本發(fā)明涉及錦綸纖維制備，具體涉及一種含草珊瑚活性成分的錦綸纖維的制備方法。

背景技術(shù)：

1、錦綸纖維因其優(yōu)異的機械性能和化學穩(wěn)定性，廣泛應用于紡織品、醫(yī)療用品及功能性過濾材料等領(lǐng)域。然而，隨著人們對功能性紡織品需求的增加，傳統(tǒng)錦綸纖維的功能性不足逐漸顯現(xiàn)，特別是在抗菌、消炎等特殊功能方面存在明顯短板。為了賦予錦綸纖維更多的功能性，現(xiàn)有技術(shù)通常采用直接添加功能性物質(zhì)(如抗菌劑、藥物成分等)的方法，這種方法在面對需要添加草珊瑚活性成分的功能纖維時，存在功能性物質(zhì)分布不均、易流失、負載效率低、功能性與機械性能難以兼顧等問題。這些問題嚴重制約了功能性錦綸纖維的實際應用和發(fā)展。因此，亟需一種新的技術(shù)方案，能夠高效、穩(wěn)定地將功能性物質(zhì)負載到錦綸纖維中，同時確保纖維的功能性和機械性能達到理想水平。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服背景技術(shù)中存在的上述缺陷或問題，提供一種含草珊瑚活性成分的錦綸纖維的制備方法，其能夠高效、穩(wěn)定地將草珊瑚活性成分負載至錦綸纖維中，同時確保纖維的功能性和機械性能達到較佳水平。

2、為達成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、技術(shù)方案一：一種含草珊瑚活性成分的錦綸纖維的制備方法，其包括：步驟一：將表面活性劑、模板劑溶解于去離子水中，攪拌后加入硅酸鈉溶液，調(diào)節(jié)ph值并保溫靜置，隨后升溫晶化，洗滌干燥后焙燒，制得多孔載體；步驟二：將多孔載體分散于乙醇溶液中，超聲分散均勻后滴加硅烷偶聯(lián)劑進行改性處理，調(diào)節(jié)ph值，在氮氣保護和避光條件下攪拌回流，洗滌干燥后制得改性多孔載體；步驟三：將改性多孔載體投入含有草珊瑚活性成分的溶液中，吸附后洗滌并干燥，制得負載草珊瑚活性成分的改性多孔材料；步驟四：將錦綸切片、抗氧劑、分散劑與含草珊瑚活性成分的改性多孔材料混合，經(jīng)雙螺桿擠出機高速混合造粒，得到功能性母粒；步驟五：將普通錦綸切片與功能性母?；旌霞徑z，制備草珊瑚改性錦綸纖維。

4、基于技術(shù)方案一的技術(shù)方案二：所述步驟一中的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，模板劑為聚乙二醇peg-6000，均三甲苯作為輔助模板劑。

5、基于技術(shù)方案二的技術(shù)方案三：所述步驟一中，十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇、均三甲苯和硅酸鈉的摩爾比為(0.5-2):(0.01-0.1):(0.5-5):1。

6、基于技術(shù)方案三的技術(shù)方案四：所述步驟一中的硅酸鈉溶液投料速率為1-1.2g/min，晶化溫度為90-120℃，晶化時間為12-30h，焙燒溫度為400-600℃，焙燒時間為2-5h。

7、基于技術(shù)方案一的技術(shù)方案五：所述步驟二中的硅烷偶聯(lián)劑為kh-550和kh-580，二者的質(zhì)量比為1:(0.5-2)，且在加入時同時滴入。

8、基于技術(shù)方案五的技術(shù)方案六：所述步驟二中的硅烷偶聯(lián)劑的滴加速率為2-4ml/min，改性處理的ph值為4-5，攪拌回流溫度為40-60℃，回流時間為3-6h。

