CN111826741A - 一种负离子涤纶纤维及面料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能纤维领域。本发明涉及一种负离子涤纶纤维及面料，以偏苯三酸酐(A)、电气石(B)、对苯二甲酸(C)、乙二醇(D)以及1,3,5‑三(2‑羟乙基)氰尿酸(E)作为原料，制备了一种负离子涤纶纤维及面料。该负离子涤纶面料不仅有效解决目前涤纶经染整加工处理后易滋生细菌、真菌等微生物、无保健功能等的不足，具有较高的抗静电性、阻燃性和保健等功能。可以预见，该材料将会迎来广阔的市场空间，尤其适用于如车内、室内窗帘、沙发家具等室内场合。

Description

一种负离子涤纶纤维及面料
技术领域
本发明涉及一种负离子涤纶纤维及面料。本发明属于功能纤维领域。
背景技术
涤纶，又称聚酯纤维。由于其具有强度高、弹性好、易洗快干等优点逐渐受到市场的推崇，并被广泛应用在服装、工业、医疗卫生等领域。涤纶具有较高的断裂强度和模量，热性能和尺寸稳定性良好等特性。但涤纶纤维又是一种典型的疏水性纤维，回潮率仅仅0.4％，穿着舒适性差，易积聚电荷而引发静电，不仅给聚酯纤维的加工带来困难，而且易吸附灰尘，使抗污能力下降，从而限制了其产品在一些领域的应用。涤纶亲水性极差，导致了涤纶面料手感硬、触感差、吸湿性差等缺点。吸湿性差使得涤纶面料具有一定的抗菌性，但现有工艺，在涤纶的染整加工过程中，各种助剂、整理剂的使用可为微生物提供营养物质，当温湿度适合生长时，微生物便会在纺织品上大量生长繁殖。这不仅会威胁人们的健康，还有可能引起重大的医疗事故。
另一方面，电气石是一种含硼特征的硅酸盐类矿物，在空气中能电离释放小粒径负氧离子。其作用主要表现在以下三方面：(1)产生负离子，能活化空气，净化饮用水质，抗菌等；(2)带微弱电流，能平衡人体的生物电产生负离子；(3)释放远红外线，能被人体吸收并促进人体的血液循环，进而具有保健功能。但电气石在应用过程中存在以下问题：由于随着粉体粒径的减小，比表面积增加，比表面能的升高以及大的极性效应，在制备及加工处理过程中极易产生团聚现象，从而影响复合材料的综合性能和使用寿命。
鉴于电气石的因素优势以及涤纶纤维目前所面临的困局，近年来不乏电气石的应用案例。由于传统的抗菌剂及整理技术存在与纤维的结合度低，耐洗性差，抗菌持久性差等固有缺陷。在结合电气石化学改性涤纶纤维上是一种行之有效的路径也是是一件非常有意义的工作。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中涤纶面料在制造过程中经染整加工处理后易滋生细菌、真菌等微生物、无保健功能等的不足，提供了一种负离子涤纶纤维及面料，其使用偏苯三酸酐(A)、电气石(B)、对苯二甲酸(C)、乙二醇(D)以及1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸(E)作为原料，制备了一种负离子涤纶纤维及面料，解决了现有涤纶经染整加工处理后易滋生细菌、真菌等微生物且无保健功能的缺陷，使材料具有高效的抗菌性同时，具有较高的抗静电性、阻燃性和保健等功能。可以预见，该材料将会迎来广阔的市场空间，尤其适用于如车内、室内窗帘、沙发家具等室内场合。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种负离子涤纶纤维，其结构式如下所示：
Figure BDA0002602197280000021
其中，M为电气石表面金属离子。
一种负离子涤纶纤维的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
(1)将10g电气石粉末、30ml DMF置于三口烧瓶中搅拌、将9-10.5g偏苯三酸酐溶于20ml DMF中并缓慢滴入到该反应体系中，35-45℃下反应1.5-2.5h，反应结束后过滤并用酒精淋洗5次，之后在70℃下烘干即得改性电气石，记为I；
(2)将1mol对苯二甲酸、0.1-0.3mol I、1mol乙二醇、0.05-1wt％催化剂，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa，反应温度控制在200-230℃，加入0.05-0.15mol 1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸，反应一段时间后，补加0.5-1mol乙二醇，保持压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.18-0.20MPa，得到PET产品；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到PET粒料，即目标产物II；
所述催化剂用量以对苯二甲酸的重量份为基准；
