[发明专利]具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维，该PLA纤维包括皮层和芯层，其中皮层包括PLA树脂、抗菌剂、防霉剂、增塑剂、相容剂和分散剂，芯层为PLA树脂，皮层与芯层的体积比为2∶8～7∶3，皮层中：抗菌剂占PLA的重量分数为0.5～10％，防霉剂占PLA的重量分数为0.5～10％，增塑剂占PLA的重量分数为0.5～8.5％，相容剂占PLA的重量分数为0.5～8.5％，分散剂占PLA的重量分数为0.5～8.5％。

2.根据权利要求1所述的一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维，其特征在于：所述的皮层与芯层的体积比为4∶6～6∶4。

3.根据权利要求1所述的一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维，其特征在于：所述的皮层和芯层中PLA树脂为左旋光性，数均分子量为10～100W，分子量分布为1.2～2.2，结晶度为20～35％，级别为纤维级或薄膜级；抗菌剂为含Ag⁺无机超细抗菌粉体、含Zn²⁺无机超细抗菌粉体、含Cu²⁺无机超细抗菌粉体、含纳米TiO₂无机超细抗菌粉体中的一种或几种；防霉剂为噻菌灵、百菌清、75号工业防霉剂、多菌灵中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维，其特征在于：所述的增塑剂为聚乙醇酸、聚乙酸乙烯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、聚己内酯、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、癸二酸二辛酯、氯化石蜡等中的一种或几种；相容剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙基硅氧烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或几种。

5.一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维的制备方法，包括：

(1)将PLA树脂、抗菌剂、防霉剂、增塑剂、相容剂和分散剂混合，然后进行熔融共混，挤出并干燥，制得干燥后的共混物切片，其中抗菌剂占PLA的重量分数为0.5～10％，防霉剂占PLA的重量分数为0.5～10％，增塑剂占PLA的重量分数为0.5～8.5％，相容剂占PLA的重量分数为0.5～8.5％，分散剂占PLA的重量分数为0.5～8.5％；

(2)将上述的干燥后的共混物切片作皮层，将PLA树脂作芯层，经熔融纺丝，得卷绕丝，然后进行牵伸，得到具有皮芯结构的高效抗菌防霉聚乳酸PLA纤维，其中皮层与芯层的体积比为2∶8～7∶3。

6.根据权利要求5所述的一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)和(2)中所述的PLA树脂的水分含量为100ppm～500ppm。

7.根据权利要求5所述的一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的挤出，其温度为170～240℃，螺杆转速为100～400rpm。

8.根据权利要求5所述的一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的干燥后的共混物切片的水分含量为100～400ppm。

9.根据权利要求5所述的一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的熔融纺丝的工艺参数：纺丝温度为190～250℃，卷绕速度为500～2000m/min，牵伸倍率为1.5～5.5。

10.根据权利要求5所述的一种具有皮芯结构的高效抗菌防霉PLA纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所得的高效抗菌防霉聚乳酸PLA纤维对金黄色葡萄球菌和白色念球菌的杀菌活性值≥2.5，抑菌活性值≥3.5；对黑曲霉、青霉、球毛壳霉、疣孢漆斑菌的防霉性能为0级；拉伸5％后，纤维弹性回复率≥93％。