CN110295409A - 一种抑菌防紫外的涤纶短纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，按重量份计，包括以下组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份；色母粒10～12份；填料4～7份；分散剂1～3份；抑菌剂1～3份；抗紫外线剂2～4份；聚乙烯树脂乳液1～3份；甲基三氟丙基硅油2～4份。本发明的抑菌防紫外的涤纶短纤维具有优异的防紫外抑菌效果；通过加入甲基三氟丙基硅油能赋予纤维卓越的柔软、平滑效果，增强纤维的撕裂强度；通过加入二氧化钛和薰衣草粉提高涤纶的阻燃、抗菌、防紫外性能；甲壳素和1‑(3‑氯‑4‑庚氧苯基)双胍协同作为抑菌剂，抑制微生物的生长或繁殖，提高抑菌和杀菌性能；2‑羟基‑4‑正辛氧基二苯甲酮和油酸咪唑啉协同提高涤纶短纤维的防紫外性能。

Description

一种抑菌防紫外的涤纶短纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及涤纶纤维的技术领域，特别是涉及一种抑菌防紫外的涤纶短纤维及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的高速发展和人们生活水平的不断提高，人们对服装面料的功能性要求及服用的舒适度有了本质的变化，从过去对服装用面料往往注重经济实用性转变为现在将舒适性、功能性和保健性作为主要的考虑因素，因此功能性纤维在服装上得到越来越广泛的应用。
涤纶纤维，其强度高、弹性好、耐热、耐光和耐酸碱性好，具有良好的加工性和易纺性，其面料耐洗耐磨、免烫抗皱，在服装、家纺、装饰等领域被广泛应用，在市场中占有巨大的份额。然而，涤纶纤维存在抑菌差、防紫外能力差、。为了增强涤纶纤维的吸湿性及防静电能力，同时满足高温日晒下涤纶纤维具有防紫外性能，增强服用舒适性，有必要提出一种抑菌防紫外的涤纶短纤维及其制备方法。
发明内容
针对上述不足之处，本发明的目的在于提供一种抑菌防紫外的涤纶短纤维。其具有优异的吸湿透气性能。
本发明的技术方案概述如下：
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，其中，按重量份计，包括以下组分：
优选的是，所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其中，所述填料包括50～60wt％的二氧化钛和40～50wt％薰衣草粉。
优选的是，所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其中，所述分散剂选自聚乙二醇600、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯蜡中的一种或其组合。
优选的是，所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其中，所述抑菌剂包括20～30wt％甲壳素和70～80wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍。
优选的是，所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其中，所述抗紫外线剂包括60～70wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和30～40wt％油酸咪唑啉。
优选的是，所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其中，还包括1～3份的聚氧乙烯脂肪酰胺。
优选的是，所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其中，还包括0.5～2份的聚酰胺树脂。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，其中，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、分散剂、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维。
优选的是，所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，其中，所述纺丝时温度为270～280℃；环吹风风温28～30℃，环吹风风速为0.5～1.0m/min；拉伸倍数为2.5～3.5倍，拉伸温度为155～165℃，卷绕速度为4300～4600m/min。
本发明的有益效果是：
本发明的抑菌防紫外的涤纶短纤维具有优异的防紫外抑菌效果；通过加入甲基三氟丙基硅油能赋予纤维卓越的柔软、平滑效果，增强纤维的撕裂强度；通过加入二氧化钛和薰衣草粉提高涤纶的阻燃、抗菌、防紫外性能；甲壳素和1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍协同作为抑菌剂，抑制微生物的生长或繁殖，提高抑菌和杀菌性能；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和油酸咪唑啉协同提高涤纶短纤维的防紫外性能；通过加入聚氧乙烯脂肪酰胺提高涤纶短纤维的柔软性能和抗静电性能；通过加入聚酰胺树脂提高涤纶的柔性、抗化学品、光泽度和防紫外性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明公开了一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，其中，按重量份计，包括以下组分：
聚对苯二甲酸乙二醇酯由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得，属结晶型饱和聚酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽，在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好；聚乙烯树脂乳液改善涤纶纤维的柔软性能、弹性、耐磨性能和强度；甲基三氟丙基硅油能赋予纤维卓越的柔软、平滑效果，增强纤维的撕裂强度。
作为本案又一实施例，其中，填料包括50～60wt％的二氧化钛和40～50wt％薰衣草粉。为了使该涤纶获得阻燃、抗菌、防紫外性能，本案对材料本身进行了改性，引入了具有协同发挥阻燃、抗菌、防紫外功能的二氧化钛和薰衣草粉，其中，二氧化钛具有突出的阻燃性能和防紫外性能，薰衣草粉则具有抗菌和防紫外功能。