(3)将PET粒料II投入单螺杆挤出机的投料口，调整螺杆各区参数，切片经螺杆挤出到达纺丝箱体，计量泵转速33r/min；规格12ml/r；泵供量900g/min；纺丝速度650m/min，经牵引、冷却得到负离子涤纶纤维。
作为优选，所述催化剂为4-二甲氨基吡啶、钛酸四丁酯、醋酸锌或三氧化二锑。
作为优选，所述单螺杆挤出机的参数为分别为1区：300℃、2区：320℃、3区：350℃、4区：350℃、5区：350℃、法兰区：320℃、纺丝箱：295℃。
一种负离子涤纶面料的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
(1)将负离子涤纶纤维、涤纶纤维和再生纤维素纤维按质量比20-40:40-60:15-25混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，其中烘干转速在24Y/min至26Y/min范围内；得到负离子涤纶面料。
本发明的提供的负离子涤纶纤维，其制备流程如下：
Figure BDA0002602197280000031
本发明的有益效果：
(1)本发明提供了一种负离子涤纶纤维，采用偏苯三酸酐(A)、电气石(B)、对苯二甲酸(C)、乙二醇(D)以及1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸(E)作为原料，制备负离子涤纶纤维，摆脱了传统涤纶纤维处理后无抗菌性、阻燃性、抗静电性以及保健等缺陷，同时反应步骤简单，易于操作。
(2)本发明提供了一种负离子涤纶纤维及面料，目标产物中含有电气石结构。首先，电气石具有释放负离子、辐射远红外线等特性，使其在保健、抗菌上有优异的效果；其次，电气石中金属离子的存在，有助于静电的传递与疏导，有较好的抗静电效果，最后，电气石由于其极强的极性导至涤纶纤维及面料的亲水性得到一定改善。
(3)本发明提供了一种负离子涤纶纤维及面料，目标产物中含有1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸结构。一方面，1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸具有较高的含氮量，具有较好的阻燃性；另一方面，1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸提供了更高的交联度，纤维的提高了纤维的力学性能。
(4)本发明提供了一种负离子涤纶纤维及面料，首先，通过分子设计，对电气石进行化学改性，使其易于分散，同时可作为反应物嵌入主链之中，其次在涤纶制备阶段加入改性电气石、氰尿酸结构，解决了现有涤纶经处理后易滋生细菌、真菌等微生物的缺陷，使材料具有高效的抗菌性同时，具有较高的抗静电性、阻燃性和保健功能；另一方面与再生纤维素纤维进行混纺可以进一步提高其抗静电效果，同时面料舒适性更优。可以预见，该材料将会迎来广阔的市场空间，尤其适用于如车内、室内窗帘、沙发家具等室内场合。
具体实施方式：
以下结合实施例对本发明进行详细说明。但应理解，以下实施例仅是对本发明实施方式的举例说明，而非是对本发明的范围限定。
实施例1
负离子涤纶纤维制备步骤如下：
(1)将10g电气石粉末、30ml DMF置于三口烧瓶中搅拌、将10g偏苯三酸酐溶于20mlDMF中并缓慢滴入到该反应体系中，40℃下反应2h，反应结束后过滤并用酒精淋洗5次，之后在70℃下烘干即得改性电气石，记为I(IR：3450cm-1：-OH存在；1253cm-1：B-O存在；946cm-1：-Si-O-存在；1750cm-1：-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1449cm-1、715cm-1：苯环)；
(2)将1mol对苯二甲酸、0.3mol I、1mol乙二醇、0.05wt％钛酸四丁酯，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa，反应温度控制在230℃，加入0.15mol 1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸，反应一段时间后，补加0.5mol乙二醇，保持压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.18MPa，得到PET产品；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到PET粒料，即目标产物II(IR：1740cm-1：酯-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1449cm-1、715cm-1：苯环；3532cm-1：-OH存在；1253cm-1：B-O变弱；946cm-1：-Si-O-变弱)；
所述钛酸四丁酯用量以对苯二甲酸的重量份为基准；
