[发明专利]一种铜改性的抗菌聚酯纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能聚酯纤维的制备技术领域，具体涉及一种铜改性的抗菌聚酯纤维的制备技术。

背景技术

在人们的日常生活中，各种各样的纺织品是微生物的良好生存之地，也是疾病的重要传播源。随着工业迅速发展和人民生活水平的不断提高，抗菌问题越来越引起人们的高度重视。抗菌纤维大大地提高了纺织品的附加价值，在发展高科技纺织品的同时，开发具有抗菌功能的纺织品也是重要发展方向之一。

现有抗菌性聚酯纤维的开发，多采用添加纳米金属氧化物类抗菌剂，经共混纺丝制得。如专利申请号为200910152448.4的专利文件公开了在聚对苯二甲酸1,2-丙二醇酯的合成中添加纳米级二氧化钛(TiO2)3～5％、和氧化铜(CuO)3～6％作为抗菌剂。专利申请号为200910196831.X的专利文件公开了采用纳米氧化锌、二氧化钛的复合抗菌剂与聚酯共混,制得抗菌聚酯纤维。专利申请号为200910152476.6的专利文件公开了在聚酯的合成中添加纳米级二氧化钛3～5％和氧化银3～6％作为抗菌剂,得到抗菌可降解聚酯纤维。现有技术中采用纳米金属氧化物作为抗菌剂时，纳米金属氧化物颗粒虽然具有大比表面积及优异的抗菌效果，但由于尺寸上的关系，分散效果差，导致抗菌纤维中的抗菌剂分散不均匀，从而影响抗菌效果。因此，如何将金属氧化物抗菌剂有效地分散在各基材中，一直是困扰抗菌纤维工业化生产的问题。

而现有技术中利用金属作为抗菌剂制备抗菌纤维或抗菌纱线时，是在高分子纤维表面上镀上金属薄膜涂层，如银、铂、铜等金属及其金属混合物薄膜，镀上金属薄膜的纤维再与其它纤维捻成抗菌纱。金属薄膜涂层法生产过程繁杂，成本高，同时，金属颗粒会因清洁、擦拭及碰撞的发生而逐渐减损，导致抗菌功效逐渐降低，缩短制品抗菌性能的有效期。还有一种方法是在高分子纤维内混入部分金属纤维，如银、铜等金属纤维。由于金属纤维价格高昂，使其成本高，应用也受到很大限制。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种抗菌性能优良、生产成本低的铜粒子改性的抗菌聚酯纤维。

本发明所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种铜粒子改性的抗菌聚酯纤维的制备方法，该方法克服了现有技术中使用金属氧化物作为抗菌剂时分散困难、以及使用金属涂层和金属纤维成本高的技术问题。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种铜改性的抗菌聚酯纤维，所述聚酯纤维中含有1～30wt％的铜粒子，所述聚酯纤维的抗菌效果为：白色念球菌≥99％，大肠杆菌≥99％，金黄色葡萄球菌≥99％。

优选的，所述铜粒子的中值粒径D50≤0.5μm。

作为进一步的优选，所述铜粒子的最大直径为0.9μm。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

一种铜改性的抗菌聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)铜粒子防氧化改性：将金属铜粉碎为中值粒径D50≤0.5μm的铜粒子，混入浓度为0.1～1.0g/l的苯并三氮唑溶液中混合均匀，并浸泡20～90min，然后将浸泡后的铜粒子在80～150℃下干燥，得到表面防氧化改性的改性铜粒子。

(2)制备铜改性聚酯母粒：在高粘度聚酯切片中，加入步骤(1)得到的改性铜粒子，所述改性铜粒子的加入量为所述聚酯切片的20～30wt％，熔融造粒得到铜改性聚酯母粒。

(3)混合干燥：将步骤(2)得到的铜改性聚酯母粒与聚酯切片按照5～100:95～0的重量比，再加入分散剂和润滑剂搅拌混合均匀，真空状态下干燥12h以上，得到混合纺丝原料。

(4)熔融纺丝：将所述混合纺丝原料，进入双螺杆挤出机，在熔融温度为270～295℃熔融纺丝，制得铜改性的抗菌聚酯纤维。

优选的，步骤(1)中的混合溶液中苯并三氮唑与铜粒子的重量比为0.25～1：1。

优选的，所述铜粒子的最大粒子直径不超过0.9μm。

优选的，步骤(2)中，所述高粘度聚酯切片的粘度≥0.8mpas。

优选的，步骤(3)中，所述分散剂为六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的加入量为铜改性聚酯母粒与聚酯切片混合重量的0.2～0.5％；所述润滑剂为硬脂酸钠，所述硬脂酸钠的加入量为铜改性聚酯母粒与聚酯切片混合重量的0.1～0.3％。

其中，所述铜改性的抗菌聚酯纤维为聚酯纤维短丝或者聚酯纤维长丝。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：