负离子涤纶纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种负离子涤纶纤维及其制备方法，所述负离子涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将PET、纳米电气石负离子粉、复合阻燃剂、复合抗菌剂放入混料机混合均匀，再放入挤出机中挤出造粒，之后通过风干机打干，得到一次负离子功能母粒；步骤二：将步骤一得到的一次负离子功能母粒放入挤出机中再次挤出造粒，之后通过风干机打干，得到二次负离子功能母粒；步骤三：将步骤二得到的二次负离子功能母粒干燥，放入熔融纺丝设备进行纺丝，得到负离子涤纶纤维。本发明专利技术的负离子涤纶纤维具有良好的抗菌性能和阻燃性能。

【技术实现步骤摘要】
负离子涤纶纤维及其制备方法
本专利技术涉及纤维
，具体涉及一种负离子涤纶纤维及其制备方法。
技术介绍
负离子可以与空气中浮尘、微生物等带有正电性的微粒相结合，达到中和作用，并且微粒的粒径越小，越容易被中和；当空气中的负离子越多时，空气中的浮尘与微生物也会随之减少，从而达到降尘、杀菌的作用。涤纶纤维具有优良的耐冲击性能、耐热性能、耐磨性能及热塑性能等，在日常生活中得到了广泛应用。采用表面涂层、共聚、进行纺丝等方法制备的负离子涤纶纤维，是一种物理兼化学改性的聚酯纤维，它不仅具有涤纶纤维的优良性能，还具有降尘、杀菌的作用。其中，表面涂层法是在纤维的后加工过程中，通过树脂共混技术和表面处理技术将含有电气石等能激发负空气离子的无机物微粒的处理液固着在纤维表面；共聚法是在聚合过程中将负离子添加剂加入，制成的切片具有释放负离子的功能，最后进行纺丝；而进行纺丝法是通过向聚合物熔体或纺丝液中加入负离子母粒纺丝而制得负离子纤维。目前已经开发出一些负离子纤维品，在装饰、产业及服用领域有很不错的应用前景；接下来如何开发出具有多功能及高附加值的新型负离子纤维产品就尤为重要。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种负离子涤纶纤维及其制备方法。一种负离子涤纶纤维，包括以下原料：PET、纳米电气石负离子粉、复合阻燃剂、复合抗菌剂。优选的，一种负离子涤纶纤维，包括以下重量份的原料：70-100重量份PET、0.5-5重量份纳米电气石负离子粉、5-15重量份复合阻燃剂、1-5重量份复合抗菌剂。优选的，所述复合阻燃剂由以下方法制备而成：将膦酸试剂与尿素加入到水中，所述膦酸试剂、尿素与水的质量比为(1-5):1:(0.1-1)，在100-120℃搅拌10-30min，搅拌速率50-100rpm；再升温至120-150℃搅拌20-50min，搅拌速率50-100rpm，再加入纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅与膦酸试剂的质量比为1:(1-10)，在100-150℃继续搅拌5-20min，搅拌速率50-100rpm，在195-225℃固化1-5h；最后在80-100℃烘干10-20h，研磨成粉末，得到复合阻燃剂。优选的，所述膦酸试剂为双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸和/或氨基三亚甲基膦酸。进一步优选的，所述膦酸试剂为双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸与氨基三亚甲基膦酸按质量比为(1-5):2的混合物。本专利技术以双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸和/或氨基三亚甲基膦酸、尿素与纳米二氧化硅三者为原料制备的复合阻燃剂，通过化学接枝与纤维之间共价结合，具牢固的结合在纤维上，发挥阻燃作用；在纤维燃烧时，复合阻燃剂中的磷酸基团发生高温裂解形成一层保护层附着在纤维上，有效隔绝了外部热空气向内渗透，以及内部热解产生的气体向外逸散，加速成炭作用；而在复合阻燃剂中引入铵盐基团，一方面能够减少膦酸的酸性对纤维结构的破坏，另一方面氮元素也能发挥协同阻燃的作用；复合阻燃剂中的纳米二氧化硅在阻燃过程中可以辅助磷酸基团，减少挥发、促进成炭作用，还能参与形成致密保护层，进一步提高阻燃性能。优选的，所述复合抗菌剂的制备方法包括如下步骤：(1)将硝酸铜、硝酸铁、硝酸银与磷钨酸加入到水中混合均匀，所述硝酸铜、硝酸铁、硝酸银、磷钨酸、水的质量比为0.5:(0.1-1):(0.1-0.5):(0.1-0.5):(30-50)，在200-250℃下反应20-30h，冷却至室温，过滤、清洗，在80-100℃干燥10-20h；在600-700℃中煅烧15-20h，冷却至室温，粉碎至500-1000目，得到金属复合物；(2)将金属复合物、改性剂加入到乙酸二乙基胺中超声30-60min，所述金属复合物、改性剂与乙酸二乙基胺的质量比为2:(5-10):(20-30)，超声频率20-40kHz，超声功率800-1200W；再微波处理1-5h，微波功率为800-1600W；减压浓缩、干燥，得到复合抗菌剂。优选的，所述改性剂的制备方法包括以下步骤：(1)将4,4'-二氨基-3,3'-二甲基联苯基甲烷加入到甲醇中搅拌1-10min，所述4,4'-二氨基-3,3'-二甲基联苯基甲烷与甲醇的质量比为(0.5-1):(5-10)，搅拌速率为150-250rpm；避光、氮气环境下，升温至80-100℃，以0.5-2mL/min速率第一次加入3-丁烯酸乙酯，所述3-丁烯酸乙酯第一次加入量与甲醇的质量比为(5-10):(5-10)，加完后继续在80-100℃反应1-5h；再以0.5-2mL/min速率第二次加入3-丁烯酸乙酯，所述3-丁烯酸乙酯第二次加入量与甲醇的质量比为(5-10):(5-10)，加完后继续在80-100℃反应1-5h；减压浓缩、干燥，得到中间产物X；(2)将乙二胺加入到中间产物X中，所述乙二胺与中间产物X的质量比为(0.1-1):2，在100-110℃下搅拌1-5h，搅拌速率为50-100rpm；以0.5-2mL/min速率加入乙酸二乙基胺，所述乙酸二乙基胺与中间产物X的质量比为(1-5):2，加完后升温至120-150℃反应1-5h，升温至130-160℃继续反应5-10h；减压浓缩，干燥，即得。本专利技术制备的复合抗菌剂通过改进剂处理后，与纤维共混时不易发生团聚，分散性与稳定性更好；复合抗菌剂中的金属复合物体系在抗菌过程中协同作用，高效释放金属离子，提高金属离子与细菌细胞壁的粘附作用，以及对细胞膜的渗透作用，干扰细菌的内外物质交换，进一步提高杀菌作用。优选的，所述负离子涤纶纤维制备方法，包括以下步骤：步骤一：按配方将PET、纳米电气石负离子粉、复合阻燃剂、复合抗菌剂放入混料机混合均匀，再放入挤出机中挤出造粒，通过风干机打干，得到一次负离子功能母粒；步骤二：将步骤一得到的一次负离子功能母粒放入挤出机中再次挤出造粒，通过风干机打干，得到二次负离子功能母粒；步骤三：将步骤二得到的二次负离子功能母粒干燥，放入熔融纺丝设备进行纺丝，得到负离子涤纶纤维。优选的，所述负离子涤纶纤维制备方法，包括以下步骤：步骤一：按配方将PET、纳米电气石负离子粉、复合阻燃剂、复合抗菌剂放入混料机混合均匀，再放入挤出机中挤出造粒，通过风干机打干，得到一次负离子功能母粒；其中，挤出设备的具体工艺参数为：一区温度100-105℃、二区温度175-180℃、三区温度210-215℃、四区温度210-213℃、五区温度205-210℃、六区温度205-208℃、七区温度195-200℃、八区温度170-175℃、九区温度160-165℃、十区温度205-210℃，主机转速为300-320r/min，喂料转速为180-200r/min；步骤二：将步骤一得到的一次负离子功能母粒放入挤出机中再次挤出造粒，通过风干机打干，得到二次负离子功能母粒；其中，挤出设备的具体工艺参数为：一区温度85-95℃、二区温度170-180℃、三区温度200-208℃、四区温度208-212℃、五区温度205-21本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.负离子涤纶纤维，其特征在于，包括以下原料：PET、纳米电气石负离子粉、复合阻燃剂、复合抗菌剂。/n

