CN104562236A

CN104562236A - 一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝及其制备方法

Info

Publication number: CN104562236A
Application number: CN201410848274.6A
Authority: CN
Inventors: 张志明; 陈龙
Original assignee: ZHEJIANG JINXIA NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd; Jiaxing Jinxu New Material Technology Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG JINXIA NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd; Jiaxing Jinxu New Material Technology Co Ltd
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2015-04-29

Abstract

本发明涉及一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝及其制备方法，单根该纤维在30℃，单根纤维在30℃时，伸长率25％～30％，断裂强度为2～3.5cN/dtex，沸水收缩率为1～7％；其制备方法包含抗菌有色母粒的制备和抗菌有色异形超细旦纤维的制备二个步骤。本发明的产品具有有色、抗菌、超细旦、异形多种功能，且超细旦纤维具有的毛细效应以及异性化使纤维表面产生的沟槽，可将体表的汗液借助于毛细管负压作用和沟槽传输到体外并挥发掉，由此制成纤维具有吸湿排汗、干爽舒适、抗菌杀菌、色彩丰富、手感柔软等特点。

Description

一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及纤维技术领域，具体地说，是一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝及其制备方法。

【背景技术】

合成纤维，如聚醋纤维、聚酰胺纤维等，在一定温度、湿度条件下会滋生各种微生物，导致织物变色、长霉斑、有臭味等。随着人们生活水平的提高和科学技术的进步，抗菌纤维得到了较大的发展。目前，抗菌纺织品风靡全球，已经形成了每年几百亿美元的巨额销售规模，市场需求增长迅速。

目前制备抗菌纤维及织物的物理改性方法主要有：

后处理技术：用含抗菌剂的溶液或树脂对纤维或织物进行浸渍、浸轧整理，当通过高温陪烘或其他方法蒸发时，织物上就会沉淀一层不溶或微溶的抗菌剂，从而使织物获得抗菌性能；或者采用含有银离子、纳米银单质等银系抗菌液对纤维或织物进行后整理，在织物表面形成金属涂层。这种方法的优点是可以对棉、毛、丝等各种纤维进行处理，但是这种表面处理的方法容易导致抗菌剂被洗去而失去抗菌效果，并且随着Ag离子含量的增加，会影响服装的舒适性，如面料手感比较硬朗，透气性差。

混纺技术：共混纺丝法主要是针对一些没有反应性侧基的纤维，如涤纶、丙纶等。它是在纤维聚合阶段、纺丝原液中将抗菌剂加入纤维或制备成功能性纺丝母粒，用常规纺丝设备进行纺丝，可以制成具备抗菌纤维。抗菌剂可均匀分散于纤维之中，并且可以缓慢向外渗透，工艺更简单，织物手感较好。与抗菌后处理技术相比，其抗菌效果好、耐久。但是该方法技术含量高，难度大，特别是制备异性超细旦纤维，对工艺技术要求更高，并且分散在纤维中的Ag离子或Ag单质仍然会流失；且Ag离子或Ag单质易受光氧化而变色，影响纤维色泽。

常规涤纶纤维大分子链上缺少极性基团，大分子链排列紧密，因此纤维具有较低的吸湿率(一般为0.4％)，并且常规涤纶纤维的横截面为圆形，纤维的吸湿排汗性能差，从而导致涤纶纤维织物的穿着舒适性差，有湿闷感。无机纳米抗菌剂在纤维成形加工过程中容易产生团聚，影响纤维成形，特别是超细旦异性纤维的制备。中国专利CN1789502A涉及了一种抗菌涤纶POY共混高速纺丝的方法，其使用了20-60nm沸石、磷酸锆或硅基氧化物负载的银、锌复合抗菌剂，但由于抗菌粉体无法在基体中很好的分散，影响力纤维的可纺性。专利CN101629334A公开的一种抗紫外、抗菌、导湿型涤纶纤维及其生产方法和应用，采用的是磷酸锆或二氧化硅附载银离子纳米粉体制作抗菌异形涤纶，也同样存在抗菌粉体难以均匀分散的问题。专利CN102691129A亦采用磷酸锆载银抗菌剂制备抗菌涤纶，其采用了偶联剂解决可纺性差的问题，并采用苯并三唑、甲基苯并三唑、天然水滑石或硅酸铝作为防变色处理剂，但并未有专利涉及制备抗菌超细旦聚酯纤维，更无同时制备抗菌、有色、异形、超细旦一体的聚酯纤维。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝的制备方法，其具体步骤为：

