CN114293279A - 一种抗菌抗紫外线再生聚酯纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌抗紫外线再生聚酯纤维,是由以下重量百分比的组分制成:抗菌抗紫外线母粒4~6%与再生聚酯切片94~96%;本发明分别将具有抗菌和吸收紫外线功能的无机纳米氧化锌、具有反射紫外线功能的亚微米级氧化铈无机材料同时与再生聚酯切片共混熔融改性,使纤维兼具抗菌和抗紫外线功能,且功能具有持久性,对提高再生聚酯纤维的高值应用具有促进作用。
Description
技术领域
本发明属于再生聚酯(PET)纤维制备技术领域,具体涉及一种抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维及其制备方法。
背景技术
聚酯(PET)是目前生产量最大和应用领域最广泛的高分子材料,2020年我国聚酯(PET)纤维生产量为4923万吨,用于饮料、食品等包装材料的瓶级聚酯(PET)切片生产量为952.52万吨,由于生产聚酯(PET)的原料主要来自石油以及废弃的聚酯(PET)不可自然降解,极易造成环境污染,因此把使用过的聚酯(PET)瓶和含聚酯(PET)材料的废旧纺织品等经过回收处理再利用已成为一种趋势。据测算,每回收利用1吨废弃的聚酯(PET)原料相当于节约了约1.3吨石油,节约耕地约1.13亩,可减少3.2吨二氧化碳的排放。2021年2月,国务院发布的《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》强调要加强再生资源回收利用,再生资源的回收利用可以有效减少初次生产过程中的碳排放,同时兼具污染物减排的协同效益,是实现碳达峰和碳中和的重要方式。但目前国内对回收聚酯(PET)原料的再利用主要是将回收的再生聚酯(PET)原料用于生产常规的纱用或无纺用的本色或原液着色纤维和填充用的三维卷曲纤维等,纤维的附加值不高,因此,研制具有高附加值、差异化的再生聚酯(PET)纤维,提高再生聚酯(PET)的高值利用是一种必然趋势。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维,该纤维选用再生聚酯(PET)切片为基础原料,通过添加具有抗菌和抗紫外线的无机功能材料对再生聚酯(PET)改性,赋予再生聚酯(PET)纤维抗菌和抗紫外功能,生产工艺流程简单,便于批量化生产。
本发明的另一个目的是提供一种所述抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明的第一方面,提供了一种抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维,是由以下重量百分比的组分制成:抗菌抗紫外线母粒4~6%与再生聚酯(PET)切片94~96%;
所述抗菌抗紫外线母粒是由以下重量百分比的组分制成:改性纳米氧化锌粉体12~15%、改性氧化铈粉体3.0~5.0%与再生聚酯(PET)粉体80~85%;
所述改性纳米氧化锌粉体是由纳米氧化锌粉体以及占纳米氧化锌粉体重量百分比为1.0~2.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体制成;
所述改性氧化铈粉体是由氧化铈粉体以及占氧化铈粉体重量百分比为0.5~1.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体制成。
所述纳米氧化锌粉体是由白色碱式碳酸锌经450~500℃度煅烧、冷却、研磨后制得。
所述纳米氧化锌粉体的平均粒径为40~100nm。
所述氧化铈粉体是由白色碳酸铈粉体经550~650℃煅烧、冷却、研磨后制得。
所述氧化铈粉体的平均粒径为380~420nm。
优选的,所述抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维,是由以下重量百分比的组分制成:抗菌抗紫外线母粒5%与再生聚酯(PET)切片95%。
优选的,所述抗菌抗紫外线母粒是由以下重量百分比的组分制成:改性纳米氧化锌粉体12%、改性氧化铈粉体3.0%与再生聚酯(PET)粉体85%。
优选的,所述改性纳米氧化锌粉体是由纳米氧化锌粉体以及占纳米氧化锌粉体重量百分比为2.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体制成。
