CN104389038A - 一种抗菌纤维、其制品及其制备方法 - Google Patents

一种抗菌纤维、其制品及其制备方法 Download PDF

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何贵标
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Abstract

本发明提供了一种抗菌纤维、其制品及其制备方法。所述抗菌纤维通过热熔法制得,包含磷酸锆钠银作为抗菌剂,所述磷酸锆钠银的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%,并且其含银量以所述抗菌纤维重量计为0.004-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。由于磷酸锆钠银的良好的银离子释放能力和无团聚的性质,所述抗菌纤维具有很好的抗菌性,且磷酸锆钠银抗菌剂在纤维内部分布均匀,抗菌纤维性能稳定,有利于抗菌剂的缓慢释放而达到长效抗菌的目的,因此特别适合于医疗和卫生用品。

Description

一种抗菌纤维、其制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及人造纤维和非织造领域,尤其涉及抗菌纤维、其制品,及其制备方法。
背景技术
生产抗菌纺织制品是目前生活中的一个普遍需求。在各种常见领域(如婴儿纸尿裤,妇女卫生巾,医用伤口敷料等)都需要纺织品有抗菌功能。
一种最简单的方法就是将抗菌剂喷涂在这些制品或纤维表面。这种方法虽然简单,但是抗菌剂不能很好地附着在纤维或制品的表面,在很短时间内就有可能脱落,达不到抗菌的目的。因此希望可以找到一种方法将抗菌剂直接加到纤维聚合物内部,从而达到长效抗菌的目的。而在熔融纺丝纤维中加入抗菌剂也成为一个重要课题。
众所周知,许多人造纺织纤维都是经过熔融纺丝方法制得的,如聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚氨酯弹性纤维,以及许多双组分纤维,如聚乙烯/聚丙烯双组分纤维、聚乙烯/聚酯双组分纤维、聚酰胺/聚酯双组分纤维。这些纤维的制备首先需要将聚合物(如聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺等)加热熔融,然后由计量泵通过所需喷丝头挤出成丝,再经抽伸,上油,卷绕或切断制成长丝或短纤。这些纤维的生产过程中的一个主要特点是需要通过高温加热而使聚合物熔融。所述高温加热的温度需要高于聚合物的熔点,一般在130摄氏度以上(聚乙烯),有的高达260摄氏度以上(聚酯)。这就给在这些纤维中加抗菌剂带来了困难。
中国专利申请CN 102924809 A公开了一种抗菌聚丙烯复合材料,其中在聚丙烯中加入两种抗菌剂(第一和第二抗菌剂)以及辅助材料,然后注塑成型。使用的第一抗菌剂包含锌、铈及磷酸锆钠,第二抗菌剂包含季铵盐和磷酸锆钠。这些抗菌剂的抗菌效果不明显。
中国专利申请CN 102964766 A公开了一种抗菌聚丙烯树脂及其制备方法,所用抗菌剂为有机小分子。有机抗菌剂的抗菌效果不明显,且不稳定易分解。
上述两种技术是塑料注塑材料,不能作为纺织纤维使用。
中国专利申请CN 102965754 A公开了一种抗菌聚丙烯纤维,其中在聚丙烯中加入以硫酸镁晶须、碱式氯化镁晶须、镁盐晶须、坡缕石四种材料的改性晶须。在所述改性晶须中加入其它材料,如三氧化二锑、六溴环十二烷铝、硬脂酸钙、PP-g-MAH增容剂,然后在混合机中搅拌,再加入等规聚丙烯粉,混合搅拌后得到阻燃抗菌等规聚丙烯,然后挤出成长丝。这些改性晶须耐高温,但抗菌效果不显著。
