CN112430865B - 一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法和产品及其应用 - Google Patents

一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法和产品及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法和产品及其应用，铜掺杂二氧化钛纳米粉体的制备；铜掺杂二氧化钛纳米粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合；抗菌母粒的制备：将表面修饰后的纳米抗菌粉体与树脂粉体混合均匀，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，得到抗菌母粒；将抗菌母粒干燥后与聚酯切片混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，纺丝速度为600～3000m/min，纺丝组件初始压力8～16MPa，得到所述的抗菌涤纶纤维。本发明通过纳米抗菌粉体制备及表面修饰制备功能母粒并进行纺丝，制备具有浅灰色的抗菌涤纶纤维。

Description

一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法和产品及其 应用
技术领域
本发明属于功能纺织材料技术领域，具体涉及到一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法和产品及其应用。
背景技术
抗菌问题一直是化纤面料所面临的一个持久的问题，目前已经有一些解决方案例如从纤维的本源上来解决，可以制备抗菌纤维，例如采用高添加量和复合纺丝技术制备抗菌纤维，所用抗菌粉体为银系、锌系、铜系等，采用这些纤维制备的面料，完全可以满足面料的抗菌要求，目前在一些安全领域有着广泛的应用。
但是此类纤维也有不可弥补的缺陷：第一、银系成本高，由于受价格和成本控制，所以应用受限制，并且银系的稳定性较差，在耐光性上需要改善；第二、锌系的添加比较高，一般用氧化锌来做抗菌纤维，添加量要达到4％左右才能达到较好的抗菌效果；第三、铜系的变色效应太强，目前市场上的铜系抗菌纤维有用氧化铜的，抗菌效率低且为黑色，用氧化亚铜或单质铜作为抗菌介质抗菌效果较好，但是纺出的纤维颜色不稳定，容易发生变色导致应用受影响；第四、金属盐系列，为了解决以上问题，也有人采用金属盐进行抗菌纤维的制备，但是在后期的染整中由于要在高温高压水中进行，使得金属离子析出，导致抗菌效果下降，也影响面料抗菌功能的耐水洗性，所以应用也受到限制。
目前，市场上比较多的面料是采用抗菌后整理来实现面料的抗菌功能的，这种方式相对于使用抗菌纤维来说成本较低，效果显著，因此也为大多数面料厂家所使用。但是这种方式虽然低廉有效，却也存在不可避免的缺陷：(1)附加污染，目前一般是采用抗菌剂后整理，增加了废水的污染程度，也增加了废水的处理难度；(2)持久性不够，目前采用的抗菌后整理方式耐洗性不好，一般很少有能达到标准要求的耐洗性。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，包括，
制备粒径小于200nm的纳米抗菌粉体；
纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为30～90℃，搅拌速度为1000～3000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的0.1～3wt％，高速混合30～90min；
抗菌母粒的制备：将经表面修饰后的纳米抗菌粉体与聚酯粉体混合均匀，纳米抗菌粉体占整体质量的10～50wt％，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，得到抗菌母粒；
将抗菌母粒于100～180℃温度干燥2～8小时，将抗菌母粒与聚酯切片混合均匀，或通过单独计量装置喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，纺丝速度为600～3000m/min，纺丝组件初始压力8～16MPa，得到所述的抗菌涤纶纤维。
作为本发明所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法的一种优选方案，其中：所述纳米抗菌粉体采用气流粉碎的方式制备，通过2次粉碎实现，粉碎的压力为7～10kg。
作为本发明所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法的一种优选方案，其中：所述纳米抗菌粉体为铜掺杂二氧化钛，其制备方法为，将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体。
作为本发明所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法的一种优选方案，其中：所述纳米抗菌粉体中铜元素的含量为1～5％。
作为本发明所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法的一种优选方案，其中：所述纳米抗菌粉体的表面修饰，表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂或钛酸酯系列表面修饰剂。
作为本发明所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法的一种优选方案，其中：所述聚酯粉体为PET或PBT粉体。
作为本发明所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法的一种优选方案，其中：所述聚酯切片为纺丝级PET聚酯切片。
作为本发明所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法的一种优选方案，其中：所述将抗菌母粒与聚酯切片混合均匀，其中，抗菌母粒与聚酯切片质量比1:19。
本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法制得的产品。
