CN111364121A - 一种抗菌导电纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌导电纤维及其制备方法，包括含有抗菌剂和树脂基体的皮层，以及含有抗菌剂，导电组分和树脂机体的芯层，所述抗菌剂的含量自皮层向芯层逐渐减小；所述芯层在径向截面的面积自纤维径向截面的几何中心向皮层延伸而逐渐减小，形成至少三个延伸端，所述延伸端在径向截面上的端头均为具有一定曲率的曲线。本发明提供的抗菌导电纤维的芯层采用异形截面，使得复合纤维在摩擦中产生的静电电荷集中在芯层的延伸端，利用尖端放电现象将电荷耗散，而自芯层向皮层形成的抗菌剂梯度则为纤维提供了持久的抗菌效果。

Description

一种抗菌导电纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于化纤技术领域，具体地说，涉及一种抗菌导电纤维及其制备方法。
背景技术
在目前的生产制造环境中，静电接地是防止静电危害的主要措施之一，采用直接或间接的静电接地系统，可使带电体上的电荷向大地泄漏、消散，从而避免静电危害。但在实际生产中，有些场合无法做到完全的静电接地，在这种情况下，一般需要采用等电位连接的方法，即将多个彼此间没有良好导电通路的物体进行导电性连接，使各个物体相互间大体处于相同的电位，但此种措施仍具有一定的危险性。为解决这些问题，常会在生产环境中准备防静电的用品，或者为工作人员准备特殊的工作服装，该类服装采用皮芯结构的导电纤维制成，以将静电耗散。但是，常规的皮芯型复合导电纤维常为芯层外露的纤维，由于没有较小的尖端，需要在纤维表面传导表面电荷，并通过接地处理将电荷耗散，不适用于防静电工作服装。
此外，随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们对卫生和健康的要求越来越高，对纤维制品的抗菌需求也迅速发展起来。尤其是公共场所的纺织用品(如火车上的桌布、卧铺垫单、盖单，医院里病床的床上用品等)；服装(尤其是日常穿着的内衣、运动服等)、鞋袜及家纺产品。对于抗菌织物而言，目前市场上主要分为两种：一种是经过后整理工序加工而成的抗菌织物，加工方法分为表面涂层，树脂整理和微胶囊法，经后整理加工方法而成的织物具有一些缺点，如抗菌的效果差，耐久性差，对人体具有较大的毒副作用，日渐不能满足人们对绿色环保的需要。另一类是采用抗菌纤维为原料制成的抗菌织物，抗菌纤维大致分为两种：一种是本身带有抗菌功能的天然抗菌纤维，如：大麻、竹纤维；另一种是在化纤纺丝的过程中把抗菌介质加入其中经湿法纺丝或熔融纺丝制成的抗菌纤维，称为人工抗菌纤维。它在很大程度上弥补了后整理抗菌织物的不足，以及天然抗菌纤维的局限性，具有持久性好，耐洗涤和安全性高的特点，备受人们的关注。
申请号为200710075982.0的中国专利公开了一种耐久高性能复合导电纤维及制造方法，该发明的复合导电纤维是由导电层和非导电层所组成，其中导电层为含有20～30wt％导电成分和含有80～70wt％非导电成分的载体树脂所组成，非导电层为聚酯或聚酰胺成纤高聚物，导电层为三叶型和多层型。导电层中的导电成分为高导电炭黑，并利用混炼的方法将导电成分分散于载体树脂中，且经双螺杆造粒而形成导电粒子。导电粒子和非导电层聚酯或聚酰胺成纤高聚物熔融后通过特殊设计的三叶型和多层型复合喷丝组件经复合纺丝加工技术而制成。虽然该发明的一个实施例中采用了具有尖端的异形芯层导电纤维，但是该芯层外露，通过接地处理将电荷耗散，应用范围有限。
申请号为201410652649.1的中国专利公开了一种铜系抗菌纤维及其制备方法，所述铜系抗菌纤维的横截面具有皮芯结构，皮层含有抗菌剂和载体树脂，芯层含有成纤高聚物，铜系抗菌纤维的制备方法包括以下步骤：将包括载体树脂粉体和铜系抗菌剂粉末的抗菌母粒配料混合均匀获得混合粉体；将混合粉体加入到双螺杆挤出机中挤出得到抗菌母粒；将作为皮层的抗菌母粒和作为芯层的成纤高聚物复合纺丝制备铜系抗菌纤维。该发明虽然提供了良好的抗菌效果，但是无法满足抗静电的要求。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种具有抗菌功能的抗静电导电纤维，采用可尖端放电的异形芯层设计，使得纤维不经过接地处理即可实现静电耗散，同时可保持长久的抗菌效果。
为达到上述目的，本发明采用技术方案的基本构思是：
本发明提供了一种抗菌导电纤维，包括含有抗菌剂和树脂基体的皮层，以及含有抗菌剂，导电粉体和树脂机体的芯层，所述抗菌剂的含量自皮层向芯层逐渐减小；所述芯层在径向截面的面积自纤维径向截面的几何中心向皮层延伸而逐渐减小，形成至少三个延伸端，所述延伸端在径向截面上的端头均为具有一定曲率的曲线。
本发明的进一步方案为：皮层与芯层的质量比为80～95:20～5，优选为85～95:15～8，所述皮层包括以占纤维总重量计的如下成分：抗菌剂0.45～1.2wt％，抗氧剂0.05～1wt％，辅助抗氧剂0.05～1wt％，润滑剂0.1～1.5wt％，钝化剂0.1～1wt％，皮层的其余部分为树脂基体；所述芯层包括以占纤维总重量计的如下成分：抗菌剂0.1～0.3wt％，抗氧剂0.05～1wt％，辅助抗氧剂0.05～1wt％，润滑剂0.5～2wt％，导电组分10～40wt％，芯层的其余部分为树脂基体；
上述方案中，采用芯层具有若干延伸端的导电纤维制备成防静电织物时，即使在无有效接地的情况下使用，其表面电荷仍可通过电晕放电向空气中电离。具体说来，复合导电纤维将表面电荷引入其具有独特截面的芯层中，而延伸端端头处的曲率较大，电场易于集中在该处形成不均匀的电场，从而持续产生微弱的尖端放电现象，不断地将表面电荷耗散，从而达到静电防护的效果。此外，电荷耗散的过程为电晕放电，阻止了细菌在纤维表面的粘附，同时也可将芯层抗菌剂中的金属离子缓慢引导向皮层，实现抗菌剂的缓释效果。
本发明的进一步方案为：所述纤维还包括分布于皮层与芯层之间的夹层，所述夹层与芯层的重量比为1:3～5，所述夹层含有抗菌剂和树脂基体，包括以占纤维总重量计的如下成分：抗菌剂1.8～3.0wt％，抗氧剂0.1～0.5wt％，辅助抗氧剂0.1～0.5wt％，润滑剂0.3～1.8wt％，夹层的其余部分为树脂基体。
上述方案中，为了进一步实现抗菌剂的缓释，在芯层与皮层之间设置具有一定抗菌剂含量的夹层，且夹层抗菌剂重金属元素的含量低于皮层并且高于芯层，使得抗菌剂的金属成分在纤维使用过程可逐步向外迁移，保证了纤维的持久抗菌性。
本发明的进一步方案为：所述夹层还包括遮光剂，在芯层使用碳纳米材料时起遮蔽作用以提高纤维的染色性能，所述遮光剂为无机金属氧化物或非金属氧化物的高折射率纳米微粒，包括但不限于针状或盘状二氧化硅，二氧化钛，二氧化锡，粒径范围在70nm～800nm。
本发明的进一步方案为：所述夹层在熔融状态下经超声处理后与熔融态的芯层材料和皮层材料经不同螺杆机送入纺丝组件进行纺丝。
本发明的进一步方案为：所述延伸端与皮层外周间的距离不为0，所述夹层在纤维的径向截面上设于芯层的各延伸端之间。
