CN111647967A - 一种新型抗菌环保纤维的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，属于纤维制造技术领域。生产工艺包括色母粒和原料锌，具体包括将原料锌通过母粒开发设备制成高浓度液态锌母粒；将色母粒充分混合送入纺丝机台制成有色纤维；将高浓度液态锌母粒通过化学改性法或接枝法附着在有色纤维的表面；将附着高浓度液态锌母粒的有色纤维进行冷却、拉伸、卷曲、热定型和剪切制成纤维成品。本发明的优点在于，采用这种工艺，能够提高纤维的抗菌能力，本发明用于生产制作纺织品。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，属于纤维制造技术领域。
【背景技术】
纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质。在动植物体内，纤维在维系组织方面起到重要作用。纤维用途广泛，可织成细线、线头和麻绳，造纸或织毡时还可以织成纤维层；同时也常用来制造其他物料，及与其他物料共同组成复合材料。
纤维是天然或人工合成的细丝状物质。在现代生活中，纤维的应用无处不在，目前常用的抗菌纤维是通过加入抗菌剂或者加入一些金属离子来达到一定的抗菌作用，但是抗菌能力较低，抗菌效果较差。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，使得能够提高纤维的抗菌能力。
为解决上述技术问题，本发明一种新型抗菌环保纤维的生产工艺包括色母粒和原料锌，具体包括以下步骤：
步骤1：将原料锌通过母粒开发设备制成高浓度液态锌母粒；
步骤2：将色母粒充分混合送入纺丝机台制成有色纤维；
步骤3：将高浓度液态锌母粒通过化学改性法或接枝法附着在有色纤维的表面；
步骤4：将步骤3得到的附着高浓度液态锌母粒的有色纤维进行冷却、拉伸、卷曲、热定型和剪切制成纤维成品。
采用上述结构后，首先，新型抗菌环保纤维的生产工艺包括色母粒和原料锌，所述色母粒是指一种由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂经良好分散而成的塑料着色剂，其所选用的树脂对着色剂具有良好润湿和分散作用，并且与被着色材料具有良好的相容性，所述原料锌是指作为原料的金属锌，将原料锌通过母粒开发设备制成高浓度液态锌母粒，使得锌可以作为一种液态母粒参与到纤维生产中，将色母粒充分混合送入纺丝机台制成有色纤维，使得纤维可以带有颜色，将高浓度液态锌母粒通过化学改性法或接枝法附着在有色纤维的表面，所述化学改性法或接枝法是指一种通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法，通过化学改性法或接枝法可以使得高浓度液态锌母粒的π键可以与纤维紧密结合，附着高浓度液态锌母粒的有色纤维进行冷却、拉伸、卷曲、热定型和剪切制成纤维成品，使得纤维可以制成成品进行加工和生产。
现有技术中，氧化锌具有无毒、抗紫外线、抗菌、除臭、抗过敏、抗静电、非溶出以及耐水洗的优点，液态锌母粒在生产加工的过程中与空气接触可以变为氧化锌，色母粒在生产过程中可以加入抗菌剂或者加入一些金属离子，通过色母粒与氧化锌共同作用形成的纤维成品可以提高纤维的抗菌能力，而纤维生产过程中不需要染色，减少了大量废水和二氧化碳的排放，使得纤维为环保纤维，且可以缩短生产时间、减少能源浪费。
基于上述结构，通过色母粒制成有色纤维，通过高浓度液态锌母粒附着于有色纤维的表面，由于液态金属锌母粒粘附性强，不会水溶出，使得有色纤维的颜色不容易脱落，从而增加纤维的色牢度，使得纤维不易褪色。
基于上述结构，加入液态金属的优点有：均匀分散、免除粉末易不均所造成的问题、提升抽纱良率、提升染整良率、降低布面蚂蚁斑产生的几率、不会水溶出，而氧化锌具有无毒、抗紫外线、抗菌、除臭、抗过敏、抗静电、非溶出以及耐水洗的优点，液态锌母粒在生产加工的过程中与空气接触可以变为氧化锌，使得液态锌母粒即具有液态金属的优点，又具有氧化锌的优点，从而使得生产出的纤维成品更加优良。
