CN101158061B - 一种抗菌聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维的生产方法 - Google Patents
一种抗菌聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维的生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种抗菌聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维及其生产方法，在纺丝熔融过程中混入质量分数为0.2％-2％的抗菌功能母粒。本发明将纳米银抗菌功能母粒加入到PTT切片中进行共混纺丝，制成的短纤维可以纯纺或与其他各类长短纤维混纺成纱，制成品的抗菌率达到95％以上，可以有效杀灭大多数有害菌。抗菌效果即使经过多次洗涤效果不会改变，并且还具备普通PTT纤维制品的优异性能，是医疗、卫生、运动等领域的理想纺织原料。
Description
一、技术领域
本发明公开了一种聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维及其生产方法，更特别的公开了一种抗菌聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维及其生产方法。
二、背景技术
随着科技进步，人们在享受科技带来的愉悦的同时，也遭受着文明发展带来的恶果，环境污染使我们无处可逃。在我们以高科技手段找到一个个疾病彻底治疗方法的同时，新型未知疾病却层出不穷，严重威胁到人类的健康。因此，越来越多的人们希望能找到保护自己免受疾病侵袭的保护伞。将杀菌效果的杀菌剂添加到衣物之中可以达到杀灭大多数目前已知致病菌的目的，而且可以适当去除出汗等原因造成的体味。目前大多数抗菌面料均采用后整理浸轧或涂层方式将抗菌剂涂敷在面料上获得，该类抗菌面料存在不耐洗问题，随着衣物洗涤次数的增加，抗菌剂被剥落殆尽，抗菌效果也随之丧失。在纺丝过程中将抗菌剂加入，使其均匀分布在纤维内可以得到具有永久抗菌功能的纺织原料。
银是一种已知最古老的抗微生物试剂之一，5000年以前的古人就知道银有杀菌、灭菌，能防止细菌生长，延长食物储存，防止伤口感染，加速伤口愈合的作用。长期以来，银一直被皇宫和贵族作为制作碗筷的主要金属。银对人体不会产生毒性，因此被称为亲生物金属。
银被纳米化处理后，即成为纳米银，消毒灭菌功能相当于普通银的几百倍。纳米银菌原理是，银在水中可形成带正电荷的离子，能吸附水中细菌，并逐步进入细菌体内，使它的催化剂-酶系统封闭、失活，使细菌失去代谢能力而死亡。据文献记载和研究资料表明，银离子可以杀灭的细菌和真菌类多达30多种，因而具有广谱抗菌作用。
PTT全称是聚对苯二甲酸丙二醇酯，作为一种全新的聚酯材料，是国际上最新的化纤新材料之一。PTT纤维综合了锦纶的柔软性腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性特点，把各种纤维的优良服用性能集中于一体。最可贵的是PTT的应用领域主要是对传统纤维制品的升级换代，它的价值在于它将逐渐成为是一种大类材料，部分甚至完全替代聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维。
2007年杜邦公司生物质PDO工厂顺利投产，这为PTT纤维的发展注入了新的动力，为PTT纤维开辟了新的可再生原料来源，这种进步势必加快PTT纤维的发展。
三、发明内容
本发明的目的之一是提供一种聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)抗菌短纤维。
本发明的目的之二是提供一种聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)抗菌短纤维的生产方法。
本发明的这些以及其它目的将通过下列详细描述和说明来进一步体现和阐述。
本发明的抗菌聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维，在纺丝熔融过程中混入质量分数为2％-20％的抗菌功能母粒，较好的是在纺丝熔融过程中混入质量分数为5％-15％的抗菌功能母粒。
在本发明的抗菌聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维中，在纺丝熔融过程中混入质量分数为0.2％-2％的抗菌功能母粒。即纺丝体由98-99.8％重量份的聚对苯二甲酸丙二醇酯和0.2％-2％的抗菌功能母粒组成，所述的抗菌功能母粒由纳米银和聚对苯二甲酸丙二醇酯组成(先将纳米银混入聚对苯二甲酸丙二醇酯中得到抗菌功能母粒)。在纤维中含有重量百分比为30ppm-300ppm的具有抗菌功能的纳米银，较好的是，在纤维中含有重量百分比为50ppm-200ppm的具有抗菌功能的纳米银。所述的纳米银的粒径范围为1-200纳米，较好的是1-100纳米，本发明的抗菌聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维可以为任何形状截面的PTT纤维。
本发明的抗菌聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维的生产方法，包括混合、纺丝、后牵伸和后纺烘干步骤，所述的混合步骤是将PTT切片和抗紫外功能母粒均匀混合，在230-260℃在同一纺丝螺杆里熔融，混合，并充分搅拌。所述的纺丝步骤是将混合好的纺丝熔体在255-265℃由喷丝孔喷出，并被以850-1500m/min的速度卷绕收集得到UDY丝束，存储在温度不高于25℃的空间里。所述的后牵伸步骤是采取热水浴两步牵伸方法，热水水温不超过70℃，紧张热定型温度不超过120℃。所述的后纺烘干步骤的烘干温度不超过100℃，时间不少于30min，烘干后的纤维经切断打包，制得dpf在0.5-50之间，长度为等长或不等长的PTT抗菌短纤维。
