CN112030259A

CN112030259A - 基于pla的可降解抗菌阻燃假发纤维及其制备方法

Info

Publication number: CN112030259A
Application number: CN202010734831.7A
Authority: CN
Inventors: 朱文统; 朱镕豪
Original assignee: Xuchang Hongyang Biochemical Industrial Development Co ltd
Current assignee: Xuchang Hongyang Biochemical Industrial Development Co ltd
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2020-12-04

Abstract

本发明提供基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，涉及仿真假发用纤维技术领域。本发明假发纤维包括以下重量百分比组分：PLA 80‑95%，复合阻燃剂2‑10%，复合抗菌剂1.5‑5%，色粉、颜料0.4‑0.8%，添加剂0.5‑1.7%，分散剂0.4‑1.8%，增塑剂0.2‑0.7%。其中复合阻燃剂包含溴化环氧树脂、三氧化二锑、聚磷酸按和六苯氧基环磷腈，所述复合阻燃剂在减少溴化环氧树脂添加量的同时能够保证假发纤维仍然具有优异的阻燃性能，增强假发纤维抗滴落的效果。复合抗菌剂包含纳米银抗菌剂、茶多酚和三氯卡班，通过合理配比共同复配使用，可使假发纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率均达到98%以上，表现出优异的抗菌性能；本发明假发纤维具备绿色环保可降解、抗菌阻燃、抗滴落等诸多优点。

Description

基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及仿真假发技术领域，具体涉及基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维及其制备方法。

背景技术

假发的原料一般来源于天然人发和人造仿真假发纤维，由于天然人发资源的稀缺，人造仿真假发纤维作为天然人发的替代品在国内外得到广泛的应用。目前，现有的人造仿真假发纤维主要是以聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯等为原料制成，其制备工艺复杂，该类原料制备得到的假发纤维在使用者遗弃后不能自然降解，长时间会造成大量的堆积。现有的处理方法是焚烧活化，但该方法会释放出温室气体和有毒气体，不利于人体健康和环境发展。

可生物降解材料一般指在自然条件或是其他特定的处理条件下最终能分解成小分子或含水和二氧化碳的高分子材料。对它的开发应用可以减少工业对石油极产品的依赖，同时避免对环境破坏。聚乳酸纤维( Polylacticacid Fiber)简称PLA纤维，是已成功研发并投入商业化的生物可降解材料的代表性品种。PLA 由玉米、小麦、木薯、甜菜等农作物及有机废料发酵成乳酸，再通过乳酸聚合制得。PLA 经过纺丝成型后可制成 PLA 纤维，因其多采用玉米为原料，所以又被称为“玉米纤维”。PLA 纤维原料来源于自然，又因其制品废弃物可被完全降解为自然界中的H₂O和CO₂，不产生其它废弃物，实现了完全自然循环，成为21 世纪极具发展前景的纤维材料。目前，聚乳酸纤维多用于纺织织物，体育用品和卫生用品等，鲜有研究报道其用于制备假发纤维。

由于假发的佩戴和使用过程中会与人体直接接触或间接接触，因此假发需要具备良好的阻燃性能和抗菌性能以保证其安全性能。专利CN102926024A公开了可降解假发聚乳酸纤维及其生产工艺，该专利涉及假发纤维并没有抗菌阻燃效果。PLA的阻燃性能较差，其极限氧指数（LOI）仅为20%左右，其降解产物大多为可燃性气体。此外，PLA在燃烧后会发生快速熔化现象，产生熔体滴落，造成二次伤害，增加人员伤亡和经济损失。为使PLA可以用于假发纤维的制造，因此有必要对PLA进行阻燃改性，提高其阻燃性能、抗滴落性能。此外，人类生存环境中存在各种各样细菌和霉菌，如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等；在高温高湿的环境下，这些微生物易大量繁殖，而套戴假发后因热量不容易散发而使得头皮温度比较高，假发纤维容易受到其酸性或碱性代谢物的作用而发生降解、变色，并滋生细菌等，易引发人体某些皮肤病。因此，生产出抗菌能力强且健康的假发具有实际意义。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维及其制备方法，使得该假发纤维在具备环境友好型可自然分解的同时能够实现阻燃、抗滴落、抗菌的效果，增强该假发纤维的安全性能。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维，由下述重量百分比的组分制成：PLA 80-95%，复合阻燃剂2-10%，复合抗菌剂1.5-5%，色粉、颜料0.4-0.8%，添加剂0.5-1.7%，分散剂0.4-1.8%，增塑剂0.2-0.7%。

