一种抗菌蓄热聚酯纤维及其制备方法技术

一种抗菌蓄热聚酯纤维及其制备方法，对聚酯PET切片、纳米二氧化锆粉体、4.5％载银磷灰石抗菌粉体进行预处理，之后按60～70wt％：15～18wt％：15～22wt％混合，经挤压熔融等制得抗菌蓄热母粒；将经过干燥处理的聚酯PET切片和抗菌蓄热母粒按84～92wt％：8～16wt％经复合熔融纺丝工艺制得抗菌蓄热聚酯纤维。本发明专利技术制备的纤维抑菌率≥95％，检测温升功能数据表明：蓄热阶段加热5min到50℃，蓄热纤维比普通纤维温升高至21℃以上；停止加热，5min后蓄热纤维迅速释放热量，兼具蓄热与抗菌的功能。

A kind of antimicrobial heat storage polyester fiber and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌蓄热聚酯纤维及其制备方法
本专利技术属于纤维制备
，具体涉及一种抗菌蓄热聚酯纤维及其制备方法。
技术介绍
抗菌蓄热纤维织物与传统纤维织物有明显不同，传统纤维织物主要是提高织物内部静止空气的方法来避免热量散失、隔离细菌，其绝热抗菌效果主要取决于织物的厚度和密度，其效果受到外界压力、水分、温度的影响；抗菌蓄热纤维织物利用其内部的相变材料来调节热量、抗菌抑菌而不是隔绝，是一种能为人体提供舒适体验的全新保温抗菌纤维。在当环境温度或人体皮肤温度达到织物内相变材料熔点时，相变材料就会吸热储能蓄热；在当环境温度或人体皮肤温度下降或过低时，织物内相变材料就释放热量，起到短时加热的效果，这种热转换在服饰内起到缓冲作用，可以减小皮肤温度的变化，延续热舒适感，加上抗菌功能，让穿着者更舒适健康。因此，抗菌蓄热纤维广泛应用于太空服(航天服)、滑雪服(靴)、手套、鞋袜、帽服等，在蓄热储能阶段大量吸收运动热量，在放热阶段加热温暖机体，尽可能维持体表温度的恒定，保持人体舒适；也可以制成多种温度段和适合人体部位特点形态的热敷袋、湿热毯、治疗垫等，其抗菌蓄热功能的发挥，将可对病人起到良好的辅助治疗作用；因其有储存和释放能量(热量)的作用，还可以开发智能调温床上用品，保持理想的温湿度环境，提高睡眠质量；亦可以利用其蓄热储能功能制成降低热红外辐射的红外线伪装服、特种军用装备、潜水服、冷热作战靴等等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗菌蓄热聚酯纤维及其制备方法，该聚酯纤维兼具蓄热与抗菌的功能，为后道开发具有抗菌蓄热纺织品提供具有抗菌蓄热多功能纤维。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：本专利技术提供的一种抗菌蓄热聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：抗菌蓄热聚酯PET母粒的制备1)高速混合机在800～1000rpm高速搅拌下，将防粘剂硬脂酸钙粉体加入到纳米二氧化锆粉体中充分混合，硬脂酸钙粉体添加量为二氧化锆粉体重量的0.05～0.06％；然后将混合物升温至65～75℃(优选72℃)干燥1.5～3h(优选2.5h)，再升温至110～130℃(优选125℃)干燥2～4h(优选3h)，随后将处理过的二氧化锆粉体放入袋内并封口备用；2)高速混合机在800～1000rpm高速搅拌下，将防粘剂硬脂酸钙粉体加入到4.5％载银磷灰石抗菌粉体中充分混合，硬脂酸钙粉体添加量为载银磷灰石抗菌粉体重量的0.05～0.06％；然后将混合物升温至65～75℃(优选72℃)干燥1.5～3h(优选2.5h)，再升温至110～130℃(优选125℃)干燥2～4h(优选3h)，随后将处理过的载银磷灰石抗菌粉体放入袋内并封口备用；3)将聚酯PET切片研磨成90～110目(优选100目)粉体，然后升温至55～70℃(优选65℃)干燥1～3h(优选2h)，再升温至75～80℃(优选75℃)干燥2～4h(优选3h)，继续升温至110～130℃(优选125℃)干燥2～4h(优选3h)，随后将处理过的聚酯PET粉体放入袋内并封口备