CN111548607A - 一种抗菌色母粒及原液着色pet抗菌功能纤维的制备方法 - Google Patents

一种抗菌色母粒及原液着色pet抗菌功能纤维的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抗菌色母粒及原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法，由以下原料组成：抗菌粉体、着色剂、抗氧剂、分散剂、聚酯粉；所述的抗菌粉体，由以下原料组成：双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂和抗菌金属氧化物；所述的抗菌金属氧化物为TiO2纳米粉体、ZnO纳米粉体或TiO2纳米粉体和ZnO纳米粉体组成的混合物。本发明的抗菌色母粒中的抗菌粉体是一种新型无机抗菌纳米粉体，本发明将银离子还原为纳米银单质并负载于稀土(磷酸镧纳米粉体)上，制备出新型无机抗菌剂。该型抗菌剂利用稀土化合物自身的抗菌活性及稀土与银单质的协同抗菌作用，表现出优异的抗细菌、真菌效果。

Description

一种抗菌色母粒及原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料抗菌改性领域，涉及PET抗菌功能纤维，具体涉及一种抗菌色母粒及原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法。
背景技术
PET纤维，国内商品名为涤纶。我国是全世界最大的涤纶生产、使用国，但存在着产品单一、技术含量低等问题。高性能、差别化、功能化正是PET纤维未来的发展方向。纺织品是人们日常生活中必不可少的用品，其卫生性能也受到越来越多的关注。细菌等微生物的广泛存在使得纺织品在服用、贮存、运输等过程中极易成为细菌与真菌滋生的温床，进而影响人们的健康。因此抗菌型纺织品的研究与开发具有实际意义。
制造抗菌功能纤维的技术有母粒法共混改性技术、原位聚合法、后整理涂覆法等。采用后整理涂覆法制备抗菌纤维，虽然易于大规模生产，但有大量废水产生，污染环境，所制织物手感较硬，抗菌耐久性差；原位聚合法制备抗菌纤维时工艺复杂且控制难度大，生产成本高。而共混改性技术是在纺丝之前，将功能助剂与树脂混合，通过加热熔融共混，使其均匀地分散在聚合物中，制造出功能母粒，再用熔融纺丝来制备功能纤维。母粒法共混技术制备的抗菌纤维工艺流程短，方法简单易操作，织物耐久耐洗性优良，在制备彩色抗菌纤维时，可根据需要灵活改变助剂与颜料的种类及含量，满足客户对制品色彩性能的要求。
现有技术公开了一种银系抗菌聚酯母粒及其制备方法(申请公布号：CN107880500A)。该方法选用立方体磷酸锆载银抗菌剂，树脂载体为聚对苯二甲酸丁二酯树脂，通过双螺杆挤出制备出聚酯抗菌母粒，生产成本较低，可纺性好，可用于纺涤纶长丝。对大肠杆菌减少率可达95％，同等条件下对白色念珠菌减少率为75％，有待进一步提高。
现有技术还公开了一种抗菌PET色母粒(申请公布号：CN106280317A)。该方法选用经过表面改性及表面接枝的纳米二氧化钛作为抗菌剂，与颜料、分散剂、PET树脂等混合后通过双螺杆挤出并造粒。采用二氧化钛等光催化型抗菌剂，会降低织物的抗紫外老化性能，不适于在日光照射条件下长时间使用。
现有技术还公开了多元复合的抗菌锦纶母粒及其制备方法(申请公布号：CN103173008A)。该方法选用4A沸石作为载体材料，将铜、银、锌金属离子通过离子交换负载于基体4A沸石上并与氯化镧结合形成抗菌剂。与分散剂、抗氧剂、锦纶切片等混合后通过双螺杆挤出并造粒。该方法使用4A沸石为载体，粒径在0～2μm，粒径较大，将影响最终制品的力学性能，同时三种金属离子负载于载体上时无法保证负载量及三者之间的比例，会影响制品的抗菌效果。
现有技术还公开了一种稀土激活载银系无机抗菌剂及其制备方法(申请公布号：CN1739356A)。该方法采用离子交换法，将银、锌、铜离子中的一种或几种离子与稀土镧离子或钇离子共同负载于载体磷酸锆钠中，利用稀土元素镧、钇的激活活性，与金属离子协同抗菌。该方法制备的抗菌剂，具有优异的抗菌效果，但是负载铜离子后，会影响最终制品的色彩性能。同时该型抗菌剂，离子的释放速率难以控制，存在抗菌效果难持久，易失效的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种抗菌色母粒及原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法，解决现有技术中抗菌PET纤维抗真菌效果与色彩性能不能兼顾的问题。
为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：