作为本发明所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法制得的产品的一种优选方案，其中：所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的单丝纤度为0.5～5D。
本发明有益效果：
本发明采用全新的抗菌机理制备新的抗菌纤维，纤维直径可以做到超细纤维，纤维可以做成浅灰色，具有永久性抗菌功能，机械性能可以达到普通纤维的标准，完全满足各种织造的要求，成本与抗菌后整理相当，相比目前使用的抗菌纤维成本下降30-50％，减少了污染，本发明可以扩大纺织品的出口，提升纺织品的附加值。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明纳米抗菌粉体为铜掺杂二氧化钛，其制备方法为，将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体。
实施例1：
一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体，采用气流粉碎的方式制备铜掺杂二氧化钛纳米抗菌粉体，粉碎压力为7kg；
(2)纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为20℃，搅拌速度为2000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的1wt％，高速混合90min；所述表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂硅烷偶联剂KH-560；
(3)抗菌母粒的制备：将经步骤(2)表面修饰后的纳米抗菌粉体与树脂粉体混合均匀，树脂粉体采用PBT树脂粉体，纳米抗菌粉体占整体质量的10wt％，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，加工温度为270℃，得到抗菌母粒；
(4)将抗菌母粒于120℃温度干燥8小时；将抗菌母粒与基本树脂切片以1:19的质量比混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，基本树脂切片采用PET切片，纺丝温度为285℃，纺丝速度为2000m/min，纺丝组件初始压力8MPa，得到所述的抗菌纤维，抗菌纤维的颜色为浅灰色。得到纳米抗菌材料粒径经激光粒度仪测试为190nm，制备的纤维抗菌效果依据GB/T 20944.3-2008的测试标准测试，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌和白色捻球菌的抗菌效果为87/89/85。
实施例2：
一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体，采用气流粉碎的方式制备铜掺杂二氧化钛纳米抗菌粉体，粉碎压力为8kg；
(2)纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为20℃，搅拌速度为2000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的1wt％，高速混合90min；所述表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂硅烷偶联剂KH-560；
(3)抗菌母粒的制备：将经步骤(2)表面修饰后的纳米抗菌粉体与树脂粉体混合均匀，树脂粉体采用PBT树脂粉体，纳米抗菌粉体占整体质量的10wt％，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，加工温度为270℃，得到抗菌母粒；
(4)将抗菌母粒于120℃温度干燥8小时；将抗菌母粒与基本树脂切片以1:19的质量比混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，基本树脂切片采用PET切片，纺丝温度为285℃，纺丝速度为2000m/min，纺丝组件初始压力8MPa，得到所述的抗菌纤维，抗菌纤维的颜色为浅灰色。得到纳米抗菌材料粒径经激光粒度仪测试为160nm，制备的纤维抗菌效果依据GB/T 20944.3-2008的测试标准测试，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌和白色捻球菌的抗菌效果为90/92/87。
实施例3：
一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体，采用气流粉碎的方式制备铜掺杂二氧化钛纳米抗菌粉体，粉碎压力为9kg；
(2)纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为20℃，搅拌速度为2000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的1wt％，高速混合90min；所述表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂硅烷偶联剂KH-560；
(3)抗菌母粒的制备：将经步骤(2)表面修饰后的纳米抗菌粉体与树脂粉体混合均匀，树脂粉体采用PBT树脂粉体，纳米抗菌粉体占整体质量的10wt％，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，加工温度为270℃，得到抗菌母粒；
(4)将抗菌母粒于120℃温度干燥8小时；将抗菌母粒与基本树脂切片以1:19的质量比混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，基本树脂切片采用PET切片，纺丝温度为285℃，纺丝速度为2000m/min，纺丝组件初始压力8MPa，得到所述的抗菌纤维，抗菌纤维的颜色为浅灰色。得到纳米抗菌材料粒径经激光粒度仪测试为130nm，制备的纤维抗菌效果依据GB/T 20944.3-2008的测试标准测试，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌和白色捻球菌的抗菌效果为94/95/92。
实施例4：
一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体，采用气流粉碎的方式制备铜掺杂二氧化钛纳米抗菌粉体，粉碎压力为10kg；