在所有已知抗菌材料方面,银是最好的抗菌剂。人们使用银作为抗菌剂已经有几百年的历史。它性能稳定,抗菌效果明显,而且由于安全性能比较好,银在医疗领域受到广泛使用。银的抗菌性能主要依靠释放银离子来实现,如果没有银离子释放,也就没有抗菌性能。因此,衡量材料抗菌性能的依据是材料是否能释放银离子或释放多少银离子,而不是是否使用银材料作为抗菌剂。使用银制备的抗菌材料有两种类型,即金属型和离子型。离子型含银抗菌材料易释放银离子,因此可以用较低的银含量就可以实现较好的抗菌效果。离子型含银抗菌材料的银离子由银盐提供,然而,大部分银盐为粒径大于几十微米的颗粒,因此不适用于直径为10-30微米的纤维;如果将银盐研磨至更小的微米级粒径,则其易于团聚,从而又变成几十微米的颗粒。因此,需要添加分散剂以抑制团聚,但分散剂的存在限制了抗菌材料在医疗、卫生方面的应用。在另一方面,金属型含银抗菌材料的银离子释放能力较差,因此必须用很高的含银量来实现所需的抗菌效果。
中国专利申请CN 103144392 A公开了一种光稳定抗菌聚丙烯材料制品及其制备方法。这个技术是在聚丙烯中加入一些纳米银颗粒。由于纳米银易团聚,因此需要添加一些分散改性剂。此外,这个技术还使用了其它材料,如纳米二氧化钛颗粒、抗氧剂和其它加工助剂等。这些分散剂和辅助材料限制了这个产品在医疗方面的应用。
中国专利申请CN 961183586公开了一种抗菌聚丙烯纤维,其中在聚丙烯母粒中添加了抗菌剂和相转换剂,而且需要将这两种材料加水溶解后再干燥、制备母粒等。相转换剂也限制了这种纤维在医疗方面的用途。
中国专利申请CN 103194855 A公开了一种纳米银抗菌无纺布的制备方法及其在纸尿裤上的应用。该专利申请首先介绍了纳米银抗菌无纺布的制备方法,然后主要解释了这个材料在纸尿裤上的应用。该专利申请使用的抗菌剂是纳米银,其粒径范围为4-20nm。纳米银极易团聚,如果不使用分散剂,那么纳米银颗粒就会发生团聚,如果使用了分散剂,那么由于分散剂可能存在的毒性和生物相容性问题,所得材料在医疗领域中的应用就可能受到限制。此外由于纳米银属于金属型,其银离子释放效率极低,因此纤维的抗菌性也会变差。为了提供足够的抗菌性能,该专利申请不得不把纳米银与PE的比例提高到20%以上。这样,产品的成本就会很高,而且所制备的纤维的可纺性也差。
此外,除了纳米材料容易产生团聚之外,大部分微细粒径的粉体,如粒径在1-10微米左右或小于1微米的粉体都在不存在分散剂的情况下,将由于表面电位、静电和表面张力等原因而或多或少地发生团聚。由于一般有使用价值的纤维的直径一般都在10-30微米之间,因此团聚后的粉体难以作为纺丝原料。因此,为了避免粉体的团聚,有时必须使用一些分散剂,例如水。然而,分散剂的存在限制了最终所得材料在医疗、卫生方面的应用。
因此,本发明旨在提供一种高效安全的抗菌纤维、其织物及其制备方法而不使用分散剂。
发明内容
本发明提供了一种抗菌纤维,所述抗菌纤维通过热熔法(熔融法)制得,包含磷酸锆钠银作为抗菌剂,所述磷酸锆钠银的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%,并且其含银量以所述抗菌纤维重量计为0.004-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
在一些实施例中,磷酸锆钠银的平均粒径为0.2-5微米,优选0.4-3微米,最优选0.5-2微米。较小的粒径可以防止喷丝头堵塞,减少纤维强度损失。
本申请人意外地发现,小粒径的磷酸锆钠银在聚合物母粒的高温混合过程中没有团聚,因此可以直接以粉剂形式加入纺丝聚合物中而无需使用分散剂,从而可使磷酸锆钠银均匀分布在抗菌纤维的整个结构(包括纤维内部)中,而不是仅仅分布在纤维表面。抗菌剂均匀分布在纤维的整个结构中有利于抗菌剂的缓慢释放,从而达到长效抗菌的目的。另外,由于不使用可能具有毒性的分散剂,最终产品更适用于医疗应用。
