在60℃温度下干燥5h,得到改性聚酰胺粗产物;将改性聚酰胺粗产物与水以质量比3:2混合,在氮气氛围中、110℃温度下第二次反应1h,反应结束后,在氮气氛围中、260℃温度下继续反应4h,反应结束后,冷却至室温,得到改性聚酰胺;其中,聚醚胺、己二酸的质量比为47:46;聚醚胺为聚醚胺EDR-148;聚醚胺-乙醇溶液是由聚醚胺与乙醇在室温下,以质量比45:250混合溶解制备而成;己二酸-乙醇溶液是由己二酸与乙醇在45℃温度下,以质量比43:280混合溶解制备而成;

步骤(2)、将丙烯基弹性体、聚六亚甲基双胍盐酸盐、改性聚酰胺、聚酰胺以质量比10:3:20:80混合,在260℃温度下熔融,在1500m/min纺丝速度下进行纺丝,得到细度为50D的改性锦纶长丝;以氨纶长丝作为芯纱,用改性锦纶长丝对芯纱进行包覆,得到高弹性锦纶-氨纶包覆纱;其中,氨纶长丝的细度为100D;包覆过程同实施例1。

对比例2

本对比例公开了一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,包括以下步骤:

步骤(1)、将20wt%硝酸银水溶液、20wt%硝酸镁水溶液、柠檬酸混合,在80℃温度下搅拌反应4h,反应结束后,在130℃温度下干燥4h,升温至600℃烧结2h,得到载银氧化镁;将载银氧化镁、1mol/L盐酸水溶液、水以质量比1:3:20混合,室温下酸化反应6h,反应结束后,过滤,加入载银氧化镁质量10倍的水洗涤三次,在60℃温度下干燥24h,得到改性载银氧化镁;其中,硝酸银、硝酸镁、柠檬酸的质量比为1:10:10;升温速率为2℃/min;

步骤(2)、将改性载银氧化镁与pH值为5.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:1000混合,超声20min,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,在转速180r/min,室温下反应2h,反应结束后,过滤,加入改性载银氧化镁质量10倍的水洗涤,得到反应产物;将反应产物与pH值为7.5的磷酸盐缓冲溶液以质量比1:1000混合,加入20wt%聚六亚甲基双胍盐酸盐水溶液,在转速180r/min,室温下继续反应4h,反应结束后,离心,取离心沉淀物,加入离心沉淀物质量5倍的水洗涤三次,在60℃温度下干燥18h,得到抗菌添加剂;其中,改性载银氧化镁、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、聚六亚甲基双胍盐酸盐的质量比为1:8:8:10;

步骤(3)、将烷基季铵盐改性蒙脱土、抗菌添加剂、聚酰胺以质量比3:1:110混合,在260℃温度下熔融,在1500m/min纺丝速度下进行纺丝,得到细度为50D的改性锦纶长丝;以氨纶长丝作为芯纱,用改性锦纶长丝对芯纱进行包覆,得到高弹性锦纶-氨纶包覆纱;其中,氨纶长丝的细度为100D;包覆过程同实施例1。

对比例3

本对比例公开了一种高弹性锦纶-氨纶包覆纱的制备方法,包括以下步骤:将丙烯基弹性体、烷基季铵盐改性蒙脱土、聚酰胺以质量比10:3:100混合,在260℃温度下熔融,在1500m/min纺丝速度下进行纺丝,得到细度为50D的改性锦纶长丝;以氨纶长丝作为芯纱,用改性锦纶长丝对芯纱进行包覆,得到高弹性锦纶-氨纶包覆纱;其中,氨纶长丝的细度为100D;包覆过程同实施例1。

上述实施例与对比例中:硝酸银来自西格玛奥德里奇贸易有限公司,货号204390,CAS号:7761-88-8;柠檬酸来自济南旗为化工有限公司,型号分析纯,CAS号:77-92-9;盐酸水溶液来自上海源叶生物科技有限公司,货号B62243,型号氯化氢标准溶液;磷酸盐缓冲溶液来自伊势久生物科技有限责任公司,名称PBS磷酸盐缓冲液;1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐来自盼得(上海)国际贸易有限公司,CAS号:25952-53-8;N-羟基琥珀酰亚胺来自湖北嘉慧兴诚生物科技有限公司,CAS号:6066-82-6;聚六亚甲基双胍盐酸盐来自天津科维津宏环保科技有限公司,型号粉末,CAS号:32289-58-0;乙醇来自上海易势化工有限公司,CAS号:64-17-5;己二酸来自东莞市勋业化学试剂有限公司,型号分析纯,CAS号:124-04-9;聚醚胺来自什众明志化学(上海)有限公司,品牌亨斯迈,型号聚醚胺EDR-148;丙烯基弹性体来自埃克森美孚公司,品牌vistamaxx6102;烷基季铵盐改性蒙脱土来自浙江华特新材料有限公司,货号DK-2;聚酰胺来自东莞市聚隆塑胶原料有限公司,品牌德国巴斯夫,型号B27N02。

