CN201634798U - 一种皮芯型抗菌复合纤维 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种皮芯型抗菌复合纤维，特别是涉及一种同时具有广谱抗菌性、长效抗菌性、耐洗性的皮芯型抗菌复合纤维，所述的纤维为双层皮芯结构，其芯层是聚丙烯腈、纤维素或聚氯乙烯，皮层为掺有纳米级抗菌粉末的聚合物共混体系，所述的聚合物与芯层为同一种聚合物，皮层中，纳米抗菌粉末的含量占皮层总干重的3‰～15‰，该纤维同时具有原聚合物的优良力学性能。

Description

一种皮芯型抗菌复合纤维

技术领域

本实用新型涉及一种皮芯型抗菌复合纤维，特别是涉及一种同时具有广谱抗菌性、长效抗菌性、耐洗性的皮芯型抗菌复合纤维，该纤维同时具有原聚合物的优良力学性能。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的提高，对织物的功能性要求越来越高，特别是对织物的卫生性能要求也逐渐提高，表现在纺织工业上市对具有抗菌功能的纺织品有越来越大的需求。目前的抗菌织品主要有两种，一种是直接采用抗菌纤维制成各类织物，另一种是将织物利用抗菌剂进行后加工处理以获得抗菌性能。两者相比，前者是将具有抗菌功能的微粒添加到成纤聚合物中，纺制出抗菌纤维，其抗菌效果持久、耐水洗性佳，但生产较为不易；而后者主要是将含有消毒、灭菌功能的材料甚至药物涂覆在织物表面，用这种方法制得抗菌制品其耐久性较差，对纤维本身的性能影响较大，同时，长期使用药性的抗菌剂可能会导致耐药菌株的出现，对织物使用者和整个环境都会产生较大的危害。因此，人们对新型抗菌性纤维有更大的接受度，市场也有更多的需求。

目前有一些专利报道了抗菌性纤维的及其制备方法，特别是将纳米级的抗菌微粒添加到成纤聚合物中，已有较多的报道，主要是通过共混法实现，如专利CN11512C公开了一种在聚合物熔体中添加纳米复合粉体再通过熔融纺丝形成抗菌抗紫外复合功能的纤维，其抗菌主要是指对人体及外界环境产生影响的真菌，抗菌范围较窄，同时粉体的加入对纤维的力学性能也有较大的影响。如专利CN 1442518A公开了以纳米粒子为抗菌杀菌剂，采用溶液纺丝纺丝方法制备抗菌纤维的一种方法，其将纳米粒子加入到聚合物种制备纺丝液，然后脱泡、过滤、纺丝，可得到含纳米粒子的腈纶、粘胶纤维、氯纶等纤维；专利CN1781983A公开了一种用乳液聚合制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料的方法。

通过共混的方法生产抗菌性纤维，虽然有一定的抗菌性，但是存在添加量大、成本上升、可纺性下降、力学性能受损等问题。

为了解决共混带来的一系列问题，有人想到用皮芯复合纺丝的方法来生产抗菌性、耐久性、可纺性等综合性能俱佳的抗菌性复合纤维。专利CN1164809C公开了一种功能型聚酰胺聚丙烯复合纤维的制造方法，其复合纤维以聚酰胺中添加有机抑菌剂共混后为芯层，以聚丙烯切片与无机抗菌剂HN母粒或远红外母粒的共混料作皮，通过复合喷丝组件熔融纺丝成型，此方法一定程度上改善了纤维力学性能的损失，但是，对于某些不能通过熔融纺丝成型的纤维，此方法并不适合。

以纳米级抗菌剂做为添加剂，在适用于熔融纺丝的高聚物，已有较为广泛的尝试，如聚脂类、聚烯烃类、聚酰胺类等。但对于适用于溶液纺丝的高聚物，如天然纤维素、聚丙烯腈、聚氯乙烯等报道较少。目前文献或专利报道出来的用溶液纺丝制备抗菌纤维的方法，主要是通过在纺丝原液中添加抗菌微粒来改善纤维的抗菌性，以牺牲纤维的力学性能为代价来提高纤维的抗菌性。

针对使用熔融纺丝的高聚物，如聚脂类、聚烯烃类、聚酰胺类等，可以通过复合纺丝的方法来改善了纤维力学性能的损失，但是对溶液纺丝的高聚物，如天然纤维素、聚丙烯腈、聚氯乙烯等，其纺丝过程比熔融纺丝过程复杂的多，这也大大限制了复合纺丝法在溶液纺丝过程中的应用。针对适用于溶液纺丝的高聚物，是否能通过合适的方法，生产出即有很好抗菌性又不会明显降低纤维原有性能的抗菌性复合纤维，是人们一直以来致力解决的问题，但是效果不佳。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种皮芯型抗菌复合纤维，也就是提供一种同时具有广谱抗菌性、长效抗菌性、耐洗性的皮芯型抗菌复合纤维，该纤维同时具有原聚合物的优良力学性能。