上述方案中，芯层的延伸端未触及皮层的外周面，形成内导型纤维，引导静电电荷聚集在延伸端端头，并利用尖端放电现象实现电荷的耗散，相比现有技术中将芯层外露设置的导电纤维，省去了接地处理，应用范围更广。并且由于延伸端的端头为具有一定曲率的圆弧状，因此，不会使电荷耗散过分集中地发生在延伸端对应的区域，使得抗菌剂金属成分在电晕放电作用下向外迁移的过程更为均匀。而将夹层设置在延伸端之间也是为了均衡电晕放电作用对抗菌剂的迁移效果。
本发明的进一步方案为：皮层，夹层和芯层的树脂基体分别独立地选自PA6，PA66，PET，PP，PBT或PE；优选的，皮层，夹层和芯层选用的树脂基体互不相同。
本发明的进一步方案为：抗菌剂选自铜粉，氧化铜，氧化亚铜，氯化铜，氯化亚铜，溴化铜，硫化铜，氢氧化铜，草酸铜，钼酸铜，硼酸铜，碳酸铜，硝酸铜，硫酸铜中的一种或几种；所述导电组分包括纳米导电粉体和占导电组分总重量0.5～4wt％的分散剂，所述纳米导电粉体选自碳黑，碳纳米管，碳纤维，TiO2，SnO2，ZnO或CuI，所述分散剂包括非离子性聚丙烯酰胺、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚氧乙烯醇醚硫酸盐、失水山梨醇酯或非离子氟碳类。
上述方案中，将分散剂与白油按1:1混合，搅拌30min后按比例与纳米导电粉体送入高速混合机内混合均匀得到导电组分。
本发明的进一步方案为：抗氧剂选自Irganox 1098或Irganox 1010，辅助抗氧剂选自Irgafox168或Irganox B 225，钝化剂选自Irganox MD 1024或Irganox1076，润滑剂选自聚乙烯蜡，石蜡，硬脂酸钠，硬脂酸钙，硬脂酸钡中的一种或几种。
本发明还提供了一种如上所述抗菌导电纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)将磨成粉料的皮层树脂基体与抗菌剂和其他助剂混合后熔融挤出得到皮层母粒；
(2)将磨成粉料芯层树脂基体与抗菌剂，导电粉体和其他助剂混合后熔融挤出得到芯层母粒；
(3)将步骤(1)的皮层母粒和步骤(2)的芯层母粒熔融后复合纺丝得到抗菌导电纤维；
所述步骤(2)中，先将磨成粉料芯层树脂基体与抗菌剂，抗氧剂，辅助抗氧剂，润滑剂混合并熔融挤出得到一次母粒，然后再将纳米导电粉体喂料与一次母粒熔融挤出得到芯层母粒。
上述方法中，将芯层树脂基体先与抗菌剂熔融挤出得到一次母粒之后再与纳米导电粉体混合，可以提高抗菌剂的均匀程度，保证导电纳米材料与抗菌剂的均匀分布，防止抗菌剂与纳米导电粉体间产生团聚导致抗菌效果下降。
根据上述制备方法，步骤(2)之后还包括将磨成粉料的夹层树脂基体与抗菌剂和其他助剂混合熔融挤出得到夹层母粒，将经过超声处理的熔融态夹层母粒，以及步骤(3)中熔融态的皮层母粒和芯层母粒经不同螺杆机送入纺丝组件中进行纺丝。。
上述方法中，本专利的相关工作人员发现，在导电纤维的皮芯结构间设置新的夹层，可以提高纤维的抗菌持久性，并且对该夹层结构在纺丝前的熔融状态进行短时间低功率的超声处理，可以有效提高其表面性能并且在纺丝成品的夹层中形成略为疏松的结构，可进一步提高抗菌剂自芯层向外层的缓释效果，并且使得夹层分别与皮层和芯层之间的交联度提高，提高了纤维各层在径向上的连接强度。
根据上述制备方法，所述超声处理的时间为2～4min，超声功率为40～80W。
根据上述制备方法，所述导电纤维的制备具体包括如下步骤：
(A)制备皮层树脂基体：将皮层树脂基体加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的皮层树脂粉体；
(B)混合抗菌成分与皮层树脂粉体：抗菌剂0.45～1.2wt％，抗氧剂0.05～1wt％，辅助抗氧剂0.05～1wt％，润滑剂0.1～1.5wt％，钝化剂0.1～1wt％和皮层树脂粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得皮层预分散粉体；
(C)制备皮层母粒：将皮层预分散粉体喂入双螺杆挤出机中，调节挤出机各区温度和螺杆转速，挤出、冷却成条，经铸带并切粒制备成皮层母粒。
(D)制备芯层树脂基体：将芯层树脂基体加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3000rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的芯层树脂粉体；
(E)混合抗菌成分与芯层树脂粉体：抗菌剂0.1～0.3wt％，抗氧剂0.05～1wt％，辅助抗氧剂0.05～1wt％，润滑剂0.5～2wt％和芯层树脂粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得芯层第一预分散粉体；
(F)制备芯层第一母粒：将芯层第一预分散粉体喂入双螺杆挤出机中，调节挤出机各区温度和螺杆转速，挤出、冷却成条，经铸带并切粒制备成芯层第一母粒。
(G)制备芯层母粒：将占导电组分0.5～4wt％的分散剂与白油按1:1混合，搅拌30min后与纳米导电粉体送入高速混合机内以400rpm的速度混合20min混合均匀得到占芯层质量为10～40wt％的导电组分，再将芯层第一母粒干燥后加入双螺杆挤出机的主料仓，将混合完毕的导电组分以侧螺杆喂入，调节挤出机各区温度和螺杆转速，挤出、冷却成条，经铸带并切粒制备成芯层第一母粒。导电组分的的侧喂入比例为37％。
(H)纺丝：将芯层母粒与皮层母粒以按质量比80～95:20～5分别熔融后经不同的螺杆挤出机送入纺丝组件进行纺丝得到纤维。
在导电纤维具有夹层时，上述制备方法还包括步骤(G)之后的步骤G(1～4)：
(G1)制备夹层树脂基体：将夹层树脂基体加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的皮层树脂粉体；
(G2)混合抗菌成分与夹层树脂粉体：抗菌剂1.8～3.0wt％，抗氧剂0.1～0.5wt％，辅助抗氧剂0.1～0.5wt％，润滑剂0.3～1.8wt％和夹层树脂粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得夹层预分散粉体；
(G3)制备夹层母粒：将夹层预分散粉体喂入双螺杆挤出机中，调节挤出机各区温度和螺杆转速，挤出、冷却成条，经铸带并切粒制备成夹层母粒；
(G4)超声处理：将夹层母粒进行熔融，并且在熔融态下经40～80W的超声处理2～4min后与熔融态的芯层母料和皮层母料分别经不同的螺杆挤出机送入纺丝组件进行纺丝，夹层与芯层的质量比为1:3～5。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1.本发明提供的导电纤维的截面为特殊设计的内三叶形，叶片的延伸端呈圆弧状设置，在无需接地的条件下即可持续微弱的逸散电荷，达到抗静电的效果，并且由于电场不过分集中于尖端，使得静电耗散过程中抗菌剂的金属有效成分向纤维表面发生迁移，提高了抗菌耐久性；
2.本发明提供的导电纤维在芯层的导电母粒中也加入了铜系抗菌剂，且其含量低于皮层，使得芯层的铜系抗菌剂可逐步向皮层迁移，保证了纤维的持久抗菌性；