【技术特征摘要】
1.负离子涤纶纤维，其特征在于，包括以下原料：PET、纳米电气石负离子粉、复合阻燃剂、复合抗菌剂。


2.如权利要求1所述的负离子涤纶纤维，其特征在于，包括以下重量份的原料：70-100重量份PET、0.5-5重量份纳米电气石负离子粉、5-15重量份复合阻燃剂、1-5重量份复合抗菌剂。


3.如权利要求2所述的负离子涤纶纤维，其特征在于，
所述复合阻燃剂由以下方法制备而成：将膦酸试剂与尿素加入到水中，所述膦酸试剂、尿素与水的质量比为(1-5):1:(0.1-1)，在100-120℃搅拌10-30min，搅拌速率50-100rpm；再升温至120-150℃搅拌20-50min，搅拌速率50-100rpm，再加入纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅与膦酸试剂的质量比为1:(1-10)，在100-150℃继续搅拌5-20min，搅拌速率50-100rpm，在195-225℃固化1-5h；最后在80-100℃烘干10-20h，研磨成粉末，得到复合阻燃剂。


4.如权利要求2所述的负离子涤纶纤维，其特征在于，所述复合抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将硝酸铜、硝酸铁、硝酸银与磷钨酸加入到水中混合均匀，所述硝酸铜、硝酸铁、硝酸银、磷钨酸、水的质量比为0.5:(0.1-1):(0.1-0.5):(0.1-0.5):(30-50)，在200-250℃下反应20-30h，冷却至室温，过滤、清洗，在80-100℃干燥10-20h；在600-700℃中煅烧15-20h，冷却至室温，粉碎至500-1000目，得到金属复合物；
(2)将金属复合物、改性剂加入到乙酸二乙基胺中超声30-60min，所述金属复合物、改性剂与乙酸二乙基胺的质量比为2:(5-10):(20-30)，超声频率20-40kHz，超声功率800-1200W；再微波处理1-5h，微波功率为800-...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：智科通用技术研究广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44