一种抗菌再生聚酯纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗菌再生聚酯纤维及其制备方法。本发明专利技术属于再生纤维技术领域。所述制备方法包括以下步骤：步骤一、将再生聚酯颗粒、改性聚合物抗菌剂和助剂加入挤出机中挤出造粒，挤出，得抗菌再生聚酯粒；步骤二、将再生聚酯颗粒和抗菌再生聚酯粒混合后烘干至恒重，经纺丝、牵伸，得一种抗菌再生聚酯纤维。本发明专利技术通过向再生聚酯颗粒引入改性聚合物抗菌剂，使得再生聚酯纤维获得抗菌性能，其中，改性聚合物抗菌剂其分子结构中具有高浓度的季铵盐结构，抗菌能力强，且还具有硅氧烷结构，促进了该改性聚合物抗菌剂与再生聚酯颗粒的相容性，使得该改性聚合物抗菌剂在再生聚酯颗粒体系中均匀分散。匀分散。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌再生聚酯纤维及其制备方法


[0001]本专利技术属于再生纤维
，具体地，涉及一种抗菌再生聚酯纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]再生聚酯纤维的原料为废旧聚酯瓶片和废旧聚酯纺织品边角料，再生聚酯纤维的制备实现了废旧聚酯纤维的合理再利用，提高资源利用率的同时避免对环境造成污染。由于再生聚酯纤维的原料为废旧的原料制成，用其制作成的纤维易受病菌的感染，限制其的应用范围。因此，增加再生聚酯纤维的抗菌性能是再生聚酯纤维研究的重点。
[0003]如中国专利CN111041595A公开的一种铜离子抗菌再生聚酯纤维的加工方法，包括以下工艺步骤：(1)抗菌再生聚酯母粒的制备；(2)抗菌再生聚酯纤维的制备。该专利技术通过向再生聚酯母粒料内添加铜化合物，然后高温混合获得抗菌再生聚酯母粒，再通过抗菌再生聚酯母粒和再生聚酯纤维母粒混合纺丝制得抗菌再生聚酯纤维，实现抗菌性能。可知该专利技术提供的再生聚酯纤维的抗菌性是通过铜离子化合实现，众所周知，铜离子抗菌机理为释放型抗菌，是通过铜离子与蛋白质的反应实现抗菌，其抗菌性会消耗铜离子，其抗菌性能也会随着铜离子的消耗而降低，导致抗菌再生聚酯的抗菌性能不耐久。
[0004]因此，本专利技术提供了一种抗菌再生聚酯纤维及其制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种抗菌再生聚酯纤维及其制备方法，用于解决现有抗菌再生聚酯纤维抗菌性能不耐久的缺点。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种抗菌再生聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、将再生聚酯颗粒、改性聚合物抗菌剂和助剂加入挤出机中挤出造粒，挤出，得抗菌再生聚酯粒，其中挤出机的转速为180
‑
600rpm，挤出温度为150
‑
190℃；
[0009]步骤二、将再生聚酯颗粒和抗菌再生聚酯粒混合后烘干至恒重，注入纺丝机中进行纺丝，制得初生纤维，初生纤维经牵伸，得一种抗菌再生聚酯纤维。
[0010]进一步地，步骤一中再生聚酯颗粒、改性聚合物抗菌剂、助剂的质量比为100：13
‑
24：4.5
‑
12.5。
[0011]进一步地，步骤二中再生聚酯颗粒和抗菌再生聚酯粒的质量比为85
‑
105：9
‑
16。
[0012]进一步地，所述改性聚合物抗菌剂通过以下步骤制成：
[0013]A1、将异丙醇加入三口烧瓶中，在氮气和搅拌状态下，加入季铵盐单体、硅氧烷单体和引发剂偶氮二异丁腈，加热至65℃，搅拌反应30h，反应结束后，用乙醚沉淀，过滤，真空干燥至恒重，获得中间体1，其中，季铵盐单体、硅氧烷单体的摩尔比为1：1，偶氮二异丁腈的加入质量为季铵盐单体和硅氧烷单体总质量的1
‑
3％；
[0014]在上述反应中，利用了季铵盐单体和硅氧烷单体的自由基聚合反应，获得中间体
1，在中间体1的分子链中引入了季铵盐结构和硅氧烷结构。其中间体1的分子结构式如下所示。
[0015][0016]A2、将硝基甲烷加入反应容器中，然后加入中间体1，搅拌至中间体1完全溶解，然后在氮气和搅拌状态下加入1
‑
溴代己烷，加热至68℃，搅拌反应18h，反应结束后，用乙醚沉淀，过滤，洗涤，真空干燥至恒重，得改性聚合物抗菌剂，其中，中间体1、1
‑
溴代己烷的加入质量比为100：15
‑
25。
[0017]在上述反应利用了1
‑
溴代己烷对中间体1中的叔胺进行季铵化，获得改性聚合物抗菌剂，进一步提高改性聚合物抗菌剂中季铵盐的浓度，提高其抗菌性能。
[0018]进一步地，所述季铵盐单体通过以下步骤制成：
[0019]将异丙醇加入反应容器中，在搅拌下，加入3
‑
