CN106498764A - 一种光动力抗菌型腈纶色纱及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种光动力抗菌型腈纶色纱的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)将腈纶纱线、光敏剂分子分别装入染色釜、染料釜中；(2)将液态CO2分别加入染色釜、染料釜中，控制***内温度、压力，使CO2处于超临界的流体状态；(3)打开循环泵，使CO2超临界流体在染色釜、染料釜内循环；(4)关闭染料釜与染色釜间循环通路，制得固定光敏剂分子的腈纶纱线；(5)打开分离釜泄压放气至大气压，分离出残留光敏剂分子，制得所述光动力抗菌型腈纶色纱。本发明采用超临界流体技术，提高了光敏剂的固定量及其的分布均匀性，赋予色纱优异的抗菌效果，本发明方法实现了清洁化生产，无污染，不浪费，节约资源。

Description

一种光动力抗菌型腈纶色纱及其制备方法
技术领域
本发明涉及纤维纺织技术领域，尤其是涉及一种光动力抗菌型腈纶色纱及其制备方法。
背景技术
腈纶俗称“人造羊毛”，具有柔软，保暖，强力好，耐光性强，耐气候性等特点。其主要是由石油裂解副产物制得，价格低，产量大，用途广，已被广泛用于纺织服装，交通、家用等纺织品中。但随着社会发展，人们对于纺织品的要求不仅仅局限于其传统性能，还对其功能提出更高的要求，如抗菌，抗静电，防污，阻燃等性能。
服装作为人体与环境之间的保护层，在一定条件下给微生物提供了生存和繁殖的环境，对人们的健康造成影响。因此具有抗菌作用的纤维及纺织品逐渐引起人们的关注。
阳离子光敏剂分子吩噻嗪类(亚甲基蓝，甲苯胺蓝)，卟啉类(5，10，15，20-四(4-吡啶基)锌卟啉，TMPyP(无金属卟啉))，酞菁类(4，11，18，25-四苄酞菁)在可见光和氧气分子的共同参与下，发生光动力反应，生成强氧化性的氧自由基和单态氧，能够有效杀死细菌、真菌、病毒等微生物。同时它也是一种染料，具有色泽鲜艳、色谱齐全、耐光牢度好等优点。利用超临界二氧化碳流体技术将阳离子光敏剂分子固定在腈纶纱线上，制备出一种匀染性好、色牢度好、耐光牢度好、具有抗菌性能的腈纶色纱，可直接用于织物的织造。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种光动力抗菌型腈纶色纱及其制备方法。本发明采用超临界流体技术，提高了腈纶纤维表面阳离子光敏剂的固定量及其的分布均匀性，赋予其优异的抗菌效果，整个流程实现了清洁化生产，无污染，不浪费，节约资源。
本发明的技术方案如下：
一种光动力抗菌型腈纶色纱的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将腈纶纱线、光敏剂分子分别装入染色釜、染料釜中；
(2)使用加压泵，将液态CO2分别加入染色釜、染料釜中，控制***内温度为100～120℃，压力为10～30Mpa，使CO2处于超临界的流体状态；
(3)打开循环泵，控制高压泵动程为4～7mm，使CO2超临界流体在染色釜、染料釜内循环，循环30～60min；
(4)关闭染料釜与染色釜间循环通路，染色釜继续保持10～30Mpa的压力，温度降低至40～60℃，利用CO2超临界流体清洗腈纶纱线表面的浮色10～30min，制得固定光敏剂分子的腈纶纱线；
(5)打开分离釜泄压放气至大气压，分离出残留光敏剂分子，并从染色釜中取出固定光敏剂的腈纶纱线，制得所述腈纶色纱。
所述光敏剂分子为吩噻嗪类、卟啉类、酞菁类光敏染料。
所述光敏剂分子为亚甲基蓝、甲苯胺蓝、5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉、TMPyP、4,11,18,25-四苄酞菁中的一种或多种。
所述光敏剂用量为0.1～1.0％owf。
本发明有益的技术效果在于：
1、本发明方法采用超临界状态的二氧化碳流体作为介质来溶解阳离子光敏剂分子，光敏剂分子借助溶剂均匀的扩散渗透到纱线中去，提高了其固定量及在纤维表面的分布均匀性。
2、本发明方法采用的超临界状态的二氧化碳流体与光敏剂相互配合，协同作用，共同完成腈纶色纱的制备。
3、本发明方法未固定化的光敏剂分子方便回收利用，节约了成本，不浪费，无污染；整个过程中无污染，实现了清洁化生产。
4、本发明方法可将泄压排放后的二氧化碳回收利用，节约资源。
5、本发明将方法通过超临界二氧化碳流体技术将光敏剂固定在腈纶纱线上，制备出一种新型光动力抗菌型腈纶色纱，所制备的纱线色泽艳，均匀，色牢度好，抗菌效果优异。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
