CN102851768A - 耐久性复合抗菌纤维的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐久性复合抗菌纤维的生产方法，包括如下步骤：1)抗菌母粒制备：将复合抗菌剂与载体树脂掺混、干燥，进入螺旋挤出机熔融共混挤出，造粒，得到抗菌母粒；2)抗菌纤维生产：将抗菌母粒和纤维切片共混后，经纺丝、卷绕、拉伸后形成抗菌纤维；所述复合抗菌剂由如下重量份的组分组成：氧化锌40～75份、脲类抗菌剂3～5份、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵5～12份、山梨酸0.5～2份、铝锆酸酯偶联剂1～5份。本发明将无机类、有机类和天然产物类抗菌整理剂有机结合，精选特定的抗菌剂和助剂复合而成，兼具三种抗菌整理剂的优点，可和织物牢固结合，耐久性强，对织物有显著的抗菌作用，无毒安全。

Description

耐久性复合抗菌纤维的生产方法

技术领域

本发明涉及一种耐久性复合抗菌纤维的生产方法。

背景技术

纺织品与人们的生活密切相关，是微生物直接或间接的传播媒介之一。在人体的上半身，每平方厘米皮肤上有各种微生物约50～5000个，如果条件适宜，某些微生物会产生异常的繁殖，即使是有益的微生物也可能发生变异。天然纤维中的棉、羊毛等本身就是微生物的粮食，微生物的繁殖会引起某些疾病或使皮肤产生异常的刺激而引起不适感觉。人体分泌的汗水、皮脂等排泄物附在皮肤上，容易招致微生物的滋生和繁殖，从而使内衣产生恶臭，袜子诱发脚癣，婴儿尿布引起斑疹等。医生、护士及病人的服装、床上用品等，由于不抗菌和不抗病毒会造成细菌或病毒的交叉传染。纺织品在运输、储藏过程中，在温湿度适宜的条件下或因沾污等原因，也会引起微生物的繁殖，如霉菌的繁殖形成霉斑，使织物局部着色或变色，甚至产生生物降解发生脆损，使用价值和卫生性能受到损失。

天然纤维是最易受到微生物损害的纺织材料。天然纤维易吸湿，在适宜的温湿度条件下，其大分子结构易被所沾污的微生物所分泌的酶水解而释放出营养物质；从而使微生物获得更多的营养而大量繁殖，最终造成纺织品的霉变、脆化和力学性能下降等。合成纤维的大分子结构本身具有很强的抗微生物性能，但由于其在纺、织、染和后整理加工过程中，会“沾染”上各种油剂、助剂和整理剂等，微生物通过这些营养源得以繁殖，其各种酸性或碱性代谢产物会使聚合物的大分子链发生降解，纤维的力学性能下降和变色等现象也就随之发生。

人的皮肤表面存在着大量的微生物，其中有些是对人体有益的菌，而有些则是致病菌。这些微生物从人体的分泌物、汗水以及脱落的皮屑中获取营养，经历着生长、繁殖和死亡的新陈代谢过程。同时，由于汗水和分泌物中的脂肪酸、乳酸能杀死多种微生物，加上微生物之间相互残杀和灭活作用，构成了他们在数量上的平衡协调，一般不会对人体造成伤害。但一旦这种平衡打破，造成菌种失调，少量致病菌就会大量繁殖，并通过皮肤、呼吸道、消化道以及生殖道黏膜对人体健康造成危害。

某些与人体密切接触的纺织品在使用时，不可避免地会沾污细菌。由于普通纺织品并无杀菌作用，故其本身也会成为各种致病菌大量繁殖的“温床”，反过来又对人体皮肤表面的菌群失调起到推波助澜的作用。此外，沾污在纺织品上的细菌，在其获得营养迅速繁殖的同时，会代谢或分解出各种低级脂肪酸、氨和其他有刺激性臭味的挥发性化合物，加上细菌本身的分泌物和死骸的腐败气味，使纺织品产生各种令人厌恶的气味，影响卫生。

90年代抗菌防臭纺织品得到迅猛发展，从以后整理为主的抗菌纺织品发展为抗菌纤维和卫生整理并举的功能纺织品，织物的抗菌性、安全性和耐洗涤性进一步提高，并出现了消臭、防虫等卫生性能的纺织品。

抗菌整理剂一般分为无机类、有机类和天然产物类三种。无机类抗菌整理剂具有无污染、安全等优点，但往往耐久性差，多次水洗后抗菌效果大大减弱。CN102493181A公开了一种抗菌织物的制造方法，其利用射频反应磁控溅射技术将纳米银抗菌颗粒覆盖在普通纤维织物上，得到抗菌织物，纳米银抗菌颗粒构成的薄膜均匀的覆盖在纤维上，与纤维较好的结合，增强了抗菌织物的使用寿命。但对设备要求较高，生产成本高。有机类抗菌整理剂一般耐久性强，但往往有一定毒性。天然产物类抗菌整理剂天然环保，但一般成本较高。

因此，开发一种即无毒安全、又具有优异耐久性的抗菌纤维成为科研人员的重要研究课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐久性复合抗菌纤维的生产方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

