CN107502991A - 一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维及制备方法 - Google Patents

一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维极其制备方法，所述聚酯纤维为皮芯型结构，芯层材料包含聚酯和植物源抗菌剂，皮层材料包含低熔点聚酯和色母粒，通过芯层添加抗菌剂，同时在表层形成孔隙两者协同作用，持久稳定释放抗菌效力，并通过在上油工序中，在纺丝油剂中添加抗菌剂，通过皮层的孔隙使抗菌剂渗入，内外层杀菌剂共同作用，具有高效杀菌效力，原料来源安全、成本低、效力高，市场应用前景广阔。

Description

一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维及制 备方法
技术领域
本发明涉及纤维制造领域，具体涉及一种具有植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维及制备方法。
背景技术
双组份的皮芯型复合聚酯纤维通常是利用低熔点的聚酯和普通聚酯以皮芯结构分布于同一根纤维之中制成的纤维。皮层为低熔点聚酯，低熔点聚酯是一种具有较低熔点的无规共聚改性聚酯，是生产热粘合纤维的一种原料，它保留了普通聚酯的部分特性，与常规聚酯具有良好的相容性，在非织造布生产中主要作用是在一定温度下低熔点纤维皮层聚合物熔化，从而在纤维网中起到黏结效果，而芯层的普通聚酯有利于保持整体的力学性能。
而利用上述纤维制成的织物普遍存在抗菌性问题，特别是与人体接触时会存在细菌滋生的问题，目前常见的抗菌形式主要有以下两种：一、形成织物后进行后抗菌整理，但这种后整理工艺，抗菌有效成分附着在纤维及织物表面，持久度不够，二、在原料中加入抗菌剂，主要的抗菌剂种类有无机抗菌剂和有机抗菌剂，有机抗菌剂主要包括酚类、胍类、季铵盐类，无机抗菌剂主要有金属铜、银、锌以及它们的金属盐和氧化物，其中以银的使用最为广泛，但银的价格贵，导致相对加工成本较高，且容易变黑，使纤维颜色不稳定，而且上述抗菌剂普遍存在不天然不绿色的缺陷。与上述抗菌剂相比，从植物中提取的抗菌剂逐渐进入人们的视野，植物源抗菌剂其成本低廉、安全性高、耐热性好、抗菌效率高，环境友好，但对其在双组份熔点差异化聚酯纤维中的研究较少，如何将其应用，如何发挥植物源抗菌剂的效力是有待解决的问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺陷，提供一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维及制备方法，其不仅具有较低的成本还能具有持久的抗菌性能。
本发明所采取的技术方案为：一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维，该聚酯纤维为皮芯型结构，芯层材料包含聚酯和植物源抗菌剂，皮层材料包含低熔点聚酯和色母粒。
植物源抗菌剂包括从天然植物中提取的抗菌剂，所述的天然植物包括茶叶、艾叶、甘草、金银花、芦荟等。这些植物源的抗菌剂的原料广泛存在于大自然中，原料的获得比较容易，资源丰富，生物可降解，环保绿色。植物源抗菌剂占芯层的百分比为：1%-8%，进一步优选2%-6%。
皮层材料中加入色母粒，使纤维呈现所需的颜色，色母粒的含量占皮层材料重量百分比为1%-10%。
皮层材料还包含多孔的无机填料，所述的无机填料包括二氧化钛、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、活性炭、钛酸钡、硅藻土。无机填料占皮层材料重量百分比为5%-35%，优选8%-28%，进一步优选10%-25%，皮层材料中含有的比较高的无机填料，主要是这些无机填料的颗粒会在皮层中会形成孔隙，这样有助于芯层中含有的抗菌剂释放，达到持久抗菌效力。
本领域技术人员知晓，在纤维中加入相应功能助剂时，会影响纤维的强度和纺丝性能，本发明主要在皮层中添加无机填料，芯层中只添加植物源抗菌剂或再进一步添加少量助剂，不仅保证了纤维的力学性能，而且保持了纤维的整体可纺性。
以芯层和皮层重量为100计算，芯层所占百分比为：40%-80%，皮层所占百分比为：20%-60%，更进一步优选芯层所占百分比为：55%-75%，皮层所占百分比为：25%-45%。
为了更进一步提高抗菌性能，优选在纤维制造工艺的纺丝油剂中添加植物源抗菌剂，在纤维喷丝后的上油工序中，在纤维表面形成抗菌剂，优选通过浸渍或喷涂的方式。上油工序中的植物源抗菌剂的添加量为纺丝油剂的10-30重量%，由于喷丝后形成皮芯结构的纤维，皮层中具有孔隙，可以使纺丝油剂的植物源抗菌剂渗入其中，经过上油，聚酯纤维不仅在芯层中能够释放抗菌剂，而且表层中也含有抗菌剂，内外层共同作用，进一步提高抗菌性能。
本发明还提供上述植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）将植物源抗菌剂与聚酯切片混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出，冷却并切粒，得到抗菌聚酯母粒，将其作为芯层母粒；
