具防臭抗菌的纳米铜纤维纱及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具防臭抗菌的纳米铜纤维纱及其制造方法，其制造方法包含：提供一包括共混浆料、纳米金属溶液、数个无机物粒子及数个热可塑性聚氨酯胶粒的原物料；混合搅拌原物料为一混合材料；以第二金属与第一金属离子纤维接触，使第一金属离子进行还原反应而得到纳米铜纤维纱；烘干混合材料；热熔抽丝混合材料，热可塑性聚氨酯胶粒经过热熔融后包覆于抽丝线材外周侧形成第一阶段线材；强制冷却第一阶段线材；拉伸延展第一阶段线材；自然冷却第一阶段线材而形成一第二阶段线材；搜集第二阶段线材，使其成为具防臭抗菌的纳米铜纤维纱成品。品。品。

【技术实现步骤摘要】
具防臭抗菌的纳米铜纤维纱及其制造方法


[0001]本专利技术主要为一种纳米金属纤维纱及其制造方法，特别是有关于一种抗菌除臭性的金属纤维纱及其制造方法。

技术介绍

[0002]由于日常生活中纺织品需常与使用者的身体接触，随着人们生活水平的提高及对健康意思的抬头，具有抗菌防霉或除臭等效果的机能型纺织品愈来愈受到市场重视。一般使用于除臭性或抗菌性纤维的织维制品，其除臭性或抗菌性纤维必需具备耐久洗涤性能。另外，若考虑应用于广泛用途，则即使是除臭性纤维亦强烈要求与一般纤维制品同样地染色。传统制程上多将有机抗菌剂涂布至纤维表面，但因部分有机抗菌剂恐存在产生有毒物质、耐热性差、易分解、易挥发或可能引起微生物耐药性等问题。
[0003]目前常见包含金属材料的机能型纤维制法包括有：1.将金属材料与粘着剂混合后直接涂布至纤维表面以制得抗菌纤维；然因粘着剂的粘性会随着时间而削减，导致纤维表面的金属材料含量也会日渐减少，影响抗菌效果。2.以电镀方式将电镀液中的金属离子在外加电场下于纤维表面形成一层金属镀层。然而此制法不仅会衍生工业废水污染问题，且对金属成分的种类也多有限制。
[0004]金属材料的抗菌机理，特别铜维维的抗菌原理如下：带有正电荷的微量铜离子接触到微生物的带负电的细胞膜时，发生库仑引力作用，金属离子穿透细胞膜而进入细菌体内，与细菌内蛋白质上的巯基氨基发生反应，破坏细胞蛋白质造成微生物死亡或丧失增殖能力。
[0005]另外，目前市场上的铜离子纤维都是以涤纶或尼龙为载体，其添加近纳米级的铜粉或铜化合物的加工方式属于共混，即简单地在纤维中混入铜元素粉体，除了其纤维中的铜含量均不超过1%外，此技艺存在前述易因时间而减少的问题；由于铜离子纤维以涤纶或尼龙为载体，所以其一般亲水性都较差，其纤维的回潮率与原纤维一致；采用市场上铜离子纤维制成的面料需达到抗菌除臭效果，一般添加到0~50%以上，其抗菌、除臭效果及成本不彰。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种具防臭抗菌的纳米铜纤维纱的制造方法，可应用简单经济的设备，由防臭抗菌纤维的制成，形成线材及至抽丝的一贯作业技术。
[0007]为达成上述目的，本专利技术提供一种具防臭抗菌的纳米铜纤维纱的制造方法，其步骤包含：提供一原物料，其包括一共混浆料、一纳米金属溶液、数个无机物粒子及数个热可塑性聚氨酯胶粒，该共混浆料包含一第一纤维纱浆料与一第二纤维纱浆料，该纳米金属溶液包含一第一金属离子； 混合搅拌该原物料为一混合材料，且使得该纳米金属溶液与该共混浆料接触而形成一含有该第一金属离子的第一金属离子纤维；以一第二金属与该第一金属离子纤维接触，使该第一金属离子进行还原反应，得到该纳米铜纤维纱，该纳米铜纤维纱
包含由该第一金属离子还原而得的一第一金属纳米粒子；烘干该混合材料以去除水分；于一抽丝机台内对该混合材料进行热熔抽丝，使一纱线抽出于该抽丝机台的一出口而形成一初线材，各所述热可塑性聚氨酯胶粒经过热熔融后进一步包覆于该出口抽出的该初线材的外周侧，使其形成一第一阶段线材；强制冷却该第一阶段线材，对其进行第一次降温，以定型该第一阶段线材的表面；拉伸延展经冷却后的该第一阶段线材，使其通过一拉伸装置而予以适当拉伸；冷却该第一阶段线材，对其进行第二次降温，以定型该第一阶段线材的内部而形成一第二阶段线材；以及收纱集中该第二阶段线材，使其成为具防臭抗菌的纳米铜纤维纱成品。
[0008]在一些实施例中，该第一纤维纱浆料选自于由棉纤维、涤纶纤维、粘胶纤维及莫代尔纤维所组成的群组。
[0009]在一些实施例中，该热可塑性聚氨酯胶粒包含热塑性聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二酯、乙烯
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醋酸乙烯酯共聚合物或尼龙。
[0010]在一些实施例中，所述数个无机物粒子为稀土或矿物颗粒粉末。
[0011]在一些实施例中，该第一金属离子为铜离子，该第二金属包含镁金属、铝金属、锰金属、钛金属、锌金属、铁金属、镍金属、锡金属、铜金属或银金属。
[0012]在一些实施例中，该第一金属离子的标准还原电位大于该第二金属的离子态的标准还原电位，且该第一金属离子的标准还原电位差大于该第二金属的离子态的标准还原电位差0.4伏特至4伏特。