优选的,所述改性氧化铈粉体是由氧化铈粉体以及占氧化铈粉体重量百分比为0.5%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体制成。
所述抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的横截面可以是实心圆形和十字形等截面;纤维名义线密度为0.89dtex~3.33dtex。
本发明的第二方面,提供了一种所述抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的制备方法,包括以下步骤:
第一步,纳米氧化锌粉体的制备方法包括以下步骤:
将白色碱式碳酸锌粉体经煅烧、冷却、研磨后制得纳米氧化锌粉体。
第二步,改性纳米氧化锌粉体的制备方法包括以下步骤:
将第一步制备的纳米氧化锌粉体与占纳米氧化锌粉体重量百分比为1.0~2.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体混合,经球磨、过筛,得到经表面修饰的改性纳米氧化锌粉体。
第三步,氧化铈粉体的制备方法包括以下步骤:
将白色碳酸铈粉体经煅烧、冷却、研磨,制得亚微米氧化铈粉体。
第四步,改性氧化铈粉体的制备方法包括以下步骤:
将第三步制备的氧化铈粉体与占氧化铈粉体重量百分比为0.5~1.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体混合,经球磨、过筛,得到经表面修饰的改性纳米氧化铈粉体。
第五步,抗菌抗紫外线母粒的制备方法包括以下步骤:
所述抗菌抗紫外线母粒是由以下重量百分比的组分制成:改性纳米氧化锌粉体12~15%、改性氧化铈粉体3.0~5.0%与再生聚酯(PET)粉体80~85%;
将第二步制备的改性纳米氧化锌粉体、第四步制备的改性氧化铈粉体与再生聚酯粉体混合后干燥,经螺杆挤出机熔融挤出、过水冷却、牵条、切粒和干燥,制成抗菌抗紫外线母粒。
第六步,抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的制备方法包括以下步骤:
抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维是由以下重量百分比的组分制成:抗菌抗紫外线母粒4~6%与再生聚酯(PET)切片94~96%;
将干燥后的抗菌抗紫外线母粒和干燥后的再生聚酯(PET)切片混合,共混后经螺杆挤出机熔融、纺丝、卷绕、落桶制得原丝,原丝经后纺牵伸、紧张热定型、卷曲、切断、成包,制得抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维。
所述第一步中煅烧温度为440~500℃(优选450℃),时间为0.5~1.5h(优选1小时),粉体平均粒径为40~100nm。
所述第二步中新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体占纳米氧化锌粉体重量的百分比为2.0%。
所述第三步中的煅烧温度为550~650℃(优选600℃),时间为1~1.5h(优选1小时)。
所述第三步中亚微米氧化铈粉体的粒径为380~420nm。
所述第四步中新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体占氧化铈粉体重量的百分比为0.5%。
所述第五步中将第二步制备的改性纳米氧化锌粉体、第四步制备的改性氧化铈粉体与再生聚酯粉体混合后干燥的温度为120℃,干燥时间为10小时。
所述第五步中螺杆挤出机的温度为272~285℃。
所述第五步中再生聚酯(PET)粉体是将脱出水分的再生聚酯(PET)研磨至平均粒径为300nm为止。
所述第六步中抗菌抗紫外线母粒的干燥温度为120度,干燥时间10小时。
所述第六步中聚酯(PET)切片的干燥温度为120度,干燥时间10小时。
所述第六步中螺杆挤出机的温度为272~285℃,卷绕速度为1050~1100m/min,后纺牵伸的牵伸倍数为3.5~3.9倍,紧张热定型的温度为178±2℃。
所述第六步中的纺丝采用圆形喷丝板或十字形喷丝板,纺丝的箱体温度为282~288℃。
由于采用上述技术方案,本发明具有以下优点和有益效果:
本发明提供的抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维,是将碱式碳酸锌和碳酸铈粉体分别经煅烧、研磨、表面改性后制得的改性纳米氧化锌粉体和改性亚微米氧化铈粉体,与再生聚酯(PET)共混熔融制得抗菌抗紫外线母粒,再将单独干燥后的母粒和再生聚酯(PET)切片经共混熔融纺丝制成。制备氧化锌和氧化铈粉体的原料来源广泛,纤维生产工艺流程简单,便于批量化生产,为客户制作功能纺织品又提供了一种新型抗菌抗紫外纤维再生聚酯(PET)纤维的原料选择。
本发明分别将具有抗菌和吸收紫外线功能的无机纳米氧化锌、具有反射紫外线功能的亚微米级氧化铈无机材料同时与再生聚酯(PET)切片共混熔融改性,使纤维兼具抗菌和抗紫外线功能,且功能具有持久性,对提高再生聚酯(PET)纤维的高值应用具有促进作用。
本发明由于添加了改性纳米氧化锌粉体与再生聚酯(PET)切片共混熔融纺丝,使制成的纤维在对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌具有显著抗菌效果的同时,对波长不超过370nm的紫外线具有显著的吸收作用;为了进一步改进纤维对370~400nm波段紫外线的屏蔽作用,故在再生聚酯(PET)切片与改性纳米氧化锌粉体共混熔融纺丝时,同时添加了亚微米级改性氧化铈粉体,该粉体较纳米氧化铈粉体具有不易团聚的优点,对提高纳米氧化锌屏蔽370~400nm波段的紫外线具有显著的协同效果,主要提高纤维对370~400nm波段紫外线的反射作用,进而使制成的抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维兼具显著的抗菌抗紫外线性能。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
本发明实施例中的纤维抑菌率测试采用GB/T 20944.3—2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法》;纤维的抗紫外线效果按GB/T 18830-2009测试纯纤维织物的紫外线防护系数UPF和紫外线透过率。
实施例1
一种所述抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的制备方法包括以下步骤:
第一步,纳米氧化锌粉体的制备方法包括以下步骤:
将100g白色碱式碳酸锌粉体放入瓷坩埚中,将坩埚放入450℃的马弗炉中煅烧1小时,取出坩埚自然冷却至室温,将冷却后获得65g呈白色蓬松状的氧化锌粉体,研磨至平均粒径为40~50nm为止。
第二步,改性纳米氧化锌粉体的制备方法包括以下步骤:
将第一步制备的100g纳米氧化锌粉体与占纳米氧化锌粉体重量百分比为2.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体投入到高速混合机内,高速(1000r/min)搅拌30min,经球磨、过筛,得到98g经表面修饰的改性纳米氧化锌粉体。
第三步,氧化铈粉体的制备方法包括以下步骤:
将100g白色碳酸铈粉体放入瓷坩埚中,将坩埚放入600℃的马弗炉中煅烧1小时,取出坩埚自然冷却至室温,获得52g近似白色的氧化铈粉体,研磨至平均粒径为380~420nm为止。
第四步,改性氧化铈粉体的制备方法包括以下步骤:
将第三步制备的100g氧化铈粉体与占氧化铈粉体重量百分比为0.5%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体混合后,投入到高速混合机内高速(1000r/min)搅拌30min,经球磨、过筛,得到98g经表面修饰的改性纳米氧化铈粉体。
第五步,抗菌抗紫外线母粒的制备方法包括以下步骤:
将第二步制备的改性纳米氧化锌粉体、第四步制备的改性氧化铈粉体与再生聚酯(PET)粉体按重量百分比:改性纳米氧化锌粉体12%、改性氧化铈粉体3.0%与再生聚酯(PET)粉体85%共混,120℃干燥10小时,经螺杆挤出机熔融挤出、过水冷却、牵条、切粒和干燥,制成抗菌抗紫外线母粒,螺杆挤出机的温度为272~285℃,再生聚酯(PET)粉体是将脱出水分的再生聚酯(PET)研磨至平均粒径为300nm为止。
再生聚酯切片是直接从市场采购再生半消光聚酯(PET)切片。