银与磷酸锆钠的结合为一种离子结合,相对于金属型,离子型的银更有利于银离子释放,从而实现高效抗菌的目的。
在制备过程中,可以首先将磷酸锆钠银与聚合物材料(如聚丙烯母粒)均匀混合以制备含银母粒,然后将所述含银母粒与不含银的聚合物材料(如聚丙烯母粒)再次混合(二次造粒)以改善母粒中的含银量的均匀度,然后挤出成丝。当然,由于本发明中的磷酸锆钠银不团聚,因此也可以直接将磷酸锆钠银与聚合物材料混合后挤出、成丝。
聚合物造粒过程和纺丝过程为本领域的已知技术,为了简要的目的,在本文不作详细介绍。
在一个实施例中,所述抗菌纤维可以是任何可以用熔融法纺丝的合成纤维,如聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维或聚氨酯弹性纤维,也可以是用熔融法制备的双组分纤维,如聚乙烯/聚丙烯双组分纤维、聚乙烯/聚酯双组分纤维、聚酰胺/聚酯双组分纤维,特别地并列双组分(ES)纤维。
如果本发明的抗菌纤维为双组分纤维,则所述抗菌纤维中的一种组分或两种组分可含有磷酸锆钠银。如果所述双组分纤维是芯-皮层结构,且双组分中的一种组分含有磷酸锆钠银,则优选的是皮层含有磷酸锆钠银,这样可使用少量的磷酸锆钠银实现较好的抗菌效果。
所述磷酸锆钠银可以是任何含银磷酸锆钠盐,典型的产品有美国Milliken公司生产的Alphasan。该公司生产的磷酸锆钠银可以耐高温(超过800摄氏度),适用于熔融型纤维纺丝工艺。
理论上讲,磷酸锆钠银在纤维中的比例越高越好,这样纤维抗菌性能越好。但是如果磷酸锆钠银的比例太高(聚合物比例太低),不仅成本增加,纤维的强度也会显著削弱。因此,磷酸锆钠银的量以磷酸锆钠银和聚合物的总重量计应该为0.1-10重量%,优选1-10重量%,最优选5-10重量%。因此,可将所得抗菌纤维的含银量控制为0.004-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。本发明的抗菌纤维可以是短纤或长丝,其纤维细度为1-10dtex,优选1-7dtex,最优选1-5dtex。当所述抗菌纤维为短纤时,纤维长度为3-105毫米,优选10-85毫米,最优选30-75毫米。
本发明还提供了一种抗菌织物,其包含本发明的上述抗菌纤维。
在一个实施方案中,所述抗菌织物为针织(编织)品、机织(经纬)品、绳织品或非织造(无纺)布。
当本发明的抗菌纤维为长丝时,其可以直接织造成针织品、机织品或绳织品。当本发明的抗菌纤维为短纤时,则其需经过传统的加工纺织工艺制备成针织品、机织品、绳织品或无纺布。
本发明所述的无纺布可以通过针刺成布、通过热熔/热压/热风成布、通过化学粘合成布,或者通过熔喷/熔融/纺粘方式直接成布。在通过熔喷/熔融/纺粘方式直接成布的情况中,母粒直接混合,加热,并挤出成布。
本发明所述的抗菌织物可以用于医疗用途,如医院手术布、床单、伤口敷料等,也可用于妇女卫生巾和婴儿纸尿裤中。作为伤口敷料,本发明的抗菌织物可以设置于敷料上部与皮肤接触层以杀灭伤口表面的微生物感染,也可以设置于敷料中间以杀灭敷料中的微生物,也可以设置于敷料外部以防止外部微生物侵入。同样地,本发明的抗菌织物可以设置于妇女卫生巾和婴儿纸尿裤的上部、中间和底部。
本发明所述的抗菌织物的克重为8-400克/平方米,优选10-300克/平方米,最优选10-200克/平方米。当所述抗菌织物作为伤口敷料时,则抗菌织物的克重优选相对较小,如8-100克/平方米。当所述抗菌织物作为妇女卫生巾和婴儿纸尿裤的上层(与皮肤接触层),则抗菌织物的克重可以更小,如8-50克/平方米。
在一个实施方案中,本发明提供了一种制备本发明的抗菌纤维的方法,其包括:
