CN112779629A - 抗菌微米丝复合超细纤维及其制备方法 - Google Patents

抗菌微米丝复合超细纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌微米丝复合超细纤维及其制备方法，包含以下重量份组成：抗菌颗粒10‑20份、聚酯类高分子35‑55份、聚酰胺类高分子25‑45份，其特征是所述抗菌颗粒包含以下重量份组成：40‑50份纳米银、20‑40份氧化铈、10‑20份氧化锌、5‑15份活性炭、5‑10份冰晶石；所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述聚酰胺类高分子是尼龙6、尼龙66、或尼龙12中的一种。本发明得到的抗菌微米丝复合超细纤维，吸湿性、透气性好，织成的面料柔软爽滑，抗菌性能好，抗菌效果持久，可经长时间洗涤仍保持良好的抗菌性能，并且抗菌能力几乎与复合纤维的寿命同步。

Description

抗菌微米丝复合超细纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及化纤技术领域，特别是一种抗菌微米丝复合超细纤维及其制备方法。
背景技术
人体的汗腺和毛孔都分布着大量的微生物。通常，一些常驻菌能起到保护皮肤的作用，但是，当菌群失衡，其中的有害菌便会大量繁殖，危害人体健康。而我们所穿的衣服属于多孔性的纺织品，人体新陈代谢产生的汗液、皮脂、皮肤表皮落屑等很容易被吸附其上，这些代谢产物成了微生物的营养基，而纺织品则成了细菌的生存之所。因此，研发抗菌纺织品成了当今社会健康发展的趋势之一。但是目前现有的抗菌纤维，通常在纺丝后的后整理工艺中再进行抗菌涂层的处理，这种抗菌纤维抗菌时间短，效果差，经不起长期洗涤。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种抗菌性能好、效果持久的抗菌微米丝复合超细纤维及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明所提供的一种抗菌微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：抗菌颗粒10-20份、聚酯类高分子35-55份、聚酰胺类高分子25-45份，其特征是所述抗菌颗粒包含以下重量份组成：40-50份纳米银、20-40份氧化铈、10-20份氧化锌、5-15份活性炭、5-10份冰晶石；所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述聚酰胺类高分子是尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、尼龙612或尼龙12中的一种。
所述抗菌颗粒的制备过程如下：首先将重量份的40-50份纳米银、20-40份氧化铈、10-20份氧化锌、5-15份活性炭、5-10份冰晶石混合均匀，加热反应30min，待冷却后研磨成粉即得抗菌颗粒。
本发明提供的一种抗菌微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥。将聚酯类高分子和聚酰胺类高分子在60-160℃下干燥8-24h。
步骤二、熔融纺丝。采用熔融纺丝的方法，将抗菌颗粒、聚酯类高分子和聚酰胺类高分子熔体熔融混合后，再挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗菌微米丝复合预取向丝。
步骤三、假捻变形。将抗菌微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗菌微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到抗菌微米丝复合超细纤维；所述碱处理超声波开纤法，其方法如下：取一定量微米丝复合纤维称重，配置含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干静置；开纤后所获有色微米丝复合超细纤维直径为0.1-5微米；所述碱处理超声波开纤法的超声功率为500w，时间为20分钟，浴比为1:100，采用乙酸溶液酸洗。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：熔融纺丝温度为270-280℃，环吹风风速为0.45±0.05m/min，环吹风温度为23-25℃，环吹风湿度为35-45RH％，POY的牵伸倍数为1.5-2.0倍，POY的纺丝速度为2800-3500m/min，FDY的牵伸倍数为3.0-4.5倍，纺丝速度为4000-4800m/min。
本发明得到的一种抗菌微米丝复合超细纤维及其制备方法，其优点是：吸湿性、透气性好，织成的面料柔软爽滑，抗菌性能好，抗菌效果持久，可经长时间洗涤仍保持良好的抗菌性能，并且抗菌能力几乎与复合纤维的寿命同步。
具体实施方式
为了更清晰地理解本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明作进一步的举例说明。
实施例1：
本实施例描述的一种抗菌微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：10份抗菌颗粒、35份聚对苯二甲酸乙二醇酯、25份尼龙66，所述抗菌微米丝复合超细纤维是以丙酮为介质进行碱处理超声波开纤得到的。
在此，抗菌颗粒的制备过程可以是：首先将重量份的40份纳米银、20份氧化铈、10份氧化锌、5份活性炭、5份冰晶石混合均匀，加热反应30min，待冷却后研磨成粉即得抗菌颗粒。
抗菌微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥。将聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙66在60℃下干燥8h。
步骤二、熔融纺丝。采用熔融纺丝的方法，将抗菌颗粒、聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙66熔体熔融混合后，再挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗菌微米丝复合预取向丝。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：复合熔融纺丝温度为270℃，环吹风风速为0.4m/min，环吹风温度为23℃，环吹风湿度为35RH％，POY的牵伸倍数为1.5倍，POY的纺丝速度为2800m/min，FDY的牵伸倍数为3.0倍，纺丝速度为4000m/min。
步骤三、假捻变形。将抗菌微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗菌微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到抗菌微米丝复合超细纤维。
所述碱处理超声波开纤法方法如下：取1份抗菌微米丝复合纤维称重，同时配置100份含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，浴比为1:100，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，超声时间为20分钟，超声功率为500w，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干并进行纤维特性测试。
所得纤维特性如表1所示。
实施例2：
本实施例描述的一种抗菌微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：20份抗菌颗粒、55份聚对苯二甲酸丁二醇酯、45份尼龙46，所述抗菌微米丝复合超细纤维是以丙酮为介质进行碱处理超声波开纤得到的。
在此，抗菌颗粒的制备过程可以是：首先将重量份的50份纳米银、40份氧化铈、20份氧化锌、15份活性炭、10份冰晶石混合均匀，加热反应30min，待冷却后研磨成粉即得抗菌颗粒。
抗菌微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥：将聚对苯二甲酸丁二醇酯和尼龙46在160℃下干燥24h。
步骤二、熔融纺丝：采用熔融纺丝的方法，将抗菌颗粒、聚对苯二甲酸丁二醇酯和尼龙46熔体熔融混合后，再挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗菌微米丝复合预取向丝。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：复合熔融纺丝温度为280℃，环吹风风速为0.5m/min，环吹风温度为25℃，环吹风湿度为45RH％，POY的牵伸倍数为2.0倍，POY的纺丝速度为3500m/min，FDY的牵伸倍数为4.5倍，纺丝速度为4800m/min。
步骤三、假捻变形。将抗菌微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗菌微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到抗菌微米丝复合超细纤维。
所述碱处理超声波开纤法方法如下：取1份抗菌微米丝复合纤维称重，同时配置100份含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，浴比为1:100，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，超声时间为20分钟，超声功率为500w，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干并进行纤维特性测试。
所得纤维特性如表1所示。
实施例3：
本实施例描述的一种抗菌微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：15份抗菌颗粒、45份聚对苯二甲酸乙二醇酯、35份尼龙12，所述抗菌微米丝复合超细纤维是以丙酮为介质进行碱处理超声波开纤得到的。
在此，抗菌颗粒的制备过程可以是：首先将重量份的45份纳米银、30份氧化铈、15份氧化锌、10份活性炭、7.5份冰晶石混合均匀，加热反应30min，待冷却后研磨成粉即得抗菌颗粒。
抗菌微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥。将聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙12在110℃下干燥16h。
步骤二、熔融纺丝。采用熔融纺丝的方法，将抗菌颗粒、聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙12熔体熔融混合后，再挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗菌微米丝复合预取向丝。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：复合熔融纺丝温度为275℃，环吹风风速为0.45m/min，环吹风温度为24℃，环吹风湿度为40RH％，POY的牵伸倍数为1.75倍，POY的纺丝速度为3150m/min，FDY的牵伸倍数为3.75倍，纺丝速度为4400m/min。
步骤三、假捻变形。将抗菌微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗菌微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到抗菌微米丝复合超细纤维。
所述碱处理超声波开纤法方法如下：取1份抗菌微米丝复合纤维称重，同时配置100份含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，浴比为1:100，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，超声时间为20分钟，超声功率为500w，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干并进行纤维特性测试。
所得纤维特性如表1所示。
抗菌性能测试方法及标准采用美国AATCC Test Method-100实验法，选用大肠杆菌和金黄葡萄球菌作为实验菌种，计算得到的纤维抗菌率平均值如下表所示。
实施例1-3制备得到的抗菌微米丝复合超细纤维的纤维特性如下表所示。
表1纤维特性表
Figure BDA0002880090550000061
如表1中结果所示，本发明采用抗菌颗粒添加，碱处理超声的方式制备得到抗菌微米丝复合超细纤维，所得超细纤维直径小于0.5微米，纤维强度在3cN/dtex左右，弹性回复率大于90％，抗菌率大于99.5％。