用；4)将处理过的聚酯PET粉体和纳米二氧化锆粉体、4.5％载银磷灰石抗菌粉体按重量百分比60～70wt％：15～18wt％：15～22wt％混合，经螺杆挤出机挤压熔融、牵条过水槽冷却、切粒、过筛混合、干燥制得抗菌蓄热聚酯PET母粒，并待母粒冷却后装袋，得到抗菌蓄热聚酯PET母粒；步骤S2：抗菌蓄热聚酯纤维的制备1)原料的干燥将聚酯PET切片干燥至含水率不超过110ppm；将步骤S1制备的抗菌蓄热聚酯PET母粒干燥至含水率不超过110ppm；2)将干燥后的聚酯PET切片和干燥后的抗菌蓄热聚酯PET母粒按重量百分比84～92wt％：8～16wt％混合，经螺杆挤出机挤压熔融纺丝、环吹冷却、卷绕、成型落桶制得原丝；再将原丝经集成、后纺集束、一级油浴牵伸、二级牵伸、紧张热定型、叠丝上油、预热箱、卷曲、切断、成包制得抗菌蓄热聚酯PET纤维。进一步，所述纳米二氧化锆粉体的粒径D50＝0.400～0.600μm，二氧化锆粉体≥99％。所述4.5％载银磷灰石抗菌粉体的粒径D50＝0.400～0.600μm、D97＝1.5μm。优选的，步骤S1的1)启动高速混合机先低速运转再切换至高速运转(800～1000rpm)，将纳米二氧化锆粉体加入高速混合机，再加入硬脂酸钙粉体混合均匀，将高速混合机升温至72℃干燥2.5h，125℃干燥3h，随后将处理过的纳米二氧化锆粉体放入袋内并封口备用。优选的，步骤S1的2)启动高速混合机先低速运转再切换至高速运转(800～1000rpm)，将4.5％载银磷灰石抗菌粉体加入高速混合机，再加入硬脂酸钙粉体混合均匀，将高速混合机升温至72℃干燥2.5小时，125℃干燥3小时，随后将处理过的载银磷灰石抗菌粉体放入袋内并封口备用。优选的，步骤S1的3)将聚酯PET切片研磨成100目粉体，将粉体倒入混合机，将混合机温度升至65℃运转2h，75℃运转3h，125℃运转3h，随后将处理过的聚酯PET粉体放入袋内并封口备用。优选的，步骤S1的4)分别将预处理过的纳米二氧化锆粉体、4.5％载银磷灰石抗菌粉体和聚酯PET粉体倒入单独的料仓，经失重式计量器计量，将聚酯PET粉体和二氧化锆、载银磷灰石抗菌粉体按60～70wt％：15～18wt％：15～22wt％(优选65wt％：17wt％：18wt％)落入带搅拌机的喂料仓混合，经螺杆挤出机挤压熔融、牵条过水槽冷却、切粒、过筛混合、干燥制得抗菌蓄热聚酯PET母粒，并待母粒冷却后装袋。优选的，步骤S2的1)中：将真空转鼓机干燥机彻底清洁并冷却至60℃后，投入聚酯PET切片，投料完毕，加入硬脂酸钙粉体后合上盖子抽真空运转，先60℃运转1小时，再70℃运转3h，随后升温至130℃运转7h，控制切片含水率不超过110ppm。更优选的，所述硬脂酸钙粉体与聚酯PET切片重量比为25～85g：1000kg。优选的，步骤S2的1)中：将真空转鼓机彻底清洁后投抗菌蓄热聚酯PET母粒，随后合上盖子抽真空，直接升温至130℃运转10h，控制母粒含水率不超过110ppm。优选的，步骤S2的2)中，所述纺丝纺前温为278～293℃，纺丝箱体温度276～282℃，纺丝中纺速1000～1100m/min，原丝线密度5.4～5.8dtex。优选的，步骤S2的2)中，所述一级油浴牵伸中油槽温度60～64℃，二级牵伸温度0～100℃，一级牵伸、二级牵伸共需3道牵伸机，其中第三道牵伸机速度不超过240m/mim，牵伸总倍数3.55～3.85；紧张热定型温度100±2℃，预热箱温度178～185℃。本专利技术还提供一种抗菌蓄热聚酯PET纤维，其由上述任一种制备方法制得。本专利技术中聚酯PET属于高分子有机物难以与无机物如二氧化锆、载银磷灰石抗菌粉体很好相容：聚酯PET太多，二氧化锆粉体或/和载银磷灰石抗菌粉体少，则抗菌蓄热功能无法同时显现；二氧化锆粉体或/和载银磷灰石抗菌粉体多聚酯PET少，则纤维易断或不能形成，因此反复试验验证二者的比例控制非常关键。