（2）将低熔点聚酯切片、无机填料和色母粒混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出，冷却并切粒，得到皮层母粒；
（3）将芯层母料加入第一螺杆挤出机，经过第一螺杆挤出机的熔融挤出，并将该熔体输送到复合纺丝箱体中，并进一步均匀分配到复合纺丝组件中；
（4）将皮层母料加入第二螺杆挤出机，经过第二螺杆挤出机的熔融挤出，并将该聚酯熔体输送到复合纺丝箱体中，并进一步均匀分配到复合纺丝组件中；
（5）将复合组件中成型的两种成份挤出，由喷丝孔挤出得到皮芯型结构的丝，经冷却、上油、拉伸、定型、卷绕后得到植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维。
上述上油工序中，在纺丝油剂中添加植物源抗菌剂，在纤维表面形成抗菌剂，优选通过油嘴或浸渍的方式。由于喷丝后形成皮芯结构的纤维，皮层中具有孔隙，可以使纺丝油剂的植物源抗菌剂渗入其中，经过上油，聚酯纤维不仅在芯层中能够释放抗菌剂，而且表层中也含有抗菌剂，内外层共同作用，进一步提高抗菌性能。
本发明的植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯可以根据需要具有各种颜色，且还兼具抗菌功能，同时还能保证其力学强度，是一种环保的功能性纤维，具有持久的抗菌性能，具有高染色牢度，可以用于制造各种针织、机织或无纺织物。
与现有技术相比，植物源抗菌剂具有绿色、安全的优点，通过芯层添加抗菌剂，同时在表层形成孔隙两者协同作用，持久稳定释放抗菌效力，并通过在上油工序中，在纺丝油剂中添加抗菌剂，通过皮层的孔隙使抗菌剂渗入，内外层杀菌剂共同作用，具有高效杀菌效力，原料来源安全、成本低、效力高，市场应用前景广阔。
具体实施方式
实施例1：
（1）将从茶叶中提取的植物源抗菌剂与聚酯切片混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出，冷却并切粒，得到抗菌聚酯母粒，将其作为芯层母粒；
（2）将低熔点聚酯切片、硅藻土和蓝色母粒混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出，冷却并切粒，得到皮层母粒；
（3）将芯层母料加入第一螺杆挤出机，经过第一螺杆挤出机的熔融挤出，挤出温度在250-270℃，并将该熔体输送到复合纺丝箱体中，并进一步均匀分配到复合纺丝组件中；
（4）将皮层母料加入第二螺杆挤出机，经过第二螺杆挤出机的熔融挤出，挤出温度在200-250℃，并将该聚酯熔体输送到复合纺丝箱体中，并进一步均匀分配到复合纺丝组件中；
（5）将复合组件中成型的两种成份挤出，由喷丝孔挤出得到皮芯型结构的丝，经冷却、上油、拉伸、定型、卷绕，上油工序中，在纺丝油剂中添加从艾叶中提取的植物源抗菌剂，得到植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维。
上述芯层中的植物源抗菌剂占芯层的百分比为5%，上述蓝色母粒的含量占皮层材料重量百分比为5%，上述无机填料占皮层材料重量百分比为20%，以芯层和皮层重量为100计算，芯层所占百分比为70%，皮层所占百分比为30%。得到的蓝色聚酯纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率达到95%以上，色牢度为4-5级。
实施例2：
（1）将从金银花中提取的植物源抗菌剂与聚酯切片混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出，冷却并切粒，得到抗菌聚酯母粒，将其作为芯层母粒；
（2）将低熔点聚酯切片、硅藻土和黑色母粒混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出，冷却并切粒，得到皮层母粒；
（3）将芯层母料加入第一螺杆挤出机，经过第一螺杆挤出机的熔融挤出，挤出温度在250-270℃，并将该熔体输送到复合纺丝箱体中，并进一步均匀分配到复合纺丝组件中；
（4）将皮层母料加入第二螺杆挤出机，经过第二螺杆挤出机的熔融挤出，挤出温度在200-250℃，并将该聚酯熔体输送到复合纺丝箱体中，并进一步均匀分配到复合纺丝组件中；
（5）将复合组件中成型的两种成份挤出，由喷丝孔挤出得到皮芯型结构的丝，经冷却、上油、拉伸、定型、卷绕，上油工序中，在纺丝油剂中添加从艾叶中提取的植物源抗菌剂，得到植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维。
上述芯层中的植物源抗菌剂占芯层的百分比为6%，上述黑色母粒的含量占皮层材料重量百分比为4%，上述无机填料占皮层材料重量百分比为25%，以芯层和皮层重量为100计算，芯层所占百分比为60%，皮层所占百分比为40%。得到的蓝色聚酯纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率达到95%以上，色牢度为4-5级。