作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述PAL的特性粘度优选为1.65-1.85dl/g。

作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述复合阻燃剂由重量比为（3~4.5）：（1~1.5）：（2.5~3）：（1.5~2）的溴化环氧树脂、三氧化二锑、聚磷酸按（APP）、六苯氧基环磷腈（HPCP）组成。

作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述复合抗菌剂由重量比为（2~3）：（3.5~4）：（1~1.5）的纳米银抗菌剂、茶多酚、三氯卡班组成。

作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述染色剂为色粉、颜料或色母粒。

作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述添加剂为纳米碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硅微粉、二氧化钛、玻璃微珠中的一种或多种。

作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺或分子量为2400-3200的聚乙烯蜡。

作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的进一步优化：所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照重量配比取原材料，PLA 80-95%，复合阻燃剂2-10%，复合抗菌剂1.5-5%，色粉、颜料0.4-0.8%，添加剂0.5-1.7%，分散剂0.4-1.8%，增塑剂0.2-0.7%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；

（2）将原料投入到单螺旋杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔径为0.4-0.8mm，挤出机温度为220-235℃；

（3）采用1-5米及以上的环吹风或测吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为5-10℃；

（4）通过油辊对初生纤维进行上油，将上油处理后的初生纤维通过牵伸机进行牵伸，牵伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，拉伸过程中的拉伸温度为90-95℃，转速为600m/min-650m/min；

（5）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内进行热定型工艺，热定型箱的长度为2-18米，热定型机的工作温度为165-175℃，丝束的进给速度为2m/min-5m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为10-15分钟；

（6）热定型工艺完成以后，通过收丝机对进行收丝包装可得到所述的降解抗菌阻燃PLA假发纤维。

作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的制备方法的进一步优化：所述步骤（4）中上油采用的油剂为聚醚系聚合物、脂肪酸系聚合物、有机胺盐系化合物、有机硅中的一种或多种；

作为本发明一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维的制备方法的进一步优化：所述步骤（4）中牵伸机的辊数为4-12辊，牵伸比为2.4-6.3倍。

（三）有益效果

本发明提供了一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维及其制备方法。PLA材料属于易燃材料，并且其本身有一定的抗菌性，但在实际应用中并不能达到使用的标准，一般采用添加阻燃剂和抗菌剂对PLA材料进行改性以实现提升阻燃和抗菌性能的目的。目前的研究中，大多使用某一种抗菌剂或阻燃剂来提升纤维的性能，效果往往达不到理想状态，所以本发明有目的的合理复配了复合抗菌剂和复合阻燃剂。

本发明提供的复合阻燃剂是由溴化环氧树脂和聚磷酸按（APP）、六苯氧基环磷腈（HPCP）。APP和HPCP为磷系阻燃剂，这两种阻燃剂的使用可以在减少溴化环氧树脂添加量的同时能够保证假发纤维仍然具有优异的阻燃性能，三者共同使用发挥协效作用，在凝聚相和气相两方面共同发挥阻燃作用，并添加少量的协效阻燃剂三氧化二锑，在显著提高假发纤维的阻燃性能的同时，增强了假发纤维抗滴落的效果。

本发明提供的复合抗菌剂是由纳米银抗菌剂、茶多酚和三氯卡班组成，纳米银抗菌剂在假发纤维中能够使银原子稳定释放，进而增强抗菌性的持久性；由于PLA具有良好的生物相容性，所以本发明有目的的选择了同样具有良好生物相容性的茶多酚和三氯卡班，三种抗菌剂通过合理配比共同复配使用，可使假发纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率均达到98%以上，表现出优异的抗菌性能；复配使用多种抗菌剂能够有效提高抗菌的普适性。