一种抗菌色母粒，由以下原料组成：抗菌粉体、着色剂、抗氧剂、分散剂、聚酯粉；
所述的抗菌粉体，由以下原料组成：双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂和抗菌金属氧化物；
所述的抗菌金属氧化物为TiO2纳米粉体、ZnO纳米粉体或TiO2纳米粉体和ZnO纳米粉体组成的混合物。
以重量百分数计，由以下原料组成：抗菌粉体为10％～25％，着色剂为20％，抗氧剂为0.1％～0.3％，分散剂为1％～3％，聚酯粉体为51.7％～68.9％，原料的重量百分数之和为100％；
所述的抗菌粉体，以重量百分数数计，由以下原料组成：双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂为65％～80％，抗菌金属氧化物为20％～35％，原料的重量百分数之和为100％；
所述的抗菌金属氧化物为TiO2纳米粉体、ZnO纳米粉体或TiO2纳米粉体和ZnO纳米粉体按照重量比1∶(2～3)组成的混合物。
本发明还具有如下技术特征：
所述的聚酯粉体，以重量百分数计，由以下原料组成：PET粉体为55％～75％，PBT粉体为25％～45％，原料的重量百分数之和为100％。
所述着色剂为偶氮类红色有机颜料、杂环类红色有机颜料、偶氮类黄色有机颜料、杂环类黄色有机颜料、铬系红色无机颜料、氧化铁系红色无机颜料、金属氧化物系红色无机颜料、钒酸铋系红色无机颜料、镉系红色无机颜料、铬系黄色无机颜料、氧化铁系黄色无机颜料、金属氧化物系黄色无机颜料、钒酸铋系黄色无机颜料和镉系黄色无机颜料中的一种以上组合。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按重量比1∶2组成。
所述的分散剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
所述的TiO2纳米粉体的粒径为300nm～480nm，所述的ZnO纳米粉体的粒径为130nm～300nm。
本发明还保护一种抗菌色母粒的制备方法，该方法采用如上所述的抗菌色母粒配方，该方法具体包括以下步骤：
步骤1，制备抗菌粉体：
所述的抗菌粉体的制备过程为：
步骤1.1，将LaPO4纳米粉体通过原位还原法处理制得双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂，具体过程包括：在充分剧烈搅拌下将2.5～25g LaPO4分散在50～500mL无水乙醇中得到LaPO4悬浮液，随后，将1.25～12.5mL的硅烷偶联剂加入到LaPO4悬浮液中并在120℃下水解2小时，获得双氨基官能化的LaPO4，即(NH2)2-LaPO4；
步骤1.2，原位还原法制备载银磷酸镧抗菌剂。
用硼氢化钠作为还原剂，硝酸银溶液作银源，PVP作为分散剂，在烧瓶中依次加入5～25g的(NH2)2-LaPO4，PVP和40～200ml硝酸银水溶液，PVP与银离子的摩尔比为5：1，避光搅拌8h，将硼氢化钠的水溶液匀速缓慢滴入，400r/min搅拌反应30min。离心沉降，乙醇和水分别洗涤三次，干燥48h，得到双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂；
步骤1.3，将双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂与抗菌金属氧化物混合，得到抗菌粉体；
步骤2，将PET切片及PBT切片进行磨粉处理，控制粉体的目数为35～45目，得到聚酯粉体；
步骤3，将聚酯粉体进行真空预结晶干燥处理，真空预结晶干燥处理的工艺条件为：真空度保持在0.06～0.09MPa之间，温度为80℃，保温4h，然后每小时依次上升10℃，直至130℃；
步骤4，将着色剂、偶联剂、抗氧剂和抗菌粉体混合，经过双螺杆挤出机的混炼挤出，冷却切粒后得到抗菌色母粒；所述的双螺杆挤出机从一区到四区及机头温度分别为230℃、260℃、270℃、275℃和275℃，螺杆转速300rpm。
所述的硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
所述的LaPO4纳米粉体为纳米介孔LaPO4，粒径为220nm～450nm，比表面积为150～250m2/g。
本发明还保护一种原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法，其特征在于，该方法中的抗菌色母粒采用如上所述的抗菌色母粒的制备方法制得，该方法具体包括以下步骤：
步骤一，将抗菌色母粒与PET聚酯切片分别进行预结晶真空干燥处理，真空干燥处理的工艺条件为：真空度保持在0.06～0.09MPa之间，温度为80℃，保温4h，然后每小时依次上升10℃，直至130℃；
