CN105401245B - 一种制备氧化铜抗菌纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制备氧化铜抗菌纤维的方法，所述方法包括如下步骤：1)将氧化铜粉体、含硅表面活性剂与聚酯切片进行熔融混合制得功能性母粒；氧化铜粉体的直径小于0.8μm；以功能性母粒的总质量为基准计，所述氧化铜粉体的质量百分含量为30~40%，所述含硅表面活性剂的质量百分含量为4~6%；2）将功能性母粒和聚酯切片混合后加入螺杆挤出机中进行纺丝获得含铜抗菌纤维。本发明中将有机硅季铵盐和阳离子含硅表面活性剂用于织物中，使得织物具有良好的柔软性、回弹性、平滑性和明显的抗静电效果，而且将有机硅季铵盐与氧化铜共同使用使得比单独使用氧化铜获得的纤维具有更好的可防性和抗菌性。
Description
技术领域
本发明涉及纤维纺织领域，具体公开了一种制备氧化铜抗菌纤维的方法。
背景技术
抗菌纺织品主要分为两大类：一类是经后整理加工而成的抗菌纺织品，由于其工艺简单、抗菌剂选择余地大、适用性广等特点而得到广泛应用。但此类抗菌纺织品在应用中也显示出许多问题，如抗菌效果持久性、溶出物对人体的安全性等的问题。另一类是由抗菌纤维制成的抗菌纺织品，与后整理抗菌纺织品相比，抗菌纤维显示出更大的优势，铜能抑制细菌、病毒及真菌的生长，促进人体皮肤的新陈代谢，铜基抗菌纤维在具有良好抗菌性能的同时，对皮肤有很好的保健功能。临床试验证明铜基抗菌纤维在制备功能性抗菌纺织品、功能性医用敷料等领域有很高的应用价值。
目前抗菌纤维应用在纺织领域已经较为广泛，但其抗菌性能不一、持久性差；制备抗菌纤维的生产成本高，纺丝时加工难度大，工艺不稳定的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中抗菌纤维抗菌效果差以及抗菌效果不持久的缺陷，提供一种新的制备抗菌纤维的方法。
为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：
一种制备氧化铜抗菌纤维的方法，所述方法包括如下步骤：
1)将氧化铜粉体、含硅表面活性剂与聚酯切片进行熔融混合制得功能性母粒；铜粉的直径小于0.5μm；以功能性母粒的总质量为基准计，所述氧化铜粉体的质量百分含量为30～40％，所述含硅表面活性剂的质量百分含量为4～6％；
2)将功能性母粒和聚酯切片混合后加入螺杆挤出机中进行纺丝获得氧化铜抗菌纤维。
优选地，所述含硅表面活性剂为阳离子含硅表面活性剂或季铵化有机硅。
优选地，本发明中所述阳离子含硅表面活性剂的型号为DC-8600。为道康宁公司生产产品。
优选地，所述季铵化有机硅的型号为DC-5700。为道康宁公司生产产品。
优选地，所述功能性母粒与所述聚酯切片的质量比为8～10％。
优选地，所述氧化铜粉体选自矿石中的一种或多种。
优选地，步骤1)中熔融混合的温度为210～260℃。
优选地，纺丝速度为1000～1500m/min。
优选地，螺杆挤出机的机筒温度为270～290℃，加热箱体组件内温度为260～280℃。
优选地，所述纺丝中喷丝板的孔径为0.2～0.5mm。
优选地，所述纺丝后设有卷绕成形工序，卷绕速度为950～1450m/min。
优选地，所述纺丝后设有吹风冷却工序，其为采用横吹风冷却，横吹风温度为20～30℃。
本发明公开了一种阴离子抗菌纤维，由上述所述方法制备获得。
更优选地，以所述氧化铜纤维的总质量为基准计，所述氧化铜纤维中铜离子粉体的质量百分含量为3～4wt％。
采用本发明中方法获得的氧化铜纤维具有较强的抑菌功能和较好的杀菌功能，且耐洗性优越，多次洗涤后仍有抑菌杀菌效果。
本发明中将有机硅季铵盐和阳离子含硅表面活性剂用于织物中，使得织物具有良好的柔软性、回弹性、平滑性和明显的抗静电效果，而且将有机硅季铵盐与氧化铜共同使用使得比单独使用氧化铜获得的纤维具有更好的可防性和抗菌性。
