[发明专利]一种抗菌抗病毒凉感纤维的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗菌抗病毒凉感聚酯纤维的制备方法，特别是涉及一种通过凉感材料负载纳米铜制备抗菌抗病毒凉感聚酯纤维的制备方法。本发明的特点是首先通过原位还原法在凉感矿物质表面生成尺寸在2‑10nm的纳米单质铜，然后对负载纳米单质铜的凉感矿物质羧酸改性后经原位聚合引入聚酯得到抗菌抗病毒凉感聚酯，最后经熔融纺丝得到抗菌抗病毒凉感聚酯纤维。本发明制备的聚酯纤维在使用过程中不会对环境和人体造成危害，具有高效持久的抗菌抗病毒的特点，纤维洗涤50次后仍具有较好的抗菌抗病毒性能与凉爽舒适效果。

技术领域

本发明属抗菌抗病毒纤维合成领域，涉及一种抗菌抗病毒聚酯纤维的制备方法，特别是涉及一种通过凉感材料负载纳米铜制备抗菌抗病毒凉感十字异型结构聚酯纤维的制备方法。

背景技术

随着人们卫生意识的持续提高，大家在个人防护、日常消毒方面的理念和生活习惯已经发生了巨大的变化。人们对纺织品的要求不再停留在保暖和外观上，而是提出了更多功能性的要求。凉感的抗菌抗病毒纺织品应运而生，它不仅具有良好的吸湿排汗、凉爽功能，也具有卫生保健的功效，可以阻止细菌、病毒在纺织品上繁殖，从而一定程度上避免疾病传播，保证人体的安全健康和穿着舒适。特别是酷热难耐的夏季，人们渴望拥有一件清凉透气的服装。对于一些特殊行业如建筑工人、军队等在炎热天气、恶劣环境下，服装在具有凉爽功能的同时又能抗菌抗病毒则变得极具吸引力。因此，纺织品作为与人们生活密切的日常用品，它所具有凉感的抗菌抗病毒功效极受消费者青睐，也是当下的迫切需求。

现今市场上的抗菌纤维研制和生产的差别主要在于抗菌剂的开发，其中无机抗菌剂和有机抗菌剂应用较为广泛。随着这两类抗菌剂的推广和使用，其功能上的缺陷也逐渐显露。有机抗菌剂虽然效果好、添加量少，但耐热性差，易析出。无机抗菌剂应用则多以银系和铜系为主，也是目前市场上最常用的抗菌体系。但它们普遍具有离子溢出、抗菌剂易在母粒中团聚等问题，这都使得此类产品的抗菌抗病毒效果难以控制，危害人们身体健康。而在抗菌抗病毒的功能上再增添凉感常更使得抗菌抗病毒凉感类的产品研发困难重重，因为它不但要克服常规抗菌抗病毒产品效果差的问题，还要维持凉感与舒适的平衡。为解决上述问题，本发明提供了一种抗菌抗病毒凉感纤维的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗菌抗病毒聚酯纤维的制备方法，特别是涉及一种通过凉感材料负载纳米铜制备抗菌抗病毒凉感聚酯纤维的制备方法。本发明通过原位还原法在凉感矿物质上生成纳米单质铜，得到负载纳米铜的凉感矿物质(Cu@CF)，并对Cu@CF进行羧酸改性得到CM-Cu@CF，然后CM-Cu@CF在聚酯合成过程中经原位聚合得到抗菌抗病毒凉感聚酯，最后通过熔融纺丝得到具有十字异型结构的抗菌抗病毒凉感纤维。

与普通的铜离子抗菌抗病毒机理不同，本发明的抗菌机理是纳米级单质铜催化反应机制。单质铜通过释放活性氧自由基(ROS)起到抗菌抗病毒的作用，在抗菌抗病毒时不会污染环境。本发明得到的纳米单质铜尺寸在2-10nm，该尺寸的纳米单质铜具有更高的催化反应抗菌抗病毒活性，纳米铜能激活水与空气中的氧生成ROS，这些ROS(羟基自由基、超氧自由基和过氧化氢)具有很强的氧化性，能够直接或间接损害细胞的结构和功能，导致细胞膜破裂而使得细菌死亡。进一步的，通过羧酸改性得到的CM-Cu@CF不仅与聚酯具有较好的相容性，在聚酯单体原位聚合中，CM-Cu@CF可以均匀稳定的分散在聚酯，避免了纳米尺度Cu@TiO₂的团聚问题。本发明的2-10nm尺寸的纳米铜暴露的表面缺陷更多，羧基能较好的与纳米铜络合以维持Cu@CF的纳米铜始终处于还原状态，持续释放活性氧自由基起到抗菌抗病毒的作用，并且络合的羧基可以促进纳米铜生成活性氧自由基，进一步提高抗菌抗病毒作用。

此外，本发明设计的纤维结构为十字型截面，这种独特的结构使纤维具有更好的吸湿排汗作用。本发明的聚酯纤维将凉感材料与十字型吸湿排汗结构结合起来，使之具备较好的凉感舒适性。因此，本发明得到的纤维具有高效持久的抗菌抗病毒与凉感效果，可应用于童装、毛毯等对纤维抗菌抗病毒性能与凉感舒适性有较高要求的家纺领域。

本发明的一种抗菌抗病毒凉感纤维的制备方法，包括以下步骤：