本發(fā)明涉及纖維紡織技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種光動力抗菌型腈綸色紗及其制備方法。
背景技術(shù)：
腈綸俗稱“人造羊毛”，具有柔軟，保暖，強力好，耐光性強，耐氣候性等特點。其主要是由石油裂解副產(chǎn)物制得，價格低，產(chǎn)量大，用途廣，已被廣泛用于紡織服裝，交通、家用等紡織品中。但隨著社會發(fā)展，人們對于紡織品的要求不僅僅局限于其傳統(tǒng)性能，還對其功能提出更高的要求，如抗菌，抗靜電，防污，阻燃等性能。
服裝作為人體與環(huán)境之間的保護層，在一定條件下給微生物提供了生存和繁殖的環(huán)境，對人們的健康造成影響。因此具有抗菌作用的纖維及紡織品逐漸引起人們的關(guān)注。
陽離子光敏劑分子吩噻嗪類(亞甲基藍(lán)，甲苯胺藍(lán))，卟啉類(5，10，15，20-四(4-吡啶基)鋅卟啉，TMPyP(無金屬卟啉))，酞菁類(4，11，18，25-四芐酞菁)在可見光和氧氣分子的共同參與下，發(fā)生光動力反應(yīng)，生成強氧化性的氧自由基和單態(tài)氧，能夠有效殺死細(xì)菌、真菌、病毒等微生物。同時它也是一種染料，具有色澤鮮艷、色譜齊全、耐光牢度好等優(yōu)點。利用超臨界二氧化碳流體技術(shù)將陽離子光敏劑分子固定在腈綸紗線上，制備出一種勻染性好、色牢度好、耐光牢度好、具有抗菌性能的腈綸色紗，可直接用于織物的織造。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請人提供了一種光動力抗菌型腈綸色紗及其制備方法。本發(fā)明采用超臨界流體技術(shù)，提高了腈綸纖維表面陽離子光敏劑的固定量及其的分布均勻性，賦予其優(yōu)異的抗菌效果，整個流程實現(xiàn)了清潔化生產(chǎn)，無污染，不浪費，節(jié)約資源。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種光動力抗菌型腈綸色紗的制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)將腈綸紗線、光敏劑分子分別裝入染色釜、染料釜中；
(2)使用加壓泵，將液態(tài)CO2分別加入染色釜、染料釜中，控制系統(tǒng)內(nèi)溫度為100～120℃，壓力為10～30Mpa，使CO2處于超臨界的流體狀態(tài)；
(3)打開循環(huán)泵，控制高壓泵動程為4～7mm，使CO2超臨界流體在染色釜、染料釜內(nèi)循環(huán)，循環(huán)30～60min；
(4)關(guān)閉染料釜與染色釜間循環(huán)通路，染色釜繼續(xù)保持10～30Mpa的壓力，溫度降低至40～60℃，利用CO2超臨界流體清洗腈綸紗線表面的浮色10～30min，制得固定光敏劑分子的腈綸紗線；
(5)打開分離釜泄壓放氣至大氣壓，分離出殘留光敏劑分子，并從染色釜中取出固定光敏劑的腈綸紗線，制得所述腈綸色紗。
所述光敏劑分子為吩噻嗪類、卟啉類、酞菁類光敏染料。
所述光敏劑分子為亞甲基藍(lán)、甲苯胺藍(lán)、5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉、TMPyP、4,11,18,25-四芐酞菁中的一種或多種。
所述光敏劑用量為0.1～1.0％owf。
本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：
1、本發(fā)明方法采用超臨界狀態(tài)的二氧化碳流體作為介質(zhì)來溶解陽離子光敏劑分子，光敏劑分子借助溶劑均勻的擴散滲透到紗線中去，提高了其固定量及在纖維表面的分布均勻性。
2、本發(fā)明方法采用的超臨界狀態(tài)的二氧化碳流體與光敏劑相互配合，協(xié)同作用，共同完成腈綸色紗的制備。
3、本發(fā)明方法未固定化的光敏劑分子方便回收利用，節(jié)約了成本，不浪費，無污染；整個過程中無污染，實現(xiàn)了清潔化生產(chǎn)。
4、本發(fā)明方法可將泄壓排放后的二氧化碳回收利用，節(jié)約資源。
