CN102041579A - 一种纳米氮化硼pp纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纳米氮化硼PP纤维及其制备方法，其原料组份质量百分比为，抗菌切片母粒1％～10％，PP切片90％～99％；其制备方法为，将抗菌切片母粒和PP切片混合均匀，经熔融纺丝工艺而成，其特征在于，纺丝温度为260℃～320℃，冷却吹风温度15℃～25℃，风速0.1米/秒～5米/秒，牵伸速度1500米/分～2000米/分。本发明的优点：抗菌效果较好，对人和环境高安全，应用范围广泛。

Description

一种纳米氮化硼PP纤维及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及PP纤维技术领域，具体地说，是一种纳米氮化硼PP(聚对苯二甲酸丙二醇酯)纤维及其制备方法。

【背景技术】

竹材是我国重要的森林资源，它生长快，能在短期内成材，再生能力强，一次造林成功，可持续砍伐利用。以往竹材主要用来制作农具、燃料、家具、日用品、工艺品、建筑材料、地板及造纸等方面，利用价值低。

随着科学技术的发展，国内采用竹子烧制竹炭，大大扩大了其应用领域。由于氮化硼具有特殊的结构，其分子结构呈六角形，炭质致密、比重大、孔隙多、矿物质含量丰富，含有钾、镁、铁、锰、钙、锆等对人体有益的物质，且比表面积大，具有较强的吸附能力、抗菌、消臭、吸湿、干燥及良好的导电性，抗紫外；并具有远红外、负离子发射功能。

由于PP的大分子构象和聚合物链的晶格构象的特点，纤维的断裂伸长率要大于除氨纶以外的所有纤维。PP的伸长率适中，它的合宜的弹性性能，适宜于人们对弹性面料的要求。PP的弹性回复性优于PBT，更优于PP。与涤纶纤维和制品的突出的刚性相比，PP纤维和织物的手感可以给人以接近于尼龙的比较柔软而舒适的感觉。加上织物的良好的悬垂性和适宜的弹性，为时装设计师提供了设计灵感和更加广阔的思维空间。合成纤维用分散染料染色，只有在玻璃化温度以上才能染成深色。PP的玻璃化温度约在70～80℃，而且由于其结晶度高，结构致密，染料分子不易进入纤维内部。所以PP只有在加压或有载体，温度约为130℃时，才能用分散染料染成深色。而PP的玻璃化转变温度约在46℃～65℃，低于PP，所以其染色性能优于PP，能够在无载体的情况下，常压沸染。同时，在相同的染色温度下，染料在PP中的渗透深度明显高于PP，而且色泽均匀，坚牢度高。这样不仅可以节约燃料和能源，同时还可以降低污水中化学物质的含量，对环境造成的污染程度相对减少，具有明显的经济效益和环境效益。由于这些优点，使得PP纤维比PP纤维具有更大的发展和应用前景。通过调整合适的纺丝工艺条件和冷却工艺条件，制得符合技术要求的氮化硼PP纤维产品。

近年来，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高，随着人们在户外活动时间的增加，功能性和运动型相互渗透和融为一体的趋势也日益受广大消费者的青睐，这类服装的面料，既要求有良好的舒适性，又要求在尽情活动时，同时比较环保与健康。

中国专利公开号CN1362547公开了抗菌阳离子染料可染丙纶纤维的制造方法，通过内混入法和后处理法两种途径制备抗菌阳离子染料可染丙纶纤维：内混入法是首先制备阳离子可染添加剂，然后进行金属盐离子浸渍处理后，制备出具有抗菌功能的添加剂，将上述两种添加剂与聚丙烯树脂经共混纺丝；后处理法制备抗菌阳离子可染丙纶纤维是先将聚丙烯树脂与上述阳离子可染添加剂通过共混纺丝，制备出阳离子可染丙纶纤维，然后将其在含金属盐离子的水溶液中处理；上述获得抗菌性能阳离子可染丙纶纤维的方法，不仅产物具阳离子可染及抗菌的双重功能；而且方法简便、成本低，适合工业化生产。

中国专利公开号CN101109111公开了一种抗菌负氧离子释放功能的锦纶-丙纶三色地毯丝，通过在纺丝过程中添加沸石载银无机抗菌剂和负氧离子复合母粒，其复合母粒含量为2.5％～10％，生产出的纤维，就是综合功能的锦纶-丙纶膨体三色地毯丝；不但具有御寒湿和高级装饰品的作用，还具有抗菌和释放负氧离子的功能，有益于人身体健康，是新一代地毯产品。