[0013]在一些实施例中，上述步骤D中进行烘干的温度控制在100℃至150℃。
[0014]在一些实施例中，上述步骤F中进行第一次降温使该第一阶段线材持续经过一冷却槽，该步骤H的第二次降温为自然风冷。
[0015]在一些实施例中，上述步骤G的该拉伸装置包含依序排列的多个辊轮组而拉伸该第一阶段线材。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供一种具防臭抗菌的纳米铜纤维纱，由全新的含铜离子的线材作为纤维原材，以长期保有防臭抗菌效果。
[0017]为达成上述目的，本专利技术提供一种具防臭抗菌的纳米铜纤维纱，应用前述具防臭抗菌的纳米铜纤维纱制程所制成。
[0018]在一些实施例中，该第一金属纳米粒子的平均粒径为1纳米至100纳米。
[0019]在一些实施例中，纳米铜纤维纱包含的第一金属纳米粒子的含量为每平方厘米的纤维表面含有10微克至100毫克的第一金属纳米粒子。
[0020]本专利技术的特点为：本专利技术的制程可以在室温下以简易工法进行即能获得具纳米级的金属纤维，不需应用昂贵的环境控制设备，因此本专利技术具备低成本、减少耗能及高热污染。本专利技术的铜纤维是在腈纶的分子结构上加以改造，在腈纶的侧链上接枝铜元素，形成一个含有机铜的直链大分子，其加工方式属于共聚，即是由两种不同的高分子链以化学键连接而成，其中之一是由一单元组成的高分子主干（骨架），即主链，另一个由另一单元组成的高分子分枝，即支链，按接技方法可分分为长出支链，嫁接支链和大单体共聚接枝。本湾明的铜纤维在加工过程中，特别引入了亲水性基团，所以其拥有比棉花更好的亲水性。
附图说明
[0021][图1]为本专利技术一实施例的具防臭抗菌的纳米铜纤维纱的制造方法的步骤流程图；[图2]为本专利技术一实施例的具防臭抗菌的纳米铜纤维纱的制造方法对应的设备系统图；及[图3]为本专利技术一实施例的具防臭抗菌的纳米铜纤维纱的截面立体示意图。
[0022]图中：1:原物料；11:共混浆料；111:第一纤维纱浆料；112:第二纤维纱浆料；12:纳米金属溶液；121:第一金属离子；13:无机物粒子；14:热可塑性聚氨酯胶粒；2:混合材料；21:第一金属离子纤维；3:第二金属；4:纱线；5:第一阶段线材；6:第二阶段线材；A:混合槽；B:烘炉；C:抽丝机台；D:冷却槽；E:拉伸装置；步骤S11至S19:具防臭抗菌的纳米铜纤维纱的制造方法的步骤。
具体实施方式
[0023]现配合图式将本专利技术实施例详细说明如下，其所附图式主要为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此在该等图式中仅标示与本专利技术有关的组件，且所显示的组件并非以实施时的数目、形状、尺寸比例等加以绘制，其实际实施时的规格尺寸实为一种选择性的设计，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具防臭抗菌的纳米铜纤维纱的制造方法，其特征在于，步骤包含：步骤A：提供一原物料，其包括一共混浆料、一纳米金属溶液、数个无机物粒子及数个热可塑性聚氨酯胶粒，该共混浆料包含一第一纤维纱浆料与一第二纤维纱浆料，该纳米金属溶液包含一第一金属离子；步骤B：混合搅拌该原物料为一混合材料，且使得该纳米金属溶液与该共混浆料接触而形成一含有该第一金属离子的第一金属离子纤维；步骤C：以一第二金属与该第一金属离子纤维接触，使该第一金属离子进行还原反应，得到该纳米铜纤维纱，该纳米铜纤维纱包含由该第一金属离子还原而得的一第一金属纳米粒子；步骤D：烘干该混合材料以去除水分；步骤E：于一抽丝机台内对该混合材料进行热熔抽丝，使一纱线抽出于该抽丝机台的一出口而形成一初线材，各所述热可塑性聚氨酯胶粒经过热熔融后进一步包覆于该出口抽出的该初线材的外周侧，使其形成一第一阶段线材；步骤F：强制冷却该第一阶段线材，对其进行第一次降温，以定型该第一阶段线材的表面；步骤G：拉伸延展经冷却后的该第一阶段线材，使其通过一拉伸装置而予以适当拉伸；步骤H：冷却该第一阶段线材，对其进行第二次降温，以定型该第一阶段线材的内部而形成一第二阶段线材；以及步骤I：收纱集中该第二阶段线材，使其成为具防臭抗菌的纳米铜纤维纱成品。2.如权利要求1所述具防臭抗菌的纳米铜纤维纱的制造方法，其特征在于，该第一纤维纱浆料选自于由棉纤维、涤纶纤维、粘胶纤维及莫代尔纤维所组成的群组。3.如权利要求1所述具防臭抗菌的纳米铜纤维纱的制造方法，其特征在于，该热可塑性聚氨酯胶粒包含热塑性聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二酯、乙烯
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【专利技术属性】
技术研发人员：李幸勋，
申请(专利权)人：铨程国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：