基于上述结构，高浓度可以使得液态锌母粒中锌所占的比例较大，从而使得液态锌母粒具有的液态金属与氧化锌的比例增大，从而使得附着有液态锌母粒的纤维更加优良，而将液态锌作为液态母粒加入到纤维生产的工艺中可以使得纤维中液态锌的粘附力更强，且优化生产工艺，使得纤维的生产可以更加高效以及生产出的纤维品质可以更好。
作为优选，所述步骤2中的色母粒中加入纳米氧化锌并与纳米氧化锌充分混合送入纺丝机台制成有色纤维。
作为优选，所述步骤2中加入氧化的石墨烯水溶液，所述氧化的石墨烯水溶液通过湿法纺丝与色母粒混合制成有色纤维。
作为优选，所述步骤2中的色母粒中加入纳米二氧化硅和纳米二氧化钛并与纳米二氧化硅和纳米二氧化钛充分混合送入纺丝机台制成有色纤维。
作为优选，所述母粒开发设备包括混合设备、干燥设备、研磨设备、混练设备和测试仪器设备。
作为优选，所述混合设备包括高速搅拌设备和旋转螺旋混合器。
作为优选，所述干燥设备包括喷雾干燥设备和旋转式干燥设备。
作为优选，所述研磨设备包括粉碎设备、气流对撞设备和球磨设备。
作为优选，所述混练设备包括粒子输送设备、粉体输送设备和双螺杆压出机。
作为优选，所述测试仪器设备包括过滤测试机、粘度测试机和毛细管流变仪。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细揭露。
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明，其中：
图1为本发明抗菌环保纤维的生产工艺的示意图；
图2为本发明中母粒开发设备的示意图；
图3为本发明中母粒开发设备中混合设备的示意图；
图4为本发明中母粒开发设备中干燥设备的示意图；
图5为本发明中母粒开发设备中研磨设备的示意图；
图6为本发明中母粒开发设备中混练设备的示意图；
图7为本发明中母粒开发设备中测试仪器设备的示意图。
【具体实施方式】
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图7所示，本实施例一种新型抗菌环保纤维的生产工艺的优选结构包括包括色母粒和原料锌，具体包括以下步骤：
步骤1S1：将原料锌通过母粒开发设备1制成高浓度液态锌母粒；
步骤2S2：将色母粒充分混合送入纺丝机台制成有色纤维；
步骤3S3：将高浓度液态锌母粒通过化学改性法或接枝法附着在有色纤维的表面；
步骤4S4：将步骤3S3得到的附着高浓度液态锌母粒的有色纤维进行冷却、拉伸、卷曲、热定型和剪切制成纤维成品。
采用上述结构后，首先，新型抗菌环保纤维的生产工艺包括色母粒和原料锌，所述色母粒是指一种由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂经良好分散而成的塑料着色剂，其所选用的树脂对着色剂具有良好润湿和分散作用，并且与被着色材料具有良好的相容性，所述原料锌是指作为原料的金属锌，将原料锌通过母粒开发设备1制成高浓度液态锌母粒，使得锌可以作为一种液态母粒参与到纤维生产中，将色母粒充分混合送入纺丝机台制成有色纤维，使得纤维可以带有颜色，将高浓度液态锌母粒通过化学改性法或接枝法附着在有色纤维的表面，所述化学改性法或接枝法是指一种通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法，通过化学改性法或接枝法可以使得高浓度液态锌母粒的π键可以与纤维紧密结合，附着高浓度液态锌母粒的有色纤维进行冷却、拉伸、卷曲、热定型和剪切制成纤维成品，使得纤维可以制成成品进行加工和生产。
现有技术中，氧化锌具有无毒、抗紫外线、抗菌、除臭、抗过敏、抗静电、非溶出以及耐水洗的优点，液态锌母粒在生产加工的过程中与空气接触可以变为氧化锌，色母粒在生产过程中可以加入抗菌剂或者加入一些金属离子，通过色母粒与氧化锌共同作用形成的纤维成品可以提高纤维的抗菌能力，而纤维生产过程中不需要染色，减少了大量废水和二氧化碳的排放，使得纤维为环保纤维，且可以缩短生产时间、减少能源浪费。