中国专利公开号CN200971392公开了一种细旦中空抗菌PP纤维，PP与纳米层状银系无机抗菌剂共混后纺制，其横截面形状为中空形。本实用新型的的有益效果：新型复合材料PP与纳米层状银系无机抗菌剂经过共混熔融纺丝而成的纤维具有很好的服用舒适性能和染色效果；特殊的中空形纤维最大特点是纤维内部中空，包含了大量静止空气，因此用该纤维制成的织物密度小，保暖性强；而纳米层状银系无机抗菌剂的特点是具有良好的抗菌效果，同时具备环保性和安全性。

中国专利公开号CN2915899公开了一种透气导湿PP纤维及其所用的喷丝板，纤维横截面形状呈“十”字形，所述纤维的“十”字形横截面第一叶1、第二叶2、第三叶3、第四叶4中每相邻两叶之间的夹角第一夹角12、第二夹角23、第三夹角34、第四夹角41为30～120°；所述喷丝板的纺丝微孔为“十”字形，其横截面一叶1’、二叶2’、三叶3’、四叶4’中每相邻两叶之间的夹角一夹角12’、二夹角23’、三夹角34’、四夹角41’为30～120°。

中国专利公开号CN1818170公开了氮化硼涤纶纤维/十字型截面PP纤维混纺纱线及制造方法，其中氮化硼涤纶纤维与十字型截面PP纤维混纺比为60-40％；产品制造方法的步骤是：(1)采用由辽阳石油化工股份有限公司购买的氮化硼涤纶纤维，单纤维线密度为1-3D；(2)采用60-40％的十字型截面PP纤维与氮化硼涤纶纤维混纺，该十字型截面PP纤维采用东华大学研制的十字型截面PP纤维，单纤维线密度1-3D，最终形成混纺纱线；它主要解决现有的纯氮化硼涤纶纤维制得的织物，织物吸湿性差，手感不柔软，舒适功能不佳，且织物表面呈玻璃状平滑感的技术问题，适用于人体大量出汗条件下的运动服或夏季服。

目前，未见采用纳米氮化硼作为抗菌剂的功能性PP纤维的报道。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纳米氮化硼PP纤维及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种纳米氮化硼PP母粒，其组份质量百分比为，

纳米氮化硼        1％～10％

相容剂            0.1％～1％

PT切片            余量

所述的相容剂为白油；

所述的纳米氮化硼的粒径为20nm～80nm；

所述的的纳米氮化硼质量分数优选为5％；

一种纳米氮化硼PT母粒，将其原料按照上述的质量百分比进行熔融共混，温度为250～300℃，速度为230～280转/分，时间为10～50h，制成纳米氮化硼PP母粒；

一种纳米氮化硼PP纤维，其组份质量百分比为，

抗菌切片母粒    1％～10％

PT切片          90％～99％

所述的抗菌切片母粒的质量分数优选为5％；

一种纳米氮化硼PP纤维的制备方法，将抗菌切片母粒和PT切片混合均匀，经熔融纺丝工艺而成，其特征在于，纺丝温度为260℃～320℃，冷却吹风温度15℃～25℃，风速0.1米/秒～5米/秒，牵伸速度1500米/分～2000米/分，长丝经集束、二维螺旋卷曲加工进行切断，制得纳米氮化硼PP纤维。

本发明一种纳米氮化硼PT纤维及其制备方法的积极效果是：

(1)本发明采用纳米氮化硼作为抗菌剂，抗菌效果较好，还具有远红外功能；

(2)本发明的内置先进的纳米技术纳米氮化硼，对人和环境高安全；经纳米氮化硼织成的面料具有极高的安全性，皮肤接触安全、清爽、舒适；内置纳米氮化硼提供永久防护细菌侵蚀，表现出优秀的耐洗性，面料长期使用期间抗菌效果持续有效；

(3)本发明采用的抗菌剂对人体没有伤害，安全卫生保护性：抗菌、除臭、吸味，避免面料因细菌影响而表现出的强度下降、弹性降低、褪色符合健康环保的要求；

(4)应用范围广泛：民用品：内衣、外衣、运动服、袜子、鞋用纺织品、妇女卫生用品、床上用品，医用品：病员服、医护服饰、手术衣、手术用布、绷带、床上用品、医院窗帘，服务业用品：旅游业床上用品、装饰布、食品餐饮业工作服，产业用品：空调过滤材料、洗尘器过滤布、收音机车船用纺织品、墙布、地毯等。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种纳米氮化硼PP纤维及其制备方法的具体实施方式。

