CN103147161A - 一种抗菌防臭聚丙烯纤维的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种抗菌防臭聚丙烯纤维的制造方法，它采用如下步骤：A）将四针状氧化锌晶须和坡缕石纤维混合均匀后，在真空炉中焙烧，冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理，再用含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗，取溶液上层悬浮晶须经过滤，取晶须混合液，并重复操作直至滤清，滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；B）取步骤A）得到的改性晶须混合物与银系抗菌剂、氧化镁抗菌剂、沸石抗菌剂、铝酸酯偶联剂、聚乙烯蜡、PP-g-MAH增容剂在混合机搅拌；然后再加入等规聚丙烯粉，搅拌后得到抗菌等规聚丙烯共混物；C）将步骤B）得到的抗菌等规聚丙烯共混物在动态真空烘箱干燥，并以抗菌等规聚丙烯共混物为皮层，PP、PE、PA热塑性聚合物为芯层，熔融复合纺制成抗菌防臭聚丙烯纤维。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗菌防臭聚丙烯纤维的制造方法，所述的抗菌防臭聚丙烯纤维，包括氧化锌晶须，坡缕石纤维、银系抗菌剂、氧化镁抗菌剂、沸石抗菌剂，属于功能纤维制造技术领域。
背景技术
聚丙烯纤维，也被称PP纤维或丙纶。是一种用等规聚丙烯熔融纺制的纤维。它最大优点是质轻，其密度为0.91/cm3，比一般化学纤维轻20-30%，是所有纺织纤维中比重最小的一种。强度高，伸长大，初始模量较高，弹性优良。聚丙烯纤维耐磨性仅次于聚酰胺纤维；耐腐蚀性良好，尤其是对无机酸、碱稳定性很好；不发霉,不腐烂,不怕虫蛀等。
人类生存环境中存在各种各样的细菌和霉菌，常见的包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、黄曲霉菌和白色念珠菌等；当人体抵抗力差时便是危害人体健康的罪魁祸首。另有一些是对人体汗液等代谢物起作用而滋生繁殖的“臭味菌”，表皮葡萄球菌和棒状菌常见于内衣、内裤，导致外衣裤异味的菌类一般是杆菌孢子和少量表皮葡萄球菌。在高温高湿的环境下，这些微生物在衣物上大量繁殖时，纤维容易受到其酸性或者碱性代谢物的作用而发生降解、变色，并生成挥发性恶臭物质如醋酸、氨气等，还容易引发人体某些皮肤病，因此，抗菌和防臭历来是息息相关的。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。为满足人们对纺织品卫生功能的要求，纤维制品的抗菌防臭也就显得非常必要了。
晶须是以单晶形式生长而成的直径非常小(0.1～10um)、原子排列高度有序、强度接近完整晶体的理论值、有一定长径比(5～1000)的纤维材料，具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、杀菌等特性。氧化锌晶须如同等氧化锌一样具有很强的杀菌抗菌功能，对大肠杆菌、金色葡萄球菌、铜录假单胞菌等菌种杀灭率达99%。等规聚丙烯中加入少量氧化锌晶须便能获得良好杀菌抗菌功能，还可获得增强又增韧。
坡缕石在电子显微镜下呈针状、纤维状、棒状。晶体内部呈多孔道，具有很大的比表面积和吸附能力，具很强灭菌、除臭、去毒、杀虫能力。内部呈多孔道可以吸载附抗菌剂，提高其杀菌抗菌功能。
多年来科技工作者以普通成纤高分子聚合物为基体，以添加抗菌剂等方式熔融纺丝开发抗菌合成纤维，但由于添加抗菌剂致使抗菌合成纤维强度趋弱，毛丝、断丝增多，加工和使用性能都欠佳。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种增强又增韧的广普抗菌防臭聚丙烯纤维的制造方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的抗菌防臭聚丙烯纤维的制造方法，它采用如下步骤：
A）按质量份数取8-12份表征参数直径为0.2-1um、长度为5-15um的四针状氧化锌晶须，8-12份表征参数直径为0.1-0.8um、长度为6-15um的坡缕石纤维，将上述材料混合均匀后，在300-400℃真空炉中焙烧4-6h，冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理10-20min，再用60-70℃含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗25-35min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取晶须混合液，并重复操作3-5次直至滤清，滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；
B）按质量份数取步骤A）得到的改性晶须混合物6-10份，与银系抗菌剂（﹤2um）1.5-2份、氧化镁抗菌剂（﹤2um）2-2.5份、沸石抗菌剂（﹤2um）2-3份、铝酸酯偶联剂0.2-0.4份，聚乙烯蜡1.7-3份、PP-g-MAH增容剂1.2-2.5份，在60-70℃条件下混合机密闭搅拌反应45-60min，然后再加入等规聚丙烯粉90-110份，密闭搅拌反应30-45min，得到抗菌等规聚丙烯共混物；
C）将步骤B）得到的抗菌等规聚丙烯共混物在动态真空烘箱干燥至含水率≤35ppm，以抗菌等规聚丙烯共混物为皮层，以PP、PE、PA热塑性聚合物为芯层，熔融复合纺制成抗菌防臭聚丙烯纤维。
本发明优选的技术方案是：所述抗菌防臭聚丙烯纤维的制造方法采用如下步骤：