Claims (8)

1.一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维，其特征在于：所述聚酯纤维为皮芯型结构，芯层材料包含聚酯和植物源抗菌剂，皮层材料包含低熔点聚酯和色母粒。
2.根据权利要求1所述的一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维，其特征在于：植物源抗菌剂包括从天然植物中提取的抗菌剂，所述的天然植物包括茶叶、艾叶、甘草、金银花、芦荟等。
3.根据权利要求1所述的一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维，其特征在于：植物源抗菌剂占芯层的百分比为：1%-8%，进一步优选2%-6%。
4.根据权利要求1所述的一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维，其特征在于：皮层材料中加入色母粒，色母粒的含量占皮层材料重量百分比为1%-10%。
5.根据权利要求1所述的一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维，其特征在于：皮层材料还包含多孔的无机填料，所述的无机填料包括二氧化钛、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、活性炭、钛酸钡、硅藻土，无机填料占皮层材料重量百分比为5%-35%，优选8%-28%，进一步优选10%-25%。
6.根据权利要求1所述的一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维，其特征在于：以芯层和皮层重量为100计算，芯层所占百分比为：40%-80%，皮层所占百分比为：20%-60%，更进一步优选芯层所占百分比为：55%-75%，皮层所占百分比为：25%-45%。
7.根据权利要求1所述的一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维，其特征在于：在纤维制造工艺的纺丝油剂中添加植物源抗菌剂，在纤维喷丝后的上油工序中，在纤维表面形成抗菌剂，优选通过浸渍或喷涂的方式，该植物源抗菌剂的添加量为纺丝油剂的10-30重量%。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的一种植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将植物源抗菌剂与聚酯切片混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出，冷却并切粒，得到抗菌聚酯母粒，将其作为芯层母粒；
（2）将低熔点聚酯切片、无机填料和色母粒混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出，冷却并切粒，得到皮层母粒；
（3）将芯层母料加入第一螺杆挤出机，经过第一螺杆挤出机的熔融挤出，并将该熔体输送到复合纺丝箱体中，并进一步均匀分配到复合纺丝组件中；
（4）将皮层母料加入第二螺杆挤出机，经过第二螺杆挤出机的熔融挤出，并将该聚酯熔体输送到复合纺丝箱体中，并进一步均匀分配到复合纺丝组件中；
（5）将复合组件中成型的两种成份挤出，由喷丝孔挤出得到皮芯型结构的丝，经冷却、上油、拉伸、定型、卷绕后得到植物源抗菌功能的双组份熔点差异化有色聚酯纤维；
其中上述上油工序中，在纺丝油剂中添加植物源抗菌剂，优选通过油嘴或浸渍的方式，该植物源抗菌剂的添加量为纺丝油剂的10-30重量%。
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