第六步,名义线密度为0.89dtex抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的制备方法包括以下步骤:
将第五步制备的抗菌抗紫外线母粒和再生聚酯(PET)切片单独干燥,干燥温度为120度,时间10小时。
将干燥后的抗菌抗紫外线母粒和再生聚酯(PET)切片用注射机按以下重量百分比混合,抗菌抗紫外线母粒与再生聚酯(PET)切片的重量百分比为5%︰95%,单独计量,共混后经螺杆挤出机熔融、圆形喷丝板纺丝、卷绕、落桶制得原丝,原丝经后纺牵伸、紧张热定型、卷曲、切断、成包,制得抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维,纤维横截面为实心圆形,螺杆挤出机的温度272~285℃,纺丝箱体温度288℃,卷绕速度为1100m/min,后纺牵伸的牵伸倍数为3.65倍,紧张热定型温度为177℃。
实测抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的线密度为0.92dtex,断裂强度为5.20cN/dtex,断裂伸长率为23.4%,疵点2.8mg/100g,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率大于99%,对大肠杆菌(ATCC 25922)的抑菌率为98%,对白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率为95%,纯纤维织物的UPF值>50,紫外线UVA透过率为0.83%,UVB透过率为0.26%。
实施例2
名义线密度为1.67dtex十字截面抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的制备方法包括以下步骤:
将实施例1第五步制备的抗菌抗紫外线母粒和再生聚酯(PET)切片单独干燥,干燥温度120度,时间10小时。
将干燥后的抗菌抗紫外线母粒和再生聚酯(PET)切片用注射机按以下重量百分比混合,抗菌抗紫外线母粒与再生聚酯(PET)切片的重量百分比为5%︰95%,单独计量,共混后经螺杆挤出机熔融,十字形喷丝板纺丝、卷绕、落桶制得原丝,原丝经后纺牵伸、紧张热定型、卷曲、切断、成包,制得抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维,纤维横截面为十字形,螺杆挤出机的温度272~285℃,纺丝箱体温度287℃,卷绕速度为1050m/min,后纺牵伸的牵伸倍数为3.55倍,紧张热定型温度为177℃。
实测纤维线密度为1.64dtex,断裂强度为4.60cN/dtex,断裂伸长率为22.6%,疵点为3.0mg/100g,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率大于99%,对大肠杆菌(ATCC 25922)的抑菌率为99%,对白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率为95%,纯纤维织物的UPF值>50,紫外线UVA透过率为0.80%,UVB透过率为0.25%。
实施例3
将实施例1中第六步修改为:
将第五步制备的抗菌抗紫外线母粒和再生聚酯(PET)切片单独干燥,干燥温度为120度,时间10小时。
将干燥后的抗菌抗紫外线母粒和再生聚酯(PET)切片用注射机按以下重量百分比混合,抗菌抗紫外线母粒与再生聚酯(PET)切片的重量百分比为4%︰96%,单独计量,共混后经螺杆挤出机熔融、纺丝、卷绕、落桶制得原丝,其他方法步骤同实施例1,制得抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维,纤维横截面为实心圆形。
实测纤维线密度为0.91dtex,断裂强度为5.24cN/dtex,断裂伸长率为24.0%,疵点为2.0mg/100g,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率99%,对大肠杆菌(ATCC25922)的抑菌率为96%,对白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率为92%,纯纤维织物的UPF值>50,紫外线UVA透过率为2.30%,UVB透过率为0.65%。