(2)纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为20℃，搅拌速度为2000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的1wt％，高速混合90min；所述表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂硅烷偶联剂KH-560；
(3)抗菌母粒的制备：将经步骤(2)表面修饰后的纳米抗菌粉体与树脂粉体混合均匀，树脂粉体采用PBT树脂粉体，纳米抗菌粉体占整体质量的10wt％，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，加工温度为270℃，得到抗菌母粒；
(4)将抗菌母粒于120℃温度干燥8小时；将抗菌母粒与基本树脂切片以1:19的质量比混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，基本树脂切片采用PET切片，纺丝温度为285℃，纺丝速度为2000m/min，纺丝组件初始压力8MPa，得到所述的抗菌纤维，抗菌纤维的颜色为浅灰色。得到纳米抗菌材料粒径经激光粒度仪测试为130nm，制备的纤维抗菌效果依据GB/T 20944.3-2008的测试标准测试，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌和白色捻球菌的抗菌效果为94/95/92。此时增加工作压力对纳米抗菌分体的粒径下降并无帮助，因此粉碎工作压力定位9kg。
实施例5：
一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体，采用气流粉碎的方式制备铜掺杂二氧化钛纳米抗菌粉体，粉碎压力为9kg；
(2)纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为20℃，搅拌速度为2000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的1wt％，高速混合90min；所述表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂硅烷偶联剂KH-560；
(3)抗菌母粒的制备：将经步骤(2)表面修饰后的纳米抗菌粉体与树脂粉体混合均匀，树脂粉体采用PBT树脂粉体，纳米抗菌粉体占整体质量的20wt％，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，加工温度为270℃，得到抗菌母粒；
(4)将抗菌母粒于120℃温度干燥8小时；将抗菌母粒与基本树脂切片以1:19的质量比混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，基本树脂切片采用PET切片，纺丝温度为285℃，纺丝速度为2000m/min，纺丝组件初始压力8MPa，得到所述的抗菌纤维，抗菌纤维的颜色为浅灰色。得到纳米抗菌材料粒径经激光粒度仪测试为130nm，制备的纤维抗菌效果依据GB/T 20944.3-2008的测试标准测试，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌和白色捻球菌的抗菌效果为97/98/95。
实施例6：
一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体，采用气流粉碎的方式制备铜掺杂二氧化钛纳米抗菌粉体，粉碎压力为9kg；
(2)纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为20℃，搅拌速度为2000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的1wt％，高速混合90min；所述表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂硅烷偶联剂KH-560；
(3)抗菌母粒的制备：将经步骤(2)表面修饰后的纳米抗菌粉体与树脂粉体混合均匀，树脂粉体采用PBT树脂粉体，纳米抗菌粉体占整体质量的30wt％，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，加工温度为270℃，得到抗菌母粒；
(4)将抗菌母粒于120℃温度干燥8小时；将抗菌母粒与基本树脂切片以1:19的质量比混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，基本树脂切片采用PET切片，纺丝温度为285℃，纺丝速度为2000m/min，纺丝组件初始压力8MPa，得到所述的抗菌纤维，抗菌纤维的颜色为浅灰色。得到纳米抗菌材料粒径经激光粒度仪测试为130nm，制备的纤维抗菌效果依据GB/T 20944.3-2008的测试标准测试，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌和白色捻球菌的抗菌效果为99/99/98。
实施例7：
一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体，采用气流粉碎的方式制备铜掺杂二氧化钛纳米抗菌粉体，粉碎压力为9kg；
(2)纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为20℃，搅拌速度为2000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的1wt％，高速混合90min；所述表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂硅烷偶联剂KH-560；
(3)抗菌母粒的制备：将经步骤(2)表面修饰后的纳米抗菌粉体与树脂粉体混合均匀，树脂粉体采用PBT树脂粉体，纳米抗菌粉体占整体质量的40wt％，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，加工温度为270℃，得到抗菌母粒；