(3)将PET粒料II投入单螺杆挤出机的投料口，调整螺杆各区参数分别为1区：300℃、2区：320℃、3区：350℃、4区：350℃、5区：350℃、法兰区：320℃、纺丝箱：295℃，切片经螺杆挤出到达纺丝箱体，计量泵转速33r/min；规格12ml/r；泵供量900g/min；纺丝速度650m/min，经牵引、冷却得到负离子涤纶纤维。
负离子涤纶面料的制备步骤如下：
(1)将负离子涤纶纤维、涤纶纤维和再生纤维素纤维按质量比20:60:20混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，其中烘干转速为24Y/min；得到负离子涤纶面料。
实施例2
负离子涤纶纤维制备步骤如下：
(1)将10g电气石粉末、30ml DMF置于三口烧瓶中搅拌、将10.5g偏苯三酸酐溶于20ml DMF中并缓慢滴入到该反应体系中，35℃下反应1.5h，反应结束后过滤并用酒精淋洗5次，之后在70℃下烘干即得改性电气石，记为I(IR：3452cm-1：-OH存在；1253cm-1：B-O存在；946cm-1：-Si-O-存在；1750cm-1：-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1449cm-1、715cm-1：苯环)；
(2)将1mol对苯二甲酸、0.1mol I、1mol乙二醇、0.05wt％4-二甲氨基吡啶，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa，反应温度控制在200℃，加入0.05mol 1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸，反应一段时间后，补加1mol乙二醇，保持压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.2MPa，得到PET产品；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到PET粒料，即目标产物II(IR：1740cm-1：酯-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1449cm-1、715cm-1：苯环；3535cm-1：-OH存在；1253cm-1：B-O变弱；946cm-1：-Si-O-变弱)；
所述4-二甲氨基吡啶用量以对苯二甲酸的重量份为基准；
(3)将PET粒料II投入单螺杆挤出机的投料口，调整螺杆各区参数分别为1区：300℃、2区：320℃、3区：350℃、4区：350℃、5区：350℃、法兰区：320℃、纺丝箱：295℃，切片经螺杆挤出到达纺丝箱体，计量泵转速33r/min；规格12ml/r；泵供量900g/min；纺丝速度650m/min，经牵引、冷却得到负离子涤纶纤维。
负离子涤纶面料的制备步骤如下：
(1)将负离子涤纶纤维、涤纶纤维和再生纤维素纤维按质量比40:45:15混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，其中烘干转速为25Y/min内；得到负离子涤纶面料。
实施例3
负离子涤纶纤维制备步骤如下：
(1)将10g电气石粉末、30ml DMF置于三口烧瓶中搅拌、将9g偏苯三酸酐溶于20mlDMF中并缓慢滴入到该反应体系中，45℃下反应2.5h，反应结束后过滤并用酒精淋洗5次，之后在70℃下烘干即得改性电气石，记为I(IR：3451cm-1：-OH存在；1251cm-1：B-O存在；945cm-1：-Si-O-存在；1750cm-1：-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1448cm-1、715cm-1：苯环)；
(2)将1mol对苯二甲酸、0.2mol I、1mol乙二醇、1wt％醋酸锌，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa，反应温度控制在220℃，加入0.05mol 1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸，反应一段时间后，补加0.8mol乙二醇，保持压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.19MPa，得到PET产品；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到PET粒料，即目标产物II(IR：1745cm-1：酯-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1449cm-1、715cm-1：苯环；3535cm-1：-OH存在；1253cm-1：B-O变弱；946cm-1：-Si-O-变弱)；
所述醋酸锌用量以对苯二甲酸的重量份为基准；
