本發(fā)明涉及纖維領(lǐng)域,具體為一種廢舊滌綸回收再生制備親膚抗菌纖維的方法。
背景技術(shù):
1、紡織輕工產(chǎn)業(yè)與人類的生活息息相關(guān),伴隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,紡織行業(yè)的地位不減反增,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展?,F(xiàn)代人們對(duì)生活品味了有了更高的追求,使紡織品的使用周期變短,加之人口的快速增長(zhǎng),廢棄紡織類產(chǎn)品逐年增加,但其中僅有不到百分之五的紡織品得以重新返回市場(chǎng)。多數(shù)廢棄紡織類產(chǎn)品以填埋或焚燒的方式處理或回收。焚燒處理方式不僅會(huì)生成有害且不易降解的物質(zhì)引起二次污染,還浪費(fèi)了大量的資源。
2、滌綸由于其優(yōu)異的物理性能,是合成纖維中使用最廣泛的,同時(shí),也導(dǎo)致了它的丟棄量最多。目前其主要用于服裝和食品包裝領(lǐng)域。一方面促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,優(yōu)化了人們的日常生活;另一方面由于優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,其能長(zhǎng)時(shí)間存留于大自然,進(jìn)而造成白色污染、生態(tài)破壞等問題,導(dǎo)致一系列的社會(huì)問題,對(duì)人民的生活造成負(fù)面影響。因此,本發(fā)明制備了一種具有優(yōu)良阻燃性能、抗菌性能和耐水洗性能的親膚抗菌纖維。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊滌綸回收再生制備親膚抗菌纖維的方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種廢舊滌綸回收再生制備親膚抗菌纖維的方法,其特征在于,所述廢舊滌綸回收再生制備親膚抗菌纖維是由回收所得的對(duì)苯二甲酸、二酸前驅(qū)單體、乙二醇和改性殼聚糖反應(yīng)后進(jìn)行紡絲,再在次氯酸鈉溶液中浸泡得到。
4、作為優(yōu)化,所述對(duì)苯二甲酸是由廢舊滌綸織物進(jìn)行醇?jí)A聯(lián)合解聚得到。
5、作為優(yōu)化,所述二酸前驅(qū)單體是由二氯化烯丙基膦和對(duì)氨基苯甲酸乙酯反應(yīng)后水解酸化得到。
6、作為優(yōu)化,所述改性殼聚糖是先將三甲基磷和7-溴庚醛反應(yīng)得到季磷鹽,再將殼聚糖依次和季磷鹽、氯丙烯反應(yīng)得到。
7、一種廢舊滌綸回收再生制備親膚抗菌纖維的方法,包括以下制備步驟:
8、(1)將廢舊滌綸織物破碎后用去離子水洗滌3~5次,在75~85℃干燥3~4h,得到滌綸碎片;將滌綸碎片、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、乙二醇和二氧化鈦按質(zhì)量比1:(2.1~2.3):(1.4~1.6):(7~9):(0.01~0.03)混勻,在氮?dú)猸h(huán)境下、155~165℃、100~200rpm攪拌0.5~1.5h,冷卻至135~145℃抽濾,取濾液在170~180℃減壓蒸餾,在65~75℃干燥3~4h,加入去離子水?dāng)嚢柚寥芙猓觅|(zhì)量分?jǐn)?shù)為36~38%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph至3~5,減壓抽濾,用去離子水洗滌3~5次,在90~110℃干燥4~6h,得到對(duì)苯二甲酸;
9、(2)將三甲基磷、丙酮和碘化鈉按質(zhì)量比1:(2~3):(0.01~0.02)混勻,在氮?dú)夥諊小?00~300rpm攪拌升溫至35~45℃,加入三甲基磷質(zhì)量0.3~0.5倍的7-溴庚醛,繼續(xù)攪拌1.5~2.5h后過濾,用乙酸乙酯洗滌3~5次,通風(fēng)30~60min,在35~45℃干燥5~7h,得到季磷鹽;將殼聚糖、冰乙酸和去離子水按質(zhì)量比1:(0.5~1.5):(20~22)混勻,在20~30℃、100~200rpm攪拌11~13h,得到水相溶液;將油酸山梨坦和液體石蠟按質(zhì)量比1:(3.7~3.9)混勻,在9000~11000rpm攪拌2~4min,在10~20min內(nèi)勻速加入油酸山梨坦質(zhì)量13.6~13.8倍的水相溶液,在20~30℃、100~200rpm攪拌2~4h,在20~30內(nèi)勻速加入油酸山梨坦質(zhì)量1~2倍的季磷鹽,在35~45℃繼續(xù)攪拌3~5h,自然冷卻至室溫后離心,用無水乙醇和去離子水分別洗滌3~5次,在55~65℃干燥23~25h,得到預(yù)改性殼聚糖;將預(yù)改性殼聚糖、二甲亞砜和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35~45%的氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比1:(7~9):(18~22)混勻,在35~45℃、150~250rpm攪拌20~30min,在30~40min內(nèi)勻速加入預(yù)改性殼聚糖質(zhì)量2~3倍的氯丙烯,繼續(xù)攪拌0.5~1.5h后離心,用無水乙醇和去離子水交替洗滌3~5次,在55~65℃干燥12~14h得到改性殼聚糖;