基于上述结构，通过色母粒制成有色纤维，通过高浓度液态锌母粒附着于有色纤维的表面，由于液态金属锌母粒粘附性强，不会水溶出，使得有色纤维的颜色不容易脱落，从而增加纤维的色牢度，使得纤维不易褪色。
基于上述结构，加入液态金属的优点有：均匀分散、免除粉末易不均所造成的问题、提升抽纱良率、提升染整良率、降低布面蚂蚁斑产生的几率、不会水溶出，而氧化锌具有无毒、抗紫外线、抗菌、除臭、抗过敏、抗静电、非溶出以及耐水洗的优点，液态锌母粒在生产加工的过程中与空气接触可以变为氧化锌，使得液态锌母粒即具有液态金属的优点，又具有氧化锌的优点，从而使得生产出的纤维成品更加优良。
基于上述结构，高浓度可以使得液态锌母粒中锌所占的比例较大，从而使得液态锌母粒具有的液态金属与氧化锌的比例增大，从而使得附着有液态锌母粒的纤维更加优良，而将液态锌作为液态母粒加入到纤维生产的工艺中可以使得纤维中液态锌的粘附力更强，且优化生产工艺，使得纤维的生产可以更加高效以及生产出的纤维品质可以更好。
为了使纤维成品能够具有保温的功能，本实施例优选所述步骤2S2中的色母粒中加入纳米氧化锌并与纳米氧化锌充分混合送入纺丝机台制成有色纤维，纳米氧化锌是指是一种高端的高功能精细无机产品，表现出许多特殊的性质，如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等，纳米氧化锌目前还可用来制造远红外线反射纤维的材料，俗称远红外陶瓷粉。而这种远红外线反射功能纤维是通过吸收人体发射出的热量，并且再向人体辐射一定波长范围的远红外线，除了可使人体皮下组织中血液流量增加，促进血液循环外，还可遮蔽红外线，减少热量损失，故此纤维较一般纤维蓄热保温，通过增添加入纳米氧化锌可以使得制成纤维具有保温的功能，且色母粒与纳米氧化锌充分混合送入纺丝机台制成有色纤维，高浓度液态锌母粒附着在有色纤维的表面，液态金属锌母粒粘附性强，不会水溶出，使得有色纤维中的纳米氧化锌不容易脱落，从而增加纳米氧化锌与纤维之间的牢固性。
为了使纤维成品的品质更加优良，本实施例优选所述步骤2S2中加入氧化的石墨烯水溶液，所述氧化的石墨烯水溶液通过湿法纺丝与色母粒混合制成有色纤维，石墨烯具有远红外功能、抗菌抑菌、抗紫外线、防静电和传导性佳等优点，通过石墨烯与液态锌母粒的配合可以使制成的纤维成品的品质更加优良，而高浓度液态锌母粒附着在有色纤维的表面，液态金属锌母粒粘附性强，不会水溶出，使得石墨烯不会脱落，从而保证了纤维成品品质的稳定性。
为了使纤维成品的品质更加优良，本实施例优选所述步骤2S2中的色母粒中加入纳米二氧化硅和纳米二氧化钛并与纳米二氧化硅和纳米二氧化钛充分混合送入纺丝机台制成有色纤维，加入纳米二氧化硅和纳米二氧化钛可以提升纤维成品的抗紫外线能力，同时高浓度液态锌母粒附着在有色纤维的表面，液态金属锌母粒粘附性强，不会水溶出，使得纳米二氧化硅和纳米二氧化钛不易脱落，高浓度液态锌母粒与纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的共同作用可以提高纤维成品的锁水能力，使得纤维成品中的含水量增加，从而使得纤维成品能够隔热降温。
为了使原料锌可以加工为液态锌母粒，本实施例优选所述母粒开发设备1包括混合设备2、干燥设备3、研磨设备4、混练设备5和测试仪器设备6，通过混合设备2、干燥设备3、研磨设备4、混练设备5和测试仪器设备6可以将原料锌经过混合、干燥、研磨和混练制成液态锌母粒，通过测试仪器设备6可以检测母粒是否合格，从而可以加工出品质合格的液态锌母粒，从而保证生产出来的纤维品质更高。
为了优化混合设备2，本实施例优选所述混合设备2包括高速搅拌设备和旋转螺旋混合器，通过高速搅拌设备和旋转螺旋混合器可以使原料锌和助剂经过高速搅拌和螺旋混合均匀混合，所述助剂是指辅助母粒生产的物体，例如润滑剂、分散剂等，使得原料锌可以与助剂充分均匀混合，从而使得液态锌母粒生产的精度更高。
为了优化干燥设备3，本实施例优选燥设备包括喷雾干燥设备3和旋转式干燥设备3，通过喷雾干燥设备3和旋转式干燥设备3可以充分除去原料锌和助剂经过混合设备2混合后混合物的中水分，防止水分影响液态锌母粒中的锌的浓度，导致液态锌母粒的精度降低，从而提升了液态锌母粒的精度。
