[发明专利]一种抑菌型超高分子量聚乙烯有色纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及特种纤维制备技术领域，提供了一种抑菌型超高分子量聚乙烯有色纤维及其制备方法。本发明将UHMWPE干冻胶纤维浸渍到含有抑菌粒子和有色粒子的分散液中，使抑菌粒子和有色粒子均匀负载到UHMWPE干冻胶纤维中，避免了抑菌粒子和有色粒子对UHMWPE干冻胶纤维力学性能的影响，且能够赋予UHMWPE干冻胶纤维抑菌性和颜色。再经多级热拉伸，能够减少UHMWPE干冻胶纤维的孔隙，使纤维均匀性更好，避免力学性能薄弱点。另外，多级热拉伸的设置，能够减少抑菌粒子和有色粒子的迁移，保证了抑菌型超高分子量聚乙烯有色纤维的力学性能和抗菌性。

技术领域

本发明涉及特种纤维制备技术领域，尤其涉及一种抑菌型超高分子量聚乙烯有色纤维及其制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维，是目前合成纤维中轴向比强度和初始模量最高的纤维材料，且化学稳定性优于芳纶，已广泛用于防弹制品、车辆装甲防护和军用飞机装甲防护等。近年来，随着UHMWPE纤维应用领域的不断拓展，开始用于劳保产品、公共安全防护产品、医用材料的制备等，市场对抑菌型UHMWPE有色纤维的需求日益提升。

UHMWPE纤维的结晶度高、表面极其光滑，表面能和表面张力低，常规纤维染色方法对UHMWPE纤维并不适用。此外，通过浸轧、涂覆等方法处理后的UHMWPE纤维的抑菌效果差、时效性短。公开号为CN109868518A的中国专利公开了一种抑菌型超高分子量聚乙烯纤维的生产方法，其采用纳米抗菌金属氧化物、纳米银(Ag)和Ag⁺盐为无机抑菌剂，然后将无机抑菌剂、UHMWPE母粒及其它助剂喂入双螺杆挤出机，挤出纺丝、冷却、凝固、萃取、干燥、超倍拉伸得到UHMWPE纤维，该抑菌型UHMWPE纤维的抗菌效果优异，但成本较高。公开号为CN101230499A的中国专利公开了一种有颜色的高强型聚乙烯纤维及其制造方法，通过在UHMWPE内混入无机颜料添加剂(添加比例为UHMWPE重量的0.5～3％)，后经过溶胀、溶解、纺丝、萃取干燥、后牵伸及卷绕制成有颜色的高强聚乙烯纤维。该方法会存在无机颜料添加剂分散不均匀的问题，从而导致纤维存在薄弱点，影响纤维的后续拉伸，进而影响纤维的力学性能；此外，得到的纤维功能单一，不具有抗菌功能。公开号为CN109440211A的中国专利公开了一种用于生产抑菌型UHMWPE纤维的抗菌母液，采用以下重量份的原料配比：抗菌聚合物10～30份、溶剂70～90份、表面活性剂0～3份、分散剂0～1份、增容剂0.3～5份，其中所述的抗菌聚合物由一种或几种单体共聚而成的聚合物为基本骨架，并通过配位健、共价键的方式将抗菌基团固定于基本骨架上的抗菌聚合物。但此方法涉及化学合成，方法复杂、条件苛刻且可控性较差，不利于产业化。

因此，提供一种操作简单，且力学性能优异的超高分子量聚乙烯纤维具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抑菌型超高分子量聚乙烯有色纤维及其制备方法。本发明提供的制备方法操作简单，所得抑菌型超高分子量聚乙烯有色纤维具有优异的力学性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抑菌型超高分子量聚乙烯有色纤维的制备方法，包括以下步骤：

将抑菌粒子、有色粒子和有机溶剂混合，得到分散液；

将UHMWPE冻胶纤维萃取和干燥，得到UHMWPE干冻胶纤维；

将所述UHMWPE干冻胶纤维浸渍于所述分散液中，得到抑菌型UHMWPE干冻胶有色纤维；

将所述抑菌型UHMWPE干冻胶有色纤维进行多级热拉伸和卷绕，得到所述抑菌型超高分子量聚乙烯有色纤维。

优选地，所述抑菌粒子和有色粒子的质量比为1：(1～100)；所述抑菌粒子和有色粒子的总质量与有机溶剂的质量比为1：(10～100)。

优选地，所述抑菌粒子包括纳米铜和/或纳米银。