CN106637474A - 一种抗菌锦纶弹力丝 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗菌锦纶弹力丝，所述抗菌锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，120‑150份锦纶切片、15‑25份改性纳米氧化铟、4‑6份三烯丙基异三聚氰酸脂、5‑10份蜂胶提取物与18‑27份对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。由于提高对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛的分散性以及与聚合物的相容性，不仅具有良好的抗菌性，而且在很大程度上提高了锦纶纤维的可纺性，并且成本低，已实现工业化，以此工艺可连续纺丝100小时以上不断丝，可纺的抗菌锦纶弹力丝规格为8D、15D、20D、30D甚至更高，极限氧指数LOI为31‑32。

Description

一种抗菌锦纶弹力丝
技术领域
本发明属于纺织领域，涉及一种锦纶弹力丝，尤其涉及一种具有良好抗菌性能，可纺性好，成本低的抗菌锦纶弹力丝。
背景技术
锦纶纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维。具有抗菌功能的化纤材料，由于能够杀灭多种细菌，抑制细菌再生，保持身体健康，日益受到人们的广泛重视。
现有的抗菌锦纶产品主要包括以下几种：
1)在锦纶表面涂覆抗菌材料。这种生产方法的不足之处在于，虽然开始时具有一定的抗菌功能，但在使用过程中，特别是在洗涤过程中，被涂覆在织物表面的抗菌材料会逐渐脱落，从而影响使用效果。
2)采用抗菌材料与锦纶切片混合融熔，纺制成抗菌锦纶纤维。这种生产方法的不足之处在于，由于抗菌材料的颗粒较细，影响锦纶长丝的优良性能，导致纺织性能较差，尤其不能满足高速纺的需要。
通常所采用的抗菌剂有各种天然矿石，如沸石、奇冰石、具有抗菌功能的陶瓷等，但由于它们的抗菌性能较弱，用量较大，纺丝加工困难，从而对纤维的力学性能造成严重影响。其它具有抗菌作用的金属元素如Cu、Hg、Pb、Cr、Zr等不仅抗菌能力不强，而且有些元素还具有毒副作用，对人类造成伤害。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有抗菌材料的颗粒较细，影响锦纶长丝的优良性能，导致纺织性能较差，尤其不能满足高速纺的需要的缺陷而提供一种具有良好抗菌性能，可纺性好，成本低的抗菌锦纶弹力丝。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗菌锦纶弹力丝，所述抗菌锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，120-150份锦纶切片、15-25份改性纳米氧化铟、4-6份三烯丙基异三聚氰酸脂、5-10份蜂胶提取物与18-27份对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
在本技术方案中，蜂胶提取物具有抗氧化性与抗菌作用，可以提高制成的锦纶弹力丝的抗菌性，同时将各原料很好的组合在一起；对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛的加入，纳米二氧化钛具有较好的抗菌作用，并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、不挥发、无污染，与蜂胶提取物一同使用，由于其协同作用，使得抗菌性能更加突出。使用对甲苯磺酸对二氧化钛进行改性，可以有效的提高其在锦纶弹力丝中的分散性，使得制成的锦纶弹力丝的抗菌效果更好。
作为优选，所述改性纳米氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌1-3h后在2-2.5h内升温至140-160℃，反应1-3h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与二氯甲烷混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有摩尔比1:1的磷酸二酯与连苯三酚的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，85-95℃下搅拌反应1-1.5h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，600-850℃焙烧30min后冷却，粉碎研磨得到改性纳米氧化铟。
作为优选，对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛的制备方法为：将100份二氧化钛研磨成粒径为20-50μm，分散于体积比3:5的丁二醇与原甲酸三乙酯的有机溶剂中，升温至75℃，85KHz超声震荡30min，然后加入30份对甲苯磺酸，升温至175℃，85KHz超声震荡50min后，除去溶剂后在320℃下真空干燥后研磨至粒径为50-100nm，制得对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
作为优选，蜂胶提取物的制备方法为：将蜂胶冷冻粉粹后，用超临界二氧化碳萃取，萃取塔压力为20-25MPa，萃取温度为65-75℃，萃取时间1-2h，夹带剂为萃取塔进料重量的20-25％的体积浓度为95％的乙醇溶液，分离塔压力10-15MPa，分离温度55-65℃，从分离塔出料得到蜂胶提取物。
作为优选，抗菌锦纶弹力丝的制备方法包括：将2/3的锦纶切片、改性纳米氧化铟、三烯丙基异三聚氰酸脂、蜂胶提取物与对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛在双螺杆挤出机中共混造粒，制得锦纶母粒；然后将锦纶母粒与剩余的锦纶切片采用共混纺丝，经过上油卷绕，平衡拉伸，制成抗菌锦纶弹力丝。
作为优选，所述锦纶切片为粘度2.8-3.4dl/g的纺丝级锦纶切片。