一种光动力抗菌型腈纶色纱的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将100g腈纶纱线、0.3g亚甲基蓝分别装入染色釜、染料釜中；
(2)使用加压泵，将液态CO2分别加入染色釜、染料釜中，控制***内温度为100℃，压力为10Mpa，使CO2处于超临界的流体状态；
(3)打开循环泵，控制高压泵动程为4mm，使CO2超临界流体在染色釜、染料釜内循环，循环30min；
(4)关闭染料釜与染色釜间循环通路，染色釜继续保持10Mpa的压力，温度降低至40℃，利用CO2超临界流体清洗腈纶纱线表面的浮色10min，制得固定亚甲基蓝分子的腈纶纱线；
(5)打开分离釜泄压放气至大气压，分离出残留亚甲基蓝分子，并从染色釜中取出固定亚甲基蓝的腈纶纱线，制得所述腈纶色纱。
实施例2
一种光动力抗菌型腈纶色纱的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将100g腈纶纱线、0.5g亚甲基蓝分别装入染色釜、染料釜中；
(2)使用加压泵，将液态CO2分别加入染色釜、染料釜中，控制***内温度为110℃，压力为20Mpa，使CO2处于超临界的流体状态；
(3)打开循环泵，控制高压泵动程为5mm，使CO2超临界流体在染色釜、染料釜内循环，循环40min；
(4)关闭染料釜与染色釜间循环通路，染色釜继续保持20Mpa的压力，温度降低至50℃，利用CO2超临界流体清洗腈纶纱线表面的浮色20min，制得固定亚甲基蓝分子的腈纶纱线；
(5)打开分离釜泄压放气至大气压，分离出残留亚甲基蓝分子，并从染色釜中取出固定亚甲基蓝的腈纶纱线，制得所述腈纶色纱。
实施例3
一种光动力抗菌型腈纶色纱的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将100g腈纶纱线、0.7g亚甲基蓝分别装入染色釜、染料釜中；
(2)使用加压泵，将液态CO2分别加入染色釜、染料釜中，控制***内温度为120℃，压力为30Mpa，使CO2处于超临界的流体状态；
(3)打开循环泵，控制高压泵动程为7mm，使CO2超临界流体在染色釜、染料釜内循环，循环60min；
(4)关闭染料釜与染色釜间循环通路，染色釜继续保持30Mpa的压力，温度降低至60℃，利用CO2超临界流体清洗腈纶纱线表面的浮色30min，制得固定亚甲基蓝分子的腈纶纱线；
(5)打开分离釜泄压放气至大气压，分离出残留亚甲基蓝分子，并从染色釜中取出固定亚甲基蓝的腈纶纱线，制得所述腈纶色纱。
实施例4
一种光动力抗菌型腈纶色纱的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将100g腈纶纱线、0.3g 5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉分别装入染色釜、染料釜中；
(2)使用加压泵，将液态CO2分别加入染色釜、染料釜中，控制***内温度为100℃，压力为10Mpa，使CO2处于超临界的流体状态；
(3)打开循环泵，控制高压泵动程为4mm，使CO2超临界流体在染色釜、染料釜内循环，循环30min；
(4)关闭染料釜与染色釜间循环通路，染色釜继续保持10Mpa的压力，温度降低至40℃，利用CO2超临界流体清洗腈纶纱线表面的浮色10min，制得固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉分子的腈纶纱线；
(5)打开分离釜泄压放气至大气压，分离出残留5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉分子，并从染色釜中取出固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉的腈纶纱线，制得所述腈纶色纱。
实施例5
一种光动力抗菌型腈纶色纱的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将100g腈纶纱线、0.5g 5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉分别装入染色釜、染料釜中；
(2)使用加压泵，将液态CO2分别加入染色釜、染料釜中，控制***内温度为110℃，压力为20Mpa，使CO2处于超临界的流体状态；
(3)打开循环泵，控制高压泵动程为5mm，使CO2超临界流体在染色釜、染料釜内循环，循环40min；
