CN110904522A - 一种富勒烯亲肤复合纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富勒烯亲肤复合纤维及其制备方法。该复合纤维基础纤维92‑98%、富勒烯0.1‑3.5%，余量为助剂；所述助剂由丝蛋白、纳米银和亲水性化合物组合而成。将基础纤维与富勒烯混合，投入搅拌器中混合均匀，得混合物A；将母粒和助剂混合后，等离子照射3‑8秒，浸入分散溶液中，搅拌均匀后，熔融纺丝，即得富勒烯亲肤复合纤维。该复合纤维亲肤性好，力学性能强，且制备方法简单，用此纤维制备的面料回弹性好，抗菌力强，适合用于婴幼儿用料。

Description

一种富勒烯亲肤复合纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于抗菌功能纤维技术领域，具体涉及一种富勒烯亲肤复合纤维及其制备方法。
背景技术
富勒烯是一种完全由碳组成的中空分子，形状呈球形、椭球型、柱型或管型。富勒烯的结构与石墨烯很相似，不仅含有六元环还有五元环，偶尔还有七元环。特殊的结构决定了富勒烯的良好的力学性能。
随着生活水平的提高，人们对纺织品的质量越来越高的要求。尤其女性和婴幼儿的服饰用料，都希望取材天然，亲肤抑菌效果强。如何制备出一种自身即具有亲肤性好，且成本低廉的抗菌效果强的的纤维，满足人们的生活需要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种富勒烯亲肤复合纤维及其制备方法，该复合纤维亲肤性好，力学性能强，且制备方法简单，用此纤维制备的面料回弹性好，抗菌力强，适合用于婴幼儿用料。
一种富勒烯亲肤复合纤维，包括以下按重量分数计的组分：基础纤维92-98%、富勒烯0.1-3.5%，余量为助剂；所述助剂由丝蛋白、纳米银和亲水性化合物组合而成。
作为改进的是，所述基础纤维为蚕丝纤维、涤纶纤维或锦纶纤维中一种或多种混合而成。
作为改进的是，所述助剂中丝蛋白、纳米银和亲水性化合物的摩尔比为2-5：1:6-12。
进一步改进的是，所述亲水性化合物为氨基酸、磺酸钠或淀粉。
作为改进的是，所述富勒烯由C60或C70。
上述富勒烯亲肤复合纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按重量份数称取各组分；
步骤2，将基础纤维与富勒烯混合，投入搅拌器中混合均匀，得混合物A；
步骤3，将混合物A投入投入挤出机中挤出母粒；
步骤4，将母粒和助剂混合后，等离子照射3-8秒，浸入分散溶液中，搅拌均匀后，熔融纺丝，即得富勒烯亲肤复合纤维。
作为改进的是，步骤2中混合速度为180-250rpm。
作为改进的是，步骤3中挤出机的挤出温度为220-240℃。
作为改进的是，步骤4中熔融纺丝的温度为200-280℃。
有益效果：
与现有技术相比，本发明提供的一种富勒烯亲肤复合纤维及其制备方法，该复合纤维通过将富勒烯与基础纤维混合后共混后，富勒烯负载在纤维上，再与助剂混合后等离子照射处理，提高了助剂与纤维的融合性，再进行拉丝。所得复合纤维力学性能优良，亲肤性佳，且成本低廉。
具体实施方式
实施例1
一种富勒烯亲肤复合纤维，包括以下按重量分数计的组分：基础纤维92%、富勒烯0.1%，余量为助剂；所述助剂由丝蛋白、纳米银和亲水性化合物组合而成，且丝蛋白、纳米银和亲水性化合物的摩尔比为2：1:6。
其中，所述基础纤维为涤纶纤维。所述亲水性化合物为氨基酸。
上述富勒烯亲肤复合纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按重量份数称取各组分；
步骤2，将基础纤维与富勒烯混合，投入搅拌器中180rpm混合均匀，得混合物A；
步骤3，将混合物A投入投入挤出机中220℃下挤出母粒；
步骤4，将母粒和助剂混合后，等离子照射3秒，浸入分散溶液中，搅拌均匀后，200℃下熔融纺丝，即得富勒烯亲肤复合纤维。
对富勒烯亲肤复合纤维进行测试，采用箱内热称法测试，回潮率为1.02%，按照GBT 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中对金黄色葡萄球菌的抑菌率的测试方法进行检测，抑菌效果为89%，抑菌耐久度为38.9%；将开松纤维浸没于水，使纤维充分吸水平衡后，用离心罐脱水，纤维所保持的各种水分总量的百分数即为所测保水率，测试的保水率为3.56%。做成面料后，亲肤效果佳，不易过敏，尤其适合婴幼儿使用。
实施例2
一种富勒烯亲肤复合纤维，包括以下按重量分数计的组分：基础纤维98%、富勒烯3.5%，余量为助剂；所述助剂由丝蛋白、纳米银和亲水性化合物组合而成，且摩尔比为5：1: 12。
其中，所述基础纤维为蚕丝纤维、涤纶纤维或锦纶纤维中一种或多种混合而成。
所述亲水性化合物为氨基酸、磺酸钠或淀粉。
上述富勒烯亲肤复合纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按重量份数称取各组分；
步骤2，将基础纤维与富勒烯混合，投入搅拌器中250rpm混合均匀，得混合物A；
步骤3，将混合物A投入投入挤出机中240℃挤出母粒；
步骤4，将母粒和助剂混合后，等离子照射3-8秒，浸入分散溶液中，搅拌均匀后，280℃熔融纺丝，即得富勒烯亲肤复合纤维。