作为优选，共混纺丝的纺丝速度为1500-1850m/min，牵伸倍数为5倍，牵伸速度为650m/min。
本发明的有益效果：由于提高对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛的分散性以及与聚合物的相容性，不仅具有良好的抗菌性，而且在很大程度上提高了锦纶纤维的可纺性，并且成本低，已实现工业化，以此工艺可连续纺丝100小时以上不断丝，可纺的抗菌锦纶弹力丝规格为8D、15D、20D、30D甚至更高，极限氧指数LOI为31-32。
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的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种抗菌锦纶弹力丝，所述抗菌锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，120份锦纶切片、15份改性纳米氧化铟、4份三烯丙基异三聚氰酸脂、5份蜂胶提取物与18份对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
改性纳米氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌1h后在2h内升温至140-℃，反应1h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与二氯甲烷混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有摩尔比1:1的磷酸二酯与连苯三酚的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，85℃下搅拌反应1h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，600℃焙烧30min后冷却，粉碎研磨得到改性纳米氧化铟。
对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛的制备方法为：将100份二氧化钛研磨成粒径为20-50μm，分散于体积比3:5的丁二醇与原甲酸三乙酯的有机溶剂中，升温至75℃，85KHz超声震荡30min，然后加入30份对甲苯磺酸，升温至175℃，85KHz超声震荡50min后，除去溶剂后在320℃下真空干燥后研磨至粒径为50-100nm，制得对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
蜂胶提取物的制备方法为：将蜂胶冷冻粉粹后，用超临界二氧化碳萃取，萃取塔压力为20MPa，萃取温度为65℃，萃取时间1h，夹带剂为萃取塔进料重量的20％的体积浓度为95％的乙醇溶液，分离塔压力10MPa，分离温度55℃，从分离塔出料得到蜂胶提取物。
抗菌锦纶弹力丝的制备方法包括：将2/3的锦纶切片、改性纳米氧化铟、三烯丙基异三聚氰酸脂、蜂胶提取物与对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛在双螺杆挤出机中共混造粒，制得锦纶母粒；然后将锦纶母粒与剩余的锦纶切片采用共混纺丝，经过上油卷绕，平衡拉伸，制成抗菌锦纶弹力丝。所述锦纶切片为粘度2.8dl/g的纺丝级锦纶切片。共混纺丝的纺丝速度为1500m/min，牵伸倍数为5倍，牵伸速度为650m/min。
实施例2
一种抗菌锦纶弹力丝，所述抗菌锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，135份锦纶切片、18份改性纳米氧化铟、5份三烯丙基异三聚氰酸脂、7份蜂胶提取物与22份对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
改性纳米氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌2h后在2.3h内升温至150℃，反应2h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与二氯甲烷混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有摩尔比1:1的磷酸二酯与连苯三酚的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，88℃下搅拌反应1.2h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，650℃焙烧30min后冷却，粉碎研磨得到改性纳米氧化铟。
对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛的制备方法为：将100份二氧化钛研磨成粒径为20-50μm，分散于体积比3:5的丁二醇与原甲酸三乙酯的有机溶剂中，升温至75℃，85KHz超声震荡30min，然后加入30份对甲苯磺酸，升温至175℃，85KHz超声震荡50min后，除去溶剂后在320℃下真空干燥后研磨至粒径为50-100nm，制得对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
蜂胶提取物的制备方法为：将蜂胶冷冻粉粹后，用超临界二氧化碳萃取，萃取塔压力为22MPa，萃取温度为68℃，萃取时间1.5h，夹带剂为萃取塔进料重量的22％的体积浓度为95％的乙醇溶液，分离塔压力10-15MPa，分离温度55-65℃，从分离塔出料得到蜂胶提取物。
抗菌锦纶弹力丝的制备方法包括：将2/3的锦纶切片、改性纳米氧化铟、三烯丙基异三聚氰酸脂、蜂胶提取物与对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛在双螺杆挤出机中共混造粒，制得锦纶母粒；然后将锦纶母粒与剩余的锦纶切片采用共混纺丝，经过上油卷绕，平衡拉伸，制成抗菌锦纶弹力丝。所述锦纶切片为粘度3.1dl/g的纺丝级锦纶切片。共混纺丝的纺丝速度为1650m/min，牵伸倍数为5倍，牵伸速度为650m/min。