(3)将PET粒料II投入单螺杆挤出机的投料口，调整螺杆各区参数分别为1区：300℃、2区：320℃、3区：350℃、4区：350℃、5区：350℃、法兰区：320℃、纺丝箱：295℃，切片经螺杆挤出到达纺丝箱体，计量泵转速33r/min；规格12ml/r；泵供量900g/min；纺丝速度650m/min，经牵引、冷却得到负离子涤纶纤维。
负离子涤纶面料的制备步骤如下：
(1)将负离子涤纶纤维、涤纶纤维和再生纤维素纤维按质量比30:45:25混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，其中烘干转速为26Y/min；得到负离子涤纶面料。
实施例4
负离子涤纶纤维制备步骤如下：
(1)将10g电气石粉末、30ml DMF置于三口烧瓶中搅拌、将10g偏苯三酸酐溶于20mlDMF中并缓慢滴入到该反应体系中，35℃下反应2.5h，反应结束后过滤并用酒精淋洗5次，之后在70℃下烘干即得改性电气石，记为I(IR：3451cm-1：-OH存在；1250cm-1：B-O存在；944cm-1：-Si-O-存在；1750cm-1：-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1448cm-1、715cm-1：苯环)；
(2)将1mol对苯二甲酸、0.3mol I、1mol乙二醇、0.5wt％三氧化二锑，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa，反应温度控制在220℃，加入0.15mol 1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸，反应一段时间后，补加0.6mol乙二醇，保持压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.2MPa，得到PET产品；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到PET粒料，即目标产物II(IR：1745cm-1：酯-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1449cm-1、715cm-1：苯环；3535cm-1：-OH存在；1253cm-1：B-O变弱；946cm-1：-Si-O-变弱)；
所述三氧化二锑用量以对苯二甲酸的重量份为基准；
(3)将PET粒料II投入单螺杆挤出机的投料口，调整螺杆各区参数分别为1区：300℃、2区：320℃、3区：350℃、4区：350℃、5区：350℃、法兰区：320℃、纺丝箱：295℃，切片经螺杆挤出到达纺丝箱体，计量泵转速33r/min；规格12ml/r；泵供量900g/min；纺丝速度650m/min，经牵引、冷却得到负离子涤纶纤维。
负离子涤纶面料的制备步骤如下：
(1)将负离子涤纶纤维、涤纶纤维和再生纤维素纤维按质量比25:50:25混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，其中烘干转速为25Y/min；得到负离子涤纶面料。
实施例5
负离子涤纶纤维制备步骤如下：
(1)将10g电气石粉末、30ml DMF置于三口烧瓶中搅拌、将9g偏苯三酸酐溶于20mlDMF中并缓慢滴入到该反应体系中，45℃下反应1.5h，反应结束后过滤并用酒精淋洗5次，之后在70℃下烘干即得改性电气石，记为I(IR：3454cm-1：-OH存在；1252cm-1：B-O存在；944cm-1：-Si-O-存在；1750cm-1：-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1448cm-1、715cm-1：苯环)；
(2)将1mol对苯二甲酸、0.2mol I、1mol乙二醇、0.2wt％钛酸四丁酯，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa，反应温度控制在220℃，加入0.1mol 1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸，反应一段时间后，补加0.7mol乙二醇，保持压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.18MPa，得到PET产品；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到PET粒料，即目标产物II(IR：1745cm-1：酯-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1449cm-1、715cm-1：苯环；3535cm-1：-OH存在；1253cm-1：B-O变弱；946cm-1：-Si-O-变弱)；
所述钛酸四丁酯用量以对苯二甲酸的重量份为基准；