(一)抗菌有色母粒的制备：

抗菌有色母粒的原料组份重量份数为：银系无机纳米抗菌剂为1～20份，银抗变色处理剂为0.01～0.2份，分散剂为0.1～1份，色母粒为1～10份，聚酯粉体为68.8～97.89份；将银系无机纳米抗菌剂和银抗变色处理剂，在共混捏合机中混合均匀后加入分散剂，色母粒，聚酯粉体共混30分钟，共混物经带有微型共混仪的双螺杆挤出机在240～260℃下进行共混熔融挤出，制得抗菌有色母粒；

所述的银系无机纳米抗菌剂是通过无机盐离子交换上负载银微粒的功能性粉体，具体为纳米二氧化钛或纳米磷酸锆或纳米膨润土负载纳米银抗菌剂，抗菌粉体平均粒径为10nm；

所述分散剂为市售聚乙烯蜡粉体；

所述银抗变色处理剂为巯基乙酰胺类化合物，

分子式为其中R为CH₃等烷基；

(二)抗菌有色异形超细旦纤维的制备：

(1)将1～20份有色抗菌母粒和80～99份聚酯切片经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝板进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为：一区240～260℃，二区265～275℃，三区270～280℃，四区270～285℃，五区275～290℃，六区275～290℃，螺杆压力为95～105kg/Cm2；

所述的喷丝板的形状选自一字形，三叶形，三角形，十字形或者五叶型中的一种；

(2)将步骤(1)得到的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为20～25℃，相对湿度为80～90％，风速为0.30～0.35m/s；

(3)在凝固的初生丝纤维上上油，油剂重量浓度为10～18％，油轮转速为4～6转/分钟；

(4)初生丝经过上油后，通过卷绕机卷取成形，温度为24～28℃，相对湿度为45～65％；得到抗菌有色异形超细旦纤维。

单丝纤度为≤0.5dtex；

单根该纤维在30℃，单根纤维在30℃时，伸长率25％～30％，断裂强度为2～3.5cN/dtex，沸水收缩率为1～7％；对大肠杆菌、金黄色葡萄球、乙肝病毒、口蹄疫、炭疽等细菌病毒抑杀率达99.9％以上，且无任何毒无副作用，备的产品具有杀菌率高、永久、耐洗、安全等特点，可应用于袜子、内衣、卫生护理服、童装、床上用品等。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

(1)利用无机盐负载纳米银抗菌剂，由于银离子与无机盐离子之间的离子相互作用，使得银离子释放缓慢，释放速率稳定长效；且本产品使用的纳米无机盐，如二氧化钛本身便有在可见光和紫外光下杀菌、杀毒的作用，能利用光催化彻底分解消除细菌、病毒的残留物具有更强的耐水洗能力和更持久的杀菌效果；

(2)本方法制备的产品具有有色、抗菌、超细旦、异形多种功能，且超细旦纤维具有的毛细效应以及异性化使纤维表面产生的沟槽，可将体表的汗液借助于毛细管负压作用和沟槽传输到体外并挥发掉，由此制成纤维具有吸湿排汗、干爽舒适、抗菌杀菌、色彩丰富、手感柔软等特点。

(3)本发明通过优化原料干燥工艺、优化纺丝工艺、提高抗菌粉体在纤维中的分散能力克服了异形超细旦涤纶可纺性较差的问题，采用的纳米银抗菌剂颗粒细均为单分散纳米颗粒，粒径均匀，不易团聚；更采用分散剂促进抗菌剂及其他添加剂在聚酯中的内外润滑作用，有效地提高了添加剂在基体中的分散能力。

(4)本方法制备的产品使用的纳米抗菌剂具有较高的耐热温度，加工温度290℃以上稳定，并使用银抗变色处理剂，防止抗菌纤维在加工和使用过程中的硫化变色，保证了抗菌纤维长期使用不变色。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝及其制备方法的具体实施方式。

实施例1

有色抗菌母粒20份银系无机纳米抗菌剂和0.2银抗变色处理剂在共混捏合机中混合均匀后加入1份的分散剂，10份色母粒(立鹤化纤塑料厂T1714)、68.8份聚酯粉体(自制)共混30分钟，共混物经带有微型共混仪的双螺杆挤出机在240～260℃下进行共混熔融挤出制得。纤维由80份聚对苯二甲酸二乙酯(PET)纺丝切片(金山石化提供，分子量20000)和20份有色抗菌母粒为原料，使用VC406纺丝机，聚酯切片与有色抗菌母粒经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝组件进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为：一区240℃，二区265℃，三区270℃，四区275℃，五区275℃，六区275℃，螺杆压力为100kg/cm²；喷丝板采用常州喷丝板厂制备的72孔三叶异型喷丝板，三叶异型其叶宽比微孔长度为1∶25。上述丝条经侧吹风冷却，凝固成初生涤纶单丝纤维，侧吹风温度为20～25℃，相对湿度为80～90％，风速为0.30～0.35m/s；在凝固的初生涤纶单丝纤维上上涤纶常规油剂(杭州亚佳宝化工轻纺有限公司生产型号YB-601)，油剂重量浓度为15％，油轮转速为4转/分钟；初生丝经过上油后，通过卷绕机卷取成形，温度为24～28℃，相对湿度为45～65％，检验分级为成品丝。制备每一束单丝为3根。单丝纤度为≤0.5dtex，异型度为25％。单根该纤维在30℃，单根纤维在30℃时，伸长率25％～30％，断裂强度为2～3.5cN/dtex，沸水收缩率为1～7％；对大肠杆菌、金黄色葡萄球、乙肝病毒、口蹄疫、炭疽等细菌病毒抑杀率达99.9％以上。无任何毒无副作用，备的产品具有永久抗菌、耐洗、安全、吸湿排汗、干爽舒适、色彩丰富、手感柔软等特点，可应用于袜子、内衣、卫生护理服、童装、床上用品等。