3.本发明提供的导电纤维在皮芯结构间设置新的夹层，可以提高纤维的抗菌持久性，并且对该夹层结构在纺丝前的熔融状态进行短时间低功率的超声处理，可以有效提高其表面性能并且在纺丝成品的夹层中形成略为疏松的结构，可进一步提高抗菌剂自芯层向外层的缓释效果，并且使得夹层分别与皮层和芯层之间的交联度提高，提高了纤维各层在径向上的连接强度。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明实施例1中纤维径向截面的结构示意图；
图2是本发明实施例2中纤维径向截面的结构示意图。
图中：1—芯层，11—延伸端，2—皮层，3—夹层。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
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中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例中，采用如下方法制备抗菌导电纤维：
(A)制备皮层树脂基体：将相对粘度为1.2的PBT切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PBT粉体，所述PBT粉体的堆密度为0.70g/ml；
(B)混合抗菌成分与皮层树脂粉体：将占皮层总质量为1.2wt％的铜粉(200nm)，1.0wt％的钝化剂Irganox MD 1024，1.0wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，1.0wt％的抗氧剂Irgafox 1098，0.1wt％的润滑剂聚乙烯蜡和PBT粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PBT基抗菌切片预分散粉体。
(C)制备皮层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：215℃，第二区225℃，第三区230℃，第四区235℃，机头230℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成皮层PBT抗菌母粒。PBT抗菌母粒熔指为：36.20g/10min。
(D)制备芯层树脂基体：将熔指为40g/10min的PA6切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3000rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PA6粉体，所述PA6粉体的堆密度为0.70g/ml；
(E)混合抗菌成分与芯层树脂粉体：将占芯层质量为0.3wt％的氯化亚铜，1wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，1wt％的抗氧剂Irgafox 1098，2wt％的润滑剂聚乙烯蜡和PA6粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PA6基导电、抗菌预制母粒预分散粉体。
(F)制备芯层第一母粒：将(E)中得到的混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：215℃，第二区225℃，第三区230℃，第四区235℃，机头230℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成第一PA6基导电、抗菌预制母粒。PA6基导电、抗菌预制母粒的熔指为：28.90g/10min。
(G)制备芯层母粒：将占导电组分3wt％的分散剂脂肪酸甲酯乙氧基化物与白油按1:1混合，搅拌30min后与纳米导电粉体碳黑VXC500送入高速混合机内以400rpm的速度混合20min混合均匀得到占芯层质量为40wt％的导电组分，再将(F)中得到的PA6基导电、抗菌预制母粒干燥后加入双螺杆挤出机的主料仓，混合完毕的导电组分以侧螺杆喂入，挤出、冷却成条，切粒得PA6基导电、抗菌母粒。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：245℃，第二区255℃，第三区255℃，第四区255℃，机头255℃，螺杆转速400rpm，导电组分的侧喂入比例为37％。经铸带并切粒，制备成芯层PA6基导电、抗菌母粒。PA6基导电、抗菌母粒的熔指为：18.20g/10min。
(H)纺丝：将作为皮层的PBT基抗菌母粒和作为芯层的PA6基导电、抗菌母粒按质量比85:15比例分别熔融后经不同的螺杆挤出机送入纺丝组件进行纺丝，得到截面形状为“内三叶型”结构的内导型复合抗静电、抗菌纤维FDY。联苯温度265℃；芯层螺杆温度：第一区：260℃，第二区265℃，第三区260℃，机头265℃，管道265℃；皮层螺杆温度：第一区：265℃，第二区260℃，第三区260℃，机头260℃，管道260℃；纺速：2800m/min；牵倍3.1。
实施例2
本实施例中，采用如下方法制备抗菌导电纤维：
(A)制备皮层树脂基体：将相对粘度为1.2的PET切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用8℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为50～70目的PET粉体，所述PET粉体的堆密度为0.65g/ml；
(B)混合抗菌成分与皮层树脂粉体：将占皮层总质量为0.45wt％的氯化铜，0.1wt％的钝化剂Irganox 1076，0.05wt％的辅助抗氧剂Irgafox B 225，0.5wt％的抗氧剂Irgafox 1010，0.7％的润滑剂硬脂酸钡，0.8％的润滑剂硬脂酸钠和PET粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PET基抗菌切片预分散粉体。
(C)制备皮层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：210℃，第二区225℃，第三区235℃，第四区240℃，机头235℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成皮层PET抗菌母粒。PET抗菌母粒熔指为：35.80g/10min。
(D)制备芯层树脂基体：将熔指为35g/10min的PA66切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用9℃的冷却水，在3000rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为50～70目的PA66粉体，所述PA66粉体的堆密度为0.75g/ml；
