CN106521691A - 具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维及其应用 - Google Patents

具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提出了具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维及其应用，所述具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维包括以下质量份数制成：聚酯树脂100‑120份、聚酰亚胺12‑18份、纳米膨润土18‑25份、玄武岩纤维10‑15份、8‑羟基喹啉铜8‑12份、阻燃剂12‑16份、淀粉醚10‑15份、引发剂2‑4份、硅烷偶联剂6‑10份、分散剂1‑6份、表面活性剂2‑8份，本发明具有优异的抗菌阻燃性、抗静电性、耐酸碱性和吸湿性，实用性高，舒适度强，其LOI值大于41％，抗菌率达98％，且洗涤50次后抗菌率仍有90％以上，LOI值仍有35％以上，变形率小于4％，磨损量小于15mg。

Description

具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维及其应用
技术领域
本发明涉及聚酯纤维制备的技术领域，具体涉及一种具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维及其应用。
背景技术
聚酯纤维俗称涤纶，其吸湿性差，穿着有闷热感，容易产生系列细菌，对人体造成极大的危害，如何提高化纤织物的吸湿性、抗菌性是对当下纺织品关注的热点。另外，随着纺织品需求量的大幅度增加，有纺织品引起的火灾隐患也随之增加。对由火灾引起的死亡事故掉调查的结果显示，纺织品引起的火灾占第一位。因此，为防止火灾的发生，阻燃纺织品越来越受到人们的重视，对阻燃纤维的研究也成为当前纺织品研究的重点问题。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维及其应用，本发明具有优异的抗菌阻燃性、抗静电性、耐酸碱性和吸湿性，实用性高，舒适度强。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，包括以下质量份数制成：聚酯树脂100-120份、聚酰亚胺12-18份、纳米膨润土18-25份、玄武岩纤维10-15份、8-羟基喹啉铜8-12份、阻燃剂12-16份、淀粉醚10-15份、引发剂2-4份、硅烷偶联剂6-10份、分散剂1-6份、表面活性剂2-8份。
优选的，所述阻燃剂为质量比1-2:1的有机阻燃剂和无机阻燃剂的混合物，其中有机阻燃剂为磷酸三甲苯酯、缩合磷酸酯、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、红磷中的一种或两种及其以上的组合物，无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、磷酸三胺、水玻璃中的一种或两种及其以上的组合物。
优选的，所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠的氧化还原引发体系。
优选的，所述硅烷偶联剂为质量比2-3:1的乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙酰氧基硅烷的组合物。
优选的，所述分散剂为质量比1.5-2:1的异辛醇磷酸酯和焦磷酸钠的组合物。
优选的，所述表面活性剂为质量比2-3:1的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱和硬脂酸镁的组合物。
优选的，具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维的制备方法，制备步骤如下：
1)按重量份取料，将聚酯树脂、聚酰亚胺、纳米膨润土在40℃条件下共混50-60min，然后进行真空干燥，得干性混料，然后向其中加入分散剂、表面活性剂，在70-80℃条件下共混1-2h，然后再加入阻燃剂和硅烷偶联剂，在30-35KHz条件下超声处理1-1.5h，得混合原料；
2)将混合原料进行熔融纺丝，得阻燃聚酯纤维，然后将该阻燃聚酯纤维与玄武岩纤维共混，采用常压He/Ar低温等离子体进行处理，再向其中加入8-羟基喹啉铜、淀粉醚、引发剂在40℃条件下接枝改性2h，然后静置24h，过滤，真空干燥即可。
优选的，该具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维可用于贴身衣物、床单、床垫。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明以聚酯树脂为底物，先利用聚酰亚胺和纳米膨润土进行改性，由于纳米膨润土中的主要成分为二氧化硅，其与聚酰亚胺分子交联，通过共轭双键形成二氧化硅的导电网络，有效降低了织物的静电性，且纳米膨润土具有优异的膨润性、粘结性，可大大提高活性剂的活性，有利于降低纤维表面张力，促进了后期的聚合、改性接枝等操作，提高了纤维的综合性能；采用磺基甜菜碱配伍焦磷酸钠的表面活性剂在酸碱条件下均具有很强的稳定性，耐酸碱性好；玄武岩纤维一方面具有优异的力学性能，另一方面大大提高了混纤的阻燃性，配合阻燃剂进一步提高了纤维的综合性能；采用He/Ar低温等离子体对纤维进行前处理，大大提高了之后的接枝率，通过将铜离子、亲水基团直接接枝改性到聚酯分子上，显著提高了聚酯纤维的抗菌性和吸湿性，且大大延长了该性能的有效期限，提高了纤维的使用寿明。本发明具有优异的抗菌阻燃性、抗静电性、耐酸碱性和吸湿性，实用性高，舒适度强。
本发明制备的具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，其LOI值大于41％，抗菌率达98％，且洗涤50次后抗菌率仍有90％以上，LOI值仍有35％以上，变形率小于4％，磨损量小于15mg。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，包括以下质量份数制成：聚酯树脂110份、聚酰亚胺14份、纳米膨润土18份、玄武岩纤维12份、8-羟基喹啉铜10份、阻燃剂13份、淀粉醚10份、引发剂4份、硅烷偶联剂8份、分散剂4份、表面活性剂4份。
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维的制备方法，制备步骤如下：
1)按重量份取料，将聚酯树脂、聚酰亚胺、纳米膨润土在40℃条件下共混50-60min，然后进行真空干燥，得干性混料，然后向其中加入分散剂、表面活性剂，在70-80℃条件下共混1-2h，然后再加入阻燃剂和硅烷偶联剂，在30-35KHz条件下超声处理1-1.5h，得混合原料；