实施例4
将实施例1中第六步修改为:
将第五步制备的抗菌抗紫外线母粒和再生聚酯(PET)切片单独干燥,干燥温度为120度,时间10小时。
将干燥后的抗菌抗紫外线母粒和再生聚酯(PET)切片用注射机按以下重量百分比混合,抗菌抗紫外线母粒与再生聚酯(PET)切片的重量百分比为6%︰94%,单独计量,共混后经螺杆挤出机熔融、纺丝、卷绕、落桶制得原丝,其他方法步骤同实施例1,制得抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维,纤维横截面为实心圆形。
实测纤维线密度为0.96dtex,断裂强度为5.08cN/dtex,断裂伸长率为25.1%,疵点为2.3mg/100g,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率大于99%,对大肠杆菌(ATCC 25922)的抑菌率大于99%,对白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率为97%,纯纤维织物的UPF值>50,紫外线UVA透过率为0.68%,UVB透过率为0.22%。
对比例1
名义线密度为0.89dtex抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的制备(改变碱式碳酸锌粉体的煅烧温度)
将实施例1第一步中碱式碳酸锌粉体的煅烧温度由实施例1中的450℃调整为550℃,其余同实施例1。煅烧并冷却后的氧化锌粉体团聚严重,对应纤维的抑菌效果显著下降,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率仅有84%。
对比例2
名义线密度为0.89dtex抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的制备(对纳米氧化锌粉体不进行表面改性)
将实施例1中的第二步删除,其余同实施例1。发现:纳米氧化锌粉体容易结小块,影响纳米氧化锌与改性氧化铈和再生聚酯(PET)粉体混合的均匀性,纺丝时组件压力升高快,纺丝不稳定,时有断丝出现。
对比例3
名义线密度为0.89dtex抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维的制备(母粒中不添加改性氧化铈粉体)
将实施例1中的第三步和第四步删除,将第五步中的抗菌抗紫外线母粒的组成由重量百分比:改性纳米氧化锌粉体12%、改性氧化铈粉体3.0%与再生聚酯(PET)粉体85%共混,改为改性纳米氧化锌粉体12%、再生聚酯(PET)粉体88%共混,其余同实施例1。制得抗菌抗紫外线再生聚酯(PET)纤维横截面为实心圆形。
实测纤维线密度为0.90dtex,断裂强度为5.30cN/dtex,断裂伸长率为23.4%,疵点为1.5mg/100g,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率为98%,对大肠杆菌(ATCC25922)的抑菌率为96%,对白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率为92%,纯纤维织物的UPF值为40。紫外线UVA透过率为4.60%,UVB透过率为0.30%。
纯纤维织物UPF值为40,紫外线UVA透过率为4.60%,说明织物防护紫外线效果显著下降,不合格,而实施例1纯纤维织物的UPF值>50,紫外线UVA透过率为0.83%,UVB透过率为0.26%,说明纤维中添加改性氧化铈粉体后,对织物抗UVA抗紫外线有很好的助力作用。
经分析,纳米氧化锌对370~400nm波段的紫外线的屏蔽作用较差,而改性氧化铈对370~400nm波段的紫外线具有较好的屏蔽作用,且对纤维有一定的辅助抑菌效果。
对比例4
将实施例1中的第一步和第二步删除,其余同实施例1。
结果发现:实测纤维线密度为0.89dtex,断裂强度为5.42cN/dtex,断裂伸长率为23.1%,疵点为2.0mg/100g,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率为0%,对大肠杆菌(ATCC 25922)的抑菌率为0%,对白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率为0%,纯纤维织物的UPF值为26。紫外线UVA透过率为22.12%,UVB透过率为0.42%。
