CN101684575A - 一种纳米竹炭抗菌填充物纤维及其制造方法 - Google Patents

一种纳米竹炭抗菌填充物纤维及其制造方法 Download PDF

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本发明公开了一种纳米竹炭抗菌填充物纤维及其制造方法，原料组成按重量百分比为，纳米竹炭抗菌母粒为1％～20％，载体切片为80％～99％；所述的纳米竹炭抗菌母粒，原料组成按重量百分比为，纳米竹炭粉为1％～35％，纳米银粉为1％～15％，载体切片为50％～98％，分散剂为0.2％～5％偶联剂为0.3％～3％，消泡剂为0.1％～1％；制造方法为，将纳米竹炭抗菌母粒和载体切片混合均匀，按照化纤纺丝工艺进行纺丝；将喷丝板加热，温度为270℃～290℃，抽丝后冷却吹风，再牵伸，长丝经集束、二维或者三维螺旋卷曲加工进行切断，制得纳米竹炭抗菌填充物纤维。本发明的优点：抗菌功能显著，复合功能显著，用作填充物纤维手感柔软，弹性好；用途广泛。

Description

一种纳米竹炭抗菌填充物纤维及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及纤维技术领域，具体地说，是一种纳米竹炭抗菌填充物纤维及其制造方法。
【背景技术】
现有的家纺类被子、被垫、靠垫、抱枕、枕头以及玩具类等产品的填充物多采用棉絮、化纤丝以及海绵类材料，虽然他们具有一定的保暖性、柔软性及弹性，但使用时间一长，填充物易发生霉变甚至滋生螨虫等细菌，严重时会影响人的皮肤过敏及危害人们的身体健康，所以具有抗菌功能的填充物纤维是今后发展的趋势。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纳米竹炭抗菌填充物纤维及其制造方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种纳米竹炭抗菌母粒，原料组成按重量百分比为，
纳米竹炭粉             1％～35％
纳米银粉               1％～15％
载体切片               50％～98％
分散剂                 0.2％～5％
偶联剂                   0.3％～3％
消泡剂                   0.1％～1％
所述的纳米竹炭粉的粒径为50nm～450nm；
所述的纳米银粉粒径为30nm～400nm；
所述的载体切片选自涤纶、丙纶或者锦纶中的一种；
所述的分散剂为低分子蜡或者聚乙烯蜡；
所述的偶联剂为钛酸酯或者磷酸酯偶联剂；
所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂。
一种纳米竹炭抗菌母粒，其制备方法为，
(1)首先，将纳米竹炭粉和纳米银粉、载体切片及助剂混合，置入搅拌机混合并搅拌均匀，搅拌速度2500～3500转/分，时间16～48小时；
(2)然后，将以上混合均匀的材料置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度230～280℃，挤压机内压力为6.5～8Mpa，混炼速度为280～350转/分，制得纳米竹炭抗菌母粒；
一种纳米竹炭抗菌填充物纤维，原料组成按重量百分比为，
纳米竹炭抗菌母粒      1％～20％
载体切片              80％～99％
所述的载体切片选自涤纶、丙纶或者锦纶中的一种；
一种纳米竹炭填充物纤维，其制造方法为，
(1)首先，将纳米竹炭抗菌母粒和载体切片混合均匀，按照化纤纺丝工艺进行纺丝；
(2)然后，将喷丝板加热，温度为270℃～290℃，抽丝后冷却吹风温度24℃～28℃，风速0.5米/秒～3米/秒，牵伸速度800米/分～1500米/分，长丝经集束、二维或者三维螺旋卷曲加工进行切断，制得纳米竹炭抗菌填充物纤维；
其中，喷丝板的设计考虑纤维的直径和截面形状来确定，所述的纳米竹炭抗菌填充物纤维线密度为1.67dtex～22.22dtex，所述的喷丝板形状为中空形或者异形喷丝板，喷丝板的孔数为1～15；
纤维的长度可根据需要进行切断，纳米竹炭抗菌填充物纤维长度为38mm、51mm、64mm、75mm、94mm等；
最终，纳米竹炭抗菌填充物纤维中纳米竹炭的含量是1～6％，纳米银的含量是0.8～2.5％。
本发明一种纳米竹炭抗菌填充物纤维及其制造方法的积极效果是：
(1)利用现有化纤生产设备，调整部分工艺即可生产具有抗菌功能的纳米竹炭填充物纤维；
(2)抗菌功能显著，通过检测金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌率分别达到99.9％，有很好的抗菌功能，用作填充物材料不易霉变变质；
(3)复合功能显著，通过检测，除有很好的抗菌功能外，还同时具有吸附异味功能，远红外和负离子功能。异味去除率达79％～95％，远红外发射率达85％，负离子浓度达8000个/cm3以上；
(4)用作填充物纤维手感柔软，弹性好，并具备以上多种功能，可用来制作家纺类及玩具类填充物，也可用于交通、环保、体育、医用等特殊行业的抗菌填充物材料及环保除异味材料、过滤材料等。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种纳米竹炭抗菌填充物纤维及其制造方法的具体实施方式。
