一种高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱制造技术

本发明专利技术涉及聚酰亚胺纤维的制备，提供了一种高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱，该纳米纤维长线纱的连续长度大于2500米，取向度大于75％，线密度为3.0‑20.0Tex；还提供了高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱的制备方法以及应用。

A HIGH ANTIBACTERIAL Ag@Cu NANOPARTICLE MODIFIED PI NANOFIBER LONG YARN

【技术实现步骤摘要】
一种高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱
本专利技术涉及聚酰亚胺纤维的制备，具体的更涉及一种高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱及其制备方法和应用。
技术介绍
利用抗菌纤维和织物抗菌整理开发抗菌纺织品是生产抗菌功能纺织品的两个途径。相比而言,利用抗菌纤维开发抗菌纺织品可赋予产品较好的舒适性和功能耐久性,是一种比较有优势的技术手段。制取抗菌纤维的方法很多,抗菌效果也会因其抗菌成分、抗菌机理的不同而不同。要实现产品的抗菌功能,作为功能组分的抗菌纤维在制品中的含量根据其抗菌性能的不同而有所不同,即抗菌效果“好”的纤维,可以少用些,而抗菌效果“较差”的纤维,在加工抗菌织物时,就要多用些,才能满足抗菌纺织品的标准要求。如果制品抗菌性没有达到标准要求的抗菌效果,即使加工时使用了抗菌纤维,也不能称之为抗菌纺织品。聚酰亚胺作为众多热塑性耐高温聚合物基体材料中的重要一员，由于其主链中含有的高密度苯环及酰亚胺五元环形成的芳杂环共轭结构，使其不仅具有优异的热稳定性能，而且拥有良好的电绝缘性能、优异的机械性能、阻燃性、高耐辐射性以及独特的光学性能等，已经较广泛应用于电子电器、机械化工和航空航天等军民领域。但目前制备的聚酰亚胺纳米纤维不仅抗菌效果一般，而且不能够连续化制备无限长的具有高抗菌性的聚酰亚胺纳米纤维，限制了聚酰亚胺材料在服装领域的发展。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱，该纳米纤维长线纱的连续长度大于2500米，取向度大于75％，线密度为3.0-20.0Tex。本专利技术的第二个方面提供了一种所述的纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱的制备方法，步骤至少包括：(1)纺丝：将聚酰胺酸溶液进行静电纺丝，制备聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布；(2)浸渍：将聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布浸渍铜盐溶液和/或银盐溶液；所述铜盐溶液的质量浓度为0.1-2wt％，银盐溶液的质量浓度为0.1-2wt％；(3)牵伸：烘干后分切成长条，加热牵伸制备金属纳米颗粒修饰的取向纳米纤维束；(4)加捻：对金属纳米颗粒修饰的取向纳米纤维束进行加捻。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述步骤(2)浸渍是将聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布浸渍铜盐和银盐的混合溶液。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述铜盐选自硝酸铜、硫酸铜、氯化铜、醋酸铜中的一种或多种的组合；所述银盐选自硝酸银、醋酸银中的一种或多种的组合。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述铜盐为醋酸铜；所述银盐为醋酸银。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述混合溶液中还包括质量浓度为1-2％PVP。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述步骤(2)中浸渍时间为30-90分钟，浸渍温度为30-50℃。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述长条的宽度为1-4.5cm。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述加热牵伸为三段5辊热牵伸；第一段的牵伸比为1-5倍，牵伸温度为150-220℃；第二段的牵伸比为1-5倍，牵伸温度为280-320℃；第三段的牵伸比为1-3倍，牵伸温度350-400℃。本专利技术的第三个方面提供了一种所述的制备方法制备得到的高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱的应用，应用于制备面料，衣物，纤维布及复合材料。参考以下详情，更容易理解本专利技术中前面部分所描述的技术特征、内容和优点。具体实施方式除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。下面结合具体实施方式对本专利技术提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。本专利技术中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。