试验例

(1)、力学性能、抗静电性能测试

对实施例1-5和对比例1-3制备的高弹性锦纶-氨纶包覆纱的力学性能、抗静电性能进行测试,具体测试结果见表1:

表1各项指标的检测分别依据如下标准:弹性回复度是由FZ/T50007-2012《氨纶丝弹性试验方法》来测定;断裂强度和断裂伸长率是由GB/T3916-2013《纺织品、卷装纱、单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定(CRE法)》来测定;表面电阻是由GB/T 22042-2008《服装防静电性能 表面电阻率试验方法》来测定。

根据表1的测试结果可以看出,本发明制备的高弹性锦纶-氨纶包覆纱具有高弹性和抗静电能力,以及优异的力学性能,在面料中具有广泛的应用前景。

对比例1中没有添加抗菌添加剂和烷基季铵盐改性蒙脱土,由于抗菌添加剂中的氧化镁和银均具有导电性,且银掺杂在氧化镁晶体中,形成了传递电子的网络,加快了电荷的泄露,所以添加了抗菌添加剂的锦纶具有抗静电能力。对比例1中缺少导电性粒子载银氧化镁和烷基季铵盐改性蒙脱土作为无机粒子对锦纶长丝的力学性能和抗静电能力的增强效果,所以对比例1的表面电阻高于实施例,断裂强度低于实施例,力学性能和抗静电性不如实施例;对比例2中没有添加丙烯基弹性体和改性聚酰胺,由于聚醚胺具有柔性链段和良好的吸水性,所以制得的改性聚酰胺具有较好的弹性、吸湿能力和抗静电能力。将抗菌添加剂在改性聚醚胺制备过程中添加,使抗菌添加剂表面具有未参加酰胺反应的羧基与氨基有几率参与缩聚反应,从而使其共聚在改性聚酰胺主链上,可以进一步提高抗菌添加剂的稳定性,同时提高改性聚酰胺的抗静电能力。对比例2中缺少改性聚酰胺的抗静电能力,以及丙烯基弹性体高弹性作用,虽然抗菌添加剂中的载银氧化镁有导电效果,但对比例2的抗静电性仍不如实施例,弹性回复度低于实施例;对比例3中没有添加抗菌添加剂和改性聚酰胺,缺少改性聚酰胺的抗静电能力和抗菌添加剂中载银氧化镁的导电能力,所以抗静电性低于实施例。

(2)、抗菌性能测试

对实施例1-5和对比例1-3制备的高弹性锦纶-氨纶包覆纱的抗菌性能进行测试,具体测试结果见表2:

表2各项指标的检测分别依据如下标准:抗菌率是由GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价 第3部分:振荡法》来测定。

根据表2的测试结果可以看出,本发明制备的高弹性锦纶-氨纶包覆纱具有优异的抗菌性,在面料中具有广泛的应用前景。

对比例1中没有添加抗菌添加剂和烷基季铵盐改性蒙脱土,使用了聚六亚甲基胍作为抗菌剂添加在改性锦纶长丝中,由于载银氧化镁拥有优异的抗菌能力,通过将载银氧化镁表面酸化,使表面的羧基与聚六亚甲基双胍盐酸盐的端氨基发生酰胺化反应,可以将有机抗菌剂接枝在载银氧化镁表面,不仅可以进一步提高抗菌添加剂的抗菌效果,而且可以提高载银氧化镁的分散性和聚六亚甲基双胍盐酸盐的稳定性,从而使抗菌添加剂具有长效抗菌的效果。烷基季铵盐改性蒙脱土具有抗菌活性基团,所以具有抗菌性。对比例1中由于缺少抗菌添加剂以及烷基季铵盐改性蒙脱土的抗菌能力,即使聚六亚甲基胍具有一定抗菌性,但其在基体中稳定性不足,影响了抗菌效果,所以抗菌率低于实施例;对比例3中没有添加抗菌添加剂和改性聚酰胺,由于缺少抗菌剂的抗菌能力,虽然仍有烷基季铵盐改性蒙脱土起到抗菌效果,但抗菌率低于实施例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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