1)混合磷酸锆钠银粉体与聚合物,从而获得混合物,其中所述磷酸锆钠银粉体的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%,所述磷酸锆钠银粉体的量以磷酸锆钠银粉体和聚合物的总重量计为0.1-10重量%,优选1-10重量%,最优选5-10重量%;
2)将所述混合物进行加热、挤出、拉伸,从而制得抗菌纤维,其中所述抗菌纤维的含银量以所述抗菌纤维重量计为0.001-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
在一个实施方案中,本发明还提供了一种制备本发明的抗菌纤维的方法,其包括:
1)混合磷酸锆钠银粉体与第一聚合物,加热并造粒,从而获得第一含银聚合物母粒,其中所述磷酸锆钠银粉体的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%;
2)混合所述第一含银聚合物母粒与第二聚合物,加热并造粒,从而获得第二含银聚合物母粒,其中所述第一和第二聚合物为相同的聚合物,且所述磷酸锆钠银粉体的量以磷酸锆钠银粉体和第一及第二聚合物的总重量计为0.1-10重量%,优选1-10重量%,最优选5-10重量%;
3)将所述第二含银聚合物母粒进行加热、挤出、拉伸,从而制得抗菌纤维,其中所述抗菌纤维的含银量以所述抗菌纤维重量计为0.001-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
在一个实施方案中,本发明还提供了一种制备抗菌无纺布的方法,其包括:
1)混合磷酸锆钠银粉体与聚合物,从而获得混合物,其中所述磷酸锆钠银粉体的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%,所述磷酸锆钠银粉体的量以磷酸锆钠银粉体和聚合物的总重量计为0.1-10重量%,优选1-10重量%,最优选5-10重量%;
2)通过熔喷/熔融/纺粘工艺将所述混合物制成抗菌无纺布,
其中所述抗菌无纺布的含银量以所述抗菌无纺布重量计为0.001-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
在一个实施方案中,本发明还提供了一种制备抗菌无纺布的方法,其包括:
1)混合磷酸锆钠银粉体与第一聚合物,加热并造粒,从而获得第一含银聚合物母粒,其中所述磷酸锆钠银粉体的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%;
2)混合所述第一含银聚合物母粒与第二聚合物,加热并造粒,从而获得第二含银聚合物母粒,其中所述第一和第二聚合物为相同的聚合物,且所述磷酸锆钠银粉体的量以磷酸锆钠银粉体和第一及第二聚合物的总重量计为0.1-10重量%,优选1-10重量%,最优选5-10重量%;
3)通过熔喷/熔融/纺粘工艺将所述第二含银聚合物母粒制成抗菌无纺布,
其中所述抗菌无纺布的含银量以所述抗菌无纺布重量计为0.001-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
在本发明的上述方法中,所用的磷酸锆钠银粉体的平均粒径为0.2-5微米,优选0.4-3微米,最优选0.5-2微米。
本发明还涉及上述抗菌织物用于伤口敷料、妇女卫生巾、纸尿裤中的用途。
由于磷酸锆钠银的良好的银离子释放能力和在高温混合过程中没有团聚的性质,本发明的抗菌纤维具有很好的抗菌性,且抗菌剂在纤维内部分布均匀,抗菌纤维性能稳定,有利于抗菌剂的缓慢释放而达到长效抗菌的目的,因此特别适合于医疗和卫生用品。
附图说明
图1为本发明的抗菌纤维的抑菌圈照片。
图2为本发明的抗菌纤维的银释放曲线。
图3和图4显示了本发明的抗菌纤维的横截面的照片。