9、基于技術(shù)方案一的技術(shù)方案七：所述步驟三中的含有草珊瑚活性成分的溶液通過以下步驟制得：將草珊瑚提取物粉末加入到溫度為25℃的水中，充分攪拌至粉末完全溶解，加入脂肪酸磺烷基酯，脂肪酸磺烷基酯占溶液的質(zhì)量百分比為1.5％-2％；所述草珊瑚提取物粉末技術(shù)指標為：干燥失重≦5.0％，重金屬含量≦20ppm，異秦皮啶含量≥0.15mg/g，落新婦苷含量≥50mg/g，目數(shù)為80-120；所述草珊瑚提取物粉末占溶液的質(zhì)量百分比為5％-10％。

10、基于技術(shù)方案一的技術(shù)方案八：所述步驟三中，在真空度為0.01-0.02mpa、溫度40-50℃下真空干燥至水分含量小于等于1wt％。

11、基于技術(shù)方案一的技術(shù)方案九：所述步驟三中，所述改性多孔載體與草珊瑚活性成分溶液的質(zhì)量比為1:(50-100)。

12、基于技術(shù)方案九的技術(shù)方案十：所述步驟四中，所述負載有草珊瑚活性成分的改性多孔材料的添加量為錦綸切片質(zhì)量的0.5-5wt％。

13、由上述對本發(fā)明的描述可知，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

14、本發(fā)明提供的含草珊瑚活性成分的錦綸纖維的制備方法，通過多孔載體的制備、改性、活性成分負載、功能母粒制備以及紡絲工藝的創(chuàng)新設(shè)計，有效改善了現(xiàn)有的功能纖維制備方法存在的功能性物質(zhì)分布不均、易流失、負載效率低、功能性與機械性能難以兼顧以及制備工藝復雜的問題，能夠高效、穩(wěn)定地將草珊瑚活性成分負載至錦綸纖維中，同時確保纖維的功能性和機械性能達到較佳水平。通過該制備方法制得的錦綸纖維，具有草珊瑚活性成分的天然抗菌效果，并且在多次清洗后仍能具有較好的抗菌性能。

15、其中，采用十六烷基三甲基溴化銨(ctab)、聚乙二醇(peg-6000)和均三甲苯作為模板劑，調(diào)控多孔結(jié)構(gòu)，形成高比表面積和均勻孔徑分布的多孔載體。這種多孔載體為草珊瑚活性成分提供了豐富的吸附位點。同時，通過硅烷偶聯(lián)劑kh-550和kh-580對多孔載體進行表面改性，引入氨基和巰基官能團，增強活性成分與載體之間的化學結(jié)合力。之后，在雙螺桿擠出機中將含草珊瑚活性成分的改性多孔材料與錦綸切片混合，確保活性成分在錦綸基體中的均勻分散。多孔載體的高比表面積和均勻孔徑分布為活性成分提供了穩(wěn)定的吸附位點，避免了功能性物質(zhì)在后續(xù)加工過程中的遷移或聚集。改性后的多孔載體增強了活性成分與載體之間的結(jié)合能力，進一步提高了活性成分在纖維中的分布均勻性。高比表面積和優(yōu)化的孔隙結(jié)構(gòu)顯著提高了活性成分的負載容量。改性處理和吸附條件的優(yōu)化進一步提升了負載效率，降低了生產(chǎn)成本。

16、并且，在活性成分負載過程中，通過物理吸附和化學鍵合作用將草珊瑚活性成分牢固固定在改性多孔載體上。改性多孔載體表面引入的氨基和巰基官能團與草珊瑚活性成分之間形成化學鍵，顯著提高了活性成分的穩(wěn)定性。在低真空度和低溫條件下干燥，避免活性成分因高溫降解，同時控制水分含量至1wt％，減少外界環(huán)境對活性成分的影響。化學鍵合作用使草珊瑚活性成分牢固地固定在多孔載體上，減少了在使用過程中因洗滌、摩擦或環(huán)境因素導致的流失。真空干燥工藝進一步提高了活性成分的穩(wěn)定性，延長了纖維的功能性壽命。