本发明将纳米银抗菌功能母粒加入到PTT切片中进行共混纺丝，制成的短纤维可以纯纺或与其他各类长短纤维混纺成纱，制成品的抗菌率达到95％以上，可以有效杀灭大多数有害菌。抗菌效果即使经过多次洗涤效果不会改变，并且还具备普通PTT纤维制品的优异性能，是医疗、卫生、运动等领域的理想纺织原料。
在本发明中使用的所有原材料等均是常规使用的，可以从市场购得。在本发明中，如非特指，所有的量、百分比均为重量单位。
下面结合实施例对本发明进行具体的描述。由技术常识可知，本发明可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，下列实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包含。
四、具体实施方式
实施例1：1.5D×38mm棉型短纤
原料：PTT切片1000kg，功能母粒8kg
将PTT切片和功能母粒分别干干燥，干燥好的PTT切片进入干切片料仓，功能母粒加入色母粒注入装置，在进入螺杆挤压机前进行充分搅拌后，进入螺杆挤压机进行熔融纺丝，经卷绕落桶获得UDY未牵伸丝。在温度22℃、湿度65RH的平衡间里平衡24小时后，进行后纺牵伸，牵伸后的丝束在85℃烘干60min，切断、打包，获得1.5D×38mm的棉型抗菌PTT短丝。在PTT纤维中纳米银含量为50ppm。
经纺纱织造后获得该纤维混纺、纯纺面料，其抗菌效果如下：
50％抗菌PTT/50％棉：抗菌率：95％
100％抗菌PTT：抗菌率大于99％
实施例2：3D×70-100mm不等长毛型短纤
原料：PTT切片1000kg，功能母粒(纳米银)18kg
将PTT切片和功能母粒分别干燥，干燥好的PTT切片进入干切片料仓，功能母粒加入色母粒注入装置，在进入螺杆挤压机前进行充分搅拌后，进入螺杆挤压机进行熔融纺丝，经卷绕落桶获得UDY未牵伸丝。在温度22℃、湿度65RH的平衡间里平衡24小时后，进行后纺牵伸，牵伸后的丝束在85℃烘干60min，切断、打包，获得3D×70-100mm不等长抗菌PTT毛型短纤。在PTT纤维中纳米银含量为110ppm。
经纺纱织造后获得该纤维混纺、纯纺面料，其抗菌效果如下：
50％抗菌PTT/50％羊毛：抗菌率：95％
100％抗菌PTT：抗菌率大于99％
实施例3：2D×50-70mm不等长毛型短纤
原料：PTT切片1000kg，功能母粒(纳米银)5kg
将PTT切片和抗菌功能母粒均匀混合，在230-260℃在同一纺丝螺杆里熔融，混合，并充分搅拌，然后将混合好的纺丝熔体在255-265℃由喷丝孔喷出，并被以1000m/min的速度卷绕收集得到UDY丝束，存储在温度24℃、湿度65RH的平衡间里平衡24小时后，进行后牵伸，采取冷水浴两步牵伸方法，冷水水温为20-24℃，紧张热定型温度为110-120℃，后纺烘干的烘干温度为80-85℃，时间为40-50min，烘干后的纤维经切断打包，制得2D×50-70mm不等长毛型抗菌PTT毛型短纤。在PTT纤维中纳米银含量为40ppm。
经纺纱织造后获得该纤维混纺、纯纺面料，其抗菌效果如下：
60％抗菌PTT/40％羊毛：抗菌率：96％
100％抗菌PTT：抗菌率大于99％
实施例4：1.5D×68mm不等长毛型短纤
原料：PTT切片1000kg，功能母粒(纳米银)10kg
将PTT切片和抗菌功能母粒均匀混合，在240-245℃在同一纺丝螺杆里熔融，混合，并充分搅拌，然后将混合好的纺丝熔体在255-260℃由喷丝孔喷出，并被以1100m/min的速度卷绕收集得到UDY丝束，存储在温度21℃、湿度75RH的平衡间里平衡24小时后，进行后牵伸，采取冷水浴两步牵伸方法，冷水水温为18-20℃，紧张热定型温度为108-118℃，后纺烘干的烘干温度为80-85℃，时间为50-55min，烘干后的纤维经切断打包，制得1.5D×68mm不等长毛型抗菌PTT毛型短纤。在PTT纤维中纳米银含量为60ppm。
经纺纱织造后获得该纤维混纺、纯纺面料，其抗菌效果如下：
60％抗菌PTT/40％羊毛：抗菌率：96％
100％抗菌PTT：抗菌率大于99％
Claims (1)
1.一种抗菌聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维的生产方法，其特征在于包括混合、纺丝、后牵伸和后纺烘干步骤，所述的混合步骤是将PTT切片和抗菌功能母粒均匀混合，在230-260℃在同一纺丝螺杆里熔融，混合，并充分搅拌，所述的纺丝步骤是将混合好的纺丝熔体在255-265℃由喷丝孔喷出，并被以850-1500m/min的速度卷绕收集得到UDY丝束，存储在温度不高于25℃的空间里，所述的后牵伸步骤是采取热水浴两步牵伸方法，热水水温不超过70℃，紧张热定型温度不超过120℃，所述的后纺烘干步骤的烘干温度不超过100℃，时间不少于30min，烘干后的纤维经切断打包，成为成品；在纺丝熔融过程中混入质量分数为0.2％-2％的抗菌功能母粒，抗菌功能母粒由纳米银和聚对苯二甲酸丙二醇酯组成，在纤维中含有重量百分比为30ppm-300ppm的具有抗菌功能的纳米银，纳米银粒径范围为1-100纳米。
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