图5和图6显示了本发明的抗菌纤维的外表面的照片。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步具体说明。除非另外指出,否则本说明书中所用的百分比均以重量计。
实施例1.制备含银1%的聚丙烯纤维长丝
本实施例中的磷酸锆钠银为美国Milliken的Alphasan RC2000,平均粒径为1.3微米(粒径范围0.5-3微米),含银量为10%。聚丙烯树脂切片产自深圳华尔信化工原料有限公司。
步骤1:将0.5公斤的聚丙烯树脂切片与100克的磷酸锆钠银均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得含银量为2%的第一含银聚丙烯母粒;
步骤2:将所述第一含银聚丙烯母粒与0.5公斤的聚丙烯树脂切片均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得含银量为1%的第二含银聚丙烯母粒;
步骤3:将所述第二含银聚丙烯母粒喂入常规聚丙烯熔融纺丝线纺丝,从而制得线密度为10dtex的含银丙纶纤维长丝;
步骤4:将所述含银丙纶纤维长丝经热抽伸200%,制得线密度为5dtex的含银1%(含10%的磷酸锆钠银RC2000)的聚丙烯纤维长丝。
测得含银聚丙烯长丝的含银量测得为0.93%。
实施例2.制备含银1%的聚丙烯纤维短纤
将实施例1制备的含银聚丙烯纤维长丝切断成长度为51毫米的含银聚丙烯短纤。
实施例3.制备含银0.15%的聚丙烯纤维短纤
本实施例中的磷酸锆钠银为美国Milliken的Alphasan RC2000,平均粒径为1.3微米(粒径范围0.5-3微米),含银量为10%。聚丙烯树脂切片产自深圳华尔信化工原料有限公司。
步骤1:将0.5公斤的聚丙烯树脂切片与20克的磷酸锆钠银均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得含银量为0.4%的第一含银聚丙烯母粒;
步骤2:将所述第一含银聚丙烯母粒与0.8公斤的聚丙烯树脂切片均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得含银量为0.15%的第二含银聚丙烯母粒;
步骤3:将所述第二含银聚丙烯母粒喂入常规聚丙烯熔融纺丝线纺丝,从而制得线密度为10dtex的含银丙纶纤维长丝;
步骤4:将所述含银丙纶纤维长丝经热抽伸200%,制得线密度为5dtex含银0.15%(含1.5%的磷酸锆钠银RC2000)的聚丙烯纤维长丝,然后切断成长度为51毫米的含银聚丙烯短纤。
所述含银聚丙烯短纤的含银量测得为0.13%。
将约0.2克的所述含银聚丙烯短纤剪断成2-3厘米的长度,制成2x2.5厘米的形状,平铺在玻璃皿中,测量抑菌圈,如图1所示。
另外取0.5克的所述含银聚丙烯短纤,测量银释放曲线,如图2所示。
使用电子显微镜观测所述含银聚丙烯短纤,可以得到纤维的横截面和外表面的照片,如图3至6所示。图中的小的颗粒为磷酸锆钠银Alphasan RC2000,由此可见,这些颗粒均匀分布在纤维整个结构中,而且颗粒之间没有团聚。
实施例4.制备含银0.019%的聚丙烯纤维
本实施例中的磷酸锆钠银为美国Milliken的Alphasan RC500,平均粒径为1.3微米(粒径范围0.7-3.5微米),含银量为3.8%。聚丙烯树脂切片产自深圳华尔信化工原料有限公司。
步骤1:将0.5公斤的聚丙烯树脂切片与5克的磷酸锆钠银均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得含银量为0.038%的第一含银聚丙烯母粒;
步骤2:将所述第一含银聚丙烯母粒与0.5公斤的聚丙烯树脂切片均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得含银量为0.019%的第二含银聚丙烯母粒;
