一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，包括以下步骤：S1.抗菌剂溶液的配置；S2.多孔气凝胶的制备；S3.含抗菌剂的多孔气凝胶的制备；S4.含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备。本发明专利技术制备了一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒，主要用于纤维的纺前着色，不仅可使PET纤维着色，还可赋予有色PET纤维丝优良的抗菌性，且力学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒及其制备方法
本专利技术涉及PET材料
，具体涉及一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒及其制备方法。
技术介绍
目前，我国聚酯纤维产量超千万吨，其中三分之一需要着色使用，染料染色方法，每年将排放4000万吨的有色污水，染色的日晒牢度、水洗、汗渍、升华等各项牢度都远低于纺前着色，已不适应社会发展和人们生活水平提高的需要。涤纶纺前着色是把色母粒熔解或分散在聚酯纺丝原液中进行熔融纺丝，直接制得有色涤纶纤维的新工艺，是省去涤纶染色最有效的途径。随着人民生活水平的提高，人们日益重视服装、纺织装饰品的抗菌性。目前，涤纶有色丝的生产方法是在纺丝时加入单一色母粒着色，需要抗菌性能时添加单一抗菌母粒赋予抗菌性能，造成加工的组分多，工艺复杂等缺点。气凝胶是一种以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。其孔隙率高达99.8％，孔洞的典型尺寸为1～40nm，比表面积为400～1200m2/g，而密度可低至3kg/m3，室温导热系数可低至0.010W/(m·K)以下，表现出优异的轻质、透光、隔热、保温、隔音、防火、抗冲击性能，以及优异的化学稳定性和不燃性。正是由于这些特点使二氧化硅气凝胶材料在材料、热学、声学、光学、微电子、粒子探测等方面具有很广阔的应用潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒及其制备方法，制备了一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒，主要用于纤维的纺前着色，不仅可使PET纤维着色，还可赋予有色PET纤维丝优良的抗菌性，且力学性能优异。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，包括以下步骤：S1.抗菌剂溶液的配置；S2.多孔气凝胶的制备；S3.含抗菌剂的多孔气凝胶的制备；S4.含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备。作为本专利技术的进一步改进，所述抗菌剂为乳酸链球菌素和纳他霉素的混合物，质量比为3∶(1-3)，所述抗菌剂溶液中抗菌剂的含量为5-10wt％，余量为水。作为本专利技术的进一步改进，步骤S2包括：S201.将含有NaOH和尿素的混合水溶液降温至5℃以下，将氧化石墨烯加到混合溶液中，机械搅拌后得到的氧化石墨烯溶液，将羧甲基纤维素钠加入另一份含有NaOH和尿素的混合水溶液中，机械搅拌，得到羧甲基纤维素钠溶液，将氧化石墨烯溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照体积比1∶(1-3)混合，得到混合溶液；S202.将液体石蜡倒入反应器中，机械搅拌，将混合溶液滴加到液体石蜡中，滴加完毕后机械搅拌；再将环氧氯丙烷加入到液体石蜡中，在室温下反应进行，反应完毕后用盐酸中和，移去上层的液体石蜡，再将下层的标产物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤，得到水凝胶珠，再将水凝胶冷冻干燥得到多孔气凝胶。作为本专利技术的进一步改进，所述含有NaOH和5-10wt％尿素的混合水溶液中，NaOH的质量分数为3-5wt％，所述尿素的质量分数为5-10wt％；含有NaOH和尿素的混合水溶液与氧化石墨烯的体积质量比为(10-30)∶1；所述含有NaOH和尿素的混合水溶液与羧甲基纤维素钠的体积质量比为(30-50)∶1；所述液体石蜡、混合溶液和环氧氯丙烷的质量比为100∶(10-30)∶(5-12)。作为本专利技术的进一步改进，步骤S3中包括以下步骤：将抗菌剂溶液、多孔气凝胶、偶联剂、表面活性剂依次加入到剪切分散器中，升温至50℃并保温，第一次剪切分散，然后加入占以上物质总质量的0.1-5wt％的稳定剂，进行第二次剪切，得到含抗菌剂的多孔气凝胶悬浮分散液，溶剂挥发，得到干燥的含抗菌剂的多孔气凝胶。作为本专利技术的进一步改进，所述第一次剪切分散的剪切力为5250-6000ips，剪切时间为4-9min，所述升温的速率为3℃/min，所述第二次剪切分散的剪切力为2500-3000ips，剪切时间为5-10min；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH570的混合物，质量比为5∶(1-3)，所述表面活性剂为为吐温-80和司盘80的混合物，质量比为10∶(1-3)，所述稳定剂为硬脂酸镁和硬脂酸铝的混合物，质量比为1∶(2-4)。作为本专利技术的进一步改进，步骤S4中包括以下步骤：将干燥的含抗菌剂的多孔气凝胶加入到研磨机中，加入颜料、分散剂、抗氧化剂进行混合研磨，得到含抗菌剂的复合改性剂；向PET切片中加入含抗菌剂的复合改性剂，高温熔融，熔融保持10-15min，挤出造粒，得到含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒。作为本专利技术的进一步改进，所述高温熔融温度为300-500℃，所述分散剂选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵中的一种；所述抗氧化剂选自2，4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚、2，4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚、硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂基酯中的一种；所述颜料为酞菁颜料、钛白粉、炭黑、群青颜料、钛黄颜料中的一种或几种混合。作为本专利技术的进一步改进，包括以下步骤：S1.抗菌剂溶液的配置：将乳酸链球菌素和纳他霉素以质量比为3∶(1-3)混合得到抗菌剂，将抗菌剂和水配置成抗菌剂溶液，其中抗菌剂的含量为5-10wt％；S2.多孔气凝胶的制备：S201.将10-30重量份含有3-5wt％NaOH和5-10wt％尿素的混合水溶液放入冰箱中冷冻至-10℃，将1重量份氧化石墨烯加到混合溶液中，机械搅拌5min后得到的氧化石墨烯溶液，将1重量份羧甲基纤维素钠加入另一份30-50重量份含有3-5wt％NaOH和5-10wt％尿素的混合水溶液中，机械搅拌1-2h，得到羧甲基纤维素钠溶液，将氧化石墨烯溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照体积比1∶(1-3)混合，得到混合溶液；S202.将100重量份液体石蜡倒入反应器中，机械搅拌10-20min，将10-30重量份混合溶液滴加到液体石蜡中，滴加完毕后机械搅拌10-30min；再将5-12重量份环氧氯丙烷加入到液体石蜡中，在室温下反应进行1-3h，反应完毕后用5-12％盐酸中和，移去上层的液体石蜡，再将下层的标产物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤，得到水凝胶珠，再将水凝胶冷冻干燥得到多孔气凝胶；S3.含抗菌剂的多孔气凝胶的制备：将2-5重量份抗菌剂溶液、10-20重量份多孔气凝胶、1-2重量份偶联剂、0.5-1.5重量份表面活性剂依次加入到剪切分散器中，以3℃/min升温至50℃并保温，第一次剪切分散，剪切力为5250-6000ips，剪切时间为4-9min，然后加入占以上物质总质量的0.1-5wt％的稳定剂，进行第二次剪切，剪切力为2500-3000ips，剪切时间为5-10min，得到含抗菌剂的多孔气凝胶悬浮分散液，溶剂挥发，得到干燥的含抗菌剂的多孔气凝胶；S4.含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备：将5-10重量份干燥的含抗菌剂的多孔气凝胶加入到研磨机中，加入2-5重量份颜料、1-3重量份分散剂、0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.抗菌剂溶液的配置；/nS2.多孔气凝胶的制备；/nS3.含抗菌剂的多孔气凝胶的制备；/nS4.含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备。/n