本专利技术中未提及的组分的来源均为市售。本专利技术的第一个方面提供的是一种高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱，该纳米纤维长线纱的连续长度大于2500米，取向度大于75％，线密度为3.0-20.0Tex。在一些实施方式中，本专利技术中所述高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱，该纳米纤维长线纱的连续长度大于2500米，取向度大于75％，线密度为3.0-15.0Tex；优选的，所述线密度为3.0-10.0Tex；更优选的，所述线密度为3.0-6.0Tex；最为优选的，线密度为3.1Tex。本专利技术的第二个方面提供的是一种所述高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱的制备方法，步骤至少包括：(1)纺丝：将聚酰胺酸溶液进行静电纺丝，制备聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布；(2)浸渍：将聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布浸渍铜盐溶液和/或银盐溶液；所述铜盐溶液的质量浓度为0.1-2wt％，银盐溶液的质量浓度为0.1-2wt％；(3)牵伸：烘干后分切成长条，加热牵伸制备金属纳米颗粒修饰的取向纳米纤维束；(4)加捻：对金属纳米颗粒修饰的取向纳米纤维束进行加捻。在一些实施方式中，所述高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱的制备方法，步骤至少包括：(1)纺丝：将二酐和二胺单体提纯后，与适量的溶剂一起加入到聚合反应釜中，搅拌反应一段时间，得到聚酰胺酸溶液，并将该聚酰胺酸溶液在高压电场中实施静电纺丝，用不锈钢网带为收集器，收集得到聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布；(2)浸渍：将上述所得电纺聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布浸渍在铜盐溶液和/或银盐溶液，所述铜盐溶液的质量浓度为0.1-2wt％，银盐溶液的质量浓度为0.1-2wt％；(3)牵伸：浸渍后的电纺聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布烘干后分切成长条，并将此长条加热牵伸亚胺化及金属离子还原成金属纳米颗粒修饰的取向纳米纤维束；(4)加捻：将上述金属纳米颗粒修饰的取向纳米纤维束加捻形成高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱。本专利技术中PI为聚酰亚胺的简称。在一些实施方式中，所述二酐的通式结构为(I)；其中R1为C4-C30的四酸二酐单体的残基结构；在一些实施方式中，所述R1为C4-C30的四酸二酐单体的残基结构；优选的，所述R1为C10-C25的四酸二酐单体的残基结构。在一些实施方式中，所述四酸二酐单体的残基结构是如下结构(1)-(13)中的一种；优选的，所述四酸二酐单体的残基结构是如下结构(3)、(4)、(6)、(7)、(10)、(11)、(12)、(9)中的一种；更优选的，所述四酸二酐单体的残基结构是如下结构(6)、(10)、(11)、(12)、(9)中的一种；最为优选的，所述四酸二酐单体的残基结构为(9)。在一些实施方式中，所述二胺的通式结构为(II)；其中R2为C6-C30二胺单体的残基结构；H2N-R2-NH2(II)。在一些实施方式中，所述R2为C6-C30二胺单体的残基结构。在一些实施方式中，所述二胺单体的残基结构为如下结构中的至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱，其特征在于，该纳米纤维长线纱的连续长度大于2500米，取向度大于75％，线密度为3.0‑20.0Tex。

【技术特征摘要】
1.一种高抗菌性Ag@Cu纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱，其特征在于，该纳米纤维长线纱的连续长度大于2500米，取向度大于75％，线密度为3.0-20.0Tex。2.一种如权利要求1所述纳米颗粒修饰PI纳米纤维长线纱的制备方法，其特征在于，步骤至少包括：(1)纺丝：将聚酰胺酸溶液进行静电纺丝，制备聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布；(2)浸渍：将聚酰胺酸纳米纤维毡和/或非织造布浸渍铜盐溶液和/或银盐溶液；所述铜盐溶液的质量浓度为0.1-2wt％，银盐溶液的质量浓度为0.1-2wt％；(3)牵伸：烘干后分切成长条，加热牵伸制备金属纳米颗粒修饰的取向纳米纤维束；(4)加捻：对金属纳米颗粒修饰的取向纳米纤维束进行加捻。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)浸渍是将聚酰胺酸纤维毡和/或非织造布浸渍铜盐和银盐的混合溶液。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铜盐选自硝酸铜、硫酸铜、氯化铜、醋酸铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯豪情，程楚云，欧阳文，侯翔宇，王琦，张奉锐，吕晓义，
申请(专利权)人：江西先材纳米纤维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36