【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涤纶纤维领域，具体涉及一种改性涤纶纤维及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在涤纶纤维市场，功能性涤纶纤维拥有较好的份额，抗菌涤纶、抗静电涤纶、防紫外线涤纶、阻燃涤纶等均是常见的功能性涤纶品种。作为功能性涤纶的两大品种，抗菌涤纶和抗静电涤纶的制备方法往往不同，如若要制备同时兼具抗菌和抗静电功能的涤纶纤维，除使用共混纺丝法制备抗菌抗静电涤纶纤维外，也可以使用后整理加工制备功能性涤纶纤维或织物；若使用后整理方法，需单独使用抗菌剂和抗静电剂，或者将两者复配后再进行后整理。但实践发现复配后可能会带来负面效应：复配后两者的功能性可能会互相抵消、弱化，必须使用更多的添加量，势必会增加成本。另外，通过后整理方法获得功能性涤纶纤维或织物产品在持久性方面往往不佳，功能性助剂结合牢度不佳，在反复家用洗涤后，随着助剂的流失其功能性迅速退化。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的一个或多个不足，提供一种新的改性涤纶纤维的制备方法及其制成的改性涤纶纤维，本专利技术改性涤纶纤维采用单一助剂同时实现了抗菌抗静电功能，而且功效耐久性好，多次水洗后抗菌抗静电效果仍能够基本保持。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案是：
3、一种改性涤纶纤维的制备方法，所述改性涤纶纤维的制备方法包括：
4、将涤纶纤维浸入整理液中，制成预处理纤维，使所述预处理纤维在湿热环境下发生反应，生成所述改性涤纶纤维；
5、其中，所述整理液包括式（ⅰ）所示化合
6、，式（ⅰ）中，n选自1-5，r为h或c1-3烷基，x为卤素。
7、根据本专利技术，所述改性涤纶纤维包括纤维基体、连接在所述纤维基体上的酰氧基和/或醚基、季铵阳离子基团，所述季铵阳离子基团通过所述酰氧基和/或醚基与所述纤维基体连接，所述季铵阳离子基团为多个所述式（ⅰ）所示化合物反应生成。
8、进一步地，所述季铵阳离子基团与所述酰氧基和/或醚基中的氧连接。
9、根据本专利技术的一些具体方面，所述季铵阳离子基团具有如下结构：
10、，其中，m大于等于1，n、r分别同式（ⅰ）中定义。
11、在本专利技术的一些实施方式中，n为1、2、3或4。进一步地，n为1、2或3。
12、在本专利技术的一些实施方式中，r为h、甲基、乙基或丙基。进一步地，r为h或甲基。
13、在本专利技术的一些实施方式中，x为氯、碘或溴。进一步地，x为氯或溴。更进一步地，x为氯。
14、在本专利技术的一些实施方式中，所述式（ⅰ）所示化合物为选自3-二甲氨基氯丙烷、2-氯-1-(二甲氨基)丙烷、2-二甲氨基氯乙烷中的一种或多种的组合。
15、在本专利技术的一些实施方式中，所述式（ⅰ）所示化合物的盐为盐酸盐、溴酸盐、硫酸盐或硝酸盐。进一步地，所述式（ⅰ）所示化合物的盐为盐酸盐。
16、在本专利技术的一些实施方式中，所述式（ⅰ）所示化合物的盐为选自3-二甲氨基氯丙烷盐酸盐、2-氯-1-(二甲氨基)丙烷盐酸盐、2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐中的一种或多种的组合。
17、在本专利技术的一些实施方式中，所述整理液的制备方法包括：将所述式（ⅰ）所示化合物或其盐分散在水中，然后通过添加所述碱性物质调整溶液的ph值为10-14，所述碱性物质包括碱金属氢氧化物。
18、进一步地，所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。
19、进一步地，所述碱金属氢氧化物通过采用碱金属氢氧化物的水溶液的方式进行添加。
20、更进一步地，所述碱金属氢氧化物的水溶液的浓度为0.5-2mol/l。
21、在本专利技术的一些实施方式中，通过添加所述碱性物质调整溶液的ph值为10.5-13.7。
22、在本专利技术的一些实施方式中，以质量百分含量计，所述整理液中，所述式（ⅰ）所示化合物或其盐的质量含量为0.5%-5.0%。
23、在本专利技术的一些实施方式中，以质量百分含量计，所述整理液中，所述式（ⅰ）所示化合物或其盐的质量含量为0.65%-4.5%。
24、在本专利技术的一些实施方式中，控制所述预处理纤维的带液率大于等于60wt.%。
25、进一步地，控制所述预处理纤维的带液率为60wt.%-100wt.%。
26、在本专利技术的一些实施方式中，在20-30℃下，将所述涤纶纤维浸入所述整理液中，采用一浸一轧的方式制成所述预处理纤维。
27、在本专利技术的一些实施方式中，控制所述湿热环境的温度为85-110℃。本专利技术中，如果温度太低，可能造成反应效率较低，则需要大大延长反应时间，不利于提供生产效率。
28、在本专利技术的一些实施方式中，控制所述湿热环境的湿度为90%-100%。
29、在本专利技术的一些实施方式中，控制所述预处理纤维在所述湿热环境下反应10-60min。
30、在本专利技术的一些实施方式中，通过汽蒸处理以提供所述湿热环境。
31、在本专利技术的一些实施方式中，所述改性涤纶纤维的制备方法还包括：在所述湿热环境下反应后，在20-30℃下于纯水中洗去未参与接枝反应的成分，并于120-140℃下热烘干燥。
32、本专利技术提供的又一技术方案：一种上述所述的改性涤纶纤维的制备方法制成的改性涤纶纤维，该改性涤纶纤维具有抗菌功能和抗静电功能。
33、本专利技术提供的又一技术方案：一种功能性涤纶纤维，其包括上述所述改性涤纶纤维。
34、本专利技术提供的又一技术方案：一种上述改性涤纶纤维在制备抗菌抗静电产品中的应用。
35、在本专利技术的一些实施方式中，所述抗菌抗静电产品包括抗菌抗静电纱线或抗菌抗静电织物。
36、本专利技术提供的又一技术方案：一种抗菌抗静电织物，其采用上述改性涤纶纤维制成，例如可以采用针织或编织方式。
37、由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