Claims (4)

1.一种抗菌微米丝复合超细纤维，包含以下重量份组成：抗菌颗粒10-20份、聚酯类高分子35-55份、聚酰胺类高分子25-45份，其特征是所述抗菌颗粒包含以下重量份组成：40-50份纳米银、20-40份氧化铈、10-20份氧化锌、5-15份活性炭、5-10份冰晶石；所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述聚酰胺类高分子是尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、尼龙612或尼龙12中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌微米丝复合超细纤维，其特征是所述抗菌颗粒的制备过程如下：首先将重量份的40-50份纳米银、20-40份氧化铈、10-20份氧化锌、5-15份活性炭、5-10份冰晶石混合均匀，加热反应30 min，待冷却后研磨成粉即得抗菌颗粒。
3.一种抗菌微米丝复合超细纤维制备方法，其特征是所述抗菌微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤：
步骤一、真空干燥，将聚酯类高分子和聚酰胺类高分子在60-160℃下干燥8-24h；
步骤二、熔融纺丝，采用熔融纺丝的方法，将抗菌颗粒、聚酯类高分子和聚酰胺类高分子熔体熔融混合后，再挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗菌微米丝复合预取向丝；
步骤三、假捻变形，将抗菌微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得抗菌微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到抗菌微米丝复合超细纤维；所述碱处理超声波开纤法，其方法如下：取一定量微米丝复合纤维称重，配置含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干静置；开纤后所获有色微米丝复合超细纤维直径为0.1-5微米；所述碱处理超声波开纤法的超声功率为500w，时间为20分钟，浴比为1:100，采用乙酸溶液酸洗。
4.根据权利要求3所述的一种抗静电微米丝复合超细纤维制备方法，其特征是所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：熔融纺丝温度为270-280℃，环吹风风速为0.45±0.05 m/min，环吹风温度为23-25℃，环吹风湿度为35-45 RH%，POY的牵伸倍数为1.5-2.0倍，POY的纺丝速度为2800-3500 m/min，FDY的牵伸倍数为3.0-4.5倍，纺丝速度为4000-4800 m/min。
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