A）按质量份数取10份表征参数直径为0.2-1um、长度为5-15um的四针状氧化锌晶须，10份表征参数直径为0.1-0.8um、长度为6-15um的坡缕石纤维，将上述材料混合均匀后，在350℃真空炉中焙烧5h，冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理15min，再用65℃含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗30min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取晶须混合液，并重复操作4次直至滤清，滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；
B）按质量份数取步骤A）得到的改性晶须混合物8份，与银系抗菌剂（﹤2um）1.8份、氧化镁抗菌剂（﹤2um）2.2份、沸石抗菌剂（﹤2um）2.5份、铝酸酯偶联剂0.3份、聚乙烯蜡2.5份、PP-g-MAH增容剂2份，在65℃条件下混合机密闭搅拌反应52min；然后再加入等规聚丙烯粉100份，密闭搅拌反应38min，得到抗菌等规聚丙烯共混物；
本发明所述抗菌等规聚丙烯共混物，可以采用共混或复合技术制成抗菌防臭热塑性片材、管材、棒材、线材。
本发明将具有杀菌抗菌和增强又增韧的氧化锌晶须、坡缕石纤维与多种不同抗菌效果的抗菌剂复合成广普抗菌剂，在聚丙烯中添加广普抗菌剂共混熔融纺制成皮层为抗菌功能的皮芯型抗菌防臭聚丙烯纤维；这类纤维具有持久的抗菌防臭功能，强度好、耐洗涤；这样使纤维在具有持久抗菌特性的同时，又兼有普通合成纤维优异的加工性能和使用性能。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍：本发明所述的一种抗菌防臭聚丙烯纤维制造方法，该制备方法采用如下步骤：
A）按质量份数取8-12份表征参数直径为0.2-1um、长度为5-15um的四针状氧化锌晶须，8-12份表征参数直径为0.1-0.8um、长度为6-15um的坡缕石纤维，将上述材料混合均匀后，在300-400℃真空炉中焙烧4-6h，冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理10-20min，再用60-70℃含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗25-35min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取晶须混合液，并重复操作3-5次直至滤清，滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；
B）按质量份数取步骤A）得到的改性晶须混合物6-10份，与银系抗菌剂（﹤2um）1.5-2份、氧化镁抗菌剂（﹤2um）2-2.5份、沸石抗菌剂（﹤2um）2-3份、铝酸酯偶联剂0.2-0.4份，聚乙烯蜡1.7-3份、PP-g-MAH增容剂1.2-2.5份，在60-70℃条件下混合机密闭搅拌反应45-60min，然后再加入等规聚丙烯粉90-110份，密闭搅拌反应30-45min，得到抗菌等规聚丙烯共混物；
C）将步骤B）得到的抗菌等规聚丙烯共混物在动态真空烘箱干燥至含水率≤35ppm，以抗菌等规聚丙烯共混物为皮层，PP、PE、PA热塑性聚合物为芯层，熔融复合纺制成抗菌防臭聚丙烯纤维。
本发明所述抗菌等规聚丙烯共混物，可以采用共混或复合技术制成抗菌防臭热塑性片材、管材、棒材、线材。
实施例1：本发明所述的抗菌防臭聚丙烯纤维制造方法，采用如下的步骤：
A）按质量份数取10份表征参数直径为0.2-1um、长度为5-15um的四针状氧化锌晶须，10份表征参数直径为0.1-0.8um、长度为6-15um的坡缕石纤维，将上述材料混合均匀后，在350℃真空炉中焙烧5h，冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理15min，再用65℃含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗30min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取晶须混合液，并重复操作4次直至滤清，滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；
B）按质量份数取步骤A）得到的改性晶须混合物8份，与银系抗菌剂（﹤2um）1.8份、氧化镁抗菌剂（﹤2um）2.2份、沸石抗菌剂（﹤2um）2.5份、铝酸酯偶联剂0.3份、聚乙烯蜡2.5份、PP-g-MAH增容剂2份，在65℃条件下混合机搅拌52min，然后再加入等规聚丙烯粉100份，密闭搅拌反应38min，得到抗菌等规聚丙烯共混物；
实施例2：本发明所述的抗菌防臭聚丙烯纤维制造方法，它采用如下步骤：
A）按质量份数取8份表征参数直径为0.2-1um、长度为5-15um的四针状氧化锌晶须，8份表征参数直径为0.1-0.8um、长度为6-15um的坡缕石纤维，将上述材料混合均匀后，在300℃真空炉中焙烧4h，冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理10min，再用60℃含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗25min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取晶须混合液，并重复操作3次直至滤清，滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；