实施例2

有色抗菌母粒10份银系无机纳米抗菌剂和0.1银抗变色处理剂在共混捏合机中混合均匀后加入0.5份的分散剂，5份色母粒(立鹤化纤塑料厂T1714)、84.4份聚酯粉体(自制)共混30分钟，共混物经带有微型共混仪的双螺杆挤出机在240～260℃下进行共混熔融挤出制得。纤维由90份聚对苯二甲酸二乙酯(PET)纺丝切片(金山石化提供，分子量20000)和10份有色抗菌母粒为原料，使用VC406纺丝机，聚酯切片与有色抗菌母粒经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝组件进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为：一区245℃，二区270℃，三区275℃，四区275℃，五区280℃，六区280℃，螺杆压力为100kg/cm²；喷丝板采用常州喷丝板厂制备的72孔三叶异型喷丝板，三叶异型其叶宽比微孔长度为1∶25。上述丝条经侧吹风冷却，凝固成初生涤纶单丝纤维，侧吹风温度为20～25℃，相对湿度为80～90％，风速为0.30～0.35m/s；在凝固的初生涤纶单丝纤维上上涤纶常规油剂(杭州亚佳宝化工轻纺有限公司生产型号YB-601)，油剂重量浓度为15％，油轮转速为4转/分钟；初生丝经过上油后，通过卷绕机卷取成形，温度为24～28℃，相对湿度为45～65％，检验分级为成品丝。制备每一束单丝为3根。单丝纤度为≤0.5dtex，异型度为25％。单根该纤维在30℃，单根纤维在30℃时，伸长率25％～30％，断裂强度为2～3.5cN/dtex，沸水收缩率为1～7％；对大肠杆菌、金黄色葡萄球、乙肝病毒、口蹄疫、炭疽等细菌病毒抑杀率达99.9％以上。

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

1.一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：

(一)抗菌有色母粒的制备：

(二)抗菌有色异形超细旦纤维的制备：

(1)将1～20份有色抗菌母粒和80～99份聚酯切片经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝板进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为：一区240～260℃，二区265～275℃，三区270～280℃，四区270～285℃，五区275～290℃，六区275～290℃，螺杆压力为95～105kg/Cm²；

2.如权利要求1所述的一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述的抗菌有色母粒的制备：将银系无机纳米抗菌剂和银抗变色处理剂，在共混捏合机中混合均匀后加入分散剂，色母粒，聚酯粉体共混30分钟，共混物经带有微型共混仪的双螺杆挤出机在240～260℃下进行共混熔融挤出，制得抗菌有色母粒；其中，抗菌有色母粒的原料组份重量份数为：银系无机纳米抗菌剂为1～20份，银抗变色处理剂为0.01～0.2份，分散剂为0.1～1份，色母粒为1～10份，聚酯粉体为68.8～97.89份。

3.如权利要求2所述的一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述的银系无机纳米抗菌剂是通过无机盐离子交换上负载银微粒的功能性粉体。

4.如权利要求2所述的一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述的银系无机纳米抗菌剂为纳米二氧化钛或纳米磷酸锆或纳米膨润土负载纳米银抗菌剂，抗菌粉体平均粒径为10nm。

5.如权利要求2所述的一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述分散剂为市售聚乙烯蜡粉体。

6.如权利要求2所述的一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述银抗变色处理剂为巯基乙酰胺类化合物，

分子式为其中R为CH₃。

7.一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝，其特征在于，其原料组分的重量份数为1～20份有色抗菌母粒和80～99份聚酯切片；其单丝纤度为≤0.5dtex。

8.如权利要求7所述的一种抗菌有色异形超细旦涤纶长丝，其特征在于，单根该纤维在30℃，单根纤维在30℃时，伸长率25％～30％，断裂强度为2～3.5cN/dtex，沸水收缩率为1～7％。