步骤二，按照抗菌母粒中抗菌粉体总重量占最终制品原液着色PET抗菌功能纤维总重量的1％～3％的配比将抗菌色母粒加入熔融纺丝机中进行纺丝。
步骤三，对纺丝机中挤出的纤维丝进行风冷固化，通过上油使纤维丝集成纤维束，将纤维束引导至牵伸机，牵伸定型后卷绕于管筒上，得到规格为72D/48f的原液着色PET抗菌功能纤维。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
(Ⅰ)常规无机抗菌纳米粉体利用银离子等金属离子的杀菌能力，通过与细菌的接触反应或催化反应，发挥抗菌效果。本发明的抗菌色母粒中的抗菌粉体是一种新型无机抗菌纳米粉体，本发明将银离子还原为纳米银单质并负载于稀土(磷酸镧纳米粉体)上，制备出新型无机抗菌剂。该型抗菌剂利用稀土化合物自身的抗菌活性及稀土与银单质的协同抗菌作用，表现出优异的抗细菌、真菌效果。
(Ⅱ)本发明采用的原位还原法制备的纳米银单质为球形，形状规整，粒径均一性好(20～35nm)，分散良好，没有明显团聚现象产生。制备过程中，使用了偶联剂N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，不仅有助于银离子还原为银单质的转化率，同时在母粒制备过程中，提高了抗菌剂与载体树脂PET的相容性，有助于降低抗菌剂加入对颜料在母粒中分散效果的不利影响，提高颜料着色力，降低母粒的着色成本。
(Ⅲ)采用本发明制备的抗菌色母粒进行纺丝试验，纺丝连续性好，所纺纤维力学性能优良，满足织布要求，纤维色彩艳丽，色差小，纤维手感柔软，服用性能较好。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细解释说明。
具体实施方式
PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，特性黏度为0.66dL/g，从市面购得。
PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，特性黏度为0.98dL/g,，从市面购得。
PVP为聚乙烯吡咯烷酮(k30)，数均分子量为45000，从市面购得。
分散剂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的数均分子量为2100，从市面购得。
本发明中的着色剂为偶氮类红色有机颜料、杂环类红色有机颜料、偶氮类黄色有机颜料、杂环类黄色有机颜料、铬系红色无机颜料、氧化铁系红色无机颜料、金属氧化物系红色无机颜料、钒酸铋系红色无机颜料、镉系红色无机颜料、铬系黄色无机颜料、氧化铁系黄色无机颜料、金属氧化物系黄色无机颜料、钒酸铋系黄色无机颜料和镉系黄色无机颜料中的一种以上组合。下述实施例中给出一些典型的具体例子。
本发明中的所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按重量比1∶2组成。
本发明中的分散剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
本发明中的TiO2纳米粉体的粒径为300nm～480nm。
本发明中的ZnO纳米粉体的粒径为130nm～300nm。
本发明中的硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
本发明中的LaPO4纳米粉体为纳米介孔LaPO4，粒径为220nm～450nm，比表面积为150～250m2/g。
遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1：
本实施例给出一种抗菌色母粒，以重量百分数计，由以下原料组成：抗菌粉体为15％，着色剂为20％，抗氧剂为0.2％，分散剂为2％，聚酯粉体为62.8％。
具体的，抗菌粉体，以重量百分数数计，由以下原料组成：双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂为70％，抗菌金属氧化物为30％。
具体的，抗菌金属氧化物为TiO2纳米粉体和ZnO纳米粉体按照重量比1∶2组成的混合物。
具体的，聚酯粉体，以重量百分数计，由以下原料组成：PET粉体为70％，PBT粉体为30％。
具体的，着色剂为红色颜料，采用牌号为颜料红254的吡咯并吡咯二酮类型中的双(对氯苯基)-1,4-二酮吡咯并吡咯红颜料，分子量357.19，呈中性红色。
本发明的抗菌色母粒的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤1，制备抗菌粉体：
抗菌粉体的制备过程为：