为解决上述技术问题，本发明耐久性复合抗菌纤维的生产方法，包括如下步骤：

1)抗菌母粒制备：将复合抗菌剂与载体树脂掺混、干燥，进入螺旋挤出机熔融共混挤出，造粒，得到抗菌母粒；

2)抗菌纤维生产：将抗菌母粒和纤维切片共混后，经纺丝、卷绕、拉伸后形成抗菌纤维。

所述复合抗菌剂由如下重量份的组分组成：

氧化锌            40～75份；

脲类抗菌剂          3～5份；

3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵  5～12份；

山梨酸             0.5～2份；

铝锆酸酯偶联剂      1～5份。

抗菌母粒中复合抗菌剂含量为5～20wt％。

抗菌母粒和纤维切片按质量比1∶10～20混合。

抗菌纤维生产工艺和同类常规纤维生产工艺相同。例如，抗菌的生产，克将一定比例的抗菌聚酯母粒加入聚酯切片中，在转鼓干燥机中充分混合、干燥，以达到均匀分散的目的。工艺条件及过程按聚酯切片的干燥工艺实施。纺丝时，纺丝机卷绕速度3200m/min，牵伸加捻变形机牵伸速度150～800m/min；纺丝温度282～288℃。

复合抗菌剂可采用一般的混合方法，优选采用如下方法制备：

将脲类抗菌剂、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和山梨酸混合，然后同时缓慢加入氧化锌和铝锆酸酯偶联剂，1～2小时内投料完毕，继续混合30～50分钟。

作为一种优选方案，所述氧化锌优选平均粒径300～2000纳米；

所述脲类抗菌剂可选自3，4，4′-三氯二苯脲、三氟甲基二苯脲或烷基乙烯脲。

铝锆酸酯偶联剂可采用重庆高耀科技有限公司生产的TL系列铝锆酸酯偶联剂产品。

本发明将无机类、有机类和天然产物类抗菌剂有机结合，精选特定的抗菌剂和助剂复合而成，兼具三种抗菌整理剂的优点，可和纤维牢固结合，耐久性强，对织物有显著的抗菌作用，无毒安全。

具体实施方式

实施例1

复合抗菌剂的制备：

将烷基乙烯脲5克、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和山梨酸8克混合，然后同时缓慢加入平均粒径500纳米的氧化锌65克和铝锆酸酯偶联剂3克，2小时内投料完毕，继续混合50分钟。然后加水配制成质量含固量为40％的浸渍液。

抗菌母粒制备：

将复合抗菌剂与载体树脂掺混、干燥，进入螺旋挤出机熔融共混挤出，造粒，得到抗菌母粒，抗菌母粒中复合抗菌剂占10wt％；

抗菌纤维生产：

将抗菌母粒和纤维切片共混后，经纺丝、卷绕、拉伸后形成抗菌纤维。

实施例2

复合抗菌剂的制备：

将三氟甲基二苯脲3克、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和山梨酸11克混合，然后同时缓慢加入平均粒径1200纳米的氧化锌50克和铝锆酸酯偶联剂5克，1.5小时内投料完毕，继续混合30分钟。然后加水配制成质量含固量为50％的浸渍液。

抗菌母粒制备：

将复合抗菌剂与载体树脂掺混、干燥，进入螺旋挤出机熔融共混挤出，造粒，得到抗菌母粒，抗菌母粒中复合抗菌剂占10wt％；

抗菌纤维生产：

将抗菌母粒和纤维切片共混后，经纺丝、卷绕、拉伸后形成抗菌纤维。

应用实施例

1、耐久性

将抗菌纤维用含1克/升的中性洗涤剂以1∶50的纤维与洗涤剂溶液的比例，在60℃左右洗涤30分钟，离心机脱水后60℃左右干燥。按上述方法分别洗涤5次、30次。

2、抗菌性能

按照国家标准GBT 20944.1-2007《纺织品抗菌性能的评价第1部分：琼脂扩散法》的方法测定纤维在不同洗涤条件下的抗菌性能，结果如下：

表1  不同洗涤次数后的抗菌性能

表中a表示未经洗涤的织物，b表示洗涤5次，c表示洗涤30次。

可见，本发明复合抗菌纤维抗菌效果优异，并且具有优良的耐水洗性能，经多次洗涤后仍具有良好的抑菌效果。

Claims (6)

1.一种耐久性复合抗菌纤维的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：1)抗菌母粒制备：将复合抗菌剂与载体树脂掺混、干燥，进入螺旋挤出机熔融共混挤出，造粒，得到抗菌母粒；2)抗菌纤维生产：将抗菌母粒和纤维切片共混后，经纺丝、卷绕、拉伸后形成抗菌纤维；

所述复合抗菌剂由如下重量份的组分组成：

氧化锌            40～75份；

脲类抗菌剂          3～5份；

3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵  5～12份；

山梨酸            0.5～2份；

铝锆酸酯偶联剂     1～5份。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，复合抗菌剂采用如下方法制备：将脲类抗菌剂、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和山梨酸混合，然后同时缓慢加入氧化锌和铝锆酸酯偶联剂，1～2小时内投料完毕，继续混合30～50分钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，抗菌母粒中复合抗菌剂含量为5～20wt％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，抗菌母粒和纤维切片按质量比1∶10～20混合。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述氧化锌优选平均粒径300～2000纳米。

6.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述脲类抗菌剂可选自3，4，4′-三氯二苯脲、三氟甲基二苯脲或烷基乙烯脲。