專(zhuān)利名稱(chēng)：甲殼素抗菌防霉丙綸bcf長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織領(lǐng)域，具體涉及一種甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法；這種方法生產(chǎn)的丙綸BCF長(zhǎng)絲特別適用于地毯制造。
背景技術(shù)：
人類(lèi)的生活環(huán)境存在著大量的微生物，包括各種各樣的細(xì)菌和真菌，它們?cè)谝欢l件下甚至給人類(lèi)帶來(lái)致命的疾病，對(duì)社會(huì)造成很大危害。據(jù)世界WHO組織的統(tǒng)計(jì)，全世界每年因細(xì)菌傳染引起的死亡為1700萬(wàn)人，約占死亡人口的1/3，當(dāng)前全世界面臨的“非典” “德國(guó)大腸桿菌”等的危害，使得民眾日益關(guān)心人類(lèi)生活周?chē)牟牧稀＜讱に卦趪?guó)際上已被廣泛運(yùn)用于家居消費(fèi)的醫(yī)療、建材、服裝、面料等行業(yè)。
BCF是BULK CONTINUOUS FILAMENT的英文縮寫(xiě)，意思是連續(xù)的膨體長(zhǎng)絲，是地毯絨面材料中最常用、最經(jīng)濟(jì)的加工方法，由于BCF的加工工藝的特點(diǎn)，可使紗線形成三維卷曲，其覆蓋性能最好，使用最少的材料即可達(dá)到最佳的覆蓋效果。有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)甲殼素相關(guān)產(chǎn)品在世界的市場(chǎng)規(guī)模有400億美元。預(yù)計(jì)到2015年會(huì)形成超過(guò)1000億美元的市場(chǎng)規(guī)模。甲殼素在中國(guó)每年有100億元的市場(chǎng)容量，同時(shí)預(yù)測(cè)甲殼素的經(jīng)濟(jì)效益在環(huán)境產(chǎn)業(yè)中也將占10%的市場(chǎng)，到2020年每年平均以13%的增長(zhǎng)速度發(fā)展。預(yù)計(jì)5 10年后的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模能達(dá)到數(shù)百億元。甲殼素正逐漸進(jìn)入人們的生活并呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法。該甲殼素抗菌BCF長(zhǎng)絲制成的地毯經(jīng)美國(guó)ATCC抗菌試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，其抑菌和防霉率可達(dá)到較高水平。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到
一種甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法在聚丙烯切片經(jīng)螺桿進(jìn)行熔融噴絲并冷卻后，將甲殼素制劑和紡絲油劑的混合溶液噴射在初生纖維表面，噴射量為初生纖維質(zhì)量的0. 9 I. 3%，然后在氣壓0. 4 0. 6巴下進(jìn)行預(yù)網(wǎng)絡(luò)，再進(jìn)行牽伸、BCF膨化變形、冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)和卷繞，制備丙綸BCF長(zhǎng)絲；其中所述混合溶液中甲殼素制劑和紡絲油劑的質(zhì)量比為0. 25 0. 40: I。本發(fā)明還公開(kāi)了一種具體的甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其包括如下步驟
(1)預(yù)處理將甲殼素制劑與紡絲油劑按質(zhì)量比0.25 0. 40:1的比例混合均勻，得到調(diào)配溶液；
(2)聚丙烯切片經(jīng)螺桿進(jìn)行熔融噴絲；
(3)冷卻；
(4)將預(yù)處理步驟得到的調(diào)配溶液通過(guò)油劑泵定量噴射在初生纖維表面，噴射量控制在初生纖維質(zhì)量的0. 9 I. 3% ；
(5)預(yù)網(wǎng)絡(luò)，氣壓0.4 0.6巴；
(6)牽伸；
(7)BCF膨化變形；
(8)冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)和卷繞。本發(fā)明中的甲殼素制劑是指的殼聚糖，其平均分子量范圍可以在30 40萬(wàn)，優(yōu)選