(E)混合抗菌成分与芯层树脂粉体：将占芯层质量为0.1wt％的氢氧化铜，0.05wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，0.05wt％的抗氧剂Irgafox 1010，0.5wt％的润滑剂石蜡和PA66粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PA66基导电、抗菌预制母粒预分散粉体。
(F)制备芯层第一母粒：将(E)中得到的混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：220℃，第二区230℃，第三区245℃，第四区255℃，机头240℃，螺杆转速260rpm，经铸带并切粒，制备成第一PA66基导电、抗菌预制母粒。PA66基导电、抗菌预制母粒的熔指为：31.60g/10min。
(G)制备芯层母粒：将占导电组分0.5wt％的分散剂聚氧乙烯醇醚硫酸盐与白油按1:1混合，搅拌30min后与碳纳米管送入高速混合机内以400rpm的速度混合20min混合均匀得到占芯层质量为10wt％的导电组分，再将(F)中得到的PA66基导电、抗菌预制母粒干燥后加入双螺杆挤出机的主料仓，混合完毕的导电组分以侧螺杆喂入，挤出、冷却成条，切粒得PA66基导电、抗菌母粒。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：245℃，第二区255℃，第三区255℃，第四区255℃，机头255℃，螺杆转速400rpm，导电组分的侧喂入比例为37％。经铸带并切粒，制备成芯层PA66基导电、抗菌母粒。PA66基导电、抗菌母粒的熔指为：20.70g/10min。
(H)纺丝：将作为皮层的PET基抗菌母粒和作为芯层的PA66基导电、抗菌母粒按质量比95:5比例分别熔融后经不同的螺杆挤出机送入纺丝组件进行纺丝，得到截面形状为“内三叶型”结构的内导型复合抗静电、抗菌纤维FDY。联苯温度265℃；芯层螺杆温度：第一区：260℃，第二区265℃，第三区260℃，机头265℃，管道265℃；皮层螺杆温度：第一区：265℃，第二区260℃，第三区260℃，机头260℃，管道260℃；纺速：3000m/min；牵倍3.0。
实施例3
本实施例中，采用如下方法制备抗菌导电纤维：
(A)制备皮层树脂基体：将相对粘度为1.2的PBT切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PBT粉体，所述PBT粉体的堆密度为0.70g/ml；
(B)混合抗菌成分与皮层树脂粉体：将占皮层总质量为0.8wt％的铜粉(200nm)，0.2wt％的钼酸铜，0.5wt％的钝化剂Irganox MD 1024，0.6wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，0.05wt％的抗氧剂Irgafox 1098，0.4％的润滑剂石蜡，0.3％的润滑剂硬脂酸钙和PBT粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PET基抗菌切片预分散粉体。
(C)制备皮层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：215℃，第二区225℃，第三区230℃，第四区235℃，机头230℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成皮层PBT抗菌母粒。PBT抗菌母粒熔指为：36.20g/10min。
(D)制备芯层树脂基体：将熔指为35g/10min的PP切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用9℃的冷却水，在3000rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为50～70目的PP粉体，所述PP粉体的堆密度为0.60g/ml；
(E)混合抗菌成分与芯层树脂粉体：将占芯层质量为0.2wt％的草酸铜，0.5wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，0.3wt％的抗氧剂Irgafox 1098，1wt％的润滑剂硬脂酸钠和PA66粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PP基导电、抗菌预制母粒预分散粉体。
(F)制备芯层第一母粒：将(E)中得到的混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：200℃，第二区210℃，第三区215℃，第四区220℃，机头210℃，螺杆转速240rpm，经铸带并切粒，制备成第一PP基导电、抗菌预制母粒。PP基导电、抗菌预制母粒的熔指为：33.40g/10min。
(G)制备芯层母粒：将占导电组分4wt％的分散剂失水山梨醇酯与白油按1:1混合，搅拌30min后与TiO2送入高速混合机内以400rpm的速度混合20min混合均匀得到占芯层质量为25wt％的导电组分，再将(F)中得到的PP基导电、抗菌预制母粒干燥后加入双螺杆挤出机的主料仓，混合完毕的导电组分以侧螺杆喂入，挤出、冷却成条，切粒得PP基导电、抗菌母粒。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：240℃，第二区245℃，第三区250℃，第四区255℃，机头250℃，螺杆转速400rpm，导电组分的侧喂入比例为37％。经铸带并切粒，制备成芯层PP基导电、抗菌母粒。PP基导电、抗菌母粒的熔指为：22.70g/10min。
(H)纺丝：将作为皮层的PBT基抗菌母粒和作为芯层的PP基导电、抗菌母粒按质量比80:20比例分别熔融后经不同的螺杆挤出机送入纺丝组件进行纺丝，得到截面形状为“内三叶型”结构的内导型复合抗静电、抗菌纤维FDY。联苯温度265℃；芯层螺杆温度：第一区：260℃，第二区265℃，第三区260℃，机头265℃，管道265℃；皮层螺杆温度：第一区：265℃，第二区260℃，第三区260℃，机头260℃，管道260℃；纺速：2900m/min；牵倍3.1。
实施例4
本实施例中，采用如下方法制备抗菌导电纤维：
(A)制备皮层树脂基体：将相对粘度为1.2的PBT切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PBT粉体，所述PBT粉体的堆密度为0.70g/ml；
(B)混合抗菌成分与皮层树脂粉体：将占皮层总质量为1.2wt％的铜粉(200nm)，1.0wt％的钝化剂Irganox MD 1024，1.0wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，1.0wt％的抗氧剂Irgafox 1098，0.1wt％的润滑剂聚乙烯蜡和PBT粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PBT基抗菌切片预分散粉体。