17、此外，通過抗氧劑和分散劑的添加，改善活性成分在錦綸基體中的分散性和相容性，避免對錦綸機械性能的負面影響。將普通錦綸切片與功能性母粒按一定比例混合紡絲，確保纖維既具有功能性又保持良好的機械性能?？寡鮿┓乐瑰\綸在加工過程中發(fā)生熱氧化降解，分散劑改善活性成分的分散性，避免團聚，從而保護纖維的機械性能。紡絲工藝的優(yōu)化確保了纖維的功能性和機械性能達到平衡，滿足實際應用需求。

18、其中，十六烷基三甲基溴化銨和聚醇的協(xié)同作用調(diào)控多孔結(jié)構(gòu)，形成規(guī)則的介孔材料。均三甲苯調(diào)節(jié)體系的疏水性和親水性，優(yōu)化孔徑分布，提高多孔載體的比表面積。三者之間摩爾比的精確控制確保多孔載體具有高比表面積和均勻孔徑分布，為后續(xù)活性成分的吸附提供物理基礎(chǔ)。

19、確定步驟一中的硅酸鈉溶液的投料速率、晶化溫度、晶化時間、焙燒溫度和焙燒時間，投料速率的控制避免局部濃度過高導致反應不均勻，晶化溫度和時間確保無定形二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則孔隙結(jié)構(gòu)，高溫焙燒去除模板劑和其他有機殘留物，得到純凈的多孔載體。

20、步驟二中使用的硅烷偶聯(lián)劑為kh-550和kh-580，二者的質(zhì)量比為1:(0.5-2)，且同時滴入，從而可實現(xiàn)二者的協(xié)同作用：kh-550中的氨基通過與草珊瑚活性成分中的羧基、羥基或其他活性基團形成氫鍵或共價鍵，增強活性成分與多孔載體之間的結(jié)合力；kh-580中的巰基通過其親核性和配位能力，進一步穩(wěn)定活性成分，特別是對于含有金屬離子或氧化物的活性成分，巰基能夠提供額外的錨定作用。氨基和巰基共同作用，可以在多孔載體表面形成更復雜的化學環(huán)境，從而更好地保護草珊瑚活性成分免受外界環(huán)境(如光、熱、氧化等)的影響，延長其功能壽命。kh-550的氨基可以增強多孔載體與錦綸基體之間的界面相容性，而kh-580的巰基則有助于改善活性成分與錦綸分子鏈之間的相互作用，從而提高功能性母粒的整體性能。氨基和巰基的不同化學性質(zhì)可以分別針對草珊瑚活性成分中的不同官能團進行吸附，從而提高負載效率。在后續(xù)紡絲過程中，這種雙重改性可以有效防止活性成分的遷移或團聚，確保其在纖維中的均勻分布。因此，kh-550和kh-580的同時滴入利用了二者官能團的不同特性，實現(xiàn)了協(xié)同效應。氨基增強了活性成分與載體之間的結(jié)合力以及界面相容性，而巰基提供了額外的穩(wěn)定性和抗氧化能力。這種組合改性顯著提高了多孔載體的功能性，為后續(xù)草珊瑚活性成分的高效負載和穩(wěn)定釋放奠定了基礎(chǔ)，同時確保了功能性錦綸纖維的優(yōu)異性能。此外，適當?shù)牡渭铀俾实目刂拼_保偶聯(lián)劑均勻分布，避免局部過量。ph值調(diào)節(jié)至弱酸性促進偶聯(lián)劑的水解和縮合反應，提高接枝效率。適當?shù)幕亓鲿r間和溫度確保反應充分完成。

21、步驟三中，真空干燥可以在較低溫度下除去水分，降低沸點。在較低溫度下除去水分，避免高溫對活性成分造成破壞，同時保證干燥效率。此外，規(guī)定了改性多孔載體與草珊瑚活性成分溶液的質(zhì)量比，質(zhì)量比的優(yōu)化確?；钚猿煞帜軌虺浞重撦d到多孔載體上，提高負載效率。

22、步驟四中，限定了負載有草珊瑚活性成分的改性多孔材料的添加量與錦綸切片質(zhì)量的比例，兼顧了纖維的功能性和機械性能。