一种抗菌涤纶纤维的制备方法技术

本发明专利技术属于化纤加工技术领域，具体涉及一种抗菌涤纶纤维的制备方法,包括以下步骤：(1)对银粉进行包覆处理，所使用的银粉粒径为1‑15微米；(2)干燥处理，使用真空干燥箱对涤纶切片进行干燥，烘干温度设定为100℃，使涤纶切片的含水量为110ppm；(3)抗菌功能粒子制备，制成制成掺杂银粉的涤纶粒子；(4)纺丝；(5)后处理：将制得的长丝进行牵伸、卷绕及落筒。通过对使用的银粉进行了包覆处理，减少了银粉的团聚，使生产出涤纶纤维抗菌效果更好，且涤纶纤维中的银粉不易脱落。

A preparation method of antimicrobial polyester fiber

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌涤纶纤维的制备方法
：本专利技术属于化纤加工
，具体涉及一种抗菌涤纶纤维的制备方法，利用银离子杀菌的特性，制备具有抗菌功能的涤纶纤维。
技术介绍
：涤纶纤维具有高强、高模、高弹以及良好的保形性和耐热性等优点，已成为用途最广、耗量最大的纤维品种。由于良好的服用性能，涤纶纤维被广泛的应用于服装领域。随着社会发展以及人们生活水平的提高，传统的纺织服装已经满足不了人们对日常生活穿着的要求。因此，近年来功能性的纺织服装就应运而生。穿着具有抗菌功能的纺织品，可使人们的出行和活动更加安全，人们对服装的抗菌性能也越来越关注。国内外的研究中，应用最多的是往纺织纤维中掺杂纳米银。申请号为201710710557.8的中国专利技术专利，公开了一种长效抗菌涤纶长丝的加工工艺，包括以下步骤：a、把热塑性聚氨酯切片经清洗干燥后与抗菌剂混合加入螺杆挤出机中进行熔融、混炼；b、在挤出机的计量段或在挤出机后、进入混合器前加入交联剂；c、熔纺物料经喷丝板喷出、纺丝和卷绕成型，最后得到成品。生产工艺流程为：切片清洗—干燥—挤出—混合—喷丝—牵伸—冷却—上油—卷绕。抗菌剂为银粉，银粉为纳米级银粉。申请号为201310088508.7的中国专利技术专利，公开了一种抗菌纤维的生产方法，包括如下步骤：A、自制抗菌母粒，其包括：将纳米银粉分散到溶剂中，分散均匀后添加聚丙烯切片使其溶解；加热回流聚丙烯/纳米银体系，去除体系中的溶剂，干燥后研磨成粉；将聚丙烯/纳米银粉和树脂混合，通过螺杆挤出，制备聚丙烯抗菌母粒；B、将步骤A制得的抗菌母粒按2-10％与纤维原料相混，通过高速混料机混合，挤出拉丝，得到抗菌纤维。以上技术材料均使用纳米银，这种工艺虽然起到了抗菌效果，但同时在做成服装的穿着及洗涤过程中很可能造成纳米银的脱落，与皮肤接触后对人体产生危害。由于纳米银粉的粒径较小，更容易进入人体，在接触大量纳米银粒子时有对肝脏造成危害的可能性，且研究表明，纳米银对许多水生生物具有毒性，并能在食物链中积累。同时，加入纳米银的纤维在多次洗涤后纳米银易脱落，抗菌性能会有大幅度的降低。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，针对现有技术中掺杂纳米银的纺织纤维危害健康及环境，以及抗菌性能不持久的缺点，在保持涤纶纤维良好力学性能前提下，设计寻求一种抗菌涤纶纤维的制备方法，使涤纶纤维具有抗菌性能以及抗菌持久性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术涉及的抗菌涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)对银粉进行包覆处理，所使用的银粉粒径为1-15微米；(2)干燥处理：使用真空干燥箱对涤纶切片进行干燥，烘干温度设定为100℃，使涤纶切片的含水量在110ppm；(3)抗菌功能粒子制备：利用输出注射泵添加经过表面包覆处理的银粉，与涤纶切片混合加入螺杆挤出机，将混合熔融的溶体通过喷丝孔挤出，通过循环水浴冷却，再经过鼓风干燥，去除表面的水分，经切粒机制成掺杂银粉的涤纶粒子；(4)纺丝：干燥使掺杂经过表面包覆处理的银粉的涤纶粒子的含水量低于25ppm，将涤纶粒子加入螺杆挤出纺丝机，熔融后从喷丝孔压出，凝固成丝；(5)后处理：将制得的长丝进行牵伸、卷绕及落筒。