(3)将PET粒料II投入单螺杆挤出机的投料口，调整螺杆各区参数分别为1区：300℃、2区：320℃、3区：350℃、4区：350℃、5区：350℃、法兰区：320℃、纺丝箱：295℃，切片经螺杆挤出到达纺丝箱体，计量泵转速33r/min；规格12ml/r；泵供量900g/min；纺丝速度650m/min，经牵引、冷却得到负离子涤纶纤维。
负离子涤纶面料的制备步骤如下：
(1)将负离子涤纶纤维、涤纶纤维和再生纤维素纤维按质量比35:40:25混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，其中烘干转速为24Y/min；得到负离子涤纶面料。
实施例6
负离子涤纶纤维制备步骤如下：
(1)将10g电气石粉末、30ml DMF置于三口烧瓶中搅拌、将10.5g偏苯三酸酐溶于20ml DMF中并缓慢滴入到该反应体系中，40℃下反应2h，反应结束后过滤并用酒精淋洗5次，之后在70℃下烘干即得改性电气石，记为I(IR：3453cm-1：-OH存在；1252cm-1：B-O存在；944cm-1：-Si-O-存在；1751cm-1：-C＝O存在；3100cm-1、1489cm-1、1448cm-1、715cm-1：苯环)；
(2)将1mol对苯二甲酸、0.3mol I、1mol乙二醇、0.1wt％4-二甲氨基吡啶，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa，反应温度控制在210℃，加入0.15mol 1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸，反应一段时间后，补加0.6mol乙二醇，保持压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.2Pa，得到PET产品；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到PET粒料，即目标产物II(IR：1744cm-1：酯-C＝O存在；3100cm-1、1488cm-1、1449cm-1、715cm-1：苯环；3535cm-1：-OH存在；1253cm-1：B-O变弱；946cm-1：-Si-O-变弱)；
所述4-二甲氨基吡啶用量以对苯二甲酸的重量份为基准；
(3)将PET粒料II投入单螺杆挤出机的投料口，调整螺杆各区参数分别为1区：300℃、2区：320℃、3区：350℃、4区：350℃、5区：350℃、法兰区：320℃、纺丝箱：295℃，切片经螺杆挤出到达纺丝箱体，计量泵转速33r/min；规格12ml/r；泵供量900g/min；纺丝速度650m/min，经牵引、冷却得到负离子涤纶纤维。
负离子涤纶面料的制备步骤如下：
(1)将负离子涤纶纤维、涤纶纤维和再生纤维素纤维按质量比30:55:15混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，其中烘干转速为26Y/min；得到负离子涤纶面料。
对比例1-4均与具体实施例1的负离子涤纶面料进行对比，具体实施例1中负离子结构含量折合重量百分比约为5.0wt％，阻燃剂1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸结构含量折合重量百分比约3.4wt％。
对比例1
一种涤纶面料的制备步骤如下：
(1)80重量份涤纶纤维和20重量份再生纤维素纤维按上述比例混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，其中烘干转速为24Y/min；得到抗菌的涤纶面料。
对比例2
一种抗菌涤纶面料的制备步骤如下：
(1)75重量份涤纶纤维和20重量份再生纤维素纤维按上述比例混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，经牵引与上油工艺，添加5重量份DC5700抗菌剂，烘干转速为24Y/min；得到抗菌的涤纶面料。
对比例3
一种抗静电涤纶面料的制备步骤如下：
(1)75重量份涤纶纤维和20重量份再生纤维素纤维按上述比例混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，经牵引与上油工艺，添加5重量份LD9400H非离子型抗静电剂，烘干转速为24Y/min；得到抗静电的涤纶面料。
对比例4
一种阻燃涤纶面料的制备步骤如下：
(1)76.6重量份涤纶纤维和20重量份再生纤维素纤维按上述比例混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，经牵引与上油工艺，喷涂3.4重量份TY-XS032非离子型抗阻燃剂，烘干转速为24Y/min；得到阻燃的涤纶面料。
分别测定本发明应用实施例1-6、应用实施对比例1-4制备的涤纶面料的物理性能，包括抗静电性、抗菌性和阻燃性能，结果如表1所示。