实施例1
(一)纳米竹炭抗菌母粒的制备
用纳米竹炭粉30公斤、纳米银粉10公斤，添加到156公斤的涤纶切片中，分散剂为2公斤，偶联剂为1公斤，消泡剂为1公斤，按照双螺杆挤压机的加工工艺造粒，制成纳米竹炭抗菌母粒。
所述的纳米竹炭粉的粒径为50nm～450nm；
所述的纳米银粉粒径为30nm～400nm；
所述的分散剂为低分子蜡；
所述的偶联剂为钛酸酯；
所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；
(二)纳米竹炭填充物纤维的制备
把上述制好的200公斤母粒加入到800公斤的涤纶切片中混合均匀，通过熔融喷丝的工艺进行抽丝，对长丝进行集束、牵伸、二维或三维螺旋卷曲加工并切成所需规格的短纤，制成具有抗菌功能的纳米竹炭填充物纤维。在以上纤维中纳米竹炭粉的质量分数为是3％，纳米银粉的质量分数为1％。
实施例2
(一)纳米竹炭抗菌母粒的制备
用纳米竹炭粉35公斤，纳米银粉11公斤，添加到148公斤的丙纶切片中，分散剂为3公斤，偶联剂为2公斤，消泡剂为1公斤，按照双螺杆挤压机的加工工艺造粒，制成纳米竹炭抗菌母粒；
所述的分散剂为聚乙烯蜡；
所述的偶联剂为磷酸酯偶联剂；
所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；
(二)纳米竹炭填充物纤维的制备
把上述制备好的200公斤母粒加入到800公斤的丙纶切片中混合均匀，通过熔融喷丝的工艺进行纺丝，并对长丝进行集束、牵伸，二维或三维螺旋卷曲加工并切成所需规格的短纤，制成具有抗菌功能的纳米竹炭填充物纤维。在以上纤维中纳米竹炭粉的质量分数为3.5％，纳米银粉的质量分数为1.1％。
实施例3
(一)纳米竹炭抗菌母粒的制备
用纳米竹炭粉2.1公斤，纳米银粉0.9公斤，添加到11.625公斤的丙纶切片中，分散剂为0.18公斤，偶联剂为0.12公斤，消泡剂为0.075公斤，按照双螺杆挤压机的加工工艺造粒，制成纳米竹炭抗菌母粒；
所述的分散剂为聚乙烯蜡；
所述的偶联剂为磷酸酯偶联剂；
所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；
(二)纳米竹炭填充物纤维的制备
把上述制备好的15公斤母粒加入到85公斤的丙纶切片中混合均匀，通过熔融喷丝的工艺进行纺丝，并对长丝进行集束、牵伸，二维或三维螺旋卷曲加工并切成所需规格的短纤，制成具有抗菌功能的纳米竹炭填充物纤维。在以上纤维中纳米竹炭粉的质量分数为2.1％，纳米银粉的质量分数为0.9％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种纳米竹炭抗菌填充物纤维，其特征在于，原料组成按重量百分比为，纳米竹炭抗菌母粒为1％～20％，载体切片为80％～99％，所述的载体切片选自涤纶、丙纶或者锦纶中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种纳米竹炭抗菌填充物纤维，其特征在于，所述的纳米竹炭抗菌母粒，原料组成按重量百分比为，纳米竹炭粉为1％～35％，纳米银粉为1％～15％，载体切片为50％～98％，分散剂为0.2％～5％偶联剂为0.3％～3％，消泡剂为0.1％～1％；
所述的纳米竹炭粉的粒径为50nm～450nm；
所述的纳米银粉粒径为30nm～400nm；
所述的载体切片选自涤纶、丙纶或者锦纶中的一种；
所述的分散剂为低分子蜡或者聚乙烯蜡；
所述的偶联剂为钛酸酯或者磷酸酯偶联剂；
所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；
所述的纳米竹炭抗菌母粒的制备方法，包含步骤为，
(1)首先，将纳米竹炭粉和纳米银粉、载体切片及助剂混合，置入搅拌机混合并搅拌均匀，搅拌速度2500～3500转/分，时间16～48小时，
(2)然后，将以上混合均匀的材料置入双螺杆挤压机中混炼，混炼温度230～280℃，挤压机内压力为6.5～8Mpa，混炼速度为280～350转/分，制得纳米竹炭抗菌母粒。
3.根据权利要求1所述的一种纳米竹炭抗菌填充物纤维的制造方法，其特征在于，包含步骤为，
(1)首先，将纳米竹炭抗菌母粒和载体切片混合均匀，按照化纤纺丝工艺进行纺丝；
(2)然后，将喷丝板加热，温度为270℃～290℃，冷却吹风温度24℃～28℃，风速0.5米/秒～3米/秒，牵伸速度800米/分～1500米/分，长丝经集束、二维或者三维螺旋卷曲加工进行切断，制得纳米竹炭抗菌填充物纤维。
4.根据权利要求3所述的一种纳米竹炭抗菌填充物纤维的制造方法，其特征在于，所述的纳米竹炭抗菌填充物纤维线密度为1.67dtex～22.22dtex。
5.根据权利要求3所述的一种纳米竹炭抗菌填充物纤维的制造方法，其特征在于，所述的喷丝板形状为中空形或者异形喷丝板，喷丝板的孔数为1～15。
6.根据权利要求1所述的一种纳米竹炭抗菌填充物纤维，其特征在于，所述的纳米竹炭在纳米竹炭抗菌填充物纤维中的质量分数为1～6％，纳米银在纳米竹炭抗菌填充物纤维中的质量分数为0.8～2.5％。
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