[發明專利]功能紗線的界面涂覆改性裝置及涂覆改性方法

有效

• 申請號: 202110365888.9
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113073437B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 肖仕麗;楊玉慧;曹仁廣;張如全;徐衛林
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: D06B3/04
• 分類號: D06B3/04;D06B15/00;D06B23/02;D02G3/44
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發明提供了一種功能紗線的界面涂覆改性裝置及涂覆改性方法。涂覆改性裝置包括紗線喂入模塊、紗線旋轉模塊、改性液涂覆模塊、烘燥模塊和卷繞模塊。將纖維或紗線依次喂入改性液涂覆模塊、紗線旋轉模塊和烘燥模塊，以使纖維或紗線在改性液涂覆模塊與陽離子聚電解質溶液和陰離子聚電解質溶液形成旋轉接觸，進而將陽離子聚電解質溶液和陰離子聚電解質溶液均勻的黏附于纖維或紗線表面，形成非水溶性聚電解質復合膜；然后喂入烘燥模塊烘干，最后由卷繞模塊卷繞收集。本發明擴大了聚電解質的使用范圍，避免了由于正、負電荷吸引導致聚電解質接觸產生絮凝或沉淀的問題，而且能夠實現高性能紗線的快速、規模化生產。

技術領域

本發明涉及功能纖維制備技術領域，尤其涉及一種功能紗線的界面涂覆改性裝置及涂覆改性方法。

背景技術

除了各種功能性纖維在紡織領域的大量應用以外，功能性纖維或紗線在其他領域如生物、醫療、環境、柔性電子、能源等得以廣泛的應用。針對不同的應用對象和領域，各種制備功能性纖維的技術被相繼開發。歸納起來，用于制備功能性纖維的方法可分為兩大類：一類是纖維的表面改性。主要通過化學方法將功能性高分子接枝到纖維表面，或者將功能性無機納米顆粒負載到纖維表面來形成功能紗線。另一類是將具有功能性的材料(無機納米顆粒或高分子材料)共混到紡絲液中，通過共混紡絲的方法獲得功能性纖維。這類方法一般針對可以濕法紡絲或熔融紡絲的再生纖維素或合成纖維。

最近，利用高分子聚電解質對纖維進行改性修飾的方法備受關注。聚電解質是一類具有可電離基團的高分子，在水溶液中能夠電離，從而表現出帶正電荷或帶負電荷的特性。深入分析聚電解質高分子基團可知，聚電解質高分子的大分子上具有羧基或氨基官能團，這些官能團能夠螯合銀、銅離子或者二氧化鈦的前驅物，將這些聚電解質與纖維復合，可以賦予纖維抗菌、抗老化等性能。此外，帶有正、負電荷的聚電解質水溶液能夠發生靜電吸附，即聚電解質效應，依據這一原理可以制備各種溶膠或聚電解質纖維。

專利CN201810794622.4公開了一種含有聚電解質的復合纖維濕法紡絲制備方法。該方法在纖維原料的紡絲液中加入正、負聚電解質形成的溶膠，通過濕法紡絲的方法制備出含有聚電解質的纖維。這些聚電解質溶膠以微小顆粒的形式分散在纖維中。專利CN102277654A利用靜電紡絲法制備了透明質酸和殼聚糖復合聚電解質納米纖維，用于生物醫用領域。與此類似，專利CN201910585238.8公開了一種基于聚電解質-表面活性劑復合物抗菌納米纖維的制備方法。將聚丙烯腈水解得到帶負電荷的聚電解質高聚物水溶液，在該紡絲液中滴加具有抗菌性能的、帶正電荷的季胺鹽后，通過靜電紡絲的方法制備抗菌納米纖維。這種直接由聚電解質溶膠作為添加劑，或者直接形成紡絲液體的方法很難實現規模化制備，主要是因為紡絲液中兩種相反電荷的聚電解質溶膠濃度難以調控，容易在紡絲液體中形成非溶性的絮狀物或沉淀，纖維質量難以保證，而且制備耗時長。

專利CN201510255219.0公開了一種聚電解質高分子納米膜介導的滌綸紡織品常溫常壓染色方法，通過靜電吸附在滌綸織物表面自組裝聚電解質納米膜，從而改善滌綸紡織品染色性能。但此種方法制備的織物透氣性較差。而且聚電解質必須為水溶液體系，濃度不易過高，大大限制了聚電解質的使用范圍。

因此，有必要提供一種能夠簡單、宏量化制備含有功能性聚電解質的復合纖維的制備方法，為高性能功能性纖維和織物的制備提供有效途徑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種功能紗線的界面涂覆改性裝置及涂覆改性方法。以常規纖維或紗線為載體，以正、負聚電解質為功能性紡絲液，提供一種能夠快速、規模化制備聚電解質功能性復合紗線的紡絲方法。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種功能紗線的涂覆改性方法，包括以下步驟：

S1.分別配置預設濃度的陽離子聚電解質溶液和陰離子聚電解質溶液；