乙烯基苯胺，搅拌10min，然后加入缩水甘油三甲基氯化铵的水溶液，调节溶液的pH值为10.5，加热至65℃，搅拌反应30
‑
50min，调节溶液至中性，加入丙酮沉淀分离，沉淀产物用乙醇溶解洗涤，再次用丙酮沉淀分离，真空干燥，得季铵盐单体，其中，3
‑
乙烯基苯胺、缩水甘油三甲基氯化铵的摩尔比为1.2
‑
1.3：1。
[0020]在上述反应中，利用3
‑
乙烯基苯胺中的氨基和缩水甘油三甲基氯化中的环氧基反应，将季铵盐结构接入3
‑
乙烯基苯胺的分子结构中，获得季铵盐单体，且季铵盐单体的结构式如下所示。
[0021][0022]进一步地，所述硅氧烷单体通过以下步骤制成：
[0023]将甲苯加入反应容器中，然后加入3
‑
乙烯基苯胺和3
‑
缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌20min，调节溶液的pH值为10，加热至60℃，搅拌反应30
‑
60min，停止反应，水洗至中性，油相旋蒸，真空干燥，得硅氧烷单体，其中，3
‑
乙烯基苯胺、3
‑
缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的摩尔比为1.1
‑
1.4：1；
[0024]在上述反应中，利用3
‑
乙烯基苯胺中的氨基和3
‑
缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的环氧基的反应，在3
‑
乙烯基苯胺中引入硅氧烷，且硅氧烷单体的分子结构式如下所
示。
[0025][0026]进一步地，所述助剂通过以下步骤制成：
[0027]B1、将10
‑
(2,5
‑
二羟基苯基)
‑
9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷酰杂菲
‑
10氧化物(DOPO
‑
BQ)和DMAc混合，加热至130℃，搅拌至DOPO
‑
BQ完全溶解，加入无水碳酸钾的DMAc溶液，再将2
‑
氯
‑5‑
硝基三氟甲苯的DMAc溶液，再加热至163℃，搅拌反应24h，停止反应，过滤，滤液用乙醇水溶液沉淀，过滤，烘干，得中间产物，其中，DOPO
‑
BQ、无水碳酸钾、5
‑
硝基三氟甲苯的用量比为33
‑
35g：13
‑
16g：45g；将铁粉、乙醇、去离子水和盐酸混合后，加热至80℃，活化20
‑
30min，降温至50℃再加入中间产物，再升温至80℃，搅拌反应6h，停止反应，过滤，滤液用氨水调节pH值为8，静置12h，抽滤，滤液用去离子水沉淀，过滤，烘干，得含磷杂菲扩链剂，其中，铁粉、乙醇、去离子水、盐酸、中间产物的质量比为27
‑
30g：100mL：20mL：3
‑
5mL：50
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌再生聚酯纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将再生聚酯颗粒、改性聚合物抗菌剂和助剂加入挤出机中，经挤出造粒，得抗菌再生聚酯粒；步骤二、将再生聚酯颗粒和抗菌再生聚酯粒混合后烘干至恒重，经纺丝和牵伸，得一种抗菌再生聚酯纤维；所述改性聚合物抗菌剂包括以下步骤制成：A1、在氮气和搅拌状态下，向异丙醇中加入季铵盐单体、硅氧烷单体和引发剂偶氮二异丁腈，加热至65℃，搅拌反应30h，经后处理，得中间体1；A2、将硝基甲烷加入反应容器中，然后加入中间体1，搅拌至中间体1完全溶解，然后在氮气和搅拌状态下加入1
‑
溴代己烷，加热至68℃，搅拌反应18h，经后处理，得改性聚合物抗菌剂。2.根据权利要求1所述的一种抗菌再生聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤一中再生聚酯颗粒、改性聚合物抗菌剂、助剂的质量比为100：13
‑
24：4.5
‑
12.5。3.根据权利要求1所述的一种抗菌再生聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤A1中季铵盐单体、硅氧烷单体的摩尔比为1：1，偶氮二异丁腈的加入质量为季铵盐单体和硅氧烷单体总质量的1
‑
3％。4.根据权利要求1所述的一种抗菌再生聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤A2中中间体1、1
‑
溴代己烷的加入质量比为100：15
‑
25。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方卫，胡强，钱国滨，董罡星，姜良军，
申请(专利权)人：界首市金吴再生资源利用有限公司，
类型：发明
国别省市：