34 36萬(wàn)；其粘度為0. 7 0. 9pa. s，優(yōu)選0. 8pa. S。在上述方法中，所述甲殼素制劑和紡絲油劑的混合溶液(即調(diào)配溶液)中甲殼素制劑與紡絲油劑的質(zhì)量比優(yōu)選為0. 25 0. 40:1，進(jìn)一步優(yōu)選0. 25 0. 35:1，最優(yōu)選為0.3:1。預(yù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的氣壓優(yōu)選為0. 5巴?！け痉椒ㄖ袑?duì)聚丙烯進(jìn)行紡絲的步驟中，除預(yù)處理、噴射和預(yù)網(wǎng)絡(luò)之外的其他步驟可參考常規(guī)聚丙烯BCF長(zhǎng)絲紡絲步驟。如聚丙烯在220-240°C下經(jīng)螺桿熔融擠出等。在一種優(yōu)選方案中，向初生纖維表面噴射甲殼素制劑和紡絲油劑混合溶液過(guò)程中的噴射量為初生纖維質(zhì)量的0. 9 I. 3%，優(yōu)選I. 0 I. 1%，進(jìn)一步優(yōu)選為1%。本方法所制得的丙綸BCF長(zhǎng)絲，由于主要通過(guò)化學(xué)鍵與基體高分子材料相連，并輔以特定配比的甲殼素與丙綸及其他組分的協(xié)同作用，使得長(zhǎng)絲無(wú)需再經(jīng)過(guò)其他處理即具有極佳的抑菌和防霉率，非常適合應(yīng)用于抑菌防霉織造領(lǐng)域，如地毯織造等。本法得到的丙綸BCF長(zhǎng)絲在具有較好的抑菌防霉性能的同時(shí)，也維持了較好的物理和機(jī)械性能，如實(shí)施例I所得的丙綸BCF長(zhǎng)絲，其斷裂強(qiáng)度2. lcN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率39. 3%，沸水收縮率2. 5%，網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)25個(gè)/米。由本發(fā)明所得甲殼素抗菌BCF長(zhǎng)絲制成的地毯經(jīng)美國(guó)ATCC抗菌防霉試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試抑菌率金黃色葡萄球菌99. 4% ;肺炎桿菌99. 9%。防霉級(jí)數(shù)黑曲霉I級(jí)。采用本法制備的地毯具有極好的性能，預(yù)期將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)紡絲行業(yè)及地毯行業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品發(fā)展，形成一個(gè)比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。該技術(shù)主要通過(guò)化學(xué)鍵與基體高分子材料相連，不僅進(jìn)一步保證了使用的安全性，而且也保證了抗菌效果的長(zhǎng)效性。與目前國(guó)際市場(chǎng)上的同類(lèi)產(chǎn)品相比，該產(chǎn)品具有抗菌效果更持久；高效廣譜抗菌；使用更安全無(wú)毒的突出優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
原料聚丙烯切片，中石化上海金山石化股份有限公司生產(chǎn)，牌號(hào)Y2600T，熔融指數(shù)
26
色母粒宜興興揚(yáng)色母粒廠，牌號(hào)R122加入量1. 5%。紡絲油劑意大利卜賽特，型號(hào)1753。甲殼素制劑華科股份有限公司，型號(hào)HY02 (殼聚糖，分子量為35萬(wàn)，粘度為0. 8pa. s)
甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法如下
將甲殼素制劑與紡絲油劑按0. 3:1混合，到入溶體攪拌器中低速攪拌I小時(shí)后備用；向聚丙烯切片中加入質(zhì)量為聚丙烯切片質(zhì)量I. 5%的色母粒并送入螺桿擠出機(jī)熔融混和，其熔體經(jīng)擠出機(jī)擠出后直接進(jìn)入紡絲箱體，其中，各區(qū)溫度控制為(V ):螺桿220、225、225、230、230、235、235，過(guò)濾器:235，紡絲箱溫度235。噴絲計(jì)量泵轉(zhuǎn)速20. 0轉(zhuǎn)/分；
冷卻側(cè)吹風(fēng)溫度18°C，速度0. 75米/秒；
上油將調(diào)配好的溶液通過(guò)油劑泵定量噴射在初生纖維表面，噴射量為初生纖維質(zhì)量的1% ;
預(yù)網(wǎng)絡(luò)，氣壓0.5巴
牽伸第一牽伸輥速度653米/分，第二牽伸輥速度695米/分，溫度85°C，主牽伸輥速度2420米/分，溫度125°C ；