(4)关闭染料釜与染色釜间循环通路，染色釜继续保持20Mpa的压力，温度降低至50℃，利用CO2超临界流体清洗腈纶纱线表面的浮色20min，制得固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉分子的腈纶纱线；
(5)打开分离釜泄压放气至大气压，分离出残留5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉分子，并从染色釜中取出固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉的腈纶纱线，制得所述腈纶色纱。
实施例6
一种光动力抗菌型腈纶色纱的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将100g腈纶纱线、0.7g 5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉分别装入染色釜、染料釜中；
(2)使用加压泵，将液态CO2分别加入染色釜、染料釜中，控制***内温度为120℃，压力为30Mpa，使CO2处于超临界的流体状态；
(3)打开循环泵，控制高压泵动程为7mm，使CO2超临界流体在染色釜、染料釜内循环，循环60min；
(4)关闭染料釜与染色釜间循环通路，染色釜继续保持30Mpa的压力，温度降低至60℃，利用CO2超临界流体清洗腈纶纱线表面的浮色30min，制得固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉分子的腈纶纱线；
(5)打开分离釜泄压放气至大气压，分离出残留5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉分子，并从染色釜中取出固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉的腈纶纱线，制得所述腈纶色纱。
测试例
1、根据GB/T 3921.1-1997(ISO 105-C01A:1989)《纺织品耐洗色牢度》测试纱线耐皂洗色牢度；按照GB/T 3920—1997(ISO 105-X12:1993)《纺织品耐摩擦色牢度》测试纱线的耐摩擦色牢度。实施例1～6所制备的光动力抗菌型腈纶色纱的皂洗色牢度、摩擦色牢度均可达到4级。
2、按照GB/T 20944.2-2007《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》测试实施例1～6所制备的光动力抗菌型腈纶色纱的抗菌效果，测试结果如表1所示：
表1
3、按照GB/T 20944.2-2007《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》测试实施例1～6所制备的光动力抗菌型腈纶色纱的抗菌持久性(即色纱水洗50次后的抗菌效果)，测试结果如表2所示：
表2

Claims (4)

1.一种光动力抗菌型腈纶色纱的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
(1)将腈纶纱线、光敏剂分子分别装入染色釜、染料釜中；
(2)使用加压泵，将液态CO2分别加入染色釜、染料釜中，控制***内温度为100～120℃，压力为10～30Mpa，使CO2处于超临界的流体状态；
(3)打开循环泵，控制高压泵动程为4～7mm，使CO2超临界流体在染色釜、染料釜内循环，循环30～60min；
(4)关闭染料釜与染色釜间循环通路，染色釜继续保持10～30Mpa的压力，温度降低至40～60℃，利用CO2超临界流体清洗腈纶纱线表面的浮色10～30min，制得固定光敏剂分子的腈纶纱线；
(5)打开分离釜泄压放气至大气压，分离出残留光敏剂分子，并从染色釜中取出固定光敏剂的腈纶纱线，制得所述腈纶色纱。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述光敏剂分子为吩噻嗪类、卟啉类、酞菁类光敏染料。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述光敏剂分子为亚甲基蓝、甲苯胺蓝、5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉、TMPyP、4,11,18,25-四苄酞菁中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述光敏剂用量为0.1～1.0％owf。
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