因此，本专利技术在母粒制备中限定聚酯PET粉体和二氧化锆粉体、载银磷灰石抗菌粉体的质量百分比60～70wt％：15～18wt％：15～22wt％，能较好解决相容性问题而使得纤维具有蓄热抗菌相关功能，获得了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌蓄热聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：抗菌蓄热聚酯母粒的制备1)在800～1000rpm高速搅拌下，将硬脂酸钙粉体加入到纳米二氧化锆粉体中充分混合，硬脂酸钙粉体添加量为二氧化锆粉体重量的0.05～0.06％；然后将混合物升温至65～75℃干燥1.5～3h，再升温至110～130℃干燥2～4h，随后将处理过的二氧化锆粉体放入袋内并封口备用；2)在800～1000rpm高速搅拌下，将防粘剂硬脂酸钙粉体加入到4.5％载银磷灰石抗菌粉体中充分混合，硬脂酸钙粉体添加量为载银磷灰石抗菌粉体重量的0.05～0.06％；然后将混合物升温至65～75℃干燥1.5～3h，再升温至110～130℃干燥2～4h，随后将处理过的载银磷灰石抗菌粉体放入袋内并封口备用；3)将聚酯PET切片研磨成90～110目粉体，然后升温至55～70℃干燥1～3h，再升温至75～80℃干燥2～4h，继续升温至110～130℃干燥2～4h，随后将处理过的聚酯PET粉体放入袋内并封口备用；4)将处理过的聚酯PET粉体和纳米二氧化锆粉体、4.5％载银磷灰石抗菌粉体按重量百分比60～70wt％：15～18wt％：15～22wt％混合，经螺杆挤出机挤压熔融、牵条过水槽冷却、切粒、过筛混合、干燥制得抗菌蓄热聚酯PET母粒；步骤S2：抗菌蓄热聚酯纤维的制备1)原料的干燥将聚酯PET切片干燥至含水率不超过110ppm；将步骤S1制备的抗菌蓄热聚酯PET母粒干燥至含水率不超过110ppm；2)将干燥后的聚酯PET切片和干燥后的抗菌蓄热聚酯PET母粒按重量百分比84～92wt％：8～16wt％混合，经螺杆挤出机挤压熔融纺丝、环吹冷却、卷绕、成型落桶制得原丝；再将原丝经集成、后纺集束、一级油浴牵伸、二级牵伸、紧张热定型、叠丝上油、预热箱、卷曲、切断、成包制得抗菌蓄热聚酯纤维。...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌蓄热聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：抗菌蓄热聚酯母粒的制备1)在800～1000rpm高速搅拌下，将硬脂酸钙粉体加入到纳米二氧化锆粉体中充分混合，硬脂酸钙粉体添加量为二氧化锆粉体重量的0.05～0.06％；然后将混合物升温至65～75℃干燥1.5～3h，再升温至110～130℃干燥2～4h，随后将处理过的二氧化锆粉体放入袋内并封口备用；2)在800～1000rpm高速搅拌下，将防粘剂硬脂酸钙粉体加入到4.5％载银磷灰石抗菌粉体中充分混合，硬脂酸钙粉体添加量为载银磷灰石抗菌粉体重量的0.05～0.06％；然后将混合物升温至65～75℃干燥1.5～3h，再升温至110～130℃干燥2～4h，随后将处理过的载银磷灰石抗菌粉体放入袋内并封口备用；3)将聚酯PET切片研磨成90～110目粉体，然后升温至55～70℃干燥1～3h，再升温至75～80℃干燥2～4h，继续升温至110～130℃干燥2～4h，随后将处理过的聚酯PET粉体放入袋内并封口备用；4)将处理过的聚酯PET粉体和纳米二氧化锆粉体、4.5％载银磷灰石抗菌粉体按重量百分比60～70wt％：15～18wt％：15～22wt％混合，经螺杆挤出机挤压熔融、牵条过水槽冷却、切粒、过筛混合、干燥制得抗菌蓄热聚酯PET母粒；步骤S2：抗菌蓄热聚酯纤维的制备1)原料的干燥将聚酯PET切片干燥至含水率不超过110ppm；将步骤S1制备的抗菌蓄热...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵学东，陈辉华，顾惠琴，王缘，冯忠耀，杨卫忠，陆育明，王佳欢，杨成，李忠，沈飞，
申请(专利权)人：上海德福伦化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31