一种高抗菌消臭纳米复合功能纤维制备方法技术

一种高抗菌消臭效果的复合功能纤维其制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米抗菌剂与PTT聚酯切片进行预捏合，然后熔融共混制得纳米抗菌剂含量为10～50wt％的抗菌母粒；(2)将PTT切片与上述抗菌母粒预分散，得到皮层聚酯；然后与芯层PET切片经过熔喷非织造技术制成纳米级纤维。其中，步骤（2）中的熔喷机包括底座、同步上料装置、安装架、复合喷丝板组件、x轴微调结构、Y轴微调结构和卷收机构；本发明专利技术的抗菌剂负载在皮层PTT聚酯中，高抗菌消臭效果。本发明专利技术中熔喷设备通过复合喷丝板和同步上料组件和两轴微调结构配合可以高质量高效率低成本的产出多种规格多种配比的偏心皮芯复合纤维，结构合理，适用于纤维研发工作，可大大降低研发成本和缩短研发时间。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗菌消臭纳米复合功能纤维制备方法
本专利技术属于纤维制造
，尤其是涉及一种高抗菌消臭纳米复合功能纤维制备方法方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，人们生活质量的不断提高，人们对于纺织品的需求已不仅仅停留在好看和舒适方面，原有的单一的纺织材料已不能满足人们的需求。抗菌材料能抑制纤维上微生物的生长、繁殖，从而起到保护纤维不受微生物的侵袭，防止其变色和发霉，更能在与皮肤接触时，对人完全无毒、无刺激，并且对人体不产生致敏现象。抗菌化纤及织物的加工主要采用以下两种方法：后整理和纤维改性法。后整理法以有机抗菌剂为主，如季胺盐型抗菌剂。由于该法是将抗菌有效成分附着在纤维和织物表面，制得的抗菌产品耐洗涤、持久性差。因此这种方法逐渐被纤维改性法取代。纤维改性法主要是将抗菌剂通过熔喷非织造技术添加到成纤高聚物中，得到永久性的抗菌纤维。现有的熔喷设备普遍存在以下缺陷：一、设备庞大，特别是制造复合纤维，往往需要数台计量泵和数台挤出机同时工作，还要有诸多控制设备：二、纤维质量参差不齐，传统的两侧风口式熔喷机产量达标，但质量堪忧，尤其是制造偏心皮芯复合纤维，由于只有两侧受力，再加上计量误差，很容易造成芯层位移、断裂或皮层破裂，从而使复合纤维失效；三、成本高，往往需要数台设备来满足多种规格的纤维制作要求。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种高抗菌消臭纳米复合功能纤维的高质量高效率多规格制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高抗菌消臭纳米复合功能纤维制备方法方法，包括以下步骤：一种高抗菌消臭纳米复合功能纤维制备方法，所述复合聚酯纤维为偏心皮芯型结构；其中的皮层由PTT聚酯和纳米抗菌剂组成，芯层为PET聚酯，所述的皮层占复合纤维总重量的20～60％；皮层中纳米抗菌剂的含量为0.1-2wt％；其中偏心皮芯型抗菌功能复合聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米抗菌剂与PTT聚酯切片进行预捏合，然后熔融共混制得纳米抗菌剂含量为10～50wt％的抗菌母粒；(2)将PTT切片与上述抗菌母粒预分散，得到皮层聚酯；然后将所述皮层聚酯与芯层PET切片分别用螺杆挤出机组熔融输送，最后经过熔喷非织造技术制成纳米级纤维，最后冷却凝固、上油、导丝、卷绕；步骤(1)中所述的纳米抗菌剂为纳米银、纳米氧化锌粉体、纳米氧化钛粉体、纳米磷酸锆载银抗菌剂中的一种或几种。其中步骤（2）中所用的PTT切片事先经过干燥，含水率控制在25ppm，干燥过程为：用流化床预结晶，温度为170℃，干燥塔入口风温为165℃，干燥风流量为180m3/h，露点为-70℃，干燥时间6-8小时；PET切片事先经过干燥，含水率控制在20ppm，干燥过程为：采用沸腾床预结晶干燥，干燥空气温度为135～140℃，风压在0.11MPa，露点温度≤-60℃，干燥时间为6～10小时。