10、(3)將二氯化烯丙基膦、對(duì)氨基苯甲酸乙酯和1,4-二氧六環(huán)按質(zhì)量比1:(4~4.1):(5~6)混勻,在氮?dú)猸h(huán)境下、84~86℃、200~300rpm攪拌11~13h,加入二氯化烯丙基膦質(zhì)量4~5倍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45~55%的乙醇溶液和二氯化烯丙基膦摩爾量2.1~2.3倍的氫氧化鈉,降溫至79~81℃繼續(xù)攪拌2~4h,滴入ph為1.5~2.5的鹽酸溶液調(diào)節(jié)溶液ph至2.5~3.5,減壓蒸餾,用ph為1.5~2.5的鹽酸溶液和去離子水分別洗滌3~5次,在60~70℃干燥3~5h,冷卻至室溫后過濾,得到二酸前驅(qū)單體;
11、(4)將步驟(1)所得對(duì)苯二甲酸、二酸前驅(qū)單體、三氧化二銻和乙二醇按質(zhì)量比1:(0.4~0.6):(0.01~0.02):(0.6~0.8)混勻,在氮?dú)猸h(huán)境下,130~140℃、0.01~0.03mpa、100~200rpm攪拌40~50min,升溫至175~185℃繼續(xù)攪拌1~2h,再升溫至240~250℃、80~90pa繼續(xù)攪拌至粘度不變,得到改性聚酯;將改性聚酯在215~225℃加熱至熔融,加入改性聚酯質(zhì)量0.2~0.3倍的改性殼聚糖在200~300rpm攪拌1~2h,加入改性聚酯質(zhì)量0.01~0.03倍的過硫酸鉀,繼續(xù)攪拌20~30min,用雙螺桿擠出機(jī)擠出紡絲,紡絲完成后在70~80℃靜置6~8h,自然冷卻至室溫,得到紡絲纖維;將紡絲纖維在ph為7~8的次氯酸鈉溶液中浸泡15~25min,用去離子水洗滌3~5次,在40~50℃干燥1~3h,得到再生親膚抗菌纖維。
12、作為優(yōu)化,步驟(2)所述季磷鹽的反應(yīng)方程式為:
13、
14、作為優(yōu)化,步驟(2)所述預(yù)改性殼聚糖的反應(yīng)方程式為:
15、
16、作為優(yōu)化,步驟(2)所述改性殼聚糖的反應(yīng)方程式為:
17、
18、作為優(yōu)化,步驟(3)所述二酸前驅(qū)單體的反應(yīng)方程式為:
19、
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是:
21、本發(fā)明在制備親膚抗菌纖維時(shí),將廢舊滌綸織物進(jìn)行醇?jí)A聯(lián)合解聚得到對(duì)苯二甲酸;將三甲基磷和7-溴庚醛反應(yīng)得到季磷鹽;再將殼聚糖依次和季磷鹽、氯丙烯反應(yīng)得到改性殼聚糖;將二氯化烯丙基膦和對(duì)氨基苯甲酸乙酯反應(yīng)后水解酸化得到二酸前驅(qū)單體;最后將回收所得的對(duì)苯二甲酸、二酸前驅(qū)單體和乙二醇聚合后和改性殼聚糖混合紡絲,再浸泡在次氯酸鈉溶液中得到親膚抗菌纖維。
22、首先,將廢舊滌綸織物進(jìn)行醇?jí)A聯(lián)合解聚得到對(duì)苯二甲酸;將三甲基磷和7-溴庚醛反應(yīng)得到季磷鹽;再將殼聚糖依次和季磷鹽、氯丙烯反應(yīng)得到改性殼聚糖;選用與人體組織具有良好的生物相容性的殼聚糖作為改性物,賦予親膚抗菌纖維良好的親膚效果,在殼聚糖上接枝季磷鹽結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)中的陽離子部分可以與微生物的細(xì)胞膜中的負(fù)電荷部分相互作用,破壞細(xì)胞膜,提高親膚抗菌纖維的抗菌性能;引入的磷元素高溫下可以有效地促進(jìn)碳化,提高親膚抗菌纖維的阻燃性能;同時(shí),選用含有疏水碳長(zhǎng)鏈的7-溴庚醛合成季磷鹽,提高了親膚抗菌纖維的耐水洗性能;在殼聚糖上接枝氯丙烯,引入可以與聚酯主鏈聚合的雙鍵結(jié)構(gòu),提高改性殼聚糖和聚酯主鏈的結(jié)合力,進(jìn)一步提高親膚抗菌纖維的耐水洗性能。
23、其次,將二氯化烯丙基膦和對(duì)氨基苯甲酸乙酯反應(yīng)后水解酸化得到二酸前驅(qū)單體;最后將回收所得的對(duì)苯二甲酸、二酸前驅(qū)單體和乙二醇聚合后和改性殼聚糖混合紡絲,再浸泡在次氯酸鈉溶液中得到親膚抗菌纖維;用二氯化烯丙基膦合成帶有雙鍵的二酸前驅(qū)單體與回收得到的對(duì)苯二甲酸一起參與聚合,在聚酯主鏈上引入雙鍵結(jié)構(gòu)和磷元素,雙鍵提高聚酯主鏈和改性殼聚糖的結(jié)合力,增強(qiáng)了親膚抗菌纖維的耐水洗性能;磷元素可以與燃燒的氣相反應(yīng)生成磷化合物的氧化產(chǎn)物,形成氣相阻隔層,提高親膚抗菌纖維的阻燃性能;同時(shí),在主鏈上引入鹵胺前驅(qū)體,經(jīng)次氯酸鈉溶液浸泡后形成鹵胺結(jié)構(gòu),能夠破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、干擾細(xì)胞內(nèi)的代謝,進(jìn)一步提高親膚抗菌纖維的抗菌性能。