本发明中公开的制备氧化铜抗菌纤维的方法克服了现有技术中的种种缺陷而具有创造性。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。
实施例1
本实施例公开了一种制备氧化铜抗菌纤维的方法，所述方法包括如下步骤：
1)将氧化铜粉体、含硅表面活性剂与聚酯切片进行熔融混合制得功能性母粒；铜粉的直径小于0.8μm；以功能性母粒的总质量为基准计，所述氧化铜粉体的质量百分含量为30％，所述含硅表面活性剂的质量百分含量为4％；
2)将功能性母粒和聚酯切片混合后加入螺杆挤出机中进行纺丝获得氧化铜抗菌纤维。
具体地，所述功能性母粒与所述聚酯切片的质量比为10％。
具体地，本实施例中采用的含硅表面活性剂为DC-5700。
具体地，所述氧化铜粉体选自矿石中的一种或多种。
具体地，步骤1)中熔融混合的温度为220℃。
具体地，纺丝速度为1000m/min。
具体地，螺杆挤出机的机筒温度为270℃，加热箱体组件内温度为260℃。
具体地，所述纺丝中喷丝板的孔径为0.35mm。
具体地，所述纺丝后设有卷绕成形工序，卷绕速度为950m/min。
具体地，所述纺丝后设有吹风冷却工序，其为采用横吹风冷却，横吹风温度为20℃。
实施例2
本实施例公开了一种制备氧化铜抗菌纤维的方法，所述方法包括如下步骤：
1)将氧化铜粉体、含硅表面活性剂与聚酯切片进行熔融混合制得功能性母粒；铜粉的直径小于0.5μm；以功能性母粒的总质量为基准计，所述氧化铜粉体的质量百分含量为35％，所述含硅表面活性剂的质量百分含量为5％；
2)将功能性母粒和聚酯切片混合后加入螺杆挤出机中进行纺丝获得氧化铜抗菌纤维。
具体地，本实施例中采用的含硅表面活性剂为DC-5700。
具体地，所述功能性母粒与所述聚酯切片的质量比为9％。
具体地，所述氧化铜粉体选自矿石中的一种或多种。
具体地，步骤1)中熔融混合的温度为230℃。
具体地，纺丝速度为1200m/min。
具体地，螺杆挤出机的机筒温度为280℃，加热箱体组件内温度为270℃。
具体地，所述纺丝中喷丝板的孔径为0.35mm。
具体地，所述纺丝后设有卷绕成形工序，卷绕速度为1000m/min。
具体地，所述纺丝后设有吹风冷却工序，其为采用横吹风冷却，横吹风温度为25℃。
实施例3
本实施例公开了一种制备氧化铜抗菌纤维的方法，所述方法包括如下步骤：
1)将氧化铜粉体、含硅表面活性剂与聚酯切片进行熔融混合制得功能性母粒；铜粉的直径小于0.5μm；以功能性母粒的总质量为基准计，所述氧化铜粉体的质量百分含量为40％，所述含硅表面活性剂的质量百分含量为6％；
2)将功能性母粒和聚酯切片混合后加入螺杆挤出机中进行纺丝获得氧化铜抗菌纤维。
具体地，本实施例中采用的含硅表面活性剂为DC-5700。
具体地，所述功能性母粒与所述聚酯切片的质量比为8％。
具体地，所述氧化铜粉体选自矿石中的一种或多种。
具体地，步骤1)中熔融混合的温度为240℃。
具体地，纺丝速度为1300m/min。
具体地，螺杆挤出机的机筒温度为290℃，加热箱体组件内温度为280℃。
具体地，所述纺丝中喷丝板的孔径为0.35mm。
具体地，所述纺丝后设有卷绕成形工序，卷绕速度为1050m/min。
具体地，所述纺丝后设有吹风冷却工序，其为采用横吹风冷却，横吹风温度为30℃。
实施例4
本实施例公开了一种制备氧化铜抗菌纤维的方法，所述方法包括如下步骤：
1)将氧化铜粉体、含硅表面活性剂与聚酯切片进行熔融混合制得功能性母粒；铜粉的直径小于0.5μm；以功能性母粒的总质量为基准计，所述氧化铜粉体的质量百分含量为32％，所述含硅表面活性剂的质量百分含量为5.5％；
2)将功能性母粒和聚酯切片混合后加入螺杆挤出机中进行纺丝获得氧化铜抗菌纤维。