其中，步骤（2）中的熔喷机包括设有支撑脚的底座、设于所述底座的同步上料装置、固定连接与所述底座的安装架、固定连接与所述安装架的复合喷丝板组件、设于所述复合喷丝板的x轴微调结构、设于所述复合喷丝板的Y轴微调结构和设于所述复合喷丝板的卷收机构；所述复合喷丝板包括固定连接于所述安装架的安装块、固定连接于所述安装块的安装板、设于所述安装板上部的预喷腔、设于所述预喷腔的芯形喷丝板、设于所述芯形喷丝板的第一喷腔、连通所述第一喷腔的芯形喷丝孔、连接于所述信心喷丝孔的第一曲面喷嘴、设于所述曲面喷嘴的第一内曲面、设于所述曲面喷嘴的第一外喷嘴、固定连接于所述预喷腔的皮形喷丝板、设于所述所述皮形喷丝板与芯形喷丝板之间的第二喷腔、设于所述皮形喷丝板的第二曲面喷嘴、设于所述第二曲面喷嘴的第二内曲面、设于所述第二曲面喷嘴的第二外曲面、固定连接于所述预喷腔的喷气盖板、设于所述喷气盖板与所述皮形喷丝板的高压气室、设于所述喷气盖板的喷气孔、设于所述喷气孔的第三内曲面、与所述喷气孔固定连接的整流管、设于所述预喷腔下部的加热器室、连通所述高压气室与所述加热气室的气孔、设于所述加热气室的热管467和设于所述加热气室一侧的充气孔；所述第一外曲面与所述第二内曲面的曲率相同；所述第二外曲面与所述第三内曲面的曲率相同；所述第一喷腔与所述第二喷腔容积相同；物料A填充在第一喷腔中，物料B填充在第二喷腔中，在同步上料装置提供的压力作用下，物料A和物料B分别沿着第一内曲面和第二内曲面从第一曲面喷嘴与第二曲面喷嘴中以相同的速度喷出，形成物料B包裹物料A的皮芯形液流，气流由空压机充入加热气室经过加热后，由气孔进入高压气室，从喷气孔中高速喷出形成环形高速气流，并带动皮芯形液流进行高速拉伸，最终皮芯形液流被拉伸成纳米级皮芯形纤维，并从整流管中喷出，在外界空气中逐渐冷却；在每个喷口处设立了辅助流体内曲面，使熔融物料在喷出时获得额外加速，外曲面能够为熔融物料的喷出提供一定的导向作用，配合内曲面可以使熔融物料的加速获得增益，提高了纤维的制备速率；曲面的曲率相同，可使不同物料经过曲面时获得的加速效果相同，使皮层纤维与芯层纤维的同步率更高，不易出现芯层或皮层断裂的现象；设立了环形气流喷口，替代常见的两侧直线式气流喷口，喷射出的高速气流更加贴近纤维的外形，使纤维周向的拉伸更加趋于均匀，纤维的整体韧性和强度更高；同时环形气流尤其适合偏心式皮芯结构，偏心式皮芯结构本身密度质量分布不均匀，采用传统两侧直线式会出现纤维芯层位移或者皮层破裂或扭曲的问题，导致纤维制备失败，环形气道则克服了这一问题，制取的偏心皮芯结构纤维直径均匀，皮芯位置度误差极小；设置了整流管，高速气流与限位的加速位移段延长，从而获得了更高的速度，纤维的直径可进一步变细，同时提高了纤维的制备速率；所述同步上料装置包括固定连接于所述底座的螺杆挤出机A与螺杆挤出机B、设于所述螺杆挤出机上方的送料桶A与送料桶B、连接所述螺杆挤出机A的进料管A、连接所述螺杆挤出机B的进料管B,连接所述进料管A与所述进料管B的同步压力筒、固定连接于所述同步压力筒的隔板、设于所述隔板两侧的压力舱A与压力舱B、滑连接设于所述同步压力筒的同步压力活塞板、固定连接于所述活塞板的活塞A与活塞B、固定连接于所述同步压力筒的导流板、设于所述导流板上的导流孔A与导流孔B、设于所述导流板上的滑动槽、可转动连接于所述滑动槽的分配环、设于所述分配环的分配孔A与分配孔B、设于所述分配环的齿轮边、设于所述压力舱A的出料孔A、设于所述压力舱B的出料孔B、设于所述第一喷腔的第一出料管、设于所述第二喷腔的第二出料管和连接所述压力活塞板的液压组件；不同的熔融物料分别通过进料管A和进料管B从螺杆挤出机A和螺杆挤出机B到达压力舱A与压力舱B，液压组件带动同步压力活塞板向前运动，活塞A与活塞B推动物料从导流孔A与导流孔B先后经由分配孔A与分配孔B、出料孔A与出料孔B进入第一出料管和第二出料管，最后到达第一喷腔和第二喷腔；分配环旋转，分配孔与导流孔错位；设置了同步压力筒，统一调配熔融物料A与熔融物料B,使不同物料的上料过程更加协调可控，采用相同的压力的挤压不同物料，减少了变量因子，配合分配环和导流孔可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高抗菌消臭纳米复合功能纤维制备方法，其特征在于：所述复合聚酯纤维为偏心皮芯型结构 ；其中的皮层由 PTT 聚酯和纳米抗菌剂组成，芯层为 PET 聚酯， 所述的皮层占复合纤维总重量的2～60％；皮层中纳米抗菌剂的含量为0.1-2wt％；其中偏心皮芯型抗菌功能复合聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：/n（1）将纳米抗菌剂与PTT聚酯切片进行预捏合，然后熔融 共混制得纳米抗菌剂含量为10～50wt％的抗菌母粒 ；/n（2）将PTT 切片与上述抗菌母粒预分散，得到皮层聚酯 ；然后将所述皮层聚酯与芯层PET 切片分别用螺杆挤出机组熔融输送，最后经过熔喷非织造技术制成纳米级纤维，最后冷却凝固、上油、导丝、卷绕；/n其中，步骤（2）中的熔喷机包括设有支撑脚（11）的底座（1）、设于所述底座（1）的同步上料装置（2）、固定连接与所述底座（1）的安装架（3）、固定连接与所述安装架（3）的复合喷丝板（4）、设于所述复合喷丝板（4）的x轴微调结构（5）、设于所述复合喷丝板（4）的Y轴微调结构（6）和设于所述复合喷丝板（4）的卷收机构（7）；/n所述复合喷丝板（4）包括固定连接于所述安装架（3）的安装块（41）、固定连接于所述安装块（41）的安装板（42）、设于所述安装板（42）上部的预喷腔（43）、设于所述预喷腔（43）的芯形喷丝板（44）、设于所述芯形喷丝板（44）的第一喷腔（441）、连通所述第一喷腔（441）的芯形喷丝孔（442）、连接于所述芯心喷丝孔（442）的第一曲面喷嘴（443）、设于所述第一曲面喷嘴（443）的第一内曲面（444）、设于所述第一曲面喷嘴（443）的第一外曲面（445）、固定连接于所述预喷腔（43）的皮形喷丝板（45）、设于所述皮形喷丝板（45）与芯形喷丝板（44）之间的第二喷腔（451）、设于所述皮形喷丝板（45）的第二曲面喷嘴（452）、设于所述第二曲面喷嘴（452）的第二内曲面（453）、设于所述第二曲面喷嘴（452）的第二外曲面（454）、固定连接于所述预喷腔（43）的喷气盖板（46）、设于所述喷气盖板（46）与所述皮形喷丝板（45）的高压气室（461）、设于所述喷气盖板（46）的喷气孔（462）、设于所述喷气孔（462）的第三内曲面（463）、与所述喷气孔（462）固定连接的整流管（464）、设于所述预喷腔（43）下部的加热气室（465）、连通所述高压气室（461）与所述加热气室（465）的气孔（466）、设于所述加热气室（465）的热管（467）和设于所述加热气室（465）一侧的充气孔（466）；所述第一外曲面（445）与所述第二内曲面（453）的曲率相同；所述第二外曲面（454）与所述第三内曲面（463）的曲率相同；所述第一喷腔（441）与所述第二喷腔（451）容积相同，芯层物料和皮层物料分别从第一曲面喷嘴（443）与第二曲面喷嘴（452）中喷出，气流从加热气室（465）进入高压气室（461），从整流管（464）中喷出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高抗菌消臭纳米复合功能纤维制备方法，其特征在于：所述复合聚酯纤维为偏心皮芯型结构；其中的皮层由PTT聚酯和纳米抗菌剂组成，芯层为PET聚酯，所述的皮层占复合纤维总重量的2～60％；皮层中纳米抗菌剂的含量为0.1-2wt％；其中偏心皮芯型抗菌功能复合聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米抗菌剂与PTT聚酯切片进行预捏合，然后熔融共混制得纳米抗菌剂含量为10～50wt％的抗菌母粒；
