[发明专利]一种抗菌和导湿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导湿型涤纶纤维及其制备方法和其应用。

背景技术

近几年科学技术的进步，推动着化纤产业的发展，许多国家投入大量的人力、物力和财力开发新的纤维产品，寻找新的高分子材料，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，但由于它的疏水特性，在对吸湿性或吸水性要求较高领域中的应用受到了限制。涤纶纤维服装穿着时吸湿排汗透湿性差，有闷热感，又有静电易于积累引起的种种麻烦，对这一疏水性涤纶纤维赋予其吸湿性，制成的纺织品能吸湿排汗的需求呼声逐渐高涨，已引起业界人士的关注。同时，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。

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，提供一种抗菌和导湿型涤纶纤维，本发明另一个目的是提供一种制备该抗菌和导湿型涤纶纤维的方法，本发明的另外一个目的是提供该抗菌和导湿型涤纶纤维的应用。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的抗菌和导湿型涤纶纤维，它由下列重量份数的原料组成：银系抗菌母粒5~15份、涤纶成纤树脂85~95份，所述的纤维截面为异形截面。

作为优选方案，其中以上所述的银系抗菌母粒可以由重量百分比10~30%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70~90%的聚对苯二甲酸乙二醇酯共混制得。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。

本发明提供的抗菌和导湿型涤纶纤维，其中所述的异形截面可以根据实际需要通过异形孔纺丝板制备得到三角形、三叶形、四叶形、多叶形、菱形、中空形、异形中空形或十字形截面。一般的涤纶纤维分子结构缺少亲水基团，分子链刚硬， 堆积紧密， 结晶度较高，吸水能力差，不具有吸水排汗等功能，通过把纤维做成异形截面后，涤纶纤维孔隙率和表面积增大，吸水和导湿能力增强。

本发明提供的抗菌和导湿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10~30%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70~90%的聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，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150~250rpm；

(2)取步骤(1)得到的银系抗菌母粒5~15份和涤纶成纤树脂85~95份共混，然后经异形孔纺丝板，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250~300℃，纺丝速度2000~3000m/min。

本发明提供的抗菌和导湿型涤纶纤维在制备寝室用品、运动服、内衣、医院工作服和食品工人服装中的应用。

有益效果：本发明提供的抗菌和导湿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和涤纶成纤树脂有机结合，并通过异形孔纺丝板，制备得到预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹变形丝，得到具有长久抗菌且导湿排汗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导湿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，提高了聚酯切片的可纺性，本发明采用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。采用异形孔纺丝板制备得到具有异型截面的纤维，纤维的孔隙率和表面积增大，其吸水和导湿能力增强。

具体实施方式