BCF膨化變形壓力7. 5bar、溫度155°C ； 冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)、卷繞冷卻鼓速度30轉(zhuǎn)/分，第一輸出輥速度2200米/分，第二輸出輥速度2225米/分；纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)壓力6. Obar，卷繞速度2200米/分，卷繞時(shí)間250 秒。所得甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲纖度2400分特/150F，熱卷曲率25. 5%，斷裂強(qiáng)度2. lcN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率39. 3%，沸水收縮率2. 5%，網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)25個(gè)/米。所得甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲采用VDW ADR92威爾頓雙劍桿地毯織機(jī)織造地毪,經(jīng)緯密320經(jīng)*470緯；織造方法為通過(guò)底經(jīng)與緯紗一緯一循環(huán)交織,其中底經(jīng)前軸用紗規(guī)格20S/5全滌綸紗、后軸用紗規(guī)格20S/4全滌綸紗；緯紗5. 2S/2黃麻；絨經(jīng)用上述甲殼素抗菌防霉丙綸BCF紗，絨頭高度10. 5毫米。制成的地毯經(jīng)美國(guó)ATCC TEST METHOD174-1998抗菌防霉試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試抑菌率金黃色葡萄球菌99. 4% ;肺炎桿菌99. 9%。防霉級(jí)數(shù)黑曲霉I級(jí)，結(jié)果如表I所示。表I
Wh j試驗(yàn)菌種j標(biāo)準(zhǔn) j抑菌率j防霉級(jí)
1_金黃色葡萄球菌 ATCC6538 99.4% -_
2麗炎桿菌ATCC4352~ 99.9% ■-
3I黑霉菌|ATCC6275 ||l 級(jí)
實(shí)施例2
原料聚丙烯切片，中石化濟(jì)南石化股份有限公司生產(chǎn)，牌號(hào)Z30S，熔融指數(shù)24 色母粒唐山豐彩色母粒廠，牌號(hào)B224加入量2. 5%。紡絲油劑德國(guó)司馬化學(xué)，型號(hào)CP120。甲殼素制劑華科股份有限公司，型號(hào)HY02 (殼聚糖，分子量為35萬(wàn)，粘度為0. 8pa. S)。甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法如下
將甲殼素制劑與紡絲油劑按0. 3:1混合，到入溶體攪拌器中低速攪拌I小時(shí)后備用；向聚丙烯切片中加入質(zhì)量為聚丙烯切片質(zhì)量2. 5%的色母粒并送入螺桿擠出機(jī)熔融混和，其熔體經(jīng)擠出機(jī)擠出后直接進(jìn)入紡絲箱體，其中，各區(qū)溫度控制為(°C ):螺桿225、225、230、235、235、238、238，過(guò)濾器238，紡絲箱溫度235。噴絲計(jì)量泵轉(zhuǎn)速28. 5轉(zhuǎn)/分；
冷卻側(cè)吹風(fēng)溫度18°C，速度0. 8米/秒；
上油將調(diào)配好的溶液通過(guò)油劑泵定量噴射在初生纖維表面，噴射量為初生纖維質(zhì)量的 I. 1% ；預(yù)網(wǎng)絡(luò)，氣壓0.5巴
牽伸第一牽伸輥速度645米/分，第二牽伸輥速度680米/分，溫度90°C，主牽伸輥速度2400米/分，溫度128°C ；
BCF膨化變形壓力7. 5bar、溫度165°C ；
冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)、卷繞冷卻鼓速度42轉(zhuǎn)/分，第一輸出輥速度2220米/分，第二輸出輥速度2245米/分；纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)壓力6. 8bar，卷繞速度2210米/分，卷繞時(shí)間350 秒。所得甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲纖度2800分特/144F，熱卷曲率28. 5%，斷裂強(qiáng)度2. 6cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率43. 1%，沸水收縮率2. 4%，網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)23個(gè)/米。所得甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲采用VDW ADR92威爾頓雙劍桿地毯織機(jī)織造地毪,經(jīng)緯密320經(jīng)*470緯；織造方法為通過(guò)底經(jīng)與緯紗一緯一循環(huán)交織,其中底經(jīng)前軸用紗規(guī)格20S/5全滌綸紗、后軸用紗規(guī)格20S/4全滌綸紗；緯紗5. 2S/2黃麻；絨經(jīng)用上述甲殼素抗菌防霉丙綸BCF紗，絨頭高度10. 5毫米。制成的地毯經(jīng)美國(guó)ATCC TEST METHOD174-1998抗菌防霉試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試抑菌率金黃色葡萄球菌99. 5% ;肺炎桿菌99. 9%。防霉級(jí)數(shù)黑曲霉I級(jí)，結(jié)果如表2所示。表權(quán)利要求