步骤3:将所述第二含银聚丙烯母粒喂入常规聚丙烯熔融纺丝线纺丝,从而制得线密度为10dtex的含银丙纶纤维长丝;
步骤4:将所述含银丙纶纤维长丝经热抽伸200%,制得线密度为5dtex含银0.019%(含0.5%的磷酸锆钠银RC500)的聚丙烯纤维长丝,然后切断成长度为51毫米的含银聚丙烯短纤。
所述含银聚丙烯短纤的含银量测得为0.015%。
实施例5.制备含银聚丙烯纤维纤维的伤口敷料
将100克上述实施例3制备的含银聚丙烯短纤与200克海藻酸钙纤维均匀混合,然后经开松、梳理、铺网、针刺、分切制备成无纺布。克重为120克,针刺密度为50/平方厘米。然后切成10x10厘米方块,包装在纸塑袋中,然后经钴60灭菌。
按照BS EN 13726-12002,第一部分“Part 1 Aspects of Absorbency”测试测得吸湿性为15克/100平方厘米。
测得伤口敷料的含银量为0.042%。
实施例6.制备含银聚丙烯纤维纤维的伤口敷料
将500克上述实施例3制备的含银聚丙烯短纤经开松、梳理、铺网、针刺、分切制备成无纺布。克重60克,针刺密度50/平方厘米。然后再与用改性纤维素纤维制备的另外一块针刺无纺布(100克/平方米)用针刺复合,针刺密度为60/平方厘米。然后将复合后的无纺布切成10x10厘米方块,包装在纸塑袋中,然后经环氧乙烷灭菌。
按照BS EN 13726-12002,第一部分“Part 1 Aspects of Absorbency”测试测得吸湿性为16.5克/100平方厘米。
测得伤口敷料的含银量为0.041%。
实施例7.制备含银0.5%聚丙烯/聚乙烯双组分纤维
按照实施例1中的步骤1和2制备含银1%的聚丙烯母粒,作为双组分纤维的A组分。
双组分纤维的B组分采用聚乙烯母粒。
两者分别喂入各自的料仓,经过螺杆熔融挤压、过滤和计量挤出,然后分别进入复合纺丝组件,A、B两组分的挤出速度和流量基本相等,然后在喷丝板挤出的时候形成皮芯复合结构双组分,芯层为聚丙烯(A),皮层为聚乙烯(B)。再经过气流拉伸、卷绕、切断,制得细度为3dtex、长度为51毫米的含银0.45%(含5%磷酸锆钠银RC2000)的聚丙烯/聚乙烯纤维。
该聚丙烯/聚乙烯纤维的芯层含银,可以实现缓慢释放银的效果。
实施例8.制备含银0.1%聚丙烯/聚乙烯双组分纤维
本实施例中的磷酸锆钠银为美国Milliken的Alphasan RC2000,平均粒径为1.3微米(粒径范围0.5-3微米),含银量为10%。聚丙烯树脂切片产自深圳华尔信化工原料有限公司。
步骤1:将0.5公斤的聚丙烯树脂切片与10克的磷酸锆钠银均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得含银量为0.2%的第一含银聚丙烯母粒;
步骤2:将所述第一含银聚丙烯母粒与0.5公斤的聚丙烯树脂切片均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得含银量为0.1%的第二含银聚丙烯母粒,作为双组分纤维的A组分;
步骤3:将0.5公斤的聚乙烯树脂切片与10克的磷酸锆钠银均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得含银量为0.2%的第一含银聚乙烯母粒;
步骤4:将所述第一含银聚乙烯母粒与0.5公斤的聚乙烯树脂切片均匀混合,搅拌后喂入造粒机,从而制得制备含银量为0.1%的第二含银聚乙烯母粒,作为双组分纤维的B组分;
将第二含银聚丙烯母粒和第二含银聚乙烯母粒两者分别喂入各自的料仓,经过螺杆熔融挤压、过滤和计量挤出,然后分别进入复合纺丝组件,A、B两组分的挤出速度和流量基本相等,然后在喷丝板挤出的时候形成皮芯复合结构双组分,芯层为聚丙烯(A),皮层为聚乙烯(B)。再经过气流拉伸、卷绕、切断,制得细度为3dtex、长度为51毫米的含银0.1%(含1%磷酸锆钠银RC2000)的聚丙烯/聚乙烯纤维双组分纤维。