5、本發(fā)明將方法通過超臨界二氧化碳流體技術(shù)將光敏劑固定在腈綸紗線上，制備出一種新型光動力抗菌型腈綸色紗，所制備的紗線色澤艷，均勻，色牢度好，抗菌效果優(yōu)異。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行具體描述。
實施例1
一種光動力抗菌型腈綸色紗的制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)將100g腈綸紗線、0.3g亞甲基藍(lán)分別裝入染色釜、染料釜中；
(2)使用加壓泵，將液態(tài)CO2分別加入染色釜、染料釜中，控制系統(tǒng)內(nèi)溫度為100℃，壓力為10Mpa，使CO2處于超臨界的流體狀態(tài)；
(3)打開循環(huán)泵，控制高壓泵動程為4mm，使CO2超臨界流體在染色釜、染料釜內(nèi)循環(huán)，循環(huán)30min；
(4)關(guān)閉染料釜與染色釜間循環(huán)通路，染色釜繼續(xù)保持10Mpa的壓力，溫度降低至40℃，利用CO2超臨界流體清洗腈綸紗線表面的浮色10min，制得固定亞甲基藍(lán)分子的腈綸紗線；
(5)打開分離釜泄壓放氣至大氣壓，分離出殘留亞甲基藍(lán)分子，并從染色釜中取出固定亞甲基藍(lán)的腈綸紗線，制得所述腈綸色紗。
實施例2
一種光動力抗菌型腈綸色紗的制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)將100g腈綸紗線、0.5g亞甲基藍(lán)分別裝入染色釜、染料釜中；
(2)使用加壓泵，將液態(tài)CO2分別加入染色釜、染料釜中，控制系統(tǒng)內(nèi)溫度為110℃，壓力為20Mpa，使CO2處于超臨界的流體狀態(tài)；
(3)打開循環(huán)泵，控制高壓泵動程為5mm，使CO2超臨界流體在染色釜、染料釜內(nèi)循環(huán)，循環(huán)40min；
(4)關(guān)閉染料釜與染色釜間循環(huán)通路，染色釜繼續(xù)保持20Mpa的壓力，溫度降低至50℃，利用CO2超臨界流體清洗腈綸紗線表面的浮色20min，制得固定亞甲基藍(lán)分子的腈綸紗線；
(5)打開分離釜泄壓放氣至大氣壓，分離出殘留亞甲基藍(lán)分子，并從染色釜中取出固定亞甲基藍(lán)的腈綸紗線，制得所述腈綸色紗。
實施例3
一種光動力抗菌型腈綸色紗的制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)將100g腈綸紗線、0.7g亞甲基藍(lán)分別裝入染色釜、染料釜中；
(2)使用加壓泵，將液態(tài)CO2分別加入染色釜、染料釜中，控制系統(tǒng)內(nèi)溫度為120℃，壓力為30Mpa，使CO2處于超臨界的流體狀態(tài)；
(3)打開循環(huán)泵，控制高壓泵動程為7mm，使CO2超臨界流體在染色釜、染料釜內(nèi)循環(huán)，循環(huán)60min；
(4)關(guān)閉染料釜與染色釜間循環(huán)通路，染色釜繼續(xù)保持30Mpa的壓力，溫度降低至60℃，利用CO2超臨界流體清洗腈綸紗線表面的浮色30min，制得固定亞甲基藍(lán)分子的腈綸紗線；
(5)打開分離釜泄壓放氣至大氣壓，分離出殘留亞甲基藍(lán)分子，并從染色釜中取出固定亞甲基藍(lán)的腈綸紗線，制得所述腈綸色紗。
實施例4
一種光動力抗菌型腈綸色紗的制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)將100g腈綸紗線、0.3g 5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉分別裝入染色釜、染料釜中；
(2)使用加壓泵，將液態(tài)CO2分別加入染色釜、染料釜中，控制系統(tǒng)內(nèi)溫度為100℃，壓力為10Mpa，使CO2處于超臨界的流體狀態(tài)；
(3)打開循環(huán)泵，控制高壓泵動程為4mm，使CO2超臨界流體在染色釜、染料釜內(nèi)循環(huán)，循環(huán)30min；
(4)關(guān)閉染料釜與染色釜間循環(huán)通路，染色釜繼續(xù)保持10Mpa的壓力，溫度降低至40℃，利用CO2超臨界流體清洗腈綸紗線表面的浮色10min，制得固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉分子的腈綸紗線；
