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几种抗菌纤维的生产方法


共混纺丝法

纺丝制成抗菌纤维共混纺丝法是将抗菌剂和分散剂等助剂与纤维基体树脂混合。采用该方法要经过与基体树脂熔融混合、纺丝、拉伸等工序,因此要求抗菌剂要满足以下条件:a.耐温性能好,采用熔融法生产的抗菌纤维一般包括丙纶、涤纶、锦纶等几大类,它们的纺丝温度一般在250~300℃,因此要求用于该类纤维的抗菌剂在此纺丝温度下不分解,保持抗菌剂的稳定性。b.粒径足够小,与聚合物有良好的相容性及分散性,对于成纤体系,一般要求抗菌剂的平均粒径小于1μm才能具有好的可纺性。用该方法生产的抗菌纤维有抗菌细旦丙纶低弹丝、纳米层状银系抗菌聚酯纤维、AMF抗菌纤维(一种添加有机抗菌剂通过共混纺丝法制备得到的抗菌纤维)、复合纺丝等。


化学改性法

纺丝制成抗菌纤维对纤维表面进行改性处理,通过配位化学键或其他类型的化学键,结合具有抗菌作用的基团,利用接枝、均聚和共聚法在织物的纤维上生成带电官能团,再浸入相反离子溶液中处理,将抗菌基团接枝到纤维上。化学接枝改性制备抗菌纤维一般分两步进行:第一步,对纤维进行表面处理,使纤维的表面产生可与抗菌基团化合物进行接枝的作用点,目前常用的方法为化学溶剂处理法和辐射法;第二步,将带有抗菌基团的化合物与经过处理后的纤维结合,得到抗菌纤维,或者利用纤维及抗菌剂上存在的活性基团在一定条件下发生交联反应将抗菌剂固着在纤维上。用该方法生产的抗菌纤维有磷酸活化载银剑麻基活性炭纤维、接枝聚丙烯腈型抗菌纤维、剑麻基抗菌纤维、绿色AB抗菌纤维、铜(Ⅱ)络合抗菌纤维等。


纺丝油剂中加入抗菌剂制成抗菌纤维纤维在纺丝牵伸过程中,需要经过导丝盘导丝到卷绕筒管上,再经过拉伸辊牵伸。在这些过程中,丝条和导辊之间会因产生摩擦而影响纺丝质量。为了克服这个问题,需要在纺丝过程中加入表面活性剂作为油剂来减少摩擦,但同时这些油剂又容易滋生菌类,因此可以通过在该阶段加入合适的抗菌剂,使抗菌剂在表面活性剂作用下深入纤维内部来抑制微生物对纤维造成的影响。通常采用的抗菌剂包括有机氮硫类抗菌剂、氯化酰胺、活化脱氢醋酸类以及有机氮氯素和有机氮硫氯素化合物等。


纺纱上浆时加入抗菌剂纺纱时,为了使纱支经得住织造过程中的张力和摩擦,并赋予织物良好的手感,经常需要给经纱上浆。纺织经纱用的纤维,有天然纤维和化学纤维的短纤维纱、混纺纱、长纤维纱及混合长丝等多种。所选用的上浆浆料,也根据经纱种类和使用目的的不同来选择,一般以淀粉类天然浆料为主,也有采用合成和半合成的。不管采用哪一种浆料,其中都需要加入柔软剂、吸湿剂、着色剂等各种助剂。这些助剂也很容易产生各种微生物,因此也需要加入抗菌剂。


后整理加工


生产抗菌织物的方法后整理加工法是用具有一定耐洗性能的抗菌剂对织物进行后整理,使抗菌剂能够附着在织物上,使其具有抗菌功能的方法。该法工艺简单,因此是制备抗菌织物最常用的加工方法。该法历史最长,应用也最为广泛。从古埃及人最早用作保存木乃伊的抗菌整理剂开始,人类在漫长的历史过程中不断开发出一代又一代抗菌织物整理剂,加工工艺也越来越成熟。由于这种方法简便、损失少、受织物成形其他环节的影响小,可选择的抗菌剂范围较广等特点,一直受到生产厂家的青睐。目前对纺织品的抗菌防臭加工中,后整理法占70%以上。


浸轧法

将织物用抗菌剂溶液浸轧,当焙烘时或用其他方法蒸发时,纤维上形成一层不溶物或微溶物;或将抗菌剂与树脂混合配成乳液,放入织物充分浸渍,再通过轧、烘,使含有抗菌剂的树脂附着于织物表面。如以烷基或烷基酚聚乙烯醚为乳化剂,氯化石蜡为助剂对氯代二苯醚类抗菌物质进行乳化制成的抗菌整理剂就属此类。常用的抗菌整理剂还包括有机硅季胺盐类、双胍类有机含氮化合物,季胺盐系加交联剂以及二苯醚类、呋喃药类、磺胺药类、咪唑系及噻唑系杂环抗菌药物加交联剂所组成的抗菌整理剂等。


浸渍法

将织物用抗菌剂溶液浸渍一定时间后,脱水烘干、烘焙处理得抗菌织物。这种方法要求抗菌剂与纤维有较强的吸附力,抗菌剂在较低的浓度即能被织物吸净。常用抗菌剂包括有机硅季胺盐系及双胍类有机含氮化合物等。


涂层法

将抗菌剂与涂层剂配成溶液对织物进行涂层处理。常用抗菌剂有磺胺药类、呋喃药类和有机硅季铵盐类等。前两类多用于处理棉麻等纤维,季铵盐类可用于化纤及天然纤维。


喷洒法

将抗菌剂配成溶液对织物进行喷洒处理。常用抗菌剂有磺胺药类、呋喃药类和有机硅季胺盐类等。前两类多用于处理棉麻等纤维,有机硅季胺盐类可用于化纤及天然纤维。


微胶囊法

将抗菌剂制成微胶囊,再用高分子黏合剂或涂层剂对织物处理。抗菌剂需能适合黏合剂的加工条件且最好能渗透到纤维无定形区以增强其耐洗涤性。如日本钟纺公司将艾蒿提取物和扁柏提取物封入微胶囊中,对内衣、运动衫进行处理,产品具有较高的耐洗性。


抗菌纤维与抗菌后整理工艺相结合生产抗菌织物的方法这种方法工艺比较复杂,先将抗菌剂加入纺丝材料中制成抗菌纤维,再在织物印染后整理过程中加入抗菌整理剂,然后制成需要的抗菌纺织品。这种方法仅在具有很高抗菌性能要求的特殊产品中使用,如我国军用丙纶-纯棉抗菌内裤及抗菌防臭袜子就是运用本法生产。其基本工艺是先用亚微米或纳米级银与聚丙烯共融纺丝制成抗菌丙纶纤维,然后与棉纤维混纺捻线,针织加工成内裤坯布或坯袜,然后进行染整加工,在染色工序结束后加入抗菌整理剂进行抗菌整理,再经高温定形做成内裤面料,开裁缝制成内衣,或再经高温定形做成袜子成品。这种方法将抗菌纤维及抗菌后整理工艺技术有机结合,产品高度耐穿耐磨损,具有高度耐洗涤的抗菌防臭效果,汗湿之后易于快速干燥,吸湿排汗透气性能好,属非溶出型抗菌纺织品,高度安全环保,几年的应用实践证明,能适应我军各兵种的要求。


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