同实施例1相比,对比例4中不含改性纳米氧化锌粉体,已测不出纤维的抑菌效果,UPF和紫外线UVA透过率数据均显著变差。
对比例5
将实施例1中的第四步删除,其余同实施例1。
制备母粒时粉体容易结块,生产纤维时组件压力升高快,影响纺丝正常出丝,原丝不能成批供后纺牵伸。
对比例6
将实施例1中的第二步和第四步删除,其余同实施例1。
粉体共混制备母粒时,粉体团聚严重,粉体难以混合均匀,无法继续实施。
同实施例1相比,对比例6中不含改性氧化铈粉体和改性纳米氧化锌粉体,氧化铈粉体未经改性,纳米氧化锌粉体未经改性,制备母粒时,粉体团聚严重,粉体难以混合均匀,无法继续实施。
对比例7
改变实施例1中第五步的配比,其余同实施例1。
将第二步制备的17g改性纳米氧化锌粉体、第四步制备的5g改性氧化铈粉体与78g再生聚酯(PET)粉体按重量百分比:改性纳米氧化锌粉体17%、改性氧化铈粉体5%与再生聚酯(PET)粉体78%共混。
结果发现:实测纤维线密度为0.94dtex,断裂强度为4.95cN/dtex,断裂伸长率为28.2%,疵点为8.0mg/100g,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率大于99%,对大肠杆菌(ATCC 25922)的抑菌率大于99%,对白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率为98%,纯纤维织物的UPF值为>50。紫外线UVA透过率为0.65%,UVB透过率为0.18%。
同实施例1相比,对比例7中改性纳米氧化锌粉体用量增加,再生聚酯(PET)粉体的用量减少,前纺喷丝板出丝时注头增多,卷绕工序丝束略有打滑现象,纤维线密度增粗、断裂强度下降、疵点增加。
对比例8
改变实施例1中第六步的配比,其余同实施例1。
抗菌抗紫外线母粒8%与聚酯(PET)切片92%;
结果发现:实测纤维线密度为1.00dtex,断裂强度为4.75cN/dtex,断裂伸长率为32.5%,疵点为12.0mg/100g,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率大于99%,对大肠杆菌(ATCC 25922)的抑菌率大于99%,对白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率为99%,纯纤维织物的UPF值为>50。紫外线UVA透过率为0.63%,UVB透过率为0.18%。
同实施例1相比,对比例8中抗菌抗紫外线母粒用量增加,聚酯(PET)切片的用量减少,前纺喷丝板出丝时注头较严重,卷绕工序丝束有回缩现象,纤维线密度增粗、断裂强度下降、疵点增加。
对比例9
改变实施例1中第六步的配比,其余同实施例1。
抗菌抗紫外线母粒2%与聚酯(PET)切片98%;
结果发现:实测纤维线密度为0.87dtex,断裂强度为5.50cN/dtex,断裂伸长率为22.1%,疵点为1.5mg/100g,纤维对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率为70%,对大肠杆菌(ATCC 25922)的抑菌率为65%,对白色念珠菌(ATCC 10231)的抑菌率为58%,纯纤维织物的UPF值为24。紫外线UVA透过率为15.50%,UVB透过率为0.60%。
同实施例1相比,对比例9中抗菌抗紫外线母粒用量减少,聚酯(PET)切片的用量增加,纤维的抑菌效果严重下降,纯纤维织物的UPF值严重下降,对UVA透过率显著增大,可以认为纤维已失去其抗菌抗紫外线功能。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种抗菌抗紫外线再生聚酯纤维,其特征在于,是由以下重量百分比的组分制成:抗菌抗紫外线母粒4~6%与再生聚酯切片94~96%;
所述抗菌抗紫外线母粒是由以下重量百分比的组分制成:改性纳米氧化锌粉体12~15%、改性氧化铈粉体3.0~5.0%与再生聚酯粉体80~85%;
所述改性纳米氧化锌粉体是由纳米氧化锌粉体以及占纳米氧化锌粉体重量百分比为1.0~2.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体制成;