该聚丙烯/聚乙烯纤维的皮芯两层都含有银,既可以较快地实现银释放,又可以利用芯层含银的结构特点而实现缓慢释放银的效果。
实施例9.制备含银0.1%的一次性卫生用品
将实施例8的含银纤维开松,然后经过喂入,梳理成网,然后将从锡林剥下来的纤维网喂入烘箱,在140-150摄氏度下热处理3-5分钟,再经热辊压轧,制成克重为40克的含银0.1%无纺布。
实测含银量为0.096%。
该无纺布可以用来作为妇女卫生巾以及婴儿纸尿裤的上层(与皮肤接触层)材料,从而实现抑菌效果。
实施例10.制备含银0.019%的聚丙烯纺粘布
将实施例4所述的含银量为0.019%的第二含银聚丙烯母粒喂入料仓,进入加热的螺杆挤压机,通过过滤器及计量泵后进入喷丝头组件,所形成的常丝束经气流牵伸区、摆丝辊后铺放在运行中的传送帘子形成纤网,再经过热辊热轧,冷却辊降温后,即制成克重为25克/平方米的含银0.019%的聚丙烯纺粘布。
实测织物的含银量为0.014%。
该无纺布也可以用来作为妇女卫生巾以及婴儿纸尿裤的上层(与皮肤接触层)材料,从而实现抑菌效果。
实施例11.制备含银0.01%的聚丙烯纤维长丝
本实施例中的磷酸锆钠银为美国Milliken的Alphasan RC2000,平均粒径为1.3微米(粒径范围0.5-3微米),含银量为10%。聚丙烯树脂切片产自深圳华尔信化工原料有限公司。
步骤1:将0.5公斤的聚丙烯树脂切片与10克的磷酸锆钠银均匀混合得到混合物;
步骤2:所述混合物在搅拌的同时喂入常规聚丙烯熔融纺丝线纺丝,从而制得线密度为7dtex的含银丙纶纤维长丝;
步骤3:将所述含银丙纶纤维长丝经热抽伸200%,制得线密度为3.5dtex的含银0.01%的聚丙烯纤维长丝。
测得含银聚丙烯长丝的含银量测得为0.084%。

Claims (17)

1.一种抗菌纤维,所述抗菌纤维通过热熔法制得,其特征在于,所述抗菌纤维包含磷酸锆钠银作为抗菌剂,所述磷酸锆钠银的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%,并且所述抗菌纤维的含银量以所述其重量计为0.004-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
2.根据权利要求1所述的抗菌纤维,其特征在于,所述磷酸锆钠银的平均粒径为0.2-5微米,优选0.4-3微米,最优选0.5-2微米。
3.根据权利要求1所述的抗菌纤维,其特征在于,所述抗菌纤维为纤维细度为1-10dtex,优选1-7dtex,最优选1-5dtex的短纤或长丝。
4.根据权利要求3所述的抗菌纤维,其特征在于,所述抗菌纤维为纤维长度为3-105毫米,优选10-85毫米,最优选30-75毫米的短纤。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的抗菌纤维,其特征在于,所述抗菌纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚氨酯弹性纤维或双组分纤维。
6.根据权利要求5所述的抗菌纤维,其特征在于,所述抗菌纤维为选自如下的双组分纤维:聚乙烯/聚丙烯双组分纤维、聚乙烯/聚酯双组分纤维、聚酰胺/聚酯双组分纤维。
7.根据权利要求6所述的抗菌纤维,其特征在于,所述抗菌纤维为并列双组分聚乙烯/聚丙烯纤维。
8.一种抗菌织物,其特征在于,其包含如权利要求1至7中任一项所述的抗菌纤维。
9.根据权利要求8所述的抗菌织物,其特征在于,所述抗菌织物为针织品、机织品、绳织品或无纺布。