实施例1

(一)纳米氮化硼PP母粒原料配方

一种纳米氮化硼PP母粒，其组份质量百分比为，

纳米氮化硼        1％

相容剂            0.1％

PP切片            98.9％

所述的相容剂为白油；

所述的纳米氮化硼的粒径为20nm～30nm；

(二)纳米氮化硼PP母粒的制备方法

一种纳米氮化硼PP母粒，将其原料按照上述的质量百分比进行熔融共混，温度为250～300℃，速度为230～280转/分，时间为10～50h，制成纳米氮化硼PP母粒；

(三)纳米氮化硼PP纤维的原料组成

一种纳米氮化硼PP纤维，其组份质量百分比为，

抗菌切片母粒      1％

PP切片            99％

(四)纳米氮化硼PP纤维的制备方法

一种纳米氮化硼PP纤维的制备方法，将抗菌切片母粒和丙纶切片混合均匀，经熔融纺丝工艺而成，其中，纺丝温度为260℃～320℃，冷却吹风温度15℃～25℃，风速0.1米/秒～5米/秒，牵伸速度1500米/分～2000米/分，长丝经集束、二维螺旋卷曲加工进行切断，制得抗菌功能性PP纤维。

实施例2

(一)纳米氮化硼PP母粒原料配方

一种纳米氮化硼PP母粒，其组份质量百分比为，

纳米氮化硼    3％

相容剂        0.2％

PP切片        96.8％

所述的相容剂为白油；

所述的纳米氮化硼的粒径为30nm～40nm；

(二)纳米氮化硼PP母粒的制备方法

同实施例1的(二)的制备方法。

(三)纳米氮化硼PP纤维的原料组成

一种纳米氮化硼PP纤维，其组份质量百分比为，

抗菌切片母粒    3％

PP切片          97％

(四)纳米氮化硼PP纤维的制备方法

制备方法同实施例1的(四)。

实施例3

(一)纳米氮化硼PP母粒原料配方

一种纳米氮化硼PP母粒，其组份质量百分比为，

纳米氮化硼        5％

相容剂            0.5％

PP切片            94.5％

所述的相容剂为白油；

所述的纳米氮化硼的粒径为40nm～60nm；

(二)纳米氮化硼PP母粒的制备方法

同实施例1的(二)的制备方法；

(三)纳米氮化硼PP纤维的原料组成

一种纳米氮化硼PP纤维，其组份质量百分比为，

抗菌切片母粒    5％

PP切片          95％

(四)纳米氮化硼PP纤维的制备方法

制备方法同实施例1的(四)。

实施例4

(一)纳米氮化硼PP母粒原料配方

一种纳米氮化硼PP母粒，其组份质量百分比为，

纳米氮化硼    9％

相容剂        0.9％

PP切片        90.1％

所述的相容剂为白油；

所述的纳米氮化硼的粒径为60nm～80nm；

(二)纳米氮化硼PP母粒的制备方法

同实施例1的(二)的制备方法；

(三)纳米氮化硼PP纤维的原料组成

一种纳米氮化硼PP纤维，其组份质量百分比为，

抗菌切片母粒    10％

PP切片          90％

(四)纳米氮化硼PP纤维的制备方法

制备方法同实施例1的(四)。

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 (7)

1.一种纳米氮化硼PP纤维，其特征在于，其原料组份质量百分比为，

抗菌切片母粒     1～10％

PP切片           90～99％

所述的PP是指聚对苯二甲酸丙二醇酯。

2.如权利要求1所述的一种纳米氮化硼PP纤维，其特征在于，所述的抗菌切片母粒的质量分数为5％。

3.如权利要求1所述的一种纳米氮化硼PP纤维，其特征在于，所述的纳米氮化硼PP母粒，其原料组份质量百分比为，

纳米氮化硼     1～10％

相容剂         0.1～1％

PT切片         余量。

4.如权利要求3所述的一种纳米氮化硼PP纤维，其特征在于，所述的纳米氮化硼的粒径为20～80nm。

5.如权利要求3所述的一种纳米氮化硼PT纤维，其特征在于，所述的纳米氮化硼质量分数为5％。

6.如权利要求3所述的一种纳米氮化硼PP纤维，其特征在于，所述的相容剂为白油。

7.一种如权利要求1所述的纳米氮化硼PT纤维的制备方法，将抗菌切片母粒和PP切片混合均匀，经熔融纺丝工艺而成，其特征在于，纺丝温度为260～320℃，冷却吹风温度15～25℃，风速0.1～5米/秒，牵伸速度1500～2000米/分。