步骤1.1，将LaPO4纳米粉体通过原位还原法处理制得双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂，具体过程包括：在充分剧烈搅拌下将2.5g～25g LaPO4分散在50～500mL无水乙醇中得到LaPO4悬浮液，随后，将1.25～12.5mL的硅烷偶联剂加入到LaPO4悬浮液中并在120℃下水解2小时，获得双氨基官能化的LaPO4，即(NH2)2-LaPO4；
步骤1.2，原位还原法制备载银磷酸镧抗菌剂。
用硼氢化钠作为还原剂，硝酸银溶液作银源，PVP作为分散剂，在烧瓶中依次加入5～25g的(NH2)2-LaPO4，PVP和40～200ml硝酸银水溶液，PVP与银离子的摩尔比为5：1，避光搅拌8h，将硼氢化钠的水溶液匀速缓慢滴入，400r/min搅拌反应30min。离心沉降，乙醇和水分别洗涤三次，干燥48h，得到双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂；
步骤1.3，将双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂与抗菌金属氧化物混合，得到抗菌粉体；
步骤2，将PET切片及PBT切片进行磨粉处理，控制粉体的目数为35～45目，得到聚酯粉体；
步骤3，将聚酯粉体进行真空预结晶干燥处理，真空预结晶干燥处理的工艺条件为：真空度保持在0.06～0.09MPa之间，温度为80℃，保温4h，然后每小时依次上升10℃，直至130℃；
步骤4，将着色剂、偶联剂、抗氧剂和抗菌粉体混合，经过双螺杆挤出机的混炼挤出，冷却切粒后得到抗菌色母粒；双螺杆挤出机从一区到四区及机头温度分别为230℃、260℃、270℃、275℃和275℃，螺杆转速300rpm。
本实施例还给出一种原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤一，将抗菌色母粒与PET聚酯切片分别进行预结晶真空干燥处理，真空干燥处理的工艺条件为：真空度保持在0.06～0.09MPa之间，温度为80℃，保温4h，然后每小时依次上升10℃，直至130℃；
步骤二，按照抗菌母粒中抗菌粉体总重量占最终制品原液着色PET抗菌功能纤维总重量的2％的配比将抗菌色母粒加入熔融纺丝机中进行纺丝。
步骤三，对纺丝机中挤出的纤维丝进行风冷固化，通过上油使纤维丝集成纤维束，将纤维束引导至牵伸机，牵伸定型后卷绕于管筒上，得到规格为72D/48f的原液着色PET抗菌功能纤维。
对本实施例制得的原液着色PET抗菌功能纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
实施例2：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于抗菌金属氧化物不同。本实施例中，抗菌金属氧化物为TiO2纳米粉体。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。
对本实施例制得的原液着色PET抗菌功能纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
实施例3：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于抗菌金属氧化物不同。本实施例中，抗菌金属氧化物为ZnO纳米粉体。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。
对本实施例制得的原液着色PET抗菌功能纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
实施例4：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于着色剂不同。本实施例中，着色剂为红色颜料，采用牌号为颜料红254的双(对氯苯基)-1,4-二酮吡咯并吡咯红颜料与牌号为红110M的氧化铁红颜料按重量比7:3复配。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。
对本实施例制得的原液着色PET抗菌功能纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
实施例5：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于着色剂不同。本实施例中，着色剂为黄色颜料，采用牌号为颜料黄180的双偶氮类的苯并咪唑酮黄系列颜料，分子量732.7，呈绿光黄色。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。
对本实施例制得的原液着色PET抗菌功能纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