所述改性氧化铈粉体是由氧化铈粉体以及占氧化铈粉体重量百分比为0.5~1.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体制成。
2.根据权利要求1所述的抗菌抗紫外线再生聚酯纤维,其特征在于,所述纳米氧化锌粉体是由碱式碳酸锌经450~500℃度煅烧、冷却、研磨后制得;
所述纳米氧化锌粉体的平均粒径为40~100nm。
3.根据权利要求1所述的抗菌抗紫外线再生聚酯纤维,其特征在于,所述氧化铈粉体是由碳酸铈粉体经550~650℃煅烧、冷却、研磨后制得;
所述氧化铈粉体的平均粒径为380~420nm。
4.根据权利要求1所述的抗菌抗紫外线再生聚酯纤维,其特征在于,所述抗菌抗紫外线再生聚酯纤维,是由以下重量百分比的组分制成:抗菌抗紫外线母粒5%与再生聚酯切片95%。
5.根据权利要求1所述的抗菌抗紫外线再生聚酯纤维,其特征在于,所述抗菌抗紫外线母粒是由以下重量百分比的组分制成:改性纳米氧化锌粉体12%、改性氧化铈粉体3.0%与再生聚酯粉体85%。
6.根据权利要求1所述的抗菌抗紫外线再生聚酯纤维,其特征在于,所述抗菌抗紫外线再生聚酯纤维的横截面选自实心圆形、十字形截面;纤维名义线密度为0.89dtex~3.33dtex。
7.一种权利要求1至6任一项所述的抗菌抗紫外线再生聚酯纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,纳米氧化锌粉体的制备方法包括以下步骤:
将碱式碳酸锌粉体经煅烧、冷却、研磨后制得纳米氧化锌粉体;
第二步,改性纳米氧化锌粉体的制备方法包括以下步骤:
将第一步制备的纳米氧化锌粉体与占纳米氧化锌粉体重量百分比为1.0~2.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体混合,经球磨、过筛,得到经表面修饰的改性纳米氧化锌粉体;
第三步,氧化铈粉体的制备方法包括以下步骤:
将碳酸铈粉体经煅烧、冷却、研磨,制得亚微米氧化铈粉体;
第四步,改性氧化铈粉体的制备方法包括以下步骤:
将第三步制备的氧化铈粉体与占氧化铈粉体重量百分比为0.5~1.0%的新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂粉体混合,经球磨、过筛,得到经表面修饰的改性纳米氧化铈粉体;
第五步,抗菌抗紫外线母粒的制备方法包括以下步骤:
所述抗菌抗紫外线母粒是由以下重量百分比的组分制成:改性纳米氧化锌粉体12~15%、改性氧化铈粉体3.0~5.0%与再生聚酯粉体80~85%;
将第二步制备的改性纳米氧化锌粉体、第四步制备的改性氧化铈粉体与再生聚酯粉体混合后干燥,经螺杆挤出机熔融挤出、过水冷却、牵条、切粒和干燥,制成抗菌抗紫外线母粒;
第六步,抗菌抗紫外线再生聚酯纤维的制备方法包括以下步骤:
抗菌抗紫外线再生聚酯纤维是由以下重量百分比的组分制成:抗菌抗紫外线母粒4~6%与再生聚酯切片94~96%;
将干燥后的抗菌抗紫外线母粒和干燥后的再生聚酯切片混合,共混后经螺杆挤出机熔融、纺丝、卷绕、落桶制得原丝,原丝经后纺牵伸、紧张热定型、卷曲、切断、成包,制得抗菌抗紫外线再生聚酯纤维。
8.根据权利要求7所述的抗菌抗紫外线再生聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述第五步中将第二步制备的改性纳米氧化锌粉体、第四步制备的改性氧化铈粉体与再生聚酯粉体混合后干燥的温度为120℃,干燥时间为10小时;
所述第五步中螺杆挤出机的温度为272~285℃。
9.根据权利要求7所述的抗菌抗紫外线再生聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述第六步中螺杆挤出机的温度为272~285℃,卷绕速度为1050~1100m/min,后纺牵伸的牵伸倍数为3.5~3.9倍,紧张热定型的温度为178±2℃。
10.根据权利要求7所述的抗菌抗紫外线再生聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述第六步中的纺丝采用圆形喷丝板或十字形喷丝板,纺丝的箱体温度为282~288℃。
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