[发明专利]一种抗菌涤纶纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织领域，具体涉及一种抗菌涤纶纤维及其制备方法。

背景技术

功能纤维是指除一般纤维所具有的物理机械性能以外，还具有某种特殊功能的新型纤维，比如说：卫生保健功能(抗菌、杀螨、理疗及除异味等)；防护功能(防辐射、抗静电、抗紫外线等)；热湿舒适功能(吸热、放热、吸湿、放湿等)；医疗和环保功能(生物相容性和生物降解性)等等。随着人们生活水平的提高，功能纤维的需求日益高涨，抗菌性功能纤维是一重大种类。

纤维能附着很多微生物，如果温湿度适宜，这些微生物就会迅速繁殖，对人体产生种种危害。随着人类健康意识的逐步提高，具有抗菌作用的纤维及纺织品越来越被人们所关注。抗菌纤维属于功能纤维，功能纤维现在常见的生产方法是物理改性方法，即在纤维成型的不同阶段共混加入抗菌功能物质，例如可以在纺丝原料聚合时加入；也可以在纺丝挤出时共混加入；对于湿法纺丝还可以将功能材料加入到纺丝原液中。物理改性因其操作方便，技术难度低，适用性广，目前已经成为功能纤维制造的最主要方法。

涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称，具有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点。涤纶是世界产量最大，应用最广泛的合成纤维品种，涤纶占世界合成纤维产量的60％以上。

在熔融纺丝过程中向纤维中嵌入银纳米粒子是较简单的抗菌纤维工业生产方法，但PET的极性低，未经过表面改性的银纳米粒子与PET的相容性差，易团聚，影响了其在聚酯材料中抗菌率和抗菌持久性的发挥。如公开号为CN1789502A的中国发明公开了一种纳米复合抗菌涤纶POY共混高速纺丝法，该发明采用20-60纳米载银、锌、硅基氧化物复合抗菌粉体制作涤纶母粒，再将母粒以3-7％的添加量添加到纺丝涤纶树脂中进行熔融纺丝，制得抗菌涤纶纤维，该方法的缺点是抗菌粉体在涤纶树脂中很难达到良好的分散，分散不匀的粉体材料在纺丝的时候会增加纺丝压力，堵塞喷丝板，影响纤维的可纺性，而抗菌剂的不均匀分散还会进一步影响到纤维的抗菌性能。又如公开号为CN101629334A的中国发明公开了一种抗紫外、抗菌、导湿型涤纶纤维及其生产方法和应用，主要方法是采用磷酸锆载银粉体制作涤纶抗菌母粒，该方法缺点同样是抗菌粉体难以在涤纶纤维中均匀分散，易造成可纺性变差和纤维抗菌性能没有保障。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和缺陷，本发明旨在提供一种抗菌涤纶纤维及其制备方法，能使纳米银抗菌剂在PET基体中分散均匀，提高涤纶纤维的加工和纺织性能。

为实现本发明的目的，发明人提供如下的技术方案：

一种抗菌涤纶纤维，其由如下重量份的材料经熔融纺丝制备获得：

PET聚酯切片(纤维级)100份，

抗菌涤纶母粒2-5份，

其中，所述的抗菌涤纶母粒为PET聚酯切片和按PET聚酯切片重量计的2-5％预处理纳米银抗菌剂、2-3％的抗氧化剂、0.1-2％的润滑剂及1-3％的分散剂，经熔融共混挤出制成，所述的预处理纳米银抗菌剂是指在流化床中采用羟丙基-β-环糊精溶液包衣处理后的纳米银。

纳米银抗菌剂就是将粒径做到纳米级的金属银单质，粒径大多在25纳米左右。纳米银作为抗菌剂使用时最大的问题就是易团聚，不能在基体中均匀分散，直接导致增加了纺丝困难并造成抗菌性能下降或丧失。发明人研究发现，将纳米银抗菌剂采用适宜量羟丙基-β-环糊精溶液包衣处理后再添加到PET聚酯切片中做成的抗菌母粒，后期做熔融纺丝，可使纳米银抗菌剂在PET基体中分散均匀，提高了可纺性和纤维抗菌性能。本发明得到的抗菌纤维完全符合商用要求。抗菌母粒制备中采用常规的双螺杆挤出机，主要工艺参数为：主机转速:700～900r/min；喂料转速:500～600r/min；切粒机转速:1100～1200r/min。

作为优选，本发明中所述的包衣处理中主要工艺参数有：气流速度1-3m³/min，喷雾速度为15-30mL/min，喷压为0.01-0.1Mpa。按本发明的包衣处理一方面使抗菌剂均匀分散在基体中，另一方面不会对纤维性能造成影响。

作为优选，本发明中所述的羟丙基-β-环糊精溶液浓度为20-30％。

作为优选，本发明中所述的抗氧化剂采用抗氧化剂1010和168的复配体系，质量比例为1:2。

作为优选，本发明中所述的润滑剂采用润滑剂TAF或季戊四醇硬脂酸酯(简称为PETS)。

作为优选，本发明中所述的分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，分子量为10000-50000。