本专利技术涉及的步骤(3)中经过表面包覆处理的银粉与涤纶切片的重量比为(0.05-8)：100，螺杆挤出机熔融温度为250℃-300℃。本专利技术涉及的步骤(3)中控制混合料的特性粘度为0.5-0.9dL/g，含水量为110-150ppm。本专利技术涉及的步骤(4)中螺杆挤出纺丝机的螺杆温度为250℃-280℃，纺丝箱内温度为260℃-290℃。本专利技术涉及的步骤(5)中，牵伸时拉伸倍数为2-7倍，环吹风温度为10-30℃，环吹风风速为5-20m/s。本专利技术涉及的步骤(1)中银粉表面包覆处理方法为：(1)用十二烷基苯磺酸钠粉末和银粉混合搅拌1-5分钟，减小银粉之间的静电力，防止银粉团聚现象的发生；(2)将混合后的银粉加入到重量百分比浓度为5％的正硅酸乙酯的乙醇溶液中并快速搅拌，滴加摩尔浓度为1.0mol/L的NaOH水溶液，使溶液pH值大于7，反应时间为0.5-5小时，对反应产物进行过滤、干燥，得到二氧化硅包覆的银粉；(3)将二氧化硅包覆的银粉置于反应器中，加入N-甲基吡咯烷酮，在超声条件下分散10-60分钟，在N2气氛下加入硅烷偶联剂，反应时间为0.5-5小时；(4)将沉淀物进行过滤，在40-80℃条件下进行干燥，即得到经过表面包覆处理的银粉。本专利技术涉及的包覆处理方法步骤(1)中所述的十二烷基苯磺酸钠粉末与银粉的重量比为(0.5-2):100。本专利技术涉及的包覆处理方法步骤(3)中所述的N-甲基吡咯烷酮与银粉的重量比为(0.2-1):100，硅烷偶联剂与银粉重量比为(0.5-5)：100；本专利技术与现有技术相比，其制备抗菌涤纶纤维的工艺方法简便高效，通过对使用的银粉进行了包覆处理，减少了银粉的团聚，使生产出涤纶纤维抗菌效果更好，且涤纶纤维中的银粉不易脱落，利用较低的成本得到优异的抗菌性能及抗菌持久性，其设计原理可靠，生产过程自动化程度高，产品质量好，能够推广使用。具体实施方式：下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：本实施例涉及的抗菌涤纶纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)用十二烷基苯磺酸钠粉末和银粉混合搅拌1-5分钟，减小银粉之间的静电力，防止银粉团聚现象的发生，所使用的银粉粒径为1-10微米，十二烷基苯磺酸钠粉末和银粉的重量比为0.5:100；(2)将混合后的银粉加入到重量百分比浓度为5％的正硅酸乙酯的乙醇溶液中并快速搅拌，滴加摩尔浓度为1.0mol/L的NaOH水溶液，使溶液pH值大于7，反应时间为0.5小时，对反应产物进行过滤、干燥，得到二氧化硅包覆的银粉；(3)将二氧化硅包覆的银粉置于反应器中，加入N-甲基吡咯烷酮，在超声条件下分散60分钟，在N2气氛下加入硅烷偶联剂，反应时间为0.5小时；加入的N-甲基吡咯烷酮与银粉的重量比为0.2:100，硅烷偶联剂与银粉重量比为0.5：100；硅烷偶联剂能够增强包覆处理后的银粉在涤纶中的分散性及粘合力，使银粉不易脱落；(4)将沉淀物进行过滤，在40℃条件下进行干燥1小时，即得到经过表面包覆处理的银粉。