对富勒烯抗菌复合纤维进行测试，采用箱内热称法测试，回潮率为1.04%，按照GBT 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中对金黄色葡萄球菌的抑菌率的测试方法进行检测，抑菌效果为92%，抑菌耐久度为41.2%；将开松纤维浸没于水，使纤维充分吸水平衡后，用离心罐脱水，纤维所保持的各种水分总量的百分数即为所测保水率，测试的保水率为3.68%。对实施例2的产品进行耐洗测试，发现通过此方法添加的纳米银，有效的嵌入在纤维中，纤维的耐洗能力提高。采用12000rpm的转速打磨，仍然都保留着82%的抑菌效果。
实施例3
一种富勒烯亲肤复合纤维，包括以下按重量分数计的组分：基础纤维95%、富勒烯2.5%，余量为助剂；所述助剂由丝蛋白、纳米银和亲水性化合物组合而成，摩尔比为4：1:10。
其中，所述基础纤维为蚕丝纤维、涤纶纤维或锦纶纤维中一种或多种混合而成。
所述亲水性化合物为氨基酸、磺酸钠或淀粉。
所述富勒烯由C60或C70。
上述富勒烯亲肤复合纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按重量份数称取各组分；
步骤2，将基础纤维与富勒烯混合，投入搅拌器中200rpm混合均匀，得混合物A；
步骤3，将混合物A投入投入挤出机中230℃挤出母粒；
步骤4，将母粒和助剂混合后，等离子照射5秒，浸入分散溶液中，搅拌均匀后，250℃熔融纺丝，即得富勒烯亲肤复合纤维。
对富勒烯抗菌复合纤维进行测试，采用箱内热称法测试，回潮率为1.08%，按照GBT 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中对金黄色葡萄球菌的抑菌率的测试方法进行检测，抑菌效果为89%，抑菌耐久度为39.6%；将开松纤维浸没于水，使纤维充分吸水平衡后，用离心罐脱水，纤维所保持的各种水分总量的百分数即为所测保水率，测试的保水率为3.42%。
对比例1
去掉富勒烯，进行测试，其余实验条件参照实施例2。
对富勒烯亲肤复合纤维进行测试，采用箱内热称法测试，回潮率为1.04%，按照GBT 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中对金黄色葡萄球菌的抑菌率的测试方法进行检测，抑菌效果为68%，抑菌耐久度为25.6%；将开松纤维浸没于水，使纤维充分吸水平衡后，用离心罐脱水，纤维所保持的各种水分总量的百分数即为所测保水率，测试的保水率为2.03%。
从对比例1的结果中可以看出，本发明保水效果好，亲肤效果强，非常适合用于小朋友的衣服面料。
对比例2
去掉步骤4中纳米银的添加，其余同实施例2。对富勒烯抗菌复合纤维进行测试，采用箱内热称法测试，回潮率为1.04%，按照GB T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中对金黄色葡萄球菌的抑菌率的测试方法进行检测，抑菌效果为60%，抑菌耐久度为25.4%；将开松纤维浸没于水，使纤维充分吸水平衡后，用离心罐脱水，纤维所保持的各种水分总量的百分数即为所测保水率，测试的保水率为3.25%。
从上述结果可以看出，纳米银的使用有助于提高纤维的抗菌效果，杀菌抑菌效果强，亲肤性强。
综上所述，本发明中纳米银与富勒烯的协同作用提高了纤维的抗菌抑菌效果，且符合纤维保水性强，回潮率低，具有良好的应用前景。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种富勒烯亲肤复合纤维，其特征在于，包括以下按重量分数计的组分：基础纤维92-98%、富勒烯0.1-3.5%，余量为助剂；所述助剂由丝蛋白、纳米银和亲水性化合物组合而成。
2.根据权利要求1所述的富勒烯亲肤复合纤维，其特征在于，所述基础纤维为蚕丝纤维、涤纶纤维或锦纶纤维中一种或多种混合而成。
3.根据权利要求1所述的富勒烯亲肤复合纤维，其特征在于，所述助剂中丝蛋白、纳米银和亲水性化合物的摩尔比为2-5：1:6-12。
4.根据权利要求3所述的富勒烯亲肤复合纤维，其特征在于，所述亲水性化合物为氨基酸、磺酸钠或淀粉。
5.根据权利要求1所述的富勒烯亲肤复合纤维，其特征在于，所述富勒烯由C60或C70。
6.基于权利要求1所述的富勒烯亲肤复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，按重量份数称取各组分；步骤2，将基础纤维与富勒烯混合，投入搅拌器中混合均匀，得混合物A；步骤3，将混合物A投入投入挤出机中挤出母粒；步骤4，将母粒和助剂混合后，等离子照射3-8秒，浸入分散溶液中，搅拌均匀后，熔融纺丝，即得富勒烯亲肤复合纤维。
7.根据权利要求6所述的富勒烯亲肤复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤2中混合速度为180-250rpm。
8.根据权利要求6所述的富勒烯抗菌复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤3中挤出机的挤出温度为220-240℃。
9.根据权利要求6所述的富勒烯抗菌复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤4中熔融纺丝的温度为200-280℃。
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