本发明选用了可降解的PLA为原料，减少溴系阻燃剂的添加量，并加入环保型阻燃剂和天然抗菌剂，所制得假发纤维具备良好柔滑性和光泽、极好弹性、强的耐磨性、绿色环保可降解、抗菌阻燃、抗滴落等诸多优点。

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，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，按照以下步骤制备：

（1）按照重量配比取原材料，PLA 95%，复合阻燃剂2%，复合抗菌剂1.5%，染色剂0.4%，添加剂0.5%，分散剂0.4%，增塑剂0.2%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；

其中PLA的特性粘度为1.65dl/g；复合阻燃剂由重量比为4.5：1：2.5：1.5的溴化环氧树脂、三氧化二锑、APP、HPCP组成；复合抗菌剂由重量比为2：3.5：1的壳聚糖、茶多酚、三氯卡班组成；染色剂为黑色色母粒；添加剂为滑石粉；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

（2）将原料投入到单螺旋杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔径为0.4mm，挤出机温度为220℃；

（3）采用3米的环吹风或测吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为5-10℃；

（4）通过油辊对初生纤维进行上油，将上油处理后的初生纤维通过牵伸机进行牵伸，牵伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，拉伸过程中的拉伸温度为90℃，转速为600m/min；其中上油采用的油剂为有机硅；牵伸机的辊数为10辊，牵伸比为6.3倍；

（5）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内进行热定型工艺，热定型箱的长度为15米，热定型机的工作温度为165℃，丝束的进给速度为2m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为10分钟；

实施例2

一种可降解抗菌阻燃PLA假发纤维，与实施例1不同的是：

按照重量配比取原材料，PLA 95%，复合阻燃剂2%，复合抗菌剂1.5%，染色剂0.4%，添加剂0.5%，分散剂0.4%，增塑剂0.2%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；

其中PLA的特性粘度为1.65 dl/g；复合阻燃剂由重量比为3：1.5：3：2的溴化环氧树脂、三氧化二锑、APP、HPCP组成；复合抗菌剂由重量比为3：4：1.5的纳米银抗菌剂、茶多酚、三氯卡班组成；染色剂为棕色色母粒；添加剂为重量比为纳米碳酸钙；分散剂为分子量为2800聚乙烯蜡；增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

其余制备步骤与实施例1相同。

实施例3

基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，按照以下步骤制备：

（1）按照重量配比取原材料，PLA 80%，复合阻燃剂10%，复合抗菌剂5%，染色剂0.8%，添加剂1.7%，分散剂1.8%，增塑剂0.7%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；

其中PLA的特性粘度为1.85dl/g；4.5：1：2.5：1.5的溴化环氧树脂、三氧化二锑、APP、HPCP组成；复合抗菌剂由重量比为2：3.5：1的壳聚糖、茶多酚、三氯卡班组成；染色剂为黑色色母粒；添加剂为重量比为1:1的二氧化硅和滑石粉；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

（2）将原料投入到单螺杆挤出机，进行螺旋熔融挤出获得初生纤维，喷丝板的孔径为0.8mm，挤出机温度为235℃；

（4）通过油辊对初生纤维进行上油，将上油处理后的初生纤维通过牵伸机进行牵伸，牵伸完成后获得丝束，通过收卷机对丝束进行收取，获得纤维丝辊，拉伸过程中的拉伸温度为95℃，转速为650m/min；其中上油采用的油剂为有机硅；牵伸机的辊数为45辊，牵伸比为5.8倍；

（5）将纤维丝辊放入到集束架中，从集束架经过牵引辊使丝束进入到热定型箱内进行热定型工艺，热定型箱的长度为18米，热定型机的工作温度为175℃，丝束的进给速度为5m/min，丝束在热定型箱内的停留时间为10分钟；