作为本案又一实施例，其中，分散剂选自聚乙二醇600、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯蜡中的一种或其组合。分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的颜料分散体，改性颜料粒子表面性质，调整颜料粒子的运动性，本发明优选的分散剂为聚乙二醇600、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯蜡。
作为本案又一实施例，其中，抑菌剂包括20～30wt％甲壳素和70～80wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍。甲壳素和1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍协同作为抑菌剂，抑制微生物的生长或繁殖，提高抑菌和杀菌性能。
作为本案又一实施例，其中，抗紫外线剂包括60～70wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和30～40wt％油酸咪唑啉。2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮能强烈吸收波长为270～380nm的紫外线，油酸咪唑啉为紫外稳定剂，二者协同提高涤纶短纤维的防紫外性能。
作为本案又一实施例，其中，还包括1～3份的聚氧乙烯脂肪酰胺。通过加入聚氧乙烯脂肪酰胺提高涤纶短纤维的柔软性能和抗静电性能。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～2份的聚酰胺树脂。通过加入聚酰胺树脂提高涤纶的柔性、抗化学品、光泽度和防紫外性能。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，其中，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、分散剂、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维。
作为本案又一实施例，其中，纺丝时温度为270～280℃；环吹风风温28～30℃，环吹风风速为0.5～1.0m/min；拉伸倍数为2.5～3.5倍，拉伸温度为155～165℃，卷绕速度为4300～4600m/min。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，按重量份计，包括以下组分：
填料包括50wt％的二氧化钛和50wt％薰衣草粉；抑菌剂包括20wt％甲壳素和80wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍；抗紫外线剂包括60wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和40wt％油酸咪唑啉。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、聚乙二醇600、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维；纺丝时温度为270℃；环吹风风温28℃，环吹风风速为0.5m/min；拉伸倍数为2.5倍，拉伸温度为155℃，卷绕速度为4300m/min。
实施例2：
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，按重量份计，包括以下组分：
填料包括50～60wt％的二氧化钛和40～50wt％薰衣草粉；抑菌剂包括25wt％甲壳素和75wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍；抗紫外线剂包括62wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和38wt％油酸咪唑啉。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、乙烯-丙烯酸共聚物、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维；纺丝时温度为275℃；环吹风风温29℃，环吹风风速为0.7m/min；拉伸倍数为3.0倍，拉伸温度为160℃，卷绕速度为4500m/min。
实施例3：
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，按重量份计，包括以下组分：
填料包括60wt％的二氧化钛和40wt％薰衣草粉；抑菌剂包括30wt％甲壳素和70wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍；抗紫外线剂包括70wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和30wt％油酸咪唑啉。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、聚乙烯蜡、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维；纺丝时温度为280℃；环吹风风温30℃，环吹风风速为1.0m/min；拉伸倍数为3.5倍，拉伸温度为165℃，卷绕速度为4600m/min。
对比例1：
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，按重量份计，包括以下组分：
填料包括50wt％的二氧化钛和50wt％薰衣草粉；抑菌剂包括20wt％甲壳素和80wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍；抗紫外线剂包括60wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和40wt％油酸咪唑啉。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、聚乙二醇600、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维；纺丝时温度为270℃；环吹风风温28℃，环吹风风速为0.5m/min；拉伸倍数为2.5倍，拉伸温度为155℃，卷绕速度为4300m/min。
对比例2：
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，按重量份计，包括以下组分：