(C)制备皮层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：215℃，第二区225℃，第三区230℃，第四区235℃，机头230℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成皮层PBT抗菌母粒。PBT抗菌母粒熔指为：36.20g/10min。
(D)制备芯层树脂基体：将熔指为40g/10min的PA6切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3000rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PA6粉体，所述PA6粉体的堆密度为0.70g/ml；
(E)混合抗菌成分与芯层树脂粉体：将占芯层质量为0.3wt％的氯化亚铜，1wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，1wt％的抗氧剂Irgafox 1098，2wt％的润滑剂聚乙烯蜡和PA6粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PA6基导电、抗菌预制母粒预分散粉体。
(F)制备芯层第一母粒：将(E)中得到的混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：215℃，第二区225℃，第三区230℃，第四区235℃，机头230℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成第一PA6基导电、抗菌预制母粒。PA6基导电、抗菌预制母粒的熔指为：28.90g/10min。
(G)制备芯层母粒：将占导电组分3wt％的分散剂脂肪酸甲酯乙氧基化物与白油按1:1混合，搅拌30min后与纳米导电粉体碳黑VXC500送入高速混合机内以400rpm的速度混合20min混合均匀得到占芯层质量为40wt％的导电组分，再将(F)中得到的PA6基导电、抗菌预制母粒干燥后加入双螺杆挤出机的主料仓，混合完毕的导电组分以侧螺杆喂入，挤出、冷却成条，切粒得PA6基导电、抗菌母粒。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：245℃，第二区255℃，第三区255℃，第四区255℃，机头255℃，螺杆转速400rpm，导电组分的侧喂入比例为37％。经铸带并切粒，制备成芯层PA6基导电、抗菌母粒。PA6基导电、抗菌母粒的熔指为：18.20g/10min；
(G1)制备夹层树脂基体：将相对粘度为1.2的PET切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用8℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PET粉体，所述PET粉体的堆密度为0.65g/ml；
(G2)混合抗菌成分与夹层树脂粉体：将占夹层总质量为0.6wt％的硝酸铜，2.4wt％的硫酸铜，0.5wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，0.5wt％的抗氧剂Irgafox 1010，1.8％的润滑剂聚乙烯蜡，和PET粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PET基抗菌切片预分散粉体。
(G3)制备夹层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：210℃，第二区225℃，第三区235℃，第四区240℃，机头235℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成夹层PET抗菌母粒。PET抗菌母粒熔指为：34.70g/10min；
(G4)超声处理：将夹层母粒进行熔融，并且在熔融态下经80W的超声处理4min后送入螺杆挤出机进行步骤(H)，夹层与芯层的质量比为1:3；
(H)纺丝：将作为皮层的PBT基抗菌母粒，作为夹层的PET基抗菌母粒和作为芯层的PA6基导电、抗菌母粒按质量比85:5:15比例分别熔融后经不同的螺杆挤出机送入纺丝组件进行纺丝，得到截面形状为“内三叶型”结构的内导型复合抗静电、抗菌纤维FDY。联苯温度265℃；芯层螺杆温度：第一区：260℃，第二区265℃，第三区260℃，机头265℃，管道265℃；夹层螺杆温度：第一区：255℃，第二区260℃，第三区255℃，机头260℃，管道260℃；皮层螺杆温度：第一区：265℃，第二区260℃，第三区260℃，机头260℃，管道260℃；纺速：3200m/min；牵倍3.2。
实施例5
本实施例中，采用如下方法制备抗菌导电纤维：
(A)制备皮层树脂基体：将相对粘度为1.2的PET切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用8℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为50～70目的PET粉体，所述PET粉体的堆密度为0.65g/ml；
(B)混合抗菌成分与皮层树脂粉体：将占皮层总质量为0.45wt％的氯化铜，0.1wt％的钝化剂Irganox 1076，0.05wt％的辅助抗氧剂Irgafox B 225，0.5wt％的抗氧剂Irgafox 1010，0.7％的润滑剂硬脂酸钡，0.8％的润滑剂硬脂酸钠和PET粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PET基抗菌切片预分散粉体。
(C)制备皮层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：210℃，第二区225℃，第三区235℃，第四区240℃，机头235℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成皮层PET抗菌母粒。PET抗菌母粒熔指为：35.80g/10min。
(D)制备芯层树脂基体：将熔指为35g/10min的PA66切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用9℃的冷却水，在3000rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为50～70目的PA66粉体，所述PA66粉体的堆密度为0.75g/ml；
(E)混合抗菌成分与芯层树脂粉体：将占芯层质量为0.1wt％的氢氧化铜，0.05wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，0.05wt％的抗氧剂Irgafox 1010，0.5wt％的润滑剂石蜡和PA66粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PA66基导电、抗菌预制母粒预分散粉体。
