CN105970337A - 一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法 - Google Patents

一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，整个制备过程中不使用化学制剂，是一种环保的新型纤维制备方法；加入的抗菌植物混合物，价格低廉，效果好；同时加入抗菌植物混合物和贝壳粉，抗菌效果更佳；添加天然植物染色剂，染色效果好，不需添加化学制剂，环保安全。

Description

一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及功能型服装面料领域，特别是涉及一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法。
背景技术
涤纶纤维作为应用最广泛的化学纤维，其具有良好的成纤性能和机械性能，强度高、耐光、耐热和耐酸碱性好，具有良好的加工性和易纺性，可纯纺、混纺和交织。涤纶面料耐洗耐磨、免烫抗皱，在服装、家纺、装饰和产品用等领域被广泛应用。然而，涤纶纤维也存在吸湿性差、织物不吸汗、穿着有闷热感、防静电能力差和易沾污灰尘等缺点，因此大大制约了涤纶纤维的应用与发展。为提高涤纶纤维的穿着舒适性，提高涤纶纤维的应用附加值，通常是对涤纶纤维进行化学或物理方面的改进，进而赋予涤纶纤维较高的吸湿排汗性，提高涤纶织物穿着舒适度。
随着人们对面料的要求越来越高，涤纶纤维的其它性能也逐渐受到人们的重视，尤其是具备抗菌性能的化学纤维产品，具有良好的市场前景。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法。
一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，按照下述步骤进行：
A、将抗菌植物混合物和蒸馏水加入烧瓶中，蒸馏水的质量为植物混合物质量的20-30倍；
B、加热至35-40℃，并减压蒸馏，收集馏出液；
C、将所得馏出液过滤并浓缩至固含量为50-60％后得到植物抗菌剂；
D、在不高于40℃的制备条件下，使用明胶和阿拉伯胶作为囊壳包覆植物抗菌剂，形成微胶囊；
E、将微胶囊和微米级煅烧贝壳粉充分混合，然后通过计量转盘定量加入熔融状态的聚酯切片中，并在3-5s时间内，将聚酯切片在纺丝机上高速纺丝制成初生纤维，具体工艺条件为：纺丝温度300-320℃，纺丝速度为1300-1400m/min；
F、将初生纤维采用平行牵伸机进行定型，即可得到成品涤纶纤维，牵伸倍数为3-4倍。
优选的，所述的步骤A中的抗菌植物混合物包括以下重量百分比的成分：
蒲公英15-20％
野菊花8-15％
芦荟3-5％
马兰花余量。
优选的，所述的步骤E中微胶囊、微米级煅烧贝壳粉和聚酯切片的重量百分比为：
微胶囊3-5％
微米级煅烧贝壳粉1-2％
聚酯切片余量。
优选的，所述的步骤E中可以加入天然植物染色剂与微胶囊和微米级煅烧贝壳粉共同混合后加入聚酯切片中。
优选的，加入的天然植物染色剂的量为聚酯切片重量的3-10％。
蒲公英属多年生草本植物。根圆锥状，表面棕褐色，皱缩，叶边缘有时具波状齿或羽状深裂，基部渐狭成叶柄，叶柄及主脉常带红紫色，花葶上部紫红色，密被蛛丝状白色长柔毛；头状花序，总苞钟状，瘦果暗褐色，长冠毛白色，花果期4～10月。蒲公英具备一定的抗菌作用：该品注射液试管内对金黄色葡萄球菌耐药菌株、溶血性链球菌有较强的杀菌作用。对肺炎双球菌、脑膜炎球菌、白喉杆菌、绿脓杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌等及卡他球菌也有一定杀菌作用。本品醇提液1：400能抑制结核菌，但煎剂1：100无效。其1：80的水煎剂能延缓ECHO11病毒细胞病变，醇提物(31mg/kg)能杀死钩端螺旋体，对某些真菌亦有抑制作用。对幽门弯曲杆菌有良好的杀灭作用。
野菊花为菊科多年生草本植物，野菊花头状花序的外形与菊花相似，呈类球形，直径0.3～1cm，棕黄色。总苞由4～5层苞片组成。舌状花一轮，黄色，皱缩卷曲；管状花多数，深黄色。体轻。气辛，味苦，有小毒。野生于山坡草地、田边、路旁等野生地带。以色黄无梗、完整、苦辛、花未全开者为佳。野菊的叶、花及全草入药。味苦、辛、凉，清热解毒，疏风散热，散瘀，明目，降血压。防治流行性脑脊髓膜炎，预防流行性感冒、感冒，治疗高血压、肝炎、痢疾、痈疖疗疮都有明显效果。野菊花的浸液对杀灭孑孓及蝇蛆也非常有效。野菊花对夏季蚊虫叮咬后的红肿脓包具有杀菌去肿的作用。