(4)将抗菌母粒于120℃温度干燥8小时；将抗菌母粒与基本树脂切片以1:19的质量比混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，基本树脂切片采用PET切片，纺丝温度为285℃，纺丝速度为2000m/min，纺丝组件初始压力8MPa，得到所述的抗菌纤维，抗菌纤维的颜色为浅灰色。得到纳米抗菌材料粒径经激光粒度仪测试为130nm，制备的纤维抗菌效果依据GB/T 20944.3-2008的测试标准测试，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌和白色捻球菌的抗菌效果为100/100/100。
实施例8：
一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50％钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5％，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体，采用气流粉碎的方式制备铜掺杂二氧化钛纳米抗菌粉体，粉碎压力为9kg；
(2)纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为20℃，搅拌速度为2000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的1wt％，高速混合90min；所述表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂硅烷偶联剂KH-560；
(3)抗菌母粒的制备：将经步骤(2)表面修饰后的纳米抗菌粉体与树脂粉体混合均匀，树脂粉体采用PBT树脂粉体，纳米抗菌粉体占整体质量的50wt％，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，加工温度为270℃，得到抗菌母粒；
(4)将抗菌母粒于120℃温度干燥8小时；将抗菌母粒与基本树脂切片以1:19的质量比混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，基本树脂切片采用PET切片，纺丝温度为285℃，纺丝速度为2000m/min，纺丝组件初始压力8MPa，得到所述的抗菌纤维，抗菌纤维的颜色为浅灰色。得到纳米抗菌材料粒径经激光粒度仪测试为130nm，制备的纤维抗菌效果依据GB/T 20944.3-2008的测试标准测试，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌和白色捻球菌的抗菌效果为96/96/94。但是此时由于粉体含量过高，纺丝过程中出现飘丝现象，所以不应再增加母粒的添加量。
同时，纳米粉体在母粒中质量百分比并非添加越多抗菌效果越强，可能由于母粒的非晶区有限，再多的粉体添加会导致后期粉体在熔融过程中发生团聚，此时添加更多的粉体会导致抗菌抗静电效果下降，因为不能在非晶区有效分散(拥挤效应)，同时也会影响纺丝稳定性和纤维性能。
铜离子抗菌是一种离子型抗菌剂，二氧化钛本身也可以抗菌，是一种光催化氧化产生氧自由基，利用其氧化作用杀菌，本发明是以上两种机理的复合。本发明永久抗菌主要是对应后整理的方式，纤维不怕水洗，不会因洗涤次数而导致抗菌性能下降，而后整理的方式一般在洗涤多次以后抗菌性能就开始下降直到消失。本发明主要针对目前主要采用复配粉体实现以上两种功能，在粉体与粉体之间会有分散差异性的问题，且难以解决，通过一种粉体实现以上两种功能，性能较好。纤维直径可以做到超细纤维，纤维可以做成浅灰色，具有永久性抗菌功能，机械性能可以达到普通纤维的标准，完全满足各种织造的要求，成本与抗菌后整理相当，相比目前使用的抗菌纤维成本下降30～50％，减少了污染。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，其特征在于：包括，
制备粒径小于200nm的纳米抗菌粉体；
纳米抗菌粉体的表面修饰：将纳米抗菌粉体通过高速捏合机进行表面修饰，温度为30～90℃，搅拌速度为1000～3000转/min，表面修饰剂经雾化装置喷入与纳米抗菌粉体混合，表面修饰剂的加入量为纳米抗菌粉体质量的0.1～3 wt%，高速混合30～90min，其中，纳米抗菌粉体为铜掺杂二氧化钛，其制备方法为，将钛酸四丁酯溶解于无水乙醇中，形成浓度为50%钛酸四丁酯溶液，铜的质量分数与钛相比为5%，搅拌均匀后，将干燥好的氯化铜加入钛酸四丁酯溶液中搅拌均匀，逐步滴加去离子水，通过滴加水的速度控制水解反应速率，逐步形成均一的凝胶，再在40℃下煅烧形成铜离子掺杂二氧化钛粉体；
抗菌母粒的制备：将经表面修饰后的纳米抗菌粉体与聚酯粉体混合均匀，纳米抗菌粉体占整体质量的40 wt%，混好的原料经双螺杆挤出共混造粒挤出，得到抗菌母粒；
将抗菌母粒于100～180℃温度干燥2～8小时，将抗菌母粒与聚酯切片混合均匀，喂入纺丝机的喂料器进行熔体纺丝，纺丝速度为600～3000m/min，纺丝组件初始压力8～16MPa，得到所述的抗菌涤纶纤维，其中，抗菌母粒与聚酯切片质量比1:19。
2.如权利要求1所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述纳米抗菌粉体采用气流粉碎的方式制备，通过2次粉碎实现，粉碎的压力为7~10kg。
3.如权利要求1所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述纳米抗菌粉体的表面修饰，表面修饰剂为活性有机硅系列表面修饰剂或钛酸酯系列表面修饰剂。
4.如权利要求1所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述聚酯粉体为PET或PBT粉体。
5.如权利要求1所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述聚酯切片为纺丝级PET聚酯切片。
6.权利要求1~5中任一所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的制备方法制得的产品。
7.如权利要求6所述产品，其特征在于：所述浅色铜掺杂二氧化钛涤纶纤维的单丝纤度为0.5～5D。
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