表1各实施例物理测试性能
Figure BDA0002602197280000101
首先，从表1中可以看出，本发明的负离子涤纶面料与目前常用涤纶面料相比，产品的力学性能相当；
第二，本发明的负离子涤纶面料与目前常用涤纶面料相比，由于电气石结构存在的优异性能，由于电气石的表面金属离子以及自发极化特点等，使得本发明产品在抗菌、抗静电、负离子释放上有巨大优势；
第三，本发明的负离子涤纶面料与目前常用涤纶面料相比，由于结构中的氰尿酸结构，具有较高的含氮量，故本发明产品具有较好的阻燃性。
综合而言，与现有抗菌涤纶面料相比，本发明的抗菌涤纶面料，不仅在抗菌性上优势明显，同时具有高效的阻燃性、抗静电性和负离子释放(即保健功能)。由于发挥功能的结构是以化学键的形式存在于涤纶面料中，故多次水洗后效果优良，具有优异的功能持久性。可以预见，该材料将会迎来广阔的市场空间，尤其适用于如车内、室内窗帘、沙发家具等室内场合。
其中测试方法如下：
(1)断裂伸长率：参照GB/T 14337-2008来测试。
(2)断裂强度：参照GB/T 14337-2008来测试。
(3)抗静电性：参照GB/T 14342-2015来测试。
(4)阻燃性：置于明火上，肉眼观察阻燃效果。阻燃性表示方法：5为最优，1为最差。
(5)对涤纶面料的抗菌性能测试采用的是AATCC 100-2004标准方法，选用的菌种为革兰氏阴性-大肠杆菌和革兰氏阳性菌-金黄色葡萄球菌。本测试具体操作步骤如下：首先将测试样品裁剪成边长为2.54cm的正方形待测样，然后在一块正方形待测样的中心接种25μL的一定浓度的细菌悬浮液，再盖上另一块正方形待测样，用无菌的重物压住。在恒温恒湿箱中37℃下培养24h。培养完成后计算菌落数目和抗菌率。
(6)负离子释放量：取10cm*10cm的涤纶面料，之后置于密闭箱中，将仪器进行校准调零，并选择合适量程后将测试仪置于密闭箱中，测量三次之后取平均值。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种负离子涤纶纤维，其特征在于，其结构式如下所示：
Figure FDA0002602197270000011
其中，M为电气石表面金属离子。
2.一种负离子涤纶纤维的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
(1)将10g电气石粉末、30ml DMF置于三口烧瓶中搅拌、将9-10.5g偏苯三酸酐溶于20mlDMF中并缓慢滴入到该反应体系中，35-45℃下反应1.5-2.5h，反应结束后过滤并用酒精淋洗5次，之后在70℃下烘干即得改性电气石，记为I；
(2)将1mol对苯二甲酸、0.1-0.3mol I、1mol乙二醇、0.05-1wt％催化剂，搅拌，加热升温，充氮气保持0.15MPa，反应温度控制在200-230℃，加入0.05-0.15mol 1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸，反应一段时间后，补加0.5-1mol乙二醇，保持压力0.30MPa；记录酯化过程中的反应温度、压力；聚合反应程度通过观察电机电流和扭矩变化进行判断，达到出料条件后，通氮气至压力为0.18-0.20MPa，得到PET产品；打开放料阀，让熔体从铸带头流出，将铸带条通过冷却水槽冷却，引入切粒机，切粒，得到PET粒料，即目标产物II；
所述催化剂用量以对苯二甲酸的重量份为基准；
(3)将PET粒料II投入单螺杆挤出机的投料口，调整螺杆各区参数，切片经螺杆挤出到达纺丝箱体，计量泵转速33r/min；规格12ml/r；泵供量900g/min；纺丝速度650m/min，经牵引、冷却得到负离子涤纶纤维。
3.根据权利要求2所述的一种负离子涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述催化剂为4-二甲氨基吡啶、钛酸四丁酯、醋酸锌或三氧化二锑。
4.根据权利要求2所述的一种负离子涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述单螺杆挤出机的参数为分别为1区：300℃、2区：320℃、3区：350℃、4区：350℃、5区：350℃、法兰区：320℃、纺丝箱：295℃。
5.一种负离子涤纶面料的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
(1)将负离子涤纶纤维、涤纶纤维和再生纤维素纤维按质量比20-40:40-60:15-25混纺成经纱与纬纱，并相互以直角交错面成混纺织成坯布；
(2)将温度升高至200℃，对坯布进行烘干定型处理，其中烘干转速在24Y/min至26Y/min范围内；得到负离子涤纶面料。
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