(5)打開分離釜泄壓放氣至大氣壓，分離出殘留5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉分子，并從染色釜中取出固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉的腈綸紗線，制得所述腈綸色紗。
實施例5
一種光動力抗菌型腈綸色紗的制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)將100g腈綸紗線、0.5g 5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉分別裝入染色釜、染料釜中；
(2)使用加壓泵，將液態(tài)CO2分別加入染色釜、染料釜中，控制系統(tǒng)內(nèi)溫度為110℃，壓力為20Mpa，使CO2處于超臨界的流體狀態(tài)；
(3)打開循環(huán)泵，控制高壓泵動程為5mm，使CO2超臨界流體在染色釜、染料釜內(nèi)循環(huán)，循環(huán)40min；
(4)關(guān)閉染料釜與染色釜間循環(huán)通路，染色釜繼續(xù)保持20Mpa的壓力，溫度降低至50℃，利用CO2超臨界流體清洗腈綸紗線表面的浮色20min，制得固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉分子的腈綸紗線；
(5)打開分離釜泄壓放氣至大氣壓，分離出殘留5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉分子，并從染色釜中取出固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉的腈綸紗線，制得所述腈綸色紗。
實施例6
一種光動力抗菌型腈綸色紗的制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)將100g腈綸紗線、0.7g 5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉分別裝入染色釜、染料釜中；
(2)使用加壓泵，將液態(tài)CO2分別加入染色釜、染料釜中，控制系統(tǒng)內(nèi)溫度為120℃，壓力為30Mpa，使CO2處于超臨界的流體狀態(tài)；
(3)打開循環(huán)泵，控制高壓泵動程為7mm，使CO2超臨界流體在染色釜、染料釜內(nèi)循環(huán)，循環(huán)60min；
(4)關(guān)閉染料釜與染色釜間循環(huán)通路，染色釜繼續(xù)保持30Mpa的壓力，溫度降低至60℃，利用CO2超臨界流體清洗腈綸紗線表面的浮色30min，制得固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉分子的腈綸紗線；
(5)打開分離釜泄壓放氣至大氣壓，分離出殘留5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉分子，并從染色釜中取出固定5,10,15,20-四(4-吡啶基)鋅卟啉的腈綸紗線，制得所述腈綸色紗。
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1、根據(jù)GB/T 3921.1-1997(ISO 105-C01A:1989)《紡織品耐洗色牢度》測試紗線耐皂洗色牢度；按照GB/T 3920—1997(ISO 105-X12:1993)《紡織品耐摩擦色牢度》測試紗線的耐摩擦色牢度。實施例1～6所制備的光動力抗菌型腈綸色紗的皂洗色牢度、摩擦色牢度均可達(dá)到4級。
2、按照GB/T 20944.2-2007《紡織品抗菌性能的評價第3部分：振蕩法》測試實施例1～6所制備的光動力抗菌型腈綸色紗的抗菌效果，測試結(jié)果如表1所示：
表1
3、按照GB/T 20944.2-2007《紡織品抗菌性能的評價第3部分：振蕩法》測試實施例1～6所制備的光動力抗菌型腈綸色紗的抗菌持久性(即色紗水洗50次后的抗菌效果)，測試結(jié)果如表2所示：
表2