(F)制备芯层第一母粒：将(E)中得到的混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：220℃，第二区230℃，第三区245℃，第四区255℃，机头240℃，螺杆转速260rpm，经铸带并切粒，制备成第一PA66基导电、抗菌预制母粒。PA66基导电、抗菌预制母粒的熔指为：31.60g/10min。
(G)制备芯层母粒：将占导电组分0.5wt％的分散剂聚氧乙烯醇醚硫酸盐与白油按1:1混合，搅拌30min后与碳纳米管送入高速混合机内以400rpm的速度混合20min混合均匀得到占芯层质量为10wt％的导电组分，再将(F)中得到的PA66基导电、抗菌预制母粒干燥后加入双螺杆挤出机的主料仓，混合完毕的导电组分以侧螺杆喂入，挤出、冷却成条，切粒得PA66基导电、抗菌母粒。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：245℃，第二区255℃，第三区255℃，第四区255℃，机头255℃，螺杆转速400rpm，导电组分的侧喂入比例为37％。经铸带并切粒，制备成芯层PA66基导电、抗菌母粒。PA66基导电、抗菌母粒的熔指为：20.70g/10min；
(G1)制备夹层树脂基体：将相对粘度为1.3的PP切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用9℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PP粉体，所述PP粉体的堆密度为0.45g/ml；
(G2)混合抗菌成分与夹层树脂粉体：将占夹层总质量为0.9wt％的硼酸铜，0.9wt％的硫化铜，0.1wt％的辅助抗氧剂Irgafox B 225，0.1wt％的抗氧剂Irgafox1098，0.3％的润滑剂硬脂酸钠，和PP粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PP基抗菌切片预分散粉体。
(G3)制备夹层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：200℃，第二区210℃，第三区215℃，第四区225℃，机头220℃，螺杆转速240rpm，经铸带并切粒，制备成夹层PP抗菌母粒。PP抗菌母粒熔指为：33.60g/10min；
(G4)超声处理：将夹层母粒进行熔融，并且在熔融态下经40W的超声处理2min后送入螺杆挤出机进行步骤(H)，夹层与芯层的质量比为1:5；
(H)纺丝：将作为皮层的PET基抗菌母粒，作为夹层的PP基抗菌母粒和作为芯层的PA66基导电、抗菌母粒按质量比95:1:5比例分别熔融后经不同的螺杆挤出机送入纺丝组件进行纺丝，得到截面形状为“内三叶型”结构的内导型复合抗静电、抗菌纤维FDY。联苯温度265℃；芯层螺杆温度：第一区：260℃，第二区265℃，第三区260℃，机头265℃，管道265℃；夹层螺杆温度：第一区：255℃，第二区260℃，第三区255℃，机头260℃，管道260℃；皮层螺杆温度：第一区：265℃，第二区260℃，第三区260℃，机头260℃，管道260℃；纺速：3000m/min；牵倍3.0。
实施例6
本实施例中，采用如下方法制备抗菌导电纤维：
(A)制备皮层树脂基体：将相对粘度为1.2的PBT切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PBT粉体，所述PBT粉体的堆密度为0.70g/ml；
(B)混合抗菌成分与皮层树脂粉体：将占皮层总质量为0.8wt％的铜粉(200nm)，0.2wt％的钼酸铜，0.5wt％的钝化剂Irganox MD 1024，0.6wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，0.05wt％的抗氧剂Irgafox 1098，0.4％的润滑剂石蜡，0.3％的润滑剂硬脂酸钙和PBT粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PET基抗菌切片预分散粉体。
(C)制备皮层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：215℃，第二区225℃，第三区230℃，第四区235℃，机头230℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成皮层PBT抗菌母粒。PBT抗菌母粒熔指为：36.20g/10min。
(D)制备芯层树脂基体：将熔指为35g/10min的PP切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用9℃的冷却水，在3000rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为50～70目的PP粉体，所述PP粉体的堆密度为0.60g/ml；
(E)混合抗菌成分与芯层树脂粉体：将占芯层质量为0.2wt％的草酸铜，0.5wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，0.3wt％的抗氧剂Irgafox 1098，1wt％的润滑剂硬脂酸钠和PA66粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PP基导电、抗菌预制母粒预分散粉体。
(F)制备芯层第一母粒：将(E)中得到的混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：200℃，第二区210℃，第三区215℃，第四区220℃，机头210℃，螺杆转速240rpm，经铸带并切粒，制备成第一PP基导电、抗菌预制母粒。PP基导电、抗菌预制母粒的熔指为：33.40g/10min。
(G)制备芯层母粒：将占导电组分4wt％的分散剂失水山梨醇酯与白油按1:1混合，搅拌30min后与TiO2送入高速混合机内以400rpm的速度混合20min混合均匀得到占芯层质量为25wt％的导电组分，再将(F)中得到的PP基导电、抗菌预制母粒干燥后加入双螺杆挤出机的主料仓，混合完毕的导电组分以侧螺杆喂入，挤出、冷却成条，切粒得PP基导电、抗菌母粒。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：240℃，第二区245℃，第三区250℃，第四区255℃，机头250℃，螺杆转速400rpm，导电组分的侧喂入比例为37％。经铸带并切粒，制备成芯层PP基导电、抗菌母粒。PP基导电、抗菌母粒的熔指为：22.70g/10min；
(G1)制备夹层树脂基体：将熔指为40g/10min的PA6切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3000rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PA6粉体，所述PA6粉体的堆密度为0.70g/ml；
