CN115449919A - 一种再生聚酯抗菌除臭纤维及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种再生聚酯抗菌除臭纤维，属于聚酯纤维技术领域，包括如下重量份原料：再生聚酯母粒100‑120份、茶多酚改性剂8‑12份、无机抗菌粉体10‑12份、分散剂0.5‑2份和增稠剂0.1‑0.3份。通过茶多酚改性剂和无机抗菌粉体的协调增效作用，大幅提升聚酯纤维的抗菌性和抗菌耐久性。将茶多酚进行活化改性处理，通过聚乙烯醇和聚丙烯酸钾的交联活化作用，能够有效的抑制微生物生长，活化茶多酚还能够与金属离子络合，使金属酶失活，达到抑菌的效果。纳米二氧化锆可作为抗菌再生聚酯纤维的功能材料，达到蓄热发热抗菌的功能；麦饭石粉体负载银抗菌剂，增大麦饭石粉体与负载银接触的表面积，提升聚酯纤维抗菌性。

Description

一种再生聚酯抗菌除臭纤维及其生产工艺

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，具体地，涉及一种再生聚酯抗菌除臭纤维及其生产工艺。

背景技术

聚酯是全世界用量最大、用途最为广泛的高分子材料之一，凭借其优越的性能，已经被广泛地应用于纺织纤维、包装材料和膜介质等领域。合成纤维用聚酯是以石油化工产品为原料制成的，其物理和化学性质稳定，但存在着使用后废弃物无法分解的问题。同时，石油是不可再生资源，以其衍生品作为原料，成本越来越高。随着消费量的不断增长和环保意识的不断增强，聚酯废料再生利用的重要性越来越受到人们的广泛关注。

再生聚酯纤维的原料为废旧聚酯瓶片和废旧聚酯纺织品边角料，再生聚酯纤维的制备实现了废旧聚酯纤维的合理再利用，提高资源利用率的同时避免对环境造成污染。由于再生聚酯纤维的原料为废旧的原料制成，用其制作成的纤维易受病菌的感染，限制其的应用范围。

经检索，申请人发现专利号为CN106120021A的发明专利公开了一种具有抗菌除臭保健功能的聚酯纤维及其制备方法，属于聚酯纤维领域。该聚酯纤维为皮芯结构，聚酯构成皮芯结构的芯层，聚乙烯醇-乙烯共聚物在芯层的外围，围合形成皮芯结构的皮层；聚乙烯醇-乙烯共聚物沿皮芯结构的径向方向向外连接有聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯，聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯与二价铜离子络合形成聚酯纤维的抗菌层，且聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯的末端连接有聚乙二醇，形成聚酯纤维表面的亲肤、亲水层。该聚酯纤维具有一定的抗菌除臭能力，但是该发明提供的再生聚酯纤维的抗菌性是通过铜离子化合实现，铜离子抗菌机理为释放型抗菌，是通过铜离子与蛋白质的反应实现抗菌，其抗菌性会消耗铜离子，其抗菌性能也会随着铜离子的消耗而降低，从而影响再生聚酯纤维的抗菌性能的耐久性。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种再生聚酯抗菌除臭纤维及其生产工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种再生聚酯抗菌除臭纤维，包括如下重量份原料：再生聚酯母粒100-120份、茶多酚改性剂8-12份、无机抗菌粉体10-12份、分散剂0.5-2份和增稠剂0.1-0.3份；