38、本专利技术基于现有涤纶纤维在赋予功能性时存在的难以兼顾抗菌和抗静电性能以及耐久性不佳等问题，创新地提出了一种一步法制备耐久性好且同时具备抗菌和抗静电功能的涤纶纤维。获得的抗菌功能有助于涤纶纤维制成品在使用过程中防止皮肤细菌滋生和产生臭味，获得的抗静电功能有助于避免涤纶纤维在纺织加工过程和使用过程中产生静电而影响加工和使用舒适性。本专利技术制备过程中仅采用一种单体原料（即式（ⅰ）所示化合物或其盐），成本低廉，方法简单，抗菌和抗静电效果突出，具有显著价值和应用前景。
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1.一种改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述改性涤纶纤维的制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述改性涤纶纤维包括纤维基体、连接在所述纤维基体上的酰氧基和/或醚基、季铵阳离子基团，所述季铵阳离子基团通过所述酰氧基和/或醚基与所述纤维基体连接，所述季铵阳离子基团为多个所述式（Ⅰ）所示化合物反应生成。
3.根据权利要求2所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述季铵阳离子基团具有如下结构：
4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，n为1、2或3。
5.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，R为H或甲基。
6.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，X为氯或溴。
7.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述式（Ⅰ）所示化合物为选自3-二甲氨基氯丙烷、2-氯-1-(二甲氨基)丙烷、2-二甲氨基氯乙烷中的一种或多种的组合；和/或，所述式（Ⅰ
8.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述式（Ⅰ）所示化合物的盐为选自3-二甲氨基氯丙烷盐酸盐、2-氯-1-(二甲氨基)丙烷盐酸盐、2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述整理液的制备方法包括：将所述式（Ⅰ）所示化合物或其盐分散在水中，然后通过添加所述碱性物质调整溶液的pH值为10-14，所述碱性物质包括碱金属氢氧化物。
10.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，以质量百分含量计，所述整理液中，所述式（Ⅰ）所示化合物或其盐的质量含量为0.5%-5.0%；和/或，控制所述预处理纤维的带液率大于等于60wt.%。
11.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，在20-30℃下，将所述涤纶纤维浸入所述整理液中，采用一浸一轧的方式制成所述预处理纤维。
12.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，控制所述湿热环境的温度为85-110℃；和/或，控制所述湿热环境的湿度为90%-100%。
13.根据权利要求1或12所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，控制所述预处理纤维在所述湿热环境下反应10-60min。
14.一种权利要求1-13中任一项权利要求所述的改性涤纶纤维的制备方法制成的改性涤纶纤维。
15.一种权利要求14所述的改性涤纶纤维在制备抗菌抗静电产品中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述改性涤纶纤维的制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述改性涤纶纤维包括纤维基体、连接在所述纤维基体上的酰氧基和/或醚基、季铵阳离子基团，所述季铵阳离子基团通过所述酰氧基和/或醚基与所述纤维基体连接，所述季铵阳离子基团为多个所述式（ⅰ）所示化合物反应生成。
3.根据权利要求2所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述季铵阳离子基团具有如下结构：
4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，n为1、2或3。
5.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，r为h或甲基。
6.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，x为氯或溴。
7.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述式（ⅰ）所示化合物为选自3-二甲氨基氯丙烷、2-氯-1-(二甲氨基)丙烷、2-二甲氨基氯乙烷中的一种或多种的组合；和/或，所述式（ⅰ）所示化合物的盐为盐酸盐。
8.根据权利要求1所述的改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述式（ⅰ）所示化合物的盐为选自3-二甲氨基氯丙烷盐酸盐、2-氯-1-(二甲氨...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐俊松，顾少华，高妍，马明波，王建春，赵宜涛，
申请(专利权)人：江苏国望高科纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：
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