具体地，本实施例中采用的含硅表面活性剂为DC-8600。
具体地，所述功能性母粒与所述聚酯切片的质量比为8.5％。
具体地，所述氧化铜粉体选自矿石中的一种或多种。
具体地，步骤1)中熔融混合的温度为240℃。
具体地，纺丝速度为1300m/min。
具体地，螺杆挤出机的机筒温度为290℃，加热箱体组件内温度为280℃。
具体地，所述纺丝中喷丝板的孔径为0.35mm。
具体地，所述纺丝后设有卷绕成形工序，卷绕速度为1050m/min。
具体地，所述纺丝后设有吹风冷却工序，其为采用横吹风冷却，横吹风温度为30℃。
上述实施例中阴离子抗菌纤维的纺丝工艺稳定，获得的氧化铜抗菌纤维的可纺性好，易于控制，所获得的抗菌纤维手感柔软，耐热性好。
将实施例1～3中方法获得的氧化铜抗菌纤维按照GB/T 20944.3-2008标准或方法进行抗菌活性实验。其结果为：(1)金黄色葡萄球菌菌≥90％；(2)大肠杆菌≥90％；(3)白色念珠菌≥90％。
水洗30次之后，抑菌率为：(1)金黄色葡萄球菌菌≥80％；(2)大肠杆菌≥80％；(3)白色念珠菌≥70％。
将实施例4中方法获得的氧化铜抗菌纤维按照GB/T 20944.3-2008标准或方法进行抗菌活性实验，其结果为：(1)金黄色葡萄球菌菌≥90％；(2)大肠杆菌≥85％；(3)白色念珠菌≥90％。
水洗30次之后，抑菌率为：(1)金黄色葡萄球菌菌≥75％；(2)大肠杆菌≥75％；(3)白色念珠菌≥70％。
由上述比较可以发现，本发明实施例中方法制备获得的氧化铜抗菌纤维具有良好的抗菌性能，且采用有机硅季铵盐与氧化铜共同使用使得比单独使用氧化铜获得的纤维具有更好的可防性和抗菌性；且比使用其他含硅表面活性剂获得的抗菌纤维的抗菌效果好。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种制备氧化铜抗菌纤维的方法，所述方法包括如下步骤：
1)将氧化铜粉体、含硅表面活性剂与聚酯切片进行熔融混合制得功能性母粒；氧化铜粉体的直径小于0.8μm；以功能性母粒的总质量为基准计，所述氧化铜粉体的质量百分含量为30～40％，所述含硅表面活性剂的质量百分含量为4～6％；
2)将功能性母粒和聚酯切片混合后加入螺杆挤出机中进行纺丝获得含铜抗菌纤维；其中，所述功能性母粒与所述聚酯切片的质量比为8～10％；纺丝速度为1000～1500m/min；
所述含硅表面活性剂为阳离子含硅表面活性剂或季铵化有机硅；所述阳离子含硅表面活性剂的型号为DC-8600；所述季铵化有机硅的型号为DC-5700。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于：步骤1)中，熔融混合的温度为210～260℃。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于：步骤2)中，螺杆挤出机的机筒温度为270～290℃，加热箱体组件内温度为260～280℃。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于：步骤2)中，所述纺丝中喷丝板的孔径为0.2～0.5mm。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述纺丝后设有卷绕成形工序，卷绕速度为950～1450m/min。
6.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述纺丝后设有吹风冷却工序，其为采用横吹风冷却，横吹风温度为20～30℃。
7.一种氧化铜抗菌纤维，由权利要求1～6任一所述方法制备获得。
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