实施例4

基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，与实施例3不同的是：

按照重量配比取原材料，PLA 80%，复合阻燃剂10%，复合抗菌剂5%，染色剂0.8%，添加剂1.7%，分散剂1.8%，增塑剂0.7%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；

其中PLA的特性粘度为1.85 dl/g；复合阻燃剂由重量比为3：1.5：3：2的溴化环氧树脂、三氧化二锑、APP、HPCP组成；复合抗菌剂由重量比为3：4：1.5的纳米银抗菌剂、茶多酚、三氯卡班组成；添加剂为重量比为1:1的纳米碳酸钙和滑石粉；分散剂为分子量为2800聚乙烯蜡；增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

其余制备步骤与实施例3相同。

实施例5

基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，与实施例3不同的是：

按照重量配比取原材料，PLA88%，复合阻燃剂6%，复合抗菌剂3.3%，染色剂0.5%，添加剂1%，分散剂0.8%，增塑剂0.4%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；

其中PLA的特性粘度为1.65 dl/g；复合阻燃剂由重量比为4：1.2：2.8：1.8的溴化环氧树脂、三氧化二锑、APP、HPCP组成；复合抗菌剂由重量比为1.6：3.8：1.2的纳米银抗菌剂、茶多酚、三氯卡班组成；染色剂为红色色母粒；添加剂为玻璃微珠；分散剂为分子量为3200聚乙烯蜡；增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

其余制备步骤与实施例3相同。

实施例6

基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，与实施例3不同的是：

按照重量配比取原材料，PLA 84%，复合阻燃剂8%，复合抗菌剂4.5%，染色剂0.6%，添加剂1.3%，分散剂1 %，增塑剂0.6%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；

其中PLA的特性粘度为1.65 dl/g；复合阻燃剂由重量比为4.4：1：2.6：1.6的溴化环氧树脂、三氧化二锑、APP、HPCP组成；复合抗菌剂由重量比为4.8：3.4：1.8的纳米银抗菌剂、茶多酚、三氯卡班组成；染色剂为红色色母粒；添加剂为硅微粉；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

其余制备步骤与实施例3相同。

为进一步说明实施例1-6所得基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维的抗菌和阻燃性能，对实施例1-6样品进行了抗菌性能测试，极限氧指数测试（LOI）和垂直燃烧测试（UL94）。

测试方法：

抗菌性能测试：将一定浓度的菌液置于样品上，培养一定时间，测定剩余细菌数量，得出复合材料的抗菌率。所用菌种分别为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌。

极限氧指数测试（LOI）：氧指数测试根据国标GB/T5454-1997进行测定。

垂直燃烧测试（UL 94）：垂直燃烧测试根据GB/T5455-2004进行测定。测试等级分为HB、V-2、V-1、V-0。

实施例1-6样品的抗菌和阻燃性能如表1所示。

表1实施例1-6样品的抗菌和阻燃性能

从表2结果可以看出，实施例1-6所得假发纤维在UL-94垂直燃烧测试方法下均达到V-0级别；在极限氧指数测定下极限氧指数可达到34~36%，属于难燃材料，在对丝束进行两次点燃10秒后，火焰30秒内熄灭，无滴落物生成。说明所得的假发纤维具备优异的阻燃性能和抗滴落性能。同时通过合理配比添加抗菌剂的实施例1-6所得的假发纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及白色念珠菌的抑菌率均在98%以上，表现出优异的抗菌性能。以上结果说明本发明假发纤维具备非常优异的阻燃性能和抗菌性能，能够极大保障使用人的安全。

本发明提供的可降解抗菌阻PLA燃假发纤维其技术要点在于复合抗菌剂和复合阻燃剂的使用，在现有技术中大多使用某一种抗菌剂或阻燃剂来提升纤维的性能，效果往往达不到理想状态。为了进一步说明本发明组方优势，以下提供不同组方与本发明的极限氧指数测试（LOI），垂直燃烧测试（UL 94）和抗菌性能测试。