实施例6：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于着色剂不同。本实施例中，着色剂为黄色颜料，采用牌号为颜料黄180的双偶氮类型中的苯并咪唑酮黄颜料与牌号为黄30的氧化铁黄颜料按重量分数比7:3复配添加。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。
对本实施例制得的原液着色PET抗菌功能纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
对比例1：
本对比例给出一种红色母粒，配方中的其它组分与实施例1基本相同，区别在于，本对比例中不添加抗菌粉体，配方中抗菌粉体用等量的聚酯粉体。
本对比例的红色母粒的制备方法与实施例1基本相同。
本对比例的原液着色PET纤维的制备方法与实施例1基本相同。
对本对比例制得的原液着色PET纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
对比例2：
本对比例给出一种红色母粒，配方中的其它组分与实施例1基本相同，区别在于，本对比例中的抗菌粉体不同，本对比例中的抗菌粉体全部为等量的双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂。
本对比例的红色母粒的制备方法与实施例1基本相同。
本对比例的原液着色PET纤维的制备方法与实施例1基本相同。
对本对比例制得的原液着色PET纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
对比例3：
本对比例给出一种红色母粒，配方中的其它组分与实施例1基本相同，区别在于，本对比例中的聚酯粉体不同，本对比例中的聚酯粉体全部为等量的PET粉料。
本对比例的红色母粒的制备方法与实施例1基本相同。
本对比例的原液着色PET纤维的制备方法与实施例1基本相同。
对本对比例制得的原液着色PET纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
对比例4：
本对比例给出一种红色母粒，配方中的其它组分与实施例1基本相同，区别在于，本对比例中的聚酯粉体不同，本对比例中的聚酯粉体全部为等量的PBT粉料。
本对比例的红色母粒的制备方法与实施例1基本相同。
本对比例的原液着色PET纤维的制备方法与实施例1基本相同。
对本对比例制得的原液着色PET纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
对比例5：
本对比例给出一种黄色母粒，配方中的其它组分与实施例5基本相同，区别在于，本对比例中不添加抗菌粉体，配方中抗菌粉体用等量的聚酯粉体。
本对比例的黄色母粒的制备方法与实施例5基本相同。
本对比例的原液着色PET纤维的制备方法与实施例5基本相同。
对本对比例制得的原液着色PET纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
对比例6：
本对比例给出一种黄色母粒，配方中的其它组分与实施例5基本相同，区别在于，本对比例中的抗菌粉体不同，本对比例中的抗菌粉体全部为等量的双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂。
本对比例的黄色母粒的制备方法与实施例5基本相同。
本对比例的原液着色PET纤维的制备方法与实施例5基本相同。
对本对比例制得的原液着色PET纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
对比例7：
本对比例给出一种红色母粒，配方中的其它组分与实施例1基本相同，区别在于，本对比例中的抗菌粉体制备步骤不同，本对比例中未使用偶联剂对LaPO4纳米粉体进行处理。抗菌粉体的制备过程为：
步骤1.1，原位还原法制备载银磷酸镧抗菌剂。
用硼氢化钠作为还原剂，硝酸银溶液作银源，PVP作为分散剂，在烧瓶中依次加入5～25g的LaPO4纳米粉体，PVP和40～200ml硝酸银水溶液，PVP与银离子的摩尔比为5：1，避光搅拌8h，将硼氢化钠的水溶液匀速缓慢滴入，400r/min搅拌反应30min。离心沉降，乙醇和水分别洗涤三次，干燥48h，得到载银磷酸镧抗菌剂；
步骤1.2，将载银磷酸镧抗菌剂与抗菌金属氧化物混合，得到抗菌粉体。
本对比例的黄色母粒的制备方法与实施例1基本相同。
本对比例的原液着色PET纤维的制备方法与实施例1基本相同。
对本对比例制得的原液着色PET纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
对比例8：
