一种基于PET的抗菌耐磨纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于PET的抗菌耐磨纤维及其制备方法，属于功能纤维制备技术领域，包括以下重量份原料：30

【技术实现步骤摘要】
一种基于PET的抗菌耐磨纤维及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能纤维制备
，具体地，涉及一种基于PET的抗菌耐磨纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，是由对苯二甲酸二甲酯(DMT)或对苯二甲酸(PTA)与乙二醇聚合得到的，是重要的纺织原料，但是大量的废弃PET难以实现自然降解，需要回收再生利用，使用再生PET生产制备PET纤维广泛应用于服装领域。
[0003]但是废旧PET物品中含有杂质聚氯乙烯，使再生PET拉升强度差，并且降低再生PET熔体的流变性和均匀性，导致再生PET长丝成品断头率增加，宁波超泰新材料有限公司在熔融挤压过滤后的原料PET颗粒中加入氧化镁和二氧化硅，再次熔融使杂质PVC与PET分离，得到性质稳定且纯净的PET，同时析出PVC，该工艺虽然实现了废旧PET物质中PVC的分离，但是工艺复杂，需要两次熔融挤出，并且由于其加入的氧化镁和二氧化硅颗粒为无机填料，与PET基材相容较差，容易在基体中团聚难以分散均匀，在脱出PVC的同时也破坏了PET基材的整体性能，又如中国专利CN108179499B公开了再生聚酯高模低缩纤维制备工艺，将回收PET进行破碎后送入分解池浸泡，然后干燥，加入成核剂进行造粒，然后纺丝得到再生聚酯纤维，该专利以回收PET为原料，通过分解池浸泡、增粘和固相聚合得到高特性粘数的聚酯纤维，但是该专利中分解池中溶剂为清水，基于溶解性差异，只能去除回收PET中易溶于水的杂质，难以去除回收PET中的PVC等杂质，因此会影响后续纺丝工序的正常进行。
[0004]随着抗菌纤维在医疗、卫生材料、内衣裤、袜子、床上用品等领域的广泛应用，抗菌耐磨聚酯纤维是目前的研究热点，聚酯纺丝加工温度较高，高达260
‑
280℃，传统小分子抗菌剂的加入容易分解失效，并且抗菌剂在纤维中分散不好会造成纺丝断丝、抗菌效率低的问题，随着消费者对聚酯纤维耐磨要求的提高以及保护环境的迫切需要，如何提高PET回收料的利用率，进而制备一种抗菌耐磨纤维是目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术提供一种基于PET的抗菌耐磨纤维及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于PET的抗菌耐磨纤维，包括以下重量份原料：30
‑
40份回收处理PET、80
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90份PET树脂、6
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8份改性氧化石墨烯、2
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3份抗菌吸湿组分；
[0008]该基于PET的抗菌耐磨纤维由以下步骤制成：
[0009]将回收处理PET和PET树脂置于干燥箱中于90℃下干燥8h，然后升温至110℃干燥14h，与改性氧化石墨烯、抗菌吸湿组分一起加入搅拌机中搅拌均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到聚酯母粒，然后进行熔融纺丝，得到基于PET的抗菌耐磨纤维。
[0010]进一步地，回收处理PET由以下步骤制成：
[0011]将回收PET破碎料在清洗溶液中洗涤0.5
‑
1h，过滤后用清水洗涤3
‑
5次后干燥，转移至THF中浸泡1
‑
2h，浸泡中加以搅拌处理，浸泡结束后，过滤，滤饼用质量分数40％乙醇溶液洗涤，干燥，得到回收处理PET，回收PET破碎料、清洗溶液和THF的用量比为1g：10
‑
15mL：10
‑
15mL，清洗溶液由十二烷基磺酸钠和水按照质量比10
‑
15：80
‑
100组成，为了去除回收PET破碎料中的杂质，首先利用清洗溶液去除其表面的污渍，进而利用PVC和PET在THF中的溶解性差异，配合搅拌工艺去除回收PET中PVC杂质。
[0012]进一步地，改性氧化石墨烯由以下步骤制成：
[0013]步骤A1、将醋酸锌和无水乙醇在80℃下恒温搅拌0.5h得到锌源溶液，将氢氧化锂乙醇溶液和氧化石墨烯乙醇溶液混合，缓慢滴加锌源溶液，80℃下搅拌0.5
‑
1h，反应结束后，冷却至室温，加入反应产物体积量两倍正己烷，温度4℃下静置12h，倒去上清液，沉淀用去离子水和无水乙醇交替洗涤3次，60℃下干燥24h后研磨，得到杂化粉末；
[0014]其中，锌源溶液中醋酸锌和无水乙醇的用量比为2.5mmol：50mL，锌源溶液、氢氧化锂乙醇溶液和氧化石墨烯乙醇溶液的用量比为50mL：20mL：30mL，氢氧化锂乙醇溶液中氢氧化锂和无水乙醇的用量比为0.1g：10mL，氧化石墨烯乙醇溶液中氧化石墨烯和无水乙醇的用量比为55