本实用新型的一种皮芯型抗菌复合纤维，为双层皮芯结构，其芯层是聚丙烯腈、纤维素或聚氯乙烯，皮层为掺有纳米级抗菌粉末的聚合物共混体系，所述的聚合物与芯层为同一种聚合物，皮层中，纳米抗菌粉末的含量占皮层总干重的3‰～15‰。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种皮芯型抗菌复合纤维，其中，所述的抗菌粉末是银、铜、锌或其化合物粉末，或者是通过离子交换法将银、铜、锌或其化合物固定在载体上而制成的抗菌剂粉末。载体可选用沸石系、硅胶系、玻璃系、磷酸钙系、磷酸锆系、硅酸盐系、氧化钛系、晶须系等系列中的一种，其中以磷酸锆载体为最优。磷酸锆具有良好的化学、热稳定性和机械强度、具有良好的离子交换特性，并且可以提供相当大的比表面积，在无机抗菌剂的制备中可以最为抗菌金属离子的优良载体。磷酸锆盐包覆的金属离子杀菌、抑菌效果持久，对人体无害，对皮肤无刺激性，具有很高的化学稳定性和热稳定性，可经受1000℃以上高温，且不易变色；粉体粒径小，粒度分布均匀，比表面积大，能永久地与高分子材料相结合，化学稳定性好。

如上所述的一种皮芯型抗菌复合纤维，其中，所述的纳米级抗菌粉末的颗粒大小为30～100纳米。

如上所述的一种皮芯型抗菌复合纤维，其中，所述的皮层(1)面积占整个纤维断面面积的10％～40％。

本实用新型的一种皮芯型抗菌复合纤维，其制备方法包括以下步骤：

(1)制备抗菌粉体：将无机抗菌剂或含有无机抗菌剂的载体制备成纳米级抗菌粉体。

(2)制备纺丝原液：将纳米级抗菌粉体均匀分散于一种聚合物溶液中，经过滤脱泡做为皮层纺丝原液。芯层纺丝原液与皮层所用的聚合物溶液相同，过滤脱泡后进行纺丝。

(3)纺丝：按照成纤高聚物的品种不同，选取适用于纺制聚合物溶液的干法纺丝或湿法纺丝工艺。将皮层纺丝原液和芯层纺丝原液分别通过皮芯复合纺丝机的皮层入口和芯层入口后凝固成型。并经过后处理工序得到皮芯结构的抗菌复合纤维。

按上述制备过程中，通过选择喷丝板型号和控制纺丝共艺参数，控制皮芯型抗菌复合纤维皮层面积占整个纤维断面的比例范围为10％～40％。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种皮芯型抗菌复合纤维，主要优点有以下二个：

(1)纳米级无机抗菌剂的选择，使抗菌剂可以均匀地与纤维皮层聚合物共混，同时可以缓慢释放，长期发生抗菌作用，是非药物性的，不会有耐药细菌的出现，具有广谱抗菌、长效抗菌、耐洗性好等特点。

(2)皮芯型纤维结构，不仅使纤维表面有较高浓度的抗菌剂含量，同时使纤维本身的力学性能基本不受损害。

附图说明

附图是本实用新型的一种皮芯型抗菌复合纤维的截面示意图

其中1是皮层  2是芯层

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型的一种皮芯型抗菌复合纤维，为双层皮芯结构，其芯层(2)是聚丙烯腈、纤维素或聚氯乙烯，皮层(1)为掺有纳米级抗菌粉末的聚合物共混体系，所述的聚合物与芯层(2)为同一种聚合物，皮层(1)中，纳米抗菌粉末的含量占皮层总干重的3‰～15‰。

其中，所述的抗菌粉末是银、铜、锌或其化合物粉末，或者是通过离子交换法将银、铜、锌或其化合物固定在载体上而制成的抗菌剂粉末。所述的纳米级抗菌粉末的颗粒大小为30～100纳米；所述的皮层(1)面积占整个纤维断面面积的10％～40％。。

Claims (2)

1.一种皮芯型抗菌复合纤维，其特征是：所述的纤维为双层皮芯结构，其芯层(2)是一种聚合物，所述的聚合物是聚丙烯腈或纤维素或聚氯乙烯，皮层(1)为聚合物共混体系。

2.如权利要求1所述的一种皮芯型抗菌复合纤维，其特征在于，所述的皮层(1)面积占整个纤维断面面积的10％～40％。