[发明专利]一种抗菌剂的预处理改性及其在尼龙6纤维中的应用

说明书

一种抗菌剂的预处理改性及其在尼龙6纤维中的应用涉及无机抗菌剂的表面处理及抗菌剂与尼龙6复合进行熔融纺丝的技术，主要应用于制备具有抗菌功能性的尼龙6纤维，以期能够达到提升抗菌剂作用效率、改善材料可纺性的目的。该材料设计的特征在于，在尼龙6的有机溶液中加入尼龙6重量0.1‑300％的无机抗菌剂、0.1‑50％的环氧树脂，再加入固化剂与无机增稠剂制备得到无机抗菌剂膏状混合物。对其辐照1‑50kGy促使其发生固化，在抗菌剂表面形成包覆层，由此实现无机抗菌剂的表面处理。处理后的抗菌剂与尼龙6及其他功能组分混合后，熔融共混经纺丝设备制备得到纤维。相比于使用传统方法对抗菌剂进行预处理的同类纤维，该纤维具有更好的可纺性、更高的力学性能与抗菌率。

技术领域

本发明涉及及高分子材料技术领域，具体来说，涉及一种无机抗菌剂预处理改性及其在尼龙纤维材料中的应用。

背景技术

尼龙6(锦纶6)大分子链上含有特征结构酰胺键(-CONH-)，是一种常用的合成纤维，它具有断裂强度高、耐磨性优异、比重轻、弹性好、吸湿性好等特点，所以在服装、装饰及产业用纺织品等领域已广泛使用。随着人们健康意识的日益增强，服装的功能性需求也不断增加。尤其在服装领域，人体穿着过程中，排出的汗液油脂附在纺织品上，容易滋生细菌等微生物，威胁人类的健康。因此，尼龙6长纤维的抗菌功能化越来越受到学术界和产业界的关注。

目前，实现尼龙6长纤维抗菌功能的主要方法包括纤维表面抗菌处理和材料复合抗菌等两类。纤维表面抗菌处理可以通过涂层和浸渍等方法实现，这一过程能够与纤维的染色、整理同时进行，整体简单易行。但是这一方法也导致纤维的抗菌功能性仅存在于纤维表面，抗菌组分附着效率本就不高，而服装长期穿戴及反复洗涤后还容易使抗菌组分脱落，致使纤维抗菌功能性丧失。材料复合抗菌则主要是通过将尼龙6与抗菌助剂复合实现，然而，抗菌助剂是无机颗粒，其本身与聚合物的相容性不佳、界面结合作用较弱，抗菌剂易于在尼龙6中形成自聚集结构。为了达到理想的抗菌率，无机抗菌剂在尼龙6中的添加又一般较高，这严重影响纤维的可纺性，纺丝工艺条件要求苛刻。

实现纤维材料的长效、稳定抗菌功能性，依然还是要采取材料复合抗菌方法，而针对该方法中存在的问题，研究者也提出了对抗菌剂进行预处理改性，以此控制抗菌剂的表面状态、微观形貌、与尼龙基体的结合作用，最终克服抗菌助剂的加入对尼龙6可纺性的影响。目前，研究者尝试采用以载银复合抗菌粉体与偶联剂、润滑剂等混合制得的超细粉体材料后，再进一步与尼龙6混合后制得抗菌母粒，最后再与纯尼龙6混合纺丝的技术方案，该方法虽然能够实现长纤维的连续制备，但是其加工效率不高、纤维的性能受限，工业化应用的前景不佳。也有研究者尝试通过悬浮液直接减压蒸馏制备超细的抗菌剂粉体，并将其应用到尼龙6纤维材料中，但是该方法对设备要求较高，对于纤维材料的可纺性提升相对有限，纤维材料的最终性能也与纯尼龙6纤维相差较大。

为解决上述问题，本发明提出制备一种抗菌剂的预处理改性方法并将其用在尼龙6纤维中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种抗菌剂的预处理改性方法，提升无机抗菌剂在尼龙6中的分散效果，减少抗菌剂的添加量，降低抗菌剂对尼龙6纤维可纺性的影响，提升纤维的力学性能。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种抗菌剂的预处理改性方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)将5～10份尼龙6，溶解于100份有机溶剂中制成溶液，所选用的有机溶剂为二甲基亚砜、甲酰胺、间甲酚、硫酸、甲酸、二氯甲烷中的一种或多种；

2)将无机抗菌剂加入到搅拌着的的有机溶剂溶液中，无机抗菌剂的加入量为尼龙6重量的0.1-300％，优选为50-200％，所加入的无机抗菌剂由抗菌剂和载体组成，所述载体为磷酸锆、沸石、硅酸盐复合物中的一种；