(5)使用真空干燥箱对涤纶切片进行干燥，烘干温度设定为100℃，使涤纶切片的含水量为110ppm；(6)抗菌功能粒子制备：利用输出注射泵添加经过表面包覆处理的银粉，与涤纶切片按照一定的比例混合加入螺杆挤出机，将混合熔融的溶体通过喷丝孔挤出，通过循环水浴冷却，再经过鼓风干燥，去除表面的水分，经切粒机制成掺杂银粉的涤纶粒子；经过表面包覆处理的银粉与涤纶切片的重量比为0.05：100，螺杆挤出机熔融温度设定为260℃；控制混合料的特性粘度为0.5dL/g，含水量为110ppm；(7)纺丝：干燥使掺杂经过表面包覆处理的银粉的涤纶粒子的含水量低于25ppm，将涤纶粒子加入螺杆挤出纺丝机，熔融后从喷丝孔压出，凝固成丝；其中螺杆挤出纺丝机的螺杆温度为280℃，纺丝箱内温度为290℃；(8)后处理：将制得的长丝进行牵伸、卷绕及落筒，其中牵伸时拉伸倍数为2倍，环吹风温度为20℃，环吹风风速为7m/s。实施例2：本实施例涉及的抗菌涤纶纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)用十二烷基苯磺酸钠粉末和银粉混合搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对银粉进行包覆处理，所使用的银粉粒径为1‑15微米；(2)干燥处理：使用真空干燥箱对涤纶切片进行干燥，烘干温度设定为100℃，使涤纶切片的含水量为110ppm；(3)抗菌功能粒子制备：利用输出注射泵添加经过表面包覆处理的银粉，与涤纶切片混合加入螺杆挤出机，将混合熔融的溶体通过喷丝孔挤出，通过循环水浴冷却，再经过鼓风干燥，去除表面的水分，经切粒机制成掺杂银粉的涤纶粒子；(4)纺丝：干燥使掺杂经过表面包覆处理的银粉的涤纶粒子的含水量低于25ppm，将涤纶粒子加入螺杆挤出纺丝机，熔融后从喷丝孔压出，凝固成丝；(5)后处理：将制得的长丝进行牵伸、卷绕及落筒。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对银粉进行包覆处理，所使用的银粉粒径为1-15微米；(2)干燥处理：使用真空干燥箱对涤纶切片进行干燥，烘干温度设定为100℃，使涤纶切片的含水量为110ppm；(3)抗菌功能粒子制备：利用输出注射泵添加经过表面包覆处理的银粉，与涤纶切片混合加入螺杆挤出机，将混合熔融的溶体通过喷丝孔挤出，通过循环水浴冷却，再经过鼓风干燥，去除表面的水分，经切粒机制成掺杂银粉的涤纶粒子；(4)纺丝：干燥使掺杂经过表面包覆处理的银粉的涤纶粒子的含水量低于25ppm，将涤纶粒子加入螺杆挤出纺丝机，熔融后从喷丝孔压出，凝固成丝；(5)后处理：将制得的长丝进行牵伸、卷绕及落筒。2.根据权利要求1所述的抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，经过表面包覆处理的银粉与涤纶切片的重量比为(0.05-8)：100，螺杆挤出机熔融温度为250℃-300℃。3.根据权利要求1所述的抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，控制混合料的特性粘度为0.5-0.9dL/g，含水量为110-150ppm。4.根据权利要求1所述的抗菌涤纶纤维的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，螺杆挤出纺丝机的螺杆温度为250℃-280℃，纺丝箱内温度为260℃-290℃。5.根据权利要求1所述的抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏丽娟，
申请(专利权)人：青岛银原素纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37