(G2)混合抗菌成分与夹层树脂粉体：将占夹层质量为0.8wt％的溴化铜，1.6wt％的碳酸铜，0.2wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，0.4wt％的抗氧剂Irgafox 1010，1.1wt％的润滑剂聚乙烯蜡和PA6加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PA6基抗菌切片预分散粉体。
(G3)制备夹层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：215℃，第二区225℃，第三区230℃，第四区235℃，机头230℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成夹层PA6抗菌母粒。PA6抗菌母粒熔指为：34.70g/10min；
(G4)超声处理：将夹层母粒进行熔融，并且在熔融态下经60W的超声处理3min后送入螺杆挤出机进行步骤(H)，夹层与芯层的质量比为1:4；
(H)纺丝：将作为皮层的PBT基抗菌母粒，作为夹层的PA6基抗菌母粒和作为芯层的PP基导电、抗菌母粒按质量比80:5:20比例分别熔融后经不同的螺杆挤出机送入纺丝组件进行纺丝，得到截面形状为“内三叶型”结构的内导型复合抗静电、抗菌纤维FDY。联苯温度265℃；芯层螺杆温度：第一区：260℃，第二区265℃，第三区260℃，机头265℃，管道265℃；夹层螺杆温度：第一区：255℃，第二区260℃，第三区255℃，机头260℃，管道260℃；皮层螺杆温度：第一区：265℃，第二区260℃，第三区260℃，机头260℃，管道260℃；纺速：3000m/min；牵倍3.1。
实施例7
本实施例中，采用如下方法制备抗菌导电纤维：
(A)制备皮层树脂基体：将相对粘度为1.2的PBT切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PBT粉体，所述PBT粉体的堆密度为0.70g/ml；
(B)混合抗菌成分与皮层树脂粉体：将占皮层总质量为1.2wt％的铜粉(200nm)，1.0wt％的钝化剂Irganox MD 1024，1.0wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，1.0wt％的抗氧剂Irgafox 1098，0.1wt％的润滑剂聚乙烯蜡和PBT粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PBT基抗菌切片预分散粉体。
(C)制备皮层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：215℃，第二区225℃，第三区230℃，第四区235℃，机头230℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成皮层PBT抗菌母粒。PBT抗菌母粒熔指为：36.20g/10min。
(D)制备芯层树脂基体：将熔指为40g/10min的PA6切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用6℃的冷却水，在3000rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PA6粉体，所述PA6粉体的堆密度为0.70g/ml；
(E)混合抗菌成分与芯层树脂粉体：将占芯层质量为0.3wt％的氯化亚铜，1wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，1wt％的抗氧剂Irgafox 1098，2wt％的润滑剂聚乙烯蜡和PA6粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PA6基导电、抗菌预制母粒预分散粉体。
(F)制备芯层第一母粒：将(E)中得到的混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：215℃，第二区225℃，第三区230℃，第四区235℃，机头230℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成第一PA6基导电、抗菌预制母粒。PA6基导电、抗菌预制母粒的熔指为：28.90g/10min。
(G)制备芯层母粒：将占导电组分3wt％的分散剂脂肪酸甲酯乙氧基化物与白油按1:1混合，搅拌30min后，将其与遮光剂二氧化硅(180nm)以及纳米导电粉体碳黑VXC500送入高速混合机内以400rpm的速度混合20min混合均匀得到占芯层质量为40wt％的导电组分，再将(F)中得到的PA6基导电、抗菌预制母粒干燥后加入双螺杆挤出机的主料仓，混合完毕的导电组分以侧螺杆喂入，挤出、冷却成条，切粒得PA6基导电、抗菌母粒。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：245℃，第二区255℃，第三区255℃，第四区255℃，机头255℃，螺杆转速400rpm，导电组分的侧喂入比例为37％。经铸带并切粒，制备成芯层PA6基导电、抗菌母粒。PA6基导电、抗菌母粒的熔指为：18.20g/10min；
(G1)制备夹层树脂基体：将相对粘度为1.2的PET切片加入到磨粉机中，调节刀盘间隙为1.5mm，采用8℃的冷却水，在3800rpm的条件下粉磨加工，获得粒径为40～60目的PET粉体，所述PET粉体的堆密度为0.65g/ml；
(G2)混合抗菌成分与夹层树脂粉体：将占夹层总质量为0.6wt％的硝酸铜，2.4wt％的硫酸铜，0.5wt％的辅助抗氧剂Irgafox168，0.5wt％的抗氧剂Irgafox 1010，1.8％的润滑剂聚乙烯蜡，和PET粉体加入高速混合机中，在搅拌转速400rpm的条件下搅拌5分钟后，调节搅拌转速至850rpm继续搅拌30秒，从高速混合机底部放出约1/3的预分散体，加入到高速混合机顶部，在搅拌转速850rpm的条件下继续搅拌30秒，获得PET基抗菌切片预分散粉体。
(G3)制备夹层母粒：将混合粉体喂入双螺杆挤出机中，挤出、冷却成条，切粒得到抗菌切片。造粒工艺：挤出机各区温度：第一区：210℃，第二区225℃，第三区235℃，第四区240℃，机头235℃，螺杆转速250rpm，经铸带并切粒，制备成夹层PET抗菌母粒。PET抗菌母粒熔指为：34.70g/10min；
(G4)超声处理：将夹层母粒进行熔融，并且在熔融态下经80W的超声处理4min后送入螺杆挤出机进行步骤(H)，夹层与芯层的质量比为1:4；