本对比例给出一种黄色母粒，配方中的其它组分与实施例1基本相同，区别在于，本对比例中的抗菌粉体不同，本对比例中的抗菌粉体全部为等量的抗菌金属氧化物。
本对比例的黄色母粒的制备方法与实施例1基本相同。
本对比例的原液着色PET纤维的制备方法与实施例1基本相同。
对本对比例制得的原液着色PET纤维按照GB/T20944.3-2008方法进行抗菌性能测试，测试结果参见表1。
表1 性能测试结果
Figure BDA0002463884270000141
Figure BDA0002463884270000151
从表1中可知，本发明的抗菌粉体可以使纤维的抗菌性能具有较大提升。双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂是其中的主要成分，若单独使用抗菌金属氧化物作为抗菌粉体，制备的纤维色差大，对真菌的抗菌效果也较差。此外，对磷酸镧纳米粉体进行双氨基改性是保证抗菌粉体具有优异抗菌性能的关键步骤。
从表1中可知，与单独使用PET作为母粒的基体相比，采用PET与PBT的混合物作为抗菌色母粒的基体，可以改善纤维的结晶性能，制备出力学性能更好的抗菌着色纤维。
从表1中可知，本发明的抗菌粉体在具备优异抗菌效果的同时，制备的纤维色差也较小，与普通纤维混纺制备抗菌织物时，基本不影响织物的美观效果。
实施例7：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于抗菌金属氧化物不同。本实施例中，抗菌金属氧化物为TiO2纳米粉体和ZnO纳米粉体按照重量比1∶3组成的混合物。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。
实施例8：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于聚酯粉体不同。本实施例中，聚酯粉体以重量百分数计，由以下原料组成：PET粉体为75％，PBT粉体为25％。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。
实施例9：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于聚酯粉体不同。本实施例中，聚酯粉体以重量百分数计，由以下原料组成：PET粉体为55％，PBT粉体为45％。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。
实施例10：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于步骤二不同，本实施例中：
步骤二，按照抗菌母粒中抗菌粉体总重量占最终制品原液着色PET抗菌功能纤维总重量的1％的配比将抗菌色母粒加入熔融纺丝机中进行纺丝。
实施例11：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于步骤二不同，本实施例中：
步骤二，按照抗菌母粒中抗菌粉体总重量占最终制品原液着色PET抗菌功能纤维总重量的3％的配比将抗菌色母粒加入熔融纺丝机中进行纺丝。
实施例12：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于配方不同。本实施例中，以重量百分数计，由以下原料组成：抗菌粉体为10％，着色剂为20％，抗氧剂为0.1％，分散剂为1％，聚酯粉体为68.9％。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。
实施例13：
本实施例给出一种抗菌色母粒，该抗菌色母粒与实施例1基本相同，区别仅仅在于配方不同。本实施例中，以重量百分数计，由以下原料组成：抗菌粉体为25％，着色剂为20％，抗氧剂为0.3％，分散剂为3％，聚酯粉体为51.7％。
本实施例的抗菌色母粒的制备方法与实施例1相同。
本实施例的原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种抗菌色母粒，其特征在于，由以下原料组成：抗菌粉体、着色剂、抗氧剂、分散剂、聚酯粉体；
所述的抗菌粉体，由以下原料组成：双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂和抗菌金属氧化物；
所述的抗菌金属氧化物为TiO2纳米粉体、ZnO纳米粉体或TiO2纳米粉体和ZnO纳米粉体组成的混合物。
2.如权利要求1所述的抗菌色母粒，其特征在于，以重量百分数计，由以下原料组成：抗菌粉体为10％～25％，着色剂为20％，抗氧剂为0.1％～0.3％，分散剂为1％～3％，聚酯粉体为51.7％～68.9％，原料的重量百分数之和为100％；