【技术特征摘要】
1.一种含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.抗菌剂溶液的配置；
S2.多孔气凝胶的制备；
S3.含抗菌剂的多孔气凝胶的制备；
S4.含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备。


2.根据权利要求1所述的含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，其特征在于，所述抗菌剂为乳酸链球菌素和纳他霉素的混合物，质量比为3:(1-3)，所述抗菌剂溶液中抗菌剂的含量为5-10wt％，余量为水。


3.根据权利要求1所述的含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，其特征在于，步骤S2包括：
S201.将含有NaOH和尿素的混合水溶液降温至5℃以下，将氧化石墨烯加到混合溶液中，机械搅拌后得到的氧化石墨烯溶液，将羧甲基纤维素钠加入另一份含有NaOH和尿素的混合水溶液中，机械搅拌，得到羧甲基纤维素钠溶液，将氧化石墨烯溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照体积比1：(1-3)混合，得到混合溶液；
S202.将液体石蜡倒入反应器中，机械搅拌，将混合溶液滴加到液体石蜡中，滴加完毕后机械搅拌；再将环氧氯丙烷加入到液体石蜡中，在室温下反应进行，反应完毕后用盐酸中和，移去上层的液体石蜡，再将下层的标产物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤，得到水凝胶珠，再将水凝胶冷冻干燥得到多孔气凝胶。


4.根据权利要求3所述的含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，其特征在于，所述含有NaOH和5-10wt％尿素的混合水溶液中，NaOH的质量分数为3-5wt％，所述尿素的质量分数为5-10wt％；含有NaOH和尿素的混合水溶液与氧化石墨烯的体积质量比为(10-30)：1；所述含有NaOH和尿素的混合水溶液与羧甲基纤维素钠的体积质量比为(30-50)：1；所述液体石蜡、混合溶液和环氧氯丙烷的质量比为100：(10-30)：(5-12)。


5.根据权利要求1所述的含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，其特征在于，步骤S3中包括以下步骤：将抗菌剂溶液、多孔气凝胶、偶联剂、表面活性剂依次加入到剪切分散器中，升温至50℃并保温，第一次剪切分散，然后加入占以上物质总质量的0.1-5wt％的稳定剂，进行第二次剪切，得到含抗菌剂的多孔气凝胶悬浮分散液，溶剂挥发，得到干燥的含抗菌剂的多孔气凝胶。


6.根据权利要求5所述的含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，其特征在于，所述第一次剪切分散的剪切力为5250-6000ips，剪切时间为4-9min，所述升温的速率为3℃/min，所述第二次剪切分散的剪切力为2500-3000ips，剪切时间为5-10min；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH570的混合物，质量比为5:(1-3)，所述表面活性剂为为吐温-80和司盘80的混合物，质量比为10:(1-3)，所述稳定剂为硬脂酸镁和硬脂酸铝的混合物，质量比为1:(2-4)。


7.根据权利要求1所述的含抗菌剂缓释多孔气凝胶PET色母粒的制备方法，其特征在于，步骤S4中包括以下步骤：将干燥的含抗菌剂的多孔气凝胶加入到研磨机中，加...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杨勇强，
类型：发明
国别省市：江西;36