所述茶多酚改性剂通过如下步骤制备：

步骤一：将块状茶多酚导入粉碎机中粉碎处理，制成茶多酚微粒；

步骤二：将制成的茶多酚微粒加入氢氧化钠溶液中，再加入活化剂，活化处理，得到活化液；

步骤三：将活化液进行研磨，研磨至出现稳定均一溶液后，将水分蒸发，得到固体颗粒；

步骤四：干燥，制成粉末，继续研磨至1μm以下，制成茶多酚改性剂。

进一步地，所述步骤一中茶多酚微粒需粉碎至5μm以下。

进一步地，所述步骤二中的活化剂为聚乙烯醇和聚丙烯酸钾的混合物；所述聚乙烯醇和聚丙烯酸钾的质量比为1:1.5。

进一步地，所述步骤二中的活化处理温度为60-80℃，活化处理时间为20-30min。

进一步地，所述再生聚酯母粒通过如下步骤制备：

步骤A1、将废旧聚酯粉碎处理，过90-120目筛，得到再生聚酯粉体；

步骤A2、将再生聚酯粉体熔融挤出、冷却、切粒、过筛混合、干燥后制成再生聚酯母粒。

进一步地，所述无机抗菌粉体通过如下步骤制备：

步骤B1、将纳米二氧化锆粉体和麦饭石载银粉体充分混合搅拌，得混合粉体；

步骤B2、将混合粉体升温至115-125℃，干燥8-9h，得无机抗菌粉体。

进一步地，所述纳米二氧化锆粉体和麦饭石载银粉体的质量比为1:1。

进一步地，所述分散剂为甲基戊醇、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的一种。

进一步地，所述增稠剂为硬脂醇、月桂酸和亚油酸的一种。

本发明还公开了一种再生聚酯抗菌除臭纤维的生产工艺，包括如下步骤：

将再生聚酯母粒、茶多酚改性剂和无机抗菌粉体按重量份混合均匀，然后在180-200℃，混炼20min，再加入分散剂和增稠剂，继续搅拌，然后经螺杆挤出机熔融挤出，喷丝板纺丝、环吹风冷却、卷绕、落桶制得原丝；将原丝经后纺牵伸、紧张热定型、卷曲、切断、成包，制得再生聚酯抗菌除臭纤维。

本发明的有益效果：

通过茶多酚改性剂和无机抗菌粉体的协调增效作用，大幅提升聚酯纤维的抗菌性和抗菌耐久性。将茶多酚进行活化改性处理，通过聚乙烯醇和聚丙烯酸钾的交联活化作用，与茶多酚中的酚羟基基团发生交联，形成稳定的具有抗菌效果的交联物，能够有效的抑制微生物生长，细菌生长需要特定的蛋白质和酶，而活化茶多酚可以和蛋白质以及酶结合，破坏细菌的蛋白质合成系统和酶的活性，同时能够破坏细菌细胞膜上的脂质层，改变细菌细胞的通透性，有效抑制细菌的生长，活化茶多酚还能够与金属离子络合，使金属酶失活，达到抑菌的效果。另外添加纳米二氧化锆粉体和麦饭石载银粉体混合而成的无机抗菌粉体，其中纳米二氧化锆是导热系数最小的金属氧化物，具有最好的隔热和热稳定性能，同时纳米二氧化锆还具有远红外辐射和抑菌抗菌功能，可作为抗菌再生聚酯纤维的功能材料，达到蓄热发热抗菌的功能；麦饭石粉体负载银抗菌剂，充分利用麦饭石的纳米孔径及孔容积，增大麦饭石粉体与负载银接触的表面积，提升聚酯纤维抗菌性。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

制备再生聚酯母粒：

步骤11、将废旧聚酯粉碎处理，过100目筛，得到再生聚酯粉体；

步骤12、将再生聚酯粉体熔融挤出、冷却、切粒、过筛混合、干燥后制成再生聚酯母粒。

实施例2

制备茶多酚改性剂：

步骤21、将块状茶多酚导入粉碎机中粉碎处理，直至粒径达到5μm以下，制成茶多酚微粒；

步骤22、将制成的茶多酚微粒加入氢氧化钠溶液中，茶多酚微粒与氢氧化钠溶液的用量比为3g：10mL,再加入聚乙烯醇和聚丙烯酸钾，聚乙烯醇和聚丙烯酸钾的质量比为1:1.5,活化处理，活化处理温度为80℃，活化处理时间为30min，得到活化液；

步骤23、将活化液进行研磨，研磨至出现稳定均一溶液后，将水分蒸发，得到固体颗粒；

步骤24、干燥，制成粉末，继续研磨至1μm以下，制成茶多酚改性剂。

实施例3

制备无机抗菌粉体：

步骤31、将纳米二氧化锆粉体和麦饭石载银粉体按质量比1:1充分混合搅拌，得混合粉体；

步骤32、将混合粉体升温至120℃，干燥9h，得无机抗菌粉体。

实施例4

一种再生聚酯抗菌除臭纤维的生产工艺，包括如下步骤：

取再生聚酯母粒100g、茶多酚改性剂8g和无机抗菌粉体10g，混合均匀，然后在200℃，混炼20min，再加入0.5g甲基戊醇和0.1g硬脂醇，继续搅拌，然后经螺杆挤出机熔融挤出，喷丝板纺丝、环吹风冷却、卷绕、落桶制得原丝；将原丝经后纺牵伸、紧张热定型、卷曲、切断、成包，制得再生聚酯抗菌除臭纤维。

实施例5

一种再生聚酯抗菌除臭纤维的生产工艺，包括如下步骤：

取再生聚酯母粒120g、茶多酚改性剂10g和无机抗菌粉体11g，混合均匀，然后在180℃，混炼20min，再加入0.3g聚丙烯酰胺和0.3g月桂酸，继续搅拌，然后经螺杆挤出机熔融挤出，喷丝板纺丝、环吹风冷却、卷绕、落桶制得原丝；将原丝经后纺牵伸、紧张热定型、卷曲、切断、成包，制得再生聚酯抗菌除臭纤维。