(H)纺丝：将作为皮层的PBT基抗菌母粒，作为夹层的PET基抗菌母粒和作为芯层的PA6基导电、抗菌母粒按质量比92:2:8比例分别熔融后经不同的螺杆挤出机送入纺丝组件进行纺丝，得到截面形状为“内三叶型”结构的内导型复合抗静电、抗菌纤维FDY。联苯温度265℃；芯层螺杆温度：第一区：260℃，第二区265℃，第三区260℃，机头265℃，管道265℃；夹层螺杆温度：第一区：255℃，第二区260℃，第三区255℃，机头260℃，管道260℃；皮层螺杆温度：第一区：265℃，第二区260℃，第三区260℃，机头260℃，管道260℃；纺速：3200m/min；牵倍3.2。
对比例1
依照实施例1记载的内容，在步骤(H)中按照申请号为201720292130.6的中国专利实施例1所记载的技术方案，将芯层在纤维径向截面上的形状设置为尖端不为弧形的内三叶形，制得纤维产物。
对比例2
依照实施例1记载的内容，将步骤(F)和(G)合并一步完成，并以(G)记载的造粒工艺造粒，使得抗菌剂和纳米导电材料与树脂基体一次挤出成型得到芯层母粒，并在此基础上进行后续步骤，制得纤维产物。
实施例1～7及对比例1～2中最终的纤维产物均为相同规格39dtex/6f。
实验例1
对实施例1～7及对比例2中纤维产品进行强度和断裂伸长率的测定，结果见下表：
Figure BDA0001919973880000211
Figure BDA0001919973880000221
由上表可知，本发明的实施例1～7均具有良好的纤维强度和得益于皮芯结构的优良的断裂伸长率，其中实施例4～7的纤维强度相对实施例1～3有了一定的提升，是由于对夹层结构在纺丝前的熔融状态进行短时间低功率的超声处理，提高其表面性能的同时在纺丝成品的夹层中形成略为疏松的结构，使得夹层分别与皮层和芯层之间的交联度提高，进一步提高了纤维的强度。而对比例2中在芯层母粒的形成过程中采用一次挤出成型，推测导电组分与抗菌剂在挤出成型中发生团聚，导致芯层的树脂基体与抗菌剂和导电组分相容性不佳，导致纤维成型后的力学性能不佳。
实验例2
分别采用标准GB/T24346-2009和FZ/T 73023-2006对实施例1～7及对比例1～2中纤维产品进行防霉等级和抗菌耐久性的测试，结果见下表：
Figure BDA0001919973880000222
Figure BDA0001919973880000231
由上表可知，本发明的实施例1～7均具有良好的防霉等级和抗菌耐久性，其中实施例4～7的抗菌耐久性相对实施例1～3有了一定的提升，是由于引入了含有抗菌剂，并且经特殊处理的夹层，对夹层结构在纺丝前的熔融状态进行短时间低功率的超声处理，提高其表面性能的同时在纺丝成品的夹层中形成略为疏松的结构，可进一步提高抗菌剂自芯层向外层的缓释效果，使得纤维的抗菌耐久性有了进一步的提升。对比例1中的纤维虽然与本申请的纤维具有类似的皮芯结构，但是由于对比例1中的芯层在三叶型的叶片尖端未设置圆弧形端头，使得电荷过于集中在尖端，减少了对抗菌剂中有效成分的迁移，导致其抗菌耐久性下降；而对比例2中在芯层母粒的形成过程中采用一次挤出成型，推测导电组分与抗菌剂在挤出成型中发生团聚，导致芯层的树脂基体与抗菌剂和导电组分相容性不佳，导致纤维成型后的抗菌性能不佳。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种抗菌导电纤维，其特征在于，包括含有抗菌剂和树脂基体的皮层，以及含有抗菌剂，导电粉体和树脂机体的芯层，所述抗菌剂的含量自皮层向芯层逐渐减小；所述芯层在径向截面的面积自纤维径向截面的几何中心向皮层延伸而逐渐减小，形成至少三个延伸端，所述延伸端在径向截面上的端头均为具有一定曲率的曲线。
2.根据权利要求1所述的抗菌导电纤维，其特征在于，皮层与芯层的质量比为80～95:20～5，优选为85～95:15～8，
所述皮层包括以占皮层总重量计的如下成分：
Figure FDA0001919973870000011
皮层的其余部分为树脂基体；
所述芯层包括以占芯层总重量计的如下成分：
Figure FDA0001919973870000012
芯层的其余部分为树脂基体。
3.根据权利要求1或2所述的抗菌导电纤维，其特征在于，所述纤维还包括分布于皮层与芯层之间的夹层，所述夹层与芯层的重量比为1:3～5，所述夹层含有抗菌剂和树脂基体，包括以占纤维总重量计的如下成分：
Figure FDA0001919973870000013
夹层的其余部分为树脂基体；
优选的，所述夹层在熔融状态下经超声处理后与熔融态的芯层材料和皮层材料经不同螺杆机送入纺丝组件进行纺丝。
4.根据权利要求3所述的抗菌导电纤维，其特征在于，所述延伸端与皮层外周间的距离不为0，所述夹层在纤维的径向截面上设于芯层的各延伸端之间。
5.根据权利要求3或4任意一项所述的抗菌导电纤维，其特征在于，皮层，夹层和芯层的树脂基体分别独立地选自PA6，PA66，PET，PP，PBT或PE；优选的，皮层，夹层和芯层选用的树脂基体互不相同。
6.根据权利要求2或3所述的抗菌导电纤维，其特征在于，抗菌剂选自铜粉，氧化铜，氧化亚铜，氯化铜，氯化亚铜，溴化铜，硫化铜，氢氧化铜，草酸铜，钼酸铜，硼酸铜，碳酸铜，硝酸铜，硫酸铜中的一种或几种；所述导电组分包括纳米导电粉体和占导电组分总重量0.5～4wt％的分散剂，所述纳米导电粉体选自碳黑，碳纳米管，碳纤维，TiO2，SnO2，ZnO或CuI，所述分散剂选自非离子性聚丙烯酰胺、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚氧乙烯醇醚硫酸盐、失水山梨醇酯或非离子氟碳类。
7.根据权利要求2或3所述的抗菌导电纤维，其特征在于，抗氧剂选自Irganox 1098或Irganox 1010，辅助抗氧剂选自Irgafox 168或Irganox B 225，钝化剂选自Irganox MD1024或Irganox 1076，润滑剂选自聚乙烯蜡，石蜡，硬脂酸钠，硬脂酸钙，硬脂酸钡中的一种或几种。
8.一种如权利要求1～7任意一项所述抗菌导电纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)将磨成粉料的皮层树脂基体与抗菌剂和其他助剂混合后熔融挤出得到皮层母粒；
(2)将磨成粉料芯层树脂基体与抗菌剂，导电粉体和其他助剂混合后熔融挤出得到芯层母粒；
(3)将步骤(1)的皮层母粒和步骤(2)的芯层母粒熔融后复合纺丝得到抗菌导电纤维；
其特征在于，所述步骤(2)中，先将磨成粉料芯层树脂基体与抗菌剂，抗氧剂，辅助抗氧剂，润滑剂混合并熔融挤出得到一次母粒，然后再将纳米导电粉体喂料与一次母粒熔融挤出得到芯层母粒。
9.根据权利要求8所述抗菌导电纤维的制备方法，其特征在于，步骤(2)之后还包括将磨成粉料的夹层树脂基体与抗菌剂和其他助剂混合熔融挤出得到夹层母粒，将经过超声处理的熔融态夹层母粒，以及步骤(3)中熔融态的皮层母粒和芯层母粒经不同螺杆机送入纺丝组件中进行纺丝。
10.根据权利要求9所述抗菌导电纤维的制备方法，其特征在于，所述超声处理的时间为2～4min，超声功率为40～80W。
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