2)将混合原料进行熔融纺丝，得阻燃聚酯纤维，然后将该阻燃聚酯纤维与玄武岩纤维共混，采用常压He/Ar低温等离子体进行处理，再向其中加入8-羟基喹啉铜、淀粉醚、引发剂在40℃条件下接枝改性2h，然后静置24h，过滤，真空干燥即可。
实施例2：
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，包括以下质量份数制成：聚酯树脂100份、聚酰亚胺14份、纳米膨润土20份、玄武岩纤维13份、8-羟基喹啉铜9份、阻燃剂12份、淀粉醚12份、引发剂3份、硅烷偶联剂10份、分散剂3份、表面活性剂8份。
本实施例制备步骤同实施例1。
实施例3：
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，包括以下质量份数制成：聚酯树脂105份、聚酰亚胺18份、纳米膨润土22份、玄武岩纤维14份、8-羟基喹啉铜9份、阻燃剂14份、淀粉醚15份、引发剂3.5份、硅烷偶联剂9份、分散剂2份、表面活性剂6份。
本实施例制备步骤同实施例1。
实施例4：
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，包括以下质量份数制成：聚酯树脂120份、聚酰亚胺16份、纳米膨润土25份、玄武岩纤维15份、8-羟基喹啉铜8份、阻燃剂16份、淀粉醚11份、引发剂2.5份、硅烷偶联剂9份、分散剂1份、表面活性剂5份。
本实施例制备步骤同实施例1。
实施例5：
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，包括以下质量份数制成：聚酯树脂115份、聚酰亚胺15份、纳米膨润土18份、玄武岩纤维10份、8-羟基喹啉铜12份、阻燃剂16份、淀粉醚14份、引发剂3.2份、硅烷偶联剂6份、分散剂4份、表面活性剂3份。
本实施例制备步骤同实施例1。
实施例6：
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，包括以下质量份数制成：聚酯树脂118份、聚酰亚胺13份、纳米膨润土22份、玄武岩纤维13份、8-羟基喹啉铜12份、阻燃剂15份、淀粉醚13份、引发剂2.4份、硅烷偶联剂7份、分散剂3份、表面活性剂2份。
本实施例制备步骤同实施例1。
实施例7：
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，包括以下质量份数制成：聚酯树脂120份、聚酰亚胺12份、纳米膨润土24份、玄武岩纤维12份、8-羟基喹啉铜10份、阻燃剂13份、淀粉醚14份、引发剂2份、硅烷偶联剂8份、分散剂5份、表面活性剂4份。
本实施例制备步骤同实施例1。
实施例8：
具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，包括以下质量份数制成：聚酯树脂110份、聚酰亚胺16份、纳米膨润土25份、玄武岩纤维10份、8-羟基喹啉铜11份、阻燃剂15份、淀粉醚13份、引发剂3.7份、硅烷偶联剂6份、分散剂6份、表面活性剂7份。
本实施例制备步骤同实施例1。
将本发明实施例制备的聚酯纤维作为实验组与市售的传统聚酯纤维作为对照组进行相关性能测试，对比数据如下：
其中，实验组数据为本发明8个实施例的平均值。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，其特征在于，所述具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维包括以下质量份数制成：聚酯树脂100-120份、聚酰亚胺12-18份、纳米膨润土18-25份、玄武岩纤维10-15份、8-羟基喹啉铜8-12份、阻燃剂12-16份、淀粉醚10-15份、引发剂2-4份、硅烷偶联剂6-10份、分散剂1-6份、表面活性剂2-8份。
2.根据权利要求1所述的具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，其特征在于：所述阻燃剂为质量比1-2:1的有机阻燃剂和无机阻燃剂的混合物，其中有机阻燃剂为磷酸三甲苯酯、缩合磷酸酯、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、红磷中的一种或两种及其以上的组合物，无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、磷酸三胺、水玻璃中的一种或两种及其以上的组合物。
3.根据权利要求1所述的具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠的氧化还原引发体系。
4.根据权利要求1所述的具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，其特征在于：所述硅烷偶联剂为质量比2-3:1的乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙酰氧基硅烷的组合物。
5.根据权利要求1所述的具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，其特征在于：所述分散剂为质量比1.5-2:1的异辛醇磷酸酯和焦磷酸钠的组合物。
6.根据权利要求1所述的具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，其特征在于：所述表面活性剂为质量比2-3:1的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱和硬脂酸镁的组合物。
7.根据权利要求1-6所述的具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
1)按重量份取料，将聚酯树脂、聚酰亚胺、纳米膨润土在40℃条件下共混50-60min，然后进行真空干燥，得干性混料，然后向其中加入分散剂、表面活性剂，在70-80℃条件下共混1-2h，然后再加入阻燃剂和硅烷偶联剂，在30-35KHz条件下超声处理1-1.5h，得混合原料；
2)将混合原料进行熔融纺丝，得阻燃聚酯纤维，然后将该阻燃聚酯纤维与玄武岩纤维共混，采用常压He/Ar低温等离子体进行处理，再向其中加入8-羟基喹啉铜、淀粉醚、引发剂在40℃条件下接枝改性2h，然后静置24h，过滤，真空干燥即可。
8.根据权利要求7制备的所述具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维，其特征在于：该具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维可用于贴身衣物、床单、床垫。
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