实施例3
一种抗菌锦纶弹力丝，所述抗菌锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，150份锦纶切片、25份改性纳米氧化铟、6份三烯丙基异三聚氰酸脂、10份蜂胶提取物与27份对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
改性纳米氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌3h后在2.5h内升温至160℃，反应3h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与二氯甲烷混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有摩尔比1:1的磷酸二酯与连苯三酚的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，95℃下搅拌反应1.5h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，850℃焙烧30min后冷却，粉碎研磨得到改性纳米氧化铟。
对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛的制备方法为：将100份二氧化钛研磨成粒径为20-50μm，分散于体积比3:5的丁二醇与原甲酸三乙酯的有机溶剂中，升温至75℃，85KHz超声震荡30min，然后加入30份对甲苯磺酸，升温至175℃，85KHz超声震荡50min后，除去溶剂后在320℃下真空干燥后研磨至粒径为50-100nm，制得对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
蜂胶提取物的制备方法为：将蜂胶冷冻粉粹后，用超临界二氧化碳萃取，萃取塔压力为25MPa，萃取温度为75℃，萃取时间2h，夹带剂为萃取塔进料重量的25％的体积浓度为95％的乙醇溶液，分离塔压力15MPa，分离温度65℃，从分离塔出料得到蜂胶提取物。
抗菌锦纶弹力丝的制备方法包括：将2/3的锦纶切片、改性纳米氧化铟、三烯丙基异三聚氰酸脂、蜂胶提取物与对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛在双螺杆挤出机中共混造粒，制得锦纶母粒；然后将锦纶母粒与剩余的锦纶切片采用共混纺丝，经过上油卷绕，平衡拉伸，制成抗菌锦纶弹力丝。所述锦纶切片为粘度3.4dl/g的纺丝级锦纶切片。共混纺丝的纺丝速度为1850m/min，牵伸倍数为5倍，牵伸速度为650m/min。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种抗菌锦纶弹力丝，其特征在于，所述抗菌锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，120-150份锦纶切片、15-25份改性纳米氧化铟、4-6份三烯丙基异三聚氰酸脂、5-10份蜂胶提取物与18-27份对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌锦纶弹力丝，其特征在于，所述改性纳米氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌1-3h后在2-2.5h内升温至140-160℃，反应1-3h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与二氯甲烷混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有摩尔比1:1的磷酸二酯与连苯三酚的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，85-95℃下搅拌反应1-1.5h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，600-850℃焙烧30min后冷却，粉碎研磨得到改性纳米氧化铟。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌锦纶弹力丝，其特征在于，对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛的制备方法为：将100份二氧化钛研磨成粒径为20-50μm，分散于体积比3:5的丁二醇与原甲酸三乙酯的有机溶剂中，升温至75℃，85KHz超声震荡30min，然后加入30份对甲苯磺酸，升温至175℃，85KHz超声震荡50min后，除去溶剂后在320℃下真空干燥后研磨至粒径为50-100nm，制得对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌锦纶弹力丝，其特征在于，蜂胶提取物的制备方法为：将蜂胶冷冻粉粹后，用超临界二氧化碳萃取，萃取塔压力为20-25MPa，萃取温度为65-75℃，萃取时间1-2h，夹带剂为萃取塔进料重量的20-25％的体积浓度为95％的乙醇溶液，分离塔压力10-15MPa，分离温度55-65℃，从分离塔出料得到蜂胶提取物。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种抗菌锦纶弹力丝，其特征在于，抗菌锦纶弹力丝的制备方法包括：将2/3的锦纶切片、改性纳米氧化铟、三烯丙基异三聚氰酸脂、蜂胶提取物与对甲苯磺酸改性的纳米二氧化钛在双螺杆挤出机中共混造粒，制得锦纶母粒；然后将锦纶母粒与剩余的锦纶切片采用共混纺丝，经过上油卷绕，平衡拉伸，制成抗菌锦纶弹力丝。
6.根据权利要求5所述的一种抗菌锦纶弹力丝，其特征在于，所述锦纶切片为粘度2.8-3.4dl/g的纺丝级锦纶切片。
7.根据权利要求5所述的一种抗菌锦纶弹力丝，其特征在于，共混纺丝的纺丝速度为1500-1850m/min，牵伸倍数为5倍，牵伸速度为650m/min。
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