为了优化研磨设备4，本实施例优选所述研磨设备4包括粉碎设备、气流对撞设备和球磨设备，通过粉碎设备、气流对撞设备和球磨设备可以将干燥后的混合物充分粉碎为粉末状，便于后续加工，而采用粉碎设备、气流对撞设备和球磨设备进行研磨提升了研磨的能力，使得干燥后的混合物可以实现充分研磨。
为了优化混练设备5，本实施例优选所述混练设备5包括粒子输送设备、粉体输送设备和双螺杆压出机，通过粒子输送设备、粉体输送设备和双螺杆压出机可以制成高浓度液态锌母粒，使得原料锌可以制成高浓度液态锌母粒。
为了优化测试仪器设备6，本实施例优选所述测试仪器设备6包括过滤测试机、粘度测试机和毛细管流变仪，通过过滤测试机可以测试高浓度液态锌母粒的杂质比例，通过粘度测试机可以测试高浓度液态锌母粒的粘度，通过毛细管流变仪可以测定高浓度液态锌母粒在毛细管中的剪切应力和剪切速率的关系来测量液态锌母粒的流变，使得使用者可以通过测试仪器设备6测量高浓度液态锌母粒并且筛选出合格的高浓度液态锌母粒，从而提高高浓度液态锌母粒的精度，且当测量出现偏差时，使用者可以根据偏差改变母粒开发设备1中各设备的参数以提高高浓度液态锌母粒的精度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (10)
1.一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于，包括色母粒和原料锌，具体包括以下步骤：
步骤1：将原料锌通过母粒开发设备制成高浓度液态锌母粒；
步骤2：将色母粒充分混合送入纺丝机台制成有色纤维；
步骤3：将高浓度液态锌母粒通过化学改性法或接枝法附着在有色纤维的表面；
步骤4：将步骤3得到的附着高浓度液态锌母粒的有色纤维进行冷却、拉伸、卷曲、热定型和剪切制成纤维成品。
2.按照权利要求1所述的一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于：所述步骤2中的色母粒中加入纳米氧化锌并与纳米氧化锌充分混合送入纺丝机台制成有色纤维。
3.按照权利要求1所述的一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于：所述步骤2中加入氧化的石墨烯水溶液，所述氧化的石墨烯水溶液通过湿法纺丝与色母粒混合制成有色纤维。
4.按照权利要求1所述的一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于：所述步骤2中的色母粒中加入纳米二氧化硅和纳米二氧化钛并与纳米二氧化硅和纳米二氧化钛充分混合送入纺丝机台制成有色纤维。
5.按照权利要求1所述的一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于：所述母粒开发设备包括混合设备、干燥设备、研磨设备、混练设备和测试仪器设备。
6.按照权利要求5所述的一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于：所述混合设备包括高速搅拌设备和旋转螺旋混合器。
7.按照权利要求5所述的一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于：所述干燥设备包括喷雾干燥设备和旋转式干燥设备。
8.按照权利要求5所述的一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于：所述研磨设备包括粉碎设备、气流对撞设备和球磨设备。
9.按照权利要求5所述的一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于：所述混练设备包括粒子输送设备、粉体输送设备和双螺杆压出机。
10.按照权利要求5所述的一种新型抗菌环保纤维的生产工艺，其特征在于：所述测试仪器设备包括过滤测试机、粘度测试机和毛细管流变仪。
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