[发明专利]一种抗菌和阻燃型涤纶纤维及其制备方法与应用

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种涤纶纤维，特别涉及一种抗菌和阻燃型涤纶纤维及其制备方法和其应用。

背景技术

随着科学技术的进步，推动着化纤产业的发展，各种功能性纤维的研发都有了突破性的进展，科技含量高的功能性纤维已成为引导市场和提高企业生存能力的重要因素。

涤纶纤维作为合成纤维中的三大主力纤维之一，因其优良的物理和化学特性而被广泛应用于服装面料以及其它非服装领域。但随着工业发展，生态环境和徽生物环境污染日益严重，使得纤维很容易受到微生物的污染，引起诸多问题如产生异味、出现斑或退色、卫生保洁功能差、自身降解、耐磨度低等，且纤维及纺织品在使用中与人体皮肤直接接触，皮肤表面的汗液、皮脂等代谢产物及外部的污垢会附着在纤维上，容易滋生细菌，对人类的健康造成很大的危害。因此，具有抗菌功能的纤维成为市场迫切需要的纤维材料。除此之外，纺织品燃烧引起火灾已经成为现代生活中重大的灾害之一，严重威胁人类生命的安全。而纺织品由于它本身的结构性质是引发火灾的主要材料，根据统计由于纺织品而引起的火灾高达55%以上，因此对一部份纺织品进行阻燃处理势在必行。

发明内容

发明目的：本发明的所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种抗菌和阻燃型涤纶纤维，本发明另一个目的是提供一种制备该抗菌和阻燃型涤纶纤维的方法，本发明的另外一个目的是提供该抗菌和阻燃型涤纶纤维的应用。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种抗菌和阻燃型涤纶纤维，它由下列重量份数的原料制成：银系抗菌母粒5~15份、共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂85~95份。

作为优选方案，以上所述的抗菌和阻燃型涤纶纤维，所述的银系抗菌母粒由重量百分比15~20%的纳米银离子和纳米载体二氧化硅或者磷酸锆与重量百分比80~85%的聚对苯二甲酸二丙醇酯共混制得。因为银离子在所有金属离子中抑菌活性是最高的，同时它的氧化还原反应活性也是最强的。利用银纳米颗粒与载体二氧化硅或者磷酸锆结合再与涤纶成纤树脂制得母粒，可以大大提高银纳米在聚酯母体中的分散性，银系抗菌母粒的抗菌率可以大于或等于98%，具有较好的抗菌和杀菌效果。纳米级银离子颗粒和聚酯切片同时加入，加热熔融制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，银离子达到深度渗透和树脂分子结合，抗菌过程不但有效，而且达到长效的目的。

 

作为优选方案，以上所述的抗菌和阻燃型涤纶纤维，所述的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂的含磷量为6000~7500ppm。其中所述的涤纶成纤树脂为一种共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂，通过将磷化合物均匀地融入到聚酯载体中制备得到共聚型磷系阻燃聚酯。利用磷化合物制成的聚酯纤维纺制而成的阻燃涤纶变形丝，不易起燃，本身不发生火焰，移开火源时，会自行熄灭，是安全性极高的防火素材。此外燃烧时不会产生卤素毒气，安全性佳，且阻燃剂融入聚酯内，其阻燃性不会因为反复洗涤而丧失或削弱，这是许多采用后处理阻燃方式的产品所不具备的。

本发明提供的抗菌和阻燃型涤纶纤维的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)取重量百分比15~20%的纳米银离子和纳米载体二氧化硅或者磷酸锆与重量百分比80~85%的聚对苯二甲酸二丙醇酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得银系抗菌母粒，备用，其中共混温度为200~250℃，螺杆转速为100~150rpm；

(2)按重量份数取步骤(1)得到的银系抗菌母粒和共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂共混，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，其中纺丝条件为：纺丝温度250~350℃，纺丝速度2000~3500m/min。

本发明提供的抗菌和阻燃型涤纶纤维在制备阻燃服、室内装饰用阻燃织物、寝室用品、医院工作服和食品工人服等中应用。

有益效果：本发明提供的抗菌和阻燃型涤纶纤维和现有技术中的涤纶纤维相比具有如下优点：

(1)本发明提供的涤纶纤维，各组分配比科学合理，通过科学的将具有抗菌作用的银系抗菌母粒、共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂有机结合，制备得到预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹变形丝，得到永久具有抗菌、阻燃作用的多功能涤纶纤维，应用范围广泛。

(2)本发明提供的抗菌和阻燃型涤纶纤维的制备方法, 可操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。制备工艺中，克服了熔点低，灰份多的技术难题，提高了阻燃聚酯切片的可纺性，银纳米颗粒和纳米级的载体二氧化硅或者磷酸锆组合后，使其在聚酯母体中的分散性得到提高。

具体实施方式