实施例6

一种再生聚酯抗菌除臭纤维的生产工艺，包括如下步骤：

取再生聚酯母粒100g、茶多酚改性剂10g和无机抗菌粉体11g，混合均匀，然后在180℃，混炼20min，再加入2g脂肪酸聚乙二醇酯和0.3g亚油酸，继续搅拌，然后经螺杆挤出机熔融挤出，喷丝板纺丝、环吹风冷却、卷绕、落桶制得原丝；将原丝经后纺牵伸、紧张热定型、卷曲、切断、成包，制得再生聚酯抗菌除臭纤维。

对比例1

将实施例5中的茶多酚改性剂去除，其余原料与制备与实施例5保持一致，得到再生聚酯纤维a。

对比例2

将实施例5中的无机抗菌粉体去除，其余原料与制备与实施例5保持一致，得到再生聚酯纤维b。

对比例3

将实施例5中的茶多酚改性剂和无机抗菌粉体去除，其余原料与制备与实施例5保持一致，得到再生聚酯纤维c。

对实施例4-实施例6和对比例1-对比例3制备的样品进行测试；

抗菌性能：根据GB/T20944.3—2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》进行测试，菌种使用大肠杆菌ATCC 25922、金黄色葡萄球菌ATCC 25922和白色念珠菌ATCC1023；

洗涤后的抗菌性能：将实施例4-实施例6和对比例1-对比例3获得的样品经过0次、50次、100次洗涤后进行抗菌测试，测试方法同上，其中，洗涤液为衣物常用洗涤液(如汰渍洗涤液)。

测试结果如下表1所示：

表1

从表1数据可以看出，实施例4-6获得的再生聚酯抗菌除臭纤维的抗菌性能优于对比例1-3的抗菌性能，其中实施例5获得的再生聚酯抗菌除臭纤维的抗菌性能最优。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种再生聚酯抗菌除臭纤维，其特征在于，包括如下重量份原料：再生聚酯母粒100-120份、茶多酚改性剂8-12份、无机抗菌粉体10-12份、分散剂0.5-2份和增稠剂0.1-0.3份；

所述茶多酚改性剂通过如下步骤制备：

步骤一：将块状茶多酚导入粉碎机中粉碎处理，制成茶多酚微粒；

步骤二：将制成的茶多酚微粒加入氢氧化钠溶液中，再加入活化剂，活化处理，得到活化液；

步骤三：将活化液进行研磨，研磨至出现稳定均一溶液后，将水分蒸发，得到固体颗粒；

步骤四：干燥，制成粉末，继续研磨至1μm以下，制成茶多酚改性剂。

2.根据权利要求1所述的一种再生聚酯抗菌除臭纤维，其特征在于，所述步骤一中茶多酚微粒需粉碎至5μm以下。

3.根据权利要求1所述的一种再生聚酯抗菌除臭纤维，其特征在于，所述步骤二中的活化剂为聚乙烯醇和聚丙烯酸钾的混合物；所述聚乙烯醇和聚丙烯酸钾的质量比为1:1.5。

4.根据权利要求3所述的一种再生聚酯抗菌除臭纤维，其特征在于，所述步骤二中的活化处理温度为60-80℃，活化处理时间为20-30min。

5.根据权利要求1所述的一种再生聚酯抗菌除臭纤维，其特征在于，所述再生聚酯母粒通过如下步骤制备：

步骤A1、将废旧聚酯粉碎处理，过90-120目筛，得到再生聚酯粉体；

步骤A2、将再生聚酯粉体熔融挤出、冷却、切粒、过筛混合、干燥后制成再生聚酯母粒。

6.根据权利要求1所述的一种再生聚酯抗菌除臭纤维，其特征在于，所述无机抗菌粉体通过如下步骤制备：

步骤B1、将纳米二氧化锆粉体和麦饭石载银粉体充分混合搅拌，得混合粉体；

步骤B2、将混合粉体升温至115-125℃，干燥8-9h，得无机抗菌粉体。

7.根据权利要求6所述的一种再生聚酯抗菌除臭纤维，其特征在于，所述纳米二氧化锆粉体和麦饭石载银粉体的质量比为1:1。

8.根据权利要求1所述的一种再生聚酯抗菌除臭纤维，其特征在于，所述分散剂为甲基戊醇、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种再生聚酯抗菌除臭纤维，其特征在于，所述增稠剂为硬脂醇、月桂酸和亚油酸的一种。

10.一种再生聚酯抗菌除臭纤维的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

将再生聚酯母粒、茶多酚改性剂和无机抗菌粉体按重量份混合均匀，然后在180-200℃，混炼20min，再加入分散剂和增稠剂，继续搅拌，然后经螺杆挤出机熔融挤出，喷丝板纺丝、环吹风冷却、卷绕、落桶制得原丝；将原丝经后纺牵伸、紧张热定型、卷曲、切断、成包，制得再生聚酯抗菌除臭纤维。