1.一種甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其特征在于聚丙烯切片經(jīng)螺桿進(jìn)行熔融噴絲并冷卻后，將甲殼素制劑和紡絲油劑的混合溶液噴射在初生纖維表面，噴射量為初生纖維質(zhì)量的0. 9 I. 3%，然后在氣壓0. 4 0. 6巴下進(jìn)行預(yù)網(wǎng)絡(luò)，再進(jìn)行牽伸、膨化變形、冷卻定型、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)和卷繞，制備丙綸BCF長(zhǎng)絲；其中所述混合溶液中甲殼素制劑和紡絲油劑的質(zhì)量比為0. 25 0. 40: I。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述混合溶液中甲殼素制劑和紡絲油劑的質(zhì)量比為0. 25 0. 40:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述混合溶液中甲殼素制劑和紡絲油劑的質(zhì)量比為0. 3: I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于向初生纖維表面噴射甲殼素制劑和紡絲油劑的混合溶液過(guò)程中的噴射量為初生纖維質(zhì)量的1%，預(yù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的氣壓為0. 5巴。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于向初生纖維表面噴射甲殼素制劑和紡絲油劑的混合溶液過(guò)程中，甲殼素制劑和紡絲油劑的混合溶液的噴射量為初生纖維質(zhì)量的1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述甲殼素制劑為殼聚糖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述殼聚糖的平均分子量為30 40萬(wàn)，粘度為 0. 7 0. 9pa. S。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于包括如下步驟 (1)預(yù)處理將甲殼素制劑與紡絲油劑按質(zhì)量比0.25 0. 40:1的比例混合均勻，得到調(diào)配溶液； (2)聚丙烯切片經(jīng)螺桿進(jìn)行熔融噴絲； (3)冷卻； (4)將預(yù)處理步驟得到的調(diào)配溶液通過(guò)油劑泵定量噴射在初生纖維表面，噴射量控制在為初生纖維質(zhì)量的0. 9 I. 3% ； (5)預(yù)網(wǎng)絡(luò)，氣壓0.4 0.6巴； (6)牽伸； (7)膨化變形； (8)冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)和卷繞。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述調(diào)配溶液中甲殼素制劑與紡絲油劑的質(zhì)量比為0. 25 0. 4:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于向初生纖維表面噴射甲殼素制劑和紡絲油劑混合溶液過(guò)程中的噴射量為初生纖維質(zhì)量的1%，預(yù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的氣壓為0. 5巴。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種甲殼素抗菌防霉丙綸BCF長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，將聚丙烯切片經(jīng)螺桿進(jìn)行熔融噴絲并冷卻后，將甲殼素制劑和紡絲油劑的混合溶液噴射在初生纖維表面，噴射量為初生纖維質(zhì)量的0.9～1.3%，然后在氣壓0.4～0.6巴下進(jìn)行預(yù)網(wǎng)絡(luò)，再進(jìn)行牽伸、膨化變形、冷卻定型、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)和卷繞，制備丙綸BCF長(zhǎng)絲；其中所述混合溶液中甲殼素制劑和紡絲油劑的質(zhì)量比為0.25～0.40:1。由本發(fā)明所得甲殼素抗菌BCF長(zhǎng)絲制成的地毯經(jīng)美國(guó)ATCC抗菌防霉試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試抑菌率金黃色葡萄球菌99.4%；肺炎桿菌99.9%。防霉級(jí)數(shù)黑曲霉1級(jí)。
文檔編號(hào)D01F11/06GK102747450SQ20121025048
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者房軍 申請(qǐng)人:江蘇開(kāi)利地毯股份有限公司