芦荟为百合科多年生常绿草本植物，叶簇生、大而肥厚，呈座状或生于茎顶，叶常披针形或叶短宽，边缘有尖齿状刺。花序为伞形、总状、穗状、圆锥形等，色呈红、黄或具赤色斑点，花瓣六片、雌蕊六枚。花被基部多连合成筒状。芦荟中含有的芦荟素A、创伤激素和聚糖肽甘露等具有抗病毒感染，促进伤口愈合复原的作用，有消炎杀菌、吸热消肿、软化皮肤、保持细胞活力的功能，凝胶多糖与愈伤酸联合还具有愈合创伤活性。
马兰花是鸢尾科、鸢尾属植物，多年生密丛草本。根状茎粗壮，木质，斜伸，外包有大量致密的红紫色折断的老叶残留叶鞘及毛发状的纤维；须根粗而长，黄白色，少分枝。[1]花大新奇，花色绚丽，鲜艳夺目。花有蓝、白、黄、雪青等色。花期5-6月，每次花可开花7-10天，颇耐观赏；马兰花喜阳光，适栽于背风向砂质土壤中。主治咽喉肿痛，吐血，衄血，咯血，小便不利，病，痈疮疖肿。
本发明的抗菌植物混合物使用马兰花为主要成分，同时加入蒲公英、野菊花和芦荟，其中马兰花生长于荒地、路旁、山坡草地，尤以过度放牧的盐碱化草场上生长较多，原料广泛，价格低；而价格较高的芦荟加入量非常少。多种植物混合后，抗菌效果比单一植物好很多。
贝壳粉是将天然贝壳通过高温煅烧、粉碎后制成。其组成成分为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙等钙化物，本身为多孔状，具有吸附、分解(甲醛、苯、氨气)等的作用及调节空气湿度等功能，同时烧制的贝壳粉对包括大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等在内的多种细菌有极强的抗菌和杀菌作用，而且具有防腐、防霉的功能。在涂料中加入贝壳粉，制成的内墙涂料将具有良好的吸附有害气体及抑菌效果。
贝壳粉和抗菌植物混合物共同使用，抗菌效果更佳。
本发明的整个抗菌涤纶纤维的制备过程中，将贝壳粉和抗菌植物混合物加入到聚酯切片中，由于制备工艺只是简单的混合，贝壳粉和抗菌植物混合物主要分布在生成的涤纶纤维表面，故贝壳粉和抗菌植物混合物使用量较少；加入天然植物染色剂后，染色剂同样分布在涤纶表面，染色效果好。
本发明所提供的一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，具有如下优点：
1、不使用化学制剂，是一种环保的新型纤维制备方法。
2、加入的抗菌植物混合物，价格低廉，效果好，采用前期低温制备并用微胶囊包覆的方式，在后期加入300℃左右的熔融态的聚酯切片中时，可以对抗菌植物混合物中的所含的酚类、醇类、脂类等有效抗菌成分尽量不被破坏。
3、同时加入抗菌植物混合物和贝壳粉，抗菌效果更佳。
4、添加天然植物染色剂，染色效果好，同时不添加化学制剂，环保安全。
具体实施方式
一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，按照下述步骤进行：
A、将抗菌植物混合物和蒸馏水加入烧瓶中，蒸馏水的质量为植物混合物质量的20-30倍；
B、加热至38℃，并减压蒸馏，收集馏出液；
C、将所得馏出液过滤并浓缩至固含量为55％后得到植物抗菌剂；
D、在不高于20-35℃的制备条件下，使用明胶和阿拉伯胶作为囊壳包覆植物抗菌剂，形成微胶囊；
E、将微胶囊和微米级煅烧贝壳粉充分混合，然后通过计量转盘定量加入熔融状态的聚酯切片中，并在3-5s时间内，将聚酯切片在纺丝机上高速纺丝制成初生纤维，具体工艺条件为：纺丝温度305℃，纺丝速度为1350m/min；
F、将初生纤维采用平行牵伸机进行定型，即可得到成品涤纶纤维，牵伸倍数为3.5倍。
所述的步骤A中的抗菌植物混合物，包括以下重量百分比的成分：
蒲公英18％
野菊花10％
芦荟4％
马兰花余量。
所述的步骤E中微胶囊、微米级煅烧贝壳粉和聚酯切片的重量百分比为：
微胶囊4％
微米级煅烧贝壳粉1.5％
聚酯切片余量。
表一：各个具体实施例中抗菌植物混合物的各组分重量百分比请见下表：
表二：各个具体实施例中涤纶纤维的各组分重量百分比请见下表：
将涤纶纤维纺织成面料，测试其抗菌性能：
表三：涤纶面料的抑菌性能(％):
金黄色葡萄球菌 白色念珠菌 大肠杆菌
实施例1 98 95 97
实施例2 97 95 95
实施例3 97 94 95
实施例4 98 93 96
实施例5 97 94 96
实施例6 97 95 96
实施例7 97 93 95
由表三可知，涤纶面料对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和大肠杆菌的抑菌效果非常好。
实施例8