1 LOI 和UL 94测试

样品制备：按照重量配比取原材料，PLA 95%，复合阻燃剂2%，复合抗菌剂1.5%，染色剂0.4%，添加剂0.5%，分散剂0.4%，增塑剂0.2%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；其中PLA的特性粘度为1.65 dl/g；复合阻燃剂由一定重量比的溴化环氧树脂、三氧化二锑、APP和/或HPCP（见表2）；复合抗菌剂由重量比为2：3.5：1的壳聚糖、茶多酚、三氯卡班组成；染色剂为黑色色母粒；添加剂为重量比为1:1的二氧化硅和滑石粉；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯，并按照按照实施例1所示步骤制备，分别得到1-8组假发纤维。

测试方法：

垂直燃烧测试（UL 94）：垂直燃烧测试根据GB/T5455-2004进行测定。测试等级分为NR、V-2、V-1、V-0。

1-8组样品阻燃性能如表2所示。

表2 1-8组样品阻燃性能

PLA本身属于易燃材料，需要额外添加阻燃剂对其进行改性以实现阻燃的目的。所以在这里，不再对比没有添加阻燃剂制备得到的假发纤维的阻燃性能。卤系阻燃剂因其原料相对便宜、阻燃效率较高，深受市场的青睐，但由于卤系阻燃剂在阻燃的同时会释放出卤化氢气体，具有腐蚀性，可能会造成二次危害，因此需要对阻燃剂的组成进行合理优化。磷系阻燃剂是目前最环保的阻燃剂，本发明有目的的减少溴化环氧树脂的添加量，并选择了聚磷酸按（APP）和六苯氧基环磷腈（HPCP）两种磷系阻燃剂组成复合阻燃剂，并测试了它们单独使用和复配使用的阻燃效果，结果如表2所示。

2-8组假发纤维的极限氧指数均在29%以上，说明阻燃剂的添加明显提升了纤维的阻燃性能，所制备的假发纤维均为难燃物。2-5组的LOI为30~32%，6-8组的LOI为29~30%，对比发现，单独使用某一种阻燃剂的阻燃效果没有两种阻燃剂复配使用的明显，并且APP和HPCP共同使用和溴化环氧树脂单独使用时起到阻燃效果基本一致，说明溴化环氧树脂仍然贡献了主要的阻燃作用。添加有三氧化二锑的假发纤维在UL-94垂直燃烧测试方法下达到V-0级别，在对丝束进行两次点燃10秒后，火焰30秒内熄灭，无滴落物生成，说明添加少量三氧化二锑，在显著提高假发纤维的阻燃性能的同时增强了假发纤维抗滴落的效果。1组与3-8组对比，1组的LOI高达34%，在UL-94垂直燃烧测试方法下达到V-0级别，明显高于3-8组的LOI，具有显著差异。以上结果说明，溴化环氧树脂、三氧化二锑、聚磷酸按（APP）、六苯氧基环磷腈（HPCP）的共同使用发挥协效作用，在凝聚相和气相两方面共同发挥阻燃作用，四种成分组成的复合阻燃剂缺一不可。

2 抗菌性能测试

样品制备：按照重量配比取原材料，PLA 95%，复合阻燃剂2%，复合抗菌剂1.5%，染色剂0.4%，添加剂0.5%，分散剂0.4%，增塑剂0.2%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；其中PLA的特性粘度为1.65 dl/g；复合阻燃剂由重量比为4.5：1：2.5：1.5的溴化环氧树脂：三氧化二锑：APP：HPCP组成；复合抗菌剂一定重量比的的纳米银抗菌剂、茶多酚和/或三氯卡班组成（见表3）；染色剂为黑色色母粒；添加剂为重量比为1:1的二氧化硅和滑石粉；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯，并按照按照实施例1所示步骤制备，分别得到1-7组假发纤维。

测试方法：将一定浓度的菌液置于样品上，培养一定时间，测定剩余细菌数量，得出复合材料的抗菌率。所用菌种分别为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌。