所述的抗菌粉体，以重量百分数数计，由以下原料组成：双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂为65％～80％，抗菌金属氧化物为20％～35％，原料的重量百分数之和为100％；
所述的抗菌金属氧化物为TiO2纳米粉体、ZnO纳米粉体或TiO2纳米粉体和ZnO纳米粉体按照重量比1∶(2～3)组成的混合物。
3.如权利要求2所述的抗菌色母粒，其特征在于，所述的聚酯粉体，以重量百分数计，由以下原料组成：PET粉体为55％～75％，PBT粉体为25％～45％，原料的重量百分数之和为100％。
4.如权利要求1所述的抗菌色母粒，其特征在于，所述着色剂为偶氮类红色有机颜料、杂环类红色有机颜料、偶氮类黄色有机颜料、杂环类黄色有机颜料、铬系红色无机颜料、氧化铁系红色无机颜料、金属氧化物系红色无机颜料、钒酸铋系红色无机颜料、镉系红色无机颜料、铬系黄色无机颜料、氧化铁系黄色无机颜料、金属氧化物系黄色无机颜料、钒酸铋系黄色无机颜料和镉系黄色无机颜料中的一种以上组合。
5.如权利要求1所述的抗菌色母粒，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按重量比1∶2组成。
6.如权利要求1所述的抗菌色母粒，其特征在于，所述的分散剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
7.如权利要求1所述的抗菌色母粒，其特征在于，所述的TiO2纳米粉体的粒径为300nm～480nm，所述的ZnO纳米粉体的粒径为130nm～300nm。
8.一种抗菌色母粒的制备方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1至7任一项所述的抗菌色母粒配方，该方法具体包括以下步骤：
步骤1，制备抗菌粉体：
所述的抗菌粉体的制备过程为：
步骤1.1，将LaPO4纳米粉体通过原位还原法处理制得双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂，具体过程包括：在充分剧烈搅拌下将2.5g～25g LaPO4分散在50～500mL无水乙醇中得到LaPO4悬浮液，随后，将1.25～12.5mL的硅烷偶联剂加入到LaPO4悬浮液中并在120℃下水解2小时，获得双氨基官能化的LaPO4，即(NH2)2-LaPO4；
步骤1.2，原位还原法制备载银磷酸镧抗菌剂。
用硼氢化钠作为还原剂，硝酸银溶液作银源，PVP作为分散剂，在烧瓶中依次加入5～25g的(NH2)2-LaPO4，PVP和40～200ml硝酸银水溶液，PVP与银离子的摩尔比为5：1，避光搅拌8h，将硼氢化钠的水溶液匀速缓慢滴入，400r/min搅拌反应30min。离心沉降，乙醇和水分别洗涤三次，干燥48h，得到双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂；
步骤1.3，将双氨基改性的载银磷酸镧抗菌剂与抗菌金属氧化物混合，得到抗菌粉体；
步骤2，将PET切片及PBT切片进行磨粉处理，控制粉体的目数为35～45目，得到聚酯粉体；
步骤3，将聚酯粉体进行真空预结晶干燥处理，真空预结晶干燥处理的工艺条件为：真空度保持在0.06～0.09MPa之间，温度为80℃，保温4h，然后每小时依次上升10℃，直至130℃；
步骤4，将着色剂、偶联剂、抗氧剂和抗菌粉体混合，经过双螺杆挤出机的混炼挤出，冷却切粒后得到抗菌色母粒；所述的双螺杆挤出机从一区到四区及机头温度分别为230℃、260℃、270℃、275℃和275℃，螺杆转速300rpm。
9.如权利要求8所述的抗菌色母粒的制备方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；所述的LaPO4纳米粉体为纳米介孔LaPO4，粒径为220nm～450nm，比表面积为150～250m2/g。
10.一种原液着色PET抗菌功能纤维的制备方法，其特征在于，该方法中的抗菌色母粒采用如权利要求8至9任一项所述的抗菌色母粒的制备方法制得，该方法具体包括以下步骤：
步骤一，将抗菌色母粒与PET聚酯切片分别进行预结晶真空干燥处理，真空干燥处理的工艺条件为：真空度保持在0.06～0.09MPa之间，温度为80℃，保温4h，然后每小时依次上升10℃，直至130℃；
步骤二，按照抗菌母粒中抗菌粉体总重量占最终制品原液着色PET抗菌功能纤维总重量的1％～3％的配比将抗菌色母粒加入熔融纺丝机中进行纺丝。
步骤三，对纺丝机中挤出的纤维丝进行风冷固化，通过上油使纤维丝集成纤维束，将纤维束引导至牵伸机，牵伸定型后卷绕于管筒上，得到规格为72D/48f的原液着色PET抗菌功能纤维。
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