一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，按照下述步骤进行：
A、将抗菌植物混合物和蒸馏水加入烧瓶中，蒸馏水的质量为植物混合物质量的20-30倍；
B、加热至40℃，并减压蒸馏，收集馏出液；
C、将所得馏出液过滤并浓缩至固含量为57％后得到植物抗菌剂；
D、在不高于20-35℃的制备条件下，使用明胶和阿拉伯胶作为囊壳包覆植物抗菌剂，形成微胶囊；
E、将微胶囊、微米级煅烧贝壳粉和天然植物染色剂充分混合，然后通过计量转盘定量加入熔融状态的聚酯切片中，并在3-5s时间内，将聚酯切片在纺丝机上高速纺丝制成初生纤维，具体工艺条件为：纺丝温度310℃，纺丝速度为1300m/min；
F、将初生纤维采用平行牵伸机进行定型，即可得到成品涤纶纤维，牵伸倍数为4倍。
所述的步骤A中的抗菌植物混合物，包括以下重量百分比的成分：
蒲公英15％
野菊花12％
芦荟3％
马兰花余量。
所述的步骤E中微胶囊、微米级煅烧贝壳粉和聚酯切片的重量百分比为：
微胶囊3.5％
微米级煅烧贝壳粉2％
天然植物染色剂8％
聚酯切片余量。
所述的天然植物染色剂为天然桑葚提取液染色剂。
以下用具体的对比实施例分析各成分对涤纶面料抗菌性能的影响：
对比实施例1-7
与实施例1相比，仅调整抗菌植物混合物中各成分的含量，其它制备条件不变，测试涤纶面料的性能：
表四：各个具体实施例中抗菌植物混合物的各组分重量百分比请见下表：
蒲公英 野菊花 芦荟 马兰花
对比实施例1 0 10 12 余量
对比实施例2 12 0 10 余量
对比实施例3 10 12 0 余量
对比实施例4 0 22 0 余量
对比实施例5 22 0 0 余量
对比实施例6 0 0 22 余量
对比实施例7 0 0 0 余量
表五：涤纶面料的抑菌性能(％):
金黄色葡萄球菌 白色念珠菌 大肠杆菌
实施例1 98 95 97
对比实施例1 88 87 92
对比实施例2 89 90 93
对比实施例3 88 91 84
对比实施例4 60 88 80
对比实施例5 75 80 75
对比实施例6 86 89 91
对比实施例7 53 72 65
由对比实施例1-7可以知道，只加入马兰花或者加入抗菌植物混合物中的两种或三种均无法达到最佳的抗菌效果。
对比实施例8，与实施例1相比，不加入微米级煅烧贝壳粉，其它制备条件不变，测试涤纶面料的性能：
表六：涤纶面料的抑菌性能(％):
金黄色葡萄球菌 白色念珠菌 大肠杆菌
实施例1 98 95 97
对比实施例8 82 75 89
由对比实施例8可以知道，不加入微米级煅烧贝壳粉对涤纶面料的抗菌效果影响较大。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
A、将抗菌植物混合物和蒸馏水加入烧瓶中，蒸馏水的质量为植物混合物质量的20-30倍；
B、加热至35-40℃，并减压蒸馏，收集馏出液；
C、将所得馏出液过滤并浓缩至固含量为50-60%后得到植物抗菌剂；
D、在不高于40℃的制备条件下，使用明胶和阿拉伯胶作为囊壳包覆植物抗菌剂，形成微胶囊；
E、将微胶囊和微米级煅烧贝壳粉充分混合，然后通过计量转盘定量加入熔融状态的聚酯切片中，并在3-5s时间内，将聚酯切片在纺丝机上高速纺丝制成初生纤维，具体工艺条件为：纺丝温度300-320℃，纺丝速度为1300-1400m/min；
F、将初生纤维采用平行牵伸机进行定型，即可得到成品涤纶纤维，牵伸倍数为3-4倍。
2.如权利要求1所述的环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤A中的抗菌植物混合物，包括以下重量百分比的成分：
蒲公英 15-20%
野菊花 8-15%
芦荟 3-5%
马兰花 余量。
3.如权利要求1所述的环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤E中微胶囊、微米级煅烧贝壳粉和聚酯切片的重量百分比为：
微胶囊 3-5%
微米级煅烧贝壳粉 1-2%
聚酯切片 余量。
4.如权利要求1所述的环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤E中可以加入天然植物染色剂与微胶囊和微米级煅烧贝壳粉共同混合后加入聚酯切片中。
5.如权利要求4所述的环保型抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于，加入的天然植物染色剂的重量为聚酯切片重量的3-10%。
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