1-7组样品抗菌性能如表3所示。

表3 1-7组样品抗菌性能

PLA本身具备一定的抗菌性，但在实际应用中，其本身的抗菌性并不能达到使用的标准，所以一般采用添加抗菌剂对PLA材料进行改性以实现增强抗菌性能的目的。所以在这里，不再对比没有添加抗菌剂制备得到的假发纤维的抗菌性能。由于PLA具有良好的生物相容性，所以本发明有目的的选择了同样具有良好生物相容性的茶多酚和三氯卡班，与纳米银抗菌剂复配使用，并测试了它们单独使用和复配使用的抗菌效果，结果如表4所示。

对比5-7组抑菌率可知，纳米银抗菌剂、茶多酚和三氯卡班都能够增加假发纤维的抗菌性能，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率分别约在86~87%、80~81%、81~82%，其中纳米银抗菌剂的抑菌性能明显高于茶多酚和三氯卡班；对比2-4组和5-7组的抑菌率可知，三种抗菌剂分别两两复配其抑菌率均高于单独一种抗菌剂的，其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率最大约提升了10%，其中含有纳米银抗菌剂的2组和3组的对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率要明显高于4组，该结果说明纳米银抗菌剂在复合抗菌剂中起到主要的抗菌作用，这可能是由于假发纤维中银原子的稳定释放延长，增强抗菌性的持久性；对比1组和2-7组的抑菌率可知，纳米银抗菌剂、茶多酚和三氯卡班三种抗菌剂共同复配使用，可使假发纤维对对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率均达到98%以上，表现出优异的抗菌性能，茶多酚和三氯卡班与PLA具有生物相容性，在假发纤维中能够很好的发挥抗菌作用，同时有效的提高整体符合抗菌剂的抗菌性能；综合以上结果可以说明，本发明假发纤维通过合理配比添加纳米银抗菌剂、茶多酚和三氯卡班三种抗菌剂，各抗菌剂之间共同作用，使所制得的假发纤维对金黄色葡萄菌、大肠杆菌、白色念珠菌有显著的抑菌效果，纳米银抗菌剂、茶多酚和三氯卡班组成的复合抗菌剂其中各成分缺一不可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，其特征在于：由下述重量百分比的组分制成：PLA 80-95%，复合阻燃剂2-10%，复合抗菌剂1.5-5%，色粉、颜料0.4-0.8%，添加剂0.5-1.7%，分散剂0.4-1.8%，增塑剂0.2-0.7%。

2.如权利要求1所述基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，其特征在于：所述复合阻燃剂由重量比为（3~4.5）：（1~1.5）：（2.5~3）：（1.5~2）的溴化环氧树脂、三氧化二锑、聚磷酸按（APP）、六苯氧基环磷腈（HPCP）组成。

3.如权利要求1所述基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，其特征在于：所述复合抗菌剂由重量比为（2~3）：（3.5~4）：（1~1.5）的纳米银抗菌剂、茶多酚、三氯卡班组成。

4.如权利要求1所述基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，其特征在于：所述染色剂为色粉、颜料或色母粒。

5.如权利要求1所述基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，其特征在于：所述添加剂为纳米碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硅微粉、二氧化钛、玻璃微珠中的一种或多种。

6.如权利要求1所述基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，其特征在于：所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺或分子量为2400-3200的聚乙烯蜡。

7.如权利要求1所述基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维，其特征在于：所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

8.基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照重量配比取原材料，PLA 85-95%，复合阻燃剂5-13%，复合抗菌剂2-6%，色粉、颜料0.5-1%，添加剂0.6-2.2%，分散剂0.4-3%，增塑剂0.5-1%，将原料在80℃温度下除湿干燥；除湿干燥总时间为8个小时，将原料的含水量控制在50ppm以内；

（3）采用1-5米及以上的冷却环吹风或测吹风方式对初生纤维进行冷却，风温为5-10℃；

9.如权利要求2所述基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中上油采用的油剂为聚醚系聚合物、脂肪酸系聚合物、有机胺盐系化合物、有机硅中的一种或多种。

10.如权利要求2所述基于PLA的可降解抗菌阻燃假发纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中牵伸机的辊数为6-10辊，牵伸比为2.4-6.3倍。