（2）将PTT切片与上述抗菌母粒预分散，得到皮层聚酯；然后将所述皮层聚酯与芯层PET切片分别用螺杆挤出机组熔融输送，最后经过熔喷非织造技术制成纳米级纤维，最后冷却凝固、上油、导丝、卷绕；
其中，步骤（2）中的熔喷机包括设有支撑脚（11）的底座（1）、设于所述底座（1）的同步上料装置（2）、固定连接与所述底座（1）的安装架（3）、固定连接与所述安装架（3）的复合喷丝板（4）、设于所述复合喷丝板（4）的x轴微调结构（5）、设于所述复合喷丝板（4）的Y轴微调结构（6）和设于所述复合喷丝板（4）的卷收机构（7）；
所述复合喷丝板（4）包括固定连接于所述安装架（3）的安装块（41）、固定连接于所述安装块（41）的安装板（42）、设于所述安装板（42）上部的预喷腔（43）、设于所述预喷腔（43）的芯形喷丝板（44）、设于所述芯形喷丝板（44）的第一喷腔（441）、连通所述第一喷腔（441）的芯形喷丝孔（442）、连接于所述芯心喷丝孔（442）的第一曲面喷嘴（443）、设于所述第一曲面喷嘴（443）的第一内曲面（444）、设于所述第一曲面喷嘴（443）的第一外曲面（445）、固定连接于所述预喷腔（43）的皮形喷丝板（45）、设于所述皮形喷丝板（45）与芯形喷丝板（44）之间的第二喷腔（451）、设于所述皮形喷丝板（45）的第二曲面喷嘴（452）、设于所述第二曲面喷嘴（452）的第二内曲面（453）、设于所述第二曲面喷嘴（452）的第二外曲面（454）、固定连接于所述预喷腔（43）的喷气盖板（46）、设于所述喷气盖板（46）与所述皮形喷丝板（45）的高压气室（461）、设于所述喷气盖板（46）的喷气孔（462）、设于所述喷气孔（462）的第三内曲面（463）、与所述喷气孔（462）固定连接的整流管（464）、设于所述预喷腔（43）下部的加热气室（465）、连通所述高压气室（461）与所述加热气室（465）的气孔（466）、设于所述加热气室（465）的热管（467）和设于所述加热气室（465）一侧的充气孔（466）；所述第一外曲面（445）与所述第二内曲面（453）的曲率相同；所述第二外曲面（454）与所述第三内曲面（463）的曲率相同；所述第一喷腔（441）与所述第二喷腔（451）容积相同，芯层物料和皮层物料分别从第一曲面喷嘴（443）与第二曲面喷嘴（452）中喷出，气流从加热气室（465）进入高压气室（461），从整流管（464）中喷出。


2.根据权利要求1所述的高抗菌消臭纳米复合功能纤维制备方法，其特征在于：所述同步上料装置（2）包括固定连接于所述底座（1）的螺杆挤出机A（21）与螺杆挤出机B（22）、设于所述螺杆挤出机上方的送料桶A（23）与送料桶B（24）、连接所述螺杆挤出机A（21）的进料管A（25）、连接所述螺杆挤出机B（22）的进料管B（26）,连接所述进料管A（25）与所述进料管B（26）的同步压力筒（27）、固定连接于所述同步压力筒（27）的隔板（271）、设于所述隔板（271）两侧的压力舱A（272）与压力舱B（273）、滑动连接设于所述同步压力筒（27）的同步压力活塞板（274）、固定连接于所述同步压力活塞板（274）的活塞A（275）与活塞B（276）、固定连接于所述同步压力筒（27）的导流板（28）、设于所述导流板（28）上的导流孔A（281）与导流孔B（282）、设于所述导流板（28）上的滑动槽（283）、可转动连接于所述滑动槽（283）的分配环（284）、设于所述分配环（284）的分配孔A（285）与分配孔B（286）、设于所述分配环（284）的齿轮边（2841）、设于所述压力舱A（272）的出料孔A（287）、设于所述压力舱B（273）的出料孔B（288）、设于所述第一喷腔（441）的第一出料管（289）、设于所述第二喷腔（451）的第二出料管（...

【专利技术属性】
技术研发人员：方志财，胡立江，李俊，王志国，
申请(专利权)人：浙江纳博生物质材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33