B）按质量份数取步骤A）得到的改性晶须混合物6份，与银系抗菌剂（﹤2um）1.5份、氧化镁抗菌剂（﹤2um）2份、沸石抗菌剂（﹤2um）2份、铝酸酯偶联剂0.2份，聚乙烯蜡1.7份、PP-g-MAH增容剂1.2份，在60℃条件下混合机搅拌45min，然后再加入等规聚丙烯粉90份，密闭搅拌反应30min，得到抗菌等规聚丙烯共混物；
C）将步骤B）得到的抗菌等规聚丙烯共混物在动态真空烘箱干燥至含水率≤35ppm，以抗菌等规聚丙烯共混物为皮层，以PP、PE、PA热塑性聚合物为芯层，熔融复合纺制成抗菌防臭聚丙烯纤维。
实施例3：本发明所述的抗菌防臭聚丙烯纤维制造方法，它采用如下步骤：
A）按质量份数取12份表征参数直径为0.2-1um、长度为5-15um的四针状氧化锌晶须，12份表征参数直径为0.1-0.8um、长度为6-15um的坡缕石纤维，将上述材料混合均匀后，在400℃真空炉中焙烧6h，冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理20min，再用70℃含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗35min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取晶须混合液，并重复操作5次直至滤清，滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；
B）按质量份数取步骤A）得到的改性晶须混合物10份，与银系抗菌剂（﹤2um）2份、氧化镁抗菌剂（﹤2um）2.5份、沸石抗菌剂（﹤2um）3份、铝酸酯偶联剂0.4份，聚乙烯蜡3份、PP-g-MAH增容剂2.5份，在70℃条件下混合机密闭搅拌反应60min，然后再加入等规聚丙烯粉110份，密闭搅拌反应45min，得到抗菌等规聚丙烯共混物；
C）将步骤B）得到的抗菌等规聚丙烯共混物在动态真空烘箱干燥至含水率≤35ppm，以抗菌等规聚丙烯共混物为皮层，以PP、PE、PA热塑性聚合物为芯层，熔融复合纺制成抗菌防臭聚丙烯纤维。
本发明所述的实施例并不限于以上所述三个实施例，通过前述公开的数值范围，在具体实施例中进行任意替换，从而可以得到无数个实施例，对此不一一例举。
Claims (3)
1.一种抗菌防臭聚丙烯纤维的制造方法，其特征在于该制备方法采用如下步骤：
A）按质量份数取8-12份表征参数直径为0.2-1um、长度为5-15um的四针状氧化锌晶须，8-12份表征参数直径为0.1-0.8um、长度为6-15um的坡缕石纤维，将上述材料混合均匀后，在300-400℃真空炉中焙烧4-6h，冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理10-20min，再用60-70℃含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗25-35min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取晶须混合液，并重复操作3-5次直至滤清，滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；
B）按质量份数取步骤A）得到的改性晶须混合物6-10份，与银系抗菌剂（﹤2um）1.5-2份、氧化镁抗菌剂（﹤2um）2-2.5份、沸石抗菌剂（﹤2um）2-3份、铝酸酯偶联剂0.2-0.4份、聚乙烯蜡1.7-3份、PP-g-MAH增容剂1.2-2.5份，在60-70℃条件下混合机密闭搅拌反应45-60min，然后再加入等规聚丙烯粉90-110份，密闭搅拌反应30-45min，得到抗菌等规聚丙烯共混物；
C）将步骤B）得到的抗菌等规聚丙烯共混物在动态真空烘箱干燥至含水率≤35ppm，以抗菌等规聚丙烯共混物为皮层，以PP、PE、PA热塑性聚合物为芯层，熔融复合纺制成抗菌防臭聚丙烯纤维。
2.根据权利要求1所述的抗菌防臭聚丙烯纤维的制造方法，其特征在于所述的步骤中：
A）按质量份数取10份表征参数直径为0.2-1um、长度为5-15um的四针状氧化锌晶须，10份表征参数直径为0.1-0.8um、长度为6-15um的坡缕石纤维，将上述材料混合均匀后，在350℃真空炉中焙烧5h，冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理15min，再用65℃含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗30min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取晶须混合液，并重复操作4次直至滤清，滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；
B）按质量份数取步骤A）得到的改性晶须混合物8份，与银系抗菌剂（﹤2um）1.8份、氧化镁抗菌剂（﹤2um）2.2份、沸石抗菌剂（﹤2um）2.5份、铝酸酯偶联剂0.3份、聚乙烯蜡2.5份、PP-g-MAH增容剂2份，在65℃条件下混合机密闭搅拌反应52min，然后再加入等规聚丙烯粉100份，密闭搅拌反应38min，得到抗菌等规聚丙烯共混物；
3.根据权利要求1或2所述的抗菌防臭聚丙烯纤的维制造方法，其特征在于所述抗菌等规聚丙烯共混物，采用共混或复合技术制成抗菌防臭热塑性片材、管材、棒材、线材。
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