10.根据权利要求9所述的抗菌织物,其特征在于所述抗菌织物为无纺布,所述无纺布通过针刺成布、通过热熔/热压/热风成布、通过化学粘合成布,或者通过熔喷/熔融/纺粘方式直接成布。
11.根据权利要求8所述的抗菌织物,其特征在于,所述抗菌织物的克重为8-400克/平方米,优选10-300克/平方米,最优选10-200克/平方米。
12.一种制备如权利要求1至7中任一项所述的抗菌纤维的方法,其包括:
1)混合磷酸锆钠银粉体与聚合物,从而获得混合物,其中所述磷酸锆钠银粉体的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%,所述磷酸锆钠银粉体的量以磷酸锆钠银粉体和聚合物的总重量计为0.1-10重量%,优选1-10重量%,最优选5-10重量%;
2)将所述混合物进行加热、挤出、拉伸,从而制得抗菌纤维,其中所述抗菌纤维的含银量以所述抗菌纤维重量计为0.001-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
13.一种制备如权利要求1至7中任一项所述的抗菌纤维的方法,其包括:
1)混合磷酸锆钠银粉体与第一聚合物,加热并造粒,从而获得第一含银聚合物母粒,其中所述磷酸锆钠银粉体的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%;
2)混合所述第一含银聚合物母粒与第二聚合物,加热并造粒,从而获得第二含银聚合物母粒,其中所述第一和第二聚合物为相同的聚合物,且所述磷酸锆钠银粉体的量以磷酸锆钠银粉体和第一及第二聚合物的总重量计为0.1-10重量%,优选1-10重量%,最优选5-10重量%;
3)将所述第二含银聚合物母粒进行加热、挤出、拉伸,从而制得抗菌纤维,其中所述抗菌纤维的含银量以所述抗菌纤维重量计为0.001-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
14.一种制备抗菌无纺布的方法,其包括:
1)混合磷酸锆钠银粉体与聚合物,从而获得混合物,其中所述磷酸锆钠银粉体的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%,所述磷酸锆钠银粉体的量以磷酸锆钠银粉体和聚合物的总重量计为0.1-10重量%,优选1-10重量%,最优选5-10重量%;
2)通过熔喷/熔融/纺粘工艺将所述混合物制成抗菌无纺布,
其中所述抗菌无纺布的含银量以所述抗菌无纺布重量计为0.001-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
15.一种制备抗菌无纺布的方法,其包括:
1)混合磷酸锆钠银粉体与第一聚合物,加热并造粒,从而获得第一含银聚合物母粒,其中所述磷酸锆钠银粉体的平均含银量以其干重计为0.01-10重量%;
2)混合所述第一含银聚合物母粒与第二聚合物,加热并造粒,从而获得第二含银聚合物母粒,其中所述第一和第二聚合物为相同的聚合物,且所述磷酸锆钠银粉体的量以磷酸锆钠银粉体和第一及第二聚合物的总重量计为0.1-10重量%,优选1-10重量%,最优选5-10重量%;
3)通过熔喷/熔融/纺粘工艺将所述第二含银聚合物母粒制成抗菌无纺布,
其中所述抗菌无纺布的含银量以所述抗菌无纺布重量计为0.001-1.0重量%,优选0.01-0.8重量%,最优选0.1-0.5重量%。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,其中所述磷酸锆钠银粉体的平均粒径为0.2-5微米,优选0.4-3微米,最优选0.5-2微米。
17.如权利要求8至11中任一项所述的抗菌织物用于伤口敷料、妇女卫生巾、纸尿裤中的用途。
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