‑
60mg：30mL；
[0015]步骤A2、向反应器中加入丙烯酸甲酯、二乙醇胺和甲醇，氮气保护下搅拌0.5h后升温至30
‑
35℃，搅拌反应4h，然后抽真空去除甲醇，得到A2B单体，将杂化粉末、A2B单体、对甲苯磺酸和丙酮混合0.5h，60℃下磁力搅拌0.5
‑
1h后升温至120℃，氮气保护，搅拌反应8
‑
10h，加入氯仿，搅拌后过滤，滤饼于50℃下真空干燥，得到改性杂化粉末；
[0016]其中，丙烯酸甲酯、二乙醇胺和甲醇的用量比为0.1mol：0.1mol：10
‑
20mL，杂化粉末、A2B单体、对甲苯磺酸和丙酮的用量比为0.2g：0.4
‑
0.5g：0.01g：20
‑
30mL；
[0017]步骤A3、向反应器中加入改性杂化粉末和DMF，氮气保护下，30℃下加入对甲苯磺酰氯和三乙胺，搅拌反应5
‑
7h，冷却至室温后，抽滤，滤饼用去离子水和无水乙醇依次洗涤3
‑
5次，干燥，得到改性氧化石墨烯；
[0018]其中，改性杂化粉末、DMF、甲苯磺酰氯和三乙胺的用量比为10.8
‑
11.4g：150mL：0.03
‑
0.05mol：0.04mol。
[0019]利用氢氧化锂溶液电离出的OH
‑
与醋酸锌提供的Zn
2+
通过静电力形成Zn
‑
OH结合体，进而通过分子间氢键或者配位键与氧化石墨烯的含氧官能团接触，从而牢固地结合与氧化石墨表面，通过加热处理，得到氧化锌杂化粉末，然后以丙烯酸甲酯和二乙醇胺为原料制备出A2B型单体，A为羟基，B为酯基，在对甲苯磺酸的催化作用下，使A2B型单体中的羟基与杂化粉末表面的羧基发生酯化反应以及A2B型单体发生自缩合反应，在杂化粉末表面通过化学键接枝端羟基超支化聚酯，即改性杂化粉末，然后在碱性条件下，使改性杂化粉末表面的羟基与甲苯磺酰氯发生脱出HCl反应，得到改性氧化石墨烯。
[0020]进一步地，抗菌吸湿组分由以下步骤制成：
[0021]步骤X1、将N
‑
甲基二乙醇胺、苯甲酸和DMF混合，加入对甲苯磺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PET的抗菌耐磨纤维，其特征在于，包括以下重量份原料：30
‑
40份回收处理PET、80
‑
90份PET树脂、6
‑
8份改性氧化石墨烯、2
‑
3份抗菌吸湿组分；所述改性氧化石墨烯由以下步骤制成：步骤A1、将氢氧化锂乙醇溶液和氧化石墨烯乙醇溶液混合，滴加锌源溶液，80℃下搅拌0.5
‑
1h，冷却后加入反应产物体积量两倍正己烷，温度4℃下静置12h，倒去上清液，沉淀洗涤、干燥、研磨，得到杂化粉末；步骤A2、将丙烯酸甲酯、二乙醇胺和甲醇混合，氮气保护下搅拌后升温至30
‑
35℃，搅拌反应4h，然后抽真空去除甲醇，得到A2B单体，将杂化粉末、A2B单体、对甲苯磺酸和丙酮混合，60℃下磁力搅拌0.5
‑
1h后升温至120℃，氮气保护，搅拌反应8
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10h，得到改性杂化粉末；步骤A3、将改性杂化粉末和DMF混合，氮气保护下，30℃下加入对甲苯磺酰氯和三乙胺，搅拌反应5
‑
7h，得到改性氧化石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种基于PET的抗菌耐磨纤维，其特征在于，锌源溶液中醋酸锌和无水乙醇的用量比为2.5mmol：50mL，锌源溶液、氢氧化锂乙醇溶液和氧化石墨烯乙醇溶液的用量比为50mL：20mL：30mL，氢氧化锂乙醇溶液中氢氧化锂和无水乙醇的用量比为0.1g：10mL，氧化石墨烯乙醇溶液中氧化石墨烯和无水乙醇的用量比为55
‑
60mg：30mL。3.根据权利要求1所述的一种基于PET的抗菌耐磨纤维，其特征在于，丙烯酸甲酯、二乙醇胺和甲醇的用量比为0.1mol：0.1mol：10
‑
20mL，杂化粉末、A2B单体、对甲苯磺酸和丙酮的用量比为0.2g：0.4
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0.5g：0.01g：20
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30mL。4.根据权利要求1所述的一种基于PET的抗菌耐磨纤维，其特征在于，改性杂化粉末、DMF、甲苯磺酰氯和三乙胺的用量比为10.8
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11.4g：150mL：0.03
‑
0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟荣栋，李同兵，刘悦，
申请(专利权)人：广东安拓普聚合物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：