[发明专利]一种纳米银抗菌纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维制品，具体的，涉及一种纳米银抗菌纤维的制备方法。

背景技术

我国拥有全球最大的消费人群，而且国人对家纺产品的消费观念也正在逐渐变化，随着国人生活水平的提高和科技水平的发展，家纺市场巨大的消费潜能正被释放出来。狭义上说的纺织品就是指梭织布和针织布二大系列，而化纤类的纺丝制品也逐渐走进人们的视野。

功能性纺织品为上世纪80年代最初由德国科学家首先提出，并迅速在发达国家得到响应，世界各国均投入了大量的资金进行研究开发，人们无不希望通过具有抗微生物活性的纤维制品对使用者进行保护防止其受到外界细菌等微生物的侵袭。现有技术中，具有抗微生物作用的丙烯腈系纤维和醋酯纤维已有市售供应，然而，由于聚酯纤维多年来一直是生产和消费数量最大的合成纤维，假使能有一种类似丙烯腈系纤维和醋酯纤维的抗微生物作用的聚酯纤维，那将是可人的；另外，现有技术中，随着抗菌纤维的反复多次的搓洗，使其抗菌效果大打折扣，也就是说，抗菌纤维的使用寿命较短。已知的，早已有人试图将早已知道具有抗菌效果的金属离子镶嵌在聚合物中，以便赋予纤维抗微生物活性。这方面的努力尤其涉及将含金属的沸石结合到聚合物中。例如，Jacobson等人在美国专利 5,180,585(1993)、5,503,840(1996)和5,595,750(1997)中公开了包含沸石的抗微生物组合物的应用。然而，Jacobson认识到高金属含量所带来的，例如因采用沸石所招致地颜色降等问题，因此转而建议一种不存在此种问题的抗微生物组合物，尤其是当结合到聚合物基质中时。鉴于此，若是能够提出一种具有广谱、长效抗菌效果的纳米银抗菌纤维，改进现有技术中出现的变色和降解以及纺丝成品率低下的问题，那将是可人的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米银抗菌纤维的制备方法，使制备出的抗菌纤维具有长效抗菌效果。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种纳米银抗菌纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将植物放入烘箱中加热升温至500-600℃并保温30-100min，然后再升温至1000-1200℃并保温30-180min得到植物炭，将植物炭粉碎研磨、过筛得到粒径为2-5μm的植物炭微粉；

（2）将银粉分散到有机溶剂中，超声处理10-30min，然后加入钛白粉继续超声30-60min，然后加入步骤（1）中的植物炭微粉，持续搅拌得混合物；

（3）向步骤（2）中的混合物中加入硅烷偶联剂、表面活性剂、分散剂，混合均匀后与聚酯分别通过失重称加入到挤出机中熔融混合、纺丝得到所述的抗菌纤维；

所述的银粉为纳米银粉和微细银粉的混合物。

本发明中，优选条件下，所述植物选自橙子皮、柚子皮、橘子皮中的至少一种。

本发明中，通过在纺丝形成纤维的聚酯中分散银粉实现抗生物活性的作用，所述的银粉在分散前通过有机溶剂和植物炭微粒的改性处理，所述的银粉在有机溶剂包裹后附着在植物炭微粒的孔隙结构中，提高了在聚酯纤维中的附着效果和稳定效果，确保达到长效的抗菌效果，同时避免在纤维制品的使用过程中出现效果变差、纤维制品的掉色等现象，确保抗菌的长效；同时，所述的植物炭微粒在聚酯中，对外界的微生物具有一定的吸附效果，达到更好的抗微生物的效果。

进一步的，根据本发明，所述的抗菌纤维包括以下重量份的物质：聚酯100份、银粉0.2-0.6份、硅烷偶联剂0.02-0.05份、表面活性剂0.1-0.5份、钛白粉0.1-0.5份、植物炭微粉3-5份、有机溶剂3-5份、分散剂0.2-0.5份。

根据本发明，本发明对所述的聚酯没有特殊的要求，所述的聚酯兼具有机械特性和热稳定性的特点，可以是由二元羧酸成分和二元醇成分形成的聚酯，进一步的，以列举出例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、己二酸、葵二酸的二元羧酸成分。作为二元醇成分，可以举出例如乙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,6-己二醇。进一步的，所述热塑性聚酯优选芳香族聚酯，可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚己内酰胺或聚己二酰己二胺，特别优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

本发明中，起到抗微生物活性的主要是所述的银粉，所述的银粉由纳米银粉和微细银粉混合而成，其中纳米银粉的平均粒径为60-100nm，所述的微细银粉的平均粒径为3-8μm，在该粒径范围内的纳米银粉与微细银粉，其抗菌效果最优，且具有良好的分散效果。