填料为二氧化钛；抑菌剂包括20wt％甲壳素和80wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍；抗紫外线剂包括60wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和40wt％油酸咪唑啉。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、聚乙二醇600、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维；纺丝时温度为270℃；环吹风风温28℃，环吹风风速为0.5m/min；拉伸倍数为2.5倍，拉伸温度为155℃，卷绕速度为4300m/min。
对比例3：
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，按重量份计，包括以下组分：
填料包括50～60wt％的二氧化钛和40～50wt％薰衣草粉；抑菌剂为甲壳素；抗紫外线剂包括62wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和38wt％油酸咪唑啉。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、乙烯-丙烯酸共聚物、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维；纺丝时温度为275℃；环吹风风温29℃，环吹风风速为0.7m/min；拉伸倍数为3.0倍，拉伸温度为160℃，卷绕速度为4500m/min。
对比例4：
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，按重量份计，包括以下组分：
填料包括50～60wt％的二氧化钛和40～50wt％薰衣草粉；抑菌剂包括25wt％甲壳素和75wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍；抗紫外线剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、乙烯-丙烯酸共聚物、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维；纺丝时温度为275℃；环吹风风温29℃，环吹风风速为0.7m/min；拉伸倍数为3.0倍，拉伸温度为160℃，卷绕速度为4500m/min。
对比例5：
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，按重量份计，包括以下组分：
填料包括60wt％的二氧化钛和40wt％薰衣草粉；抑菌剂包括30wt％甲壳素和70wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍；抗紫外线剂包括70wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和30wt％油酸咪唑啉。
一种抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、聚乙烯蜡、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维；纺丝时温度为280℃；环吹风风温30℃，环吹风风速为1.0m/min；拉伸倍数为3.5倍，拉伸温度为165℃，卷绕速度为4600m/min。
不同列出实施例1～3和对比例1～6的实验测试结果如下表所示：
由表1可见，实施例1～3与对比例1～5相比，本发明的涤纶短纤维抗紫外抑菌均较好。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (9)

1.一种抑菌防紫外的涤纶短纤维，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其特征在于，所述填料包括50～60wt％的二氧化钛和40～50wt％薰衣草粉。
3.根据权利要求1所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其特征在于，所述分散剂选自聚乙二醇600、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯蜡中的一种或其组合。
4.根据权利要求1所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其特征在于，所述抑菌剂包括20～30wt％甲壳素和70～80wt％1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍。
5.根据权利要求1所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其特征在于，所述抗紫外线剂包括60～70wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和30～40wt％油酸咪唑啉。
6.根据权利要求1所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其特征在于，还包括1～3份的聚氧乙烯脂肪酰胺。
7.根据权利要求1所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维，其特征在于，还包括0.5～2份的聚酰胺树脂。
8.根据权利要求1～7任一项所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、色母粒、聚乙烯树脂乳液、甲基三氟丙基硅油、二氧化钛、薰衣草粉、分散剂、甲壳素、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、油酸咪唑啉、聚氧乙烯脂肪酰胺和聚酰胺树脂混合，采用双螺杆挤出机，进行熔融共混挤出，制备得到母粒；
2)以母粒为原料，通过熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，牵伸和卷绕制备得到涤纶短纤维。
9.根据权利要求8所述的抑菌防紫外的涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，所述纺丝时温度为270～280℃；环吹风风温28～30℃，环吹风风速为0.5～1.0m/min；拉伸倍数为2.5～3.5倍，拉伸温度为155～165℃，卷绕速度为4300～4600m/min。
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