一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维及床垫保护垫制造技术

本发明专利技术属于功能纤维材料技术领域，公开了一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维及床垫保护垫。所述多功能纤维通过如下方法制备得到：将羟基硅油依次经氨基三甲氧基硅烷交联和2,3

【技术实现步骤摘要】
一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维及床垫保护垫


[0001]本专利技术属于功能纤维材料
，具体涉及一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维及床垫保护垫。

技术介绍

[0002]远红外纤维纺织品是指在常温下具有吸收和发射远红外线功能的纺织品，远红外纤维是近年来受到广泛关注并已投入生产使用的新型纤维，它是在纤维加工过程中添加了远红外吸收剂，如远红外陶瓷粉等而制得的，是一种积极高效的保温材料，同时辐射的远红外线还具有活化细胞组织、促进血液循环及抑菌防臭的功效。
[0003]抗菌防霉纤维是通过将抗菌材料与纤维材料复合制成，具有抗菌杀菌防霉功能，可防感染和传染。其常规制备方法有混入法和后处理法。混入法是将含银、铜、锌等元素的无机抗菌粉体材料混入聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等材料中进行纺丝而得；后处理法是将成型的纤维材料用季铵盐抗菌剂或脂肪酰亚胺等有机抗菌剂浸渍处理制得。
[0004]抗病毒纤维一般是通过抗病毒成分通过混入法或后处理法处理得到的功能纤维，而普遍采用的抗病毒成分为中药提取液抗病毒成分，其具有低成本、绿色环保和抗病毒效果好的优势。
[0005]在功能纤维制备过程中，普遍存在的技术问题是功能材料的添加对纤维强度及耐用性产生不利影响，通过改善其在纤维基体中的分散性可以降低这一缺陷。在本申请人的前期研究中，采用二氧化硅气凝胶微球对无机功能材料进行负载(CN114775095A)或采用多孔二氧化硅及硅烷偶联剂表面改性(CN114808172A)已取得较好的效果。然而，通过改善功能材料的分散性对提高纤维的强度及耐用性作用有限，在对强度及耐用性要求较高的产品，如床垫保护垫等产品，往往不能满足要求。
[0006]在我们前期的专利CN113652766B中，公开了一种复方消臭抗菌抗病毒多功能纤维的制备方法，以聚乙烯醇作为中药抗病毒成分和有机硅季铵盐抗菌剂的包覆剂，促进中药抗病毒成分和有机硅季铵盐抗菌剂在纤维基体中的混合分散；同时通过硅酸酯化合物的水解、缩合反应与聚乙烯醇形成互穿网络，进一步稳定中药抗病毒成分和有机硅季铵盐抗菌剂，并形成增强结构。将其引入到纤维基体中可以达到持久长效的消臭抗菌抗病毒效果并增强纤维强度。上述专利技术对改善功能纤维的强度及耐用性方面提供了一种可行的思路。但上述增强结构对于工艺控制的难度较大，产品稳定性还有待改善。因此，有必要开发一种易于添加和稳定控制的纤维增强材料。
[0007]硅橡胶因其具有优异的力学性能、耐热性、耐寒性和耐老化性能等得到了广泛的应用，但单纯的硅橡胶一般以不可改变的热固性弹性体形式存在，其刚性较低无法制备得到纳米级的粉体产品，且与纤维材料的相容性较差，具有强疏水疏油特性，其较难通过简单熔融混合或溶液混合的方式在纤维材料中形成良好分散并达到增强效果。

技术实现思路

[0008]针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维的制备方法。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维。
[0010]本专利技术的再一目的在于提供一种采用上述远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维制备的床垫保护垫。
[0011]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0012]一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维的制备方法，包括如下制备步骤：
[0013](1)阳离子改性硅橡胶增强粒子的制备：
[0014]将羟基硅油溶解于有机溶剂中，然后加入气相二氧化硅搅拌分散均匀，在50～80℃温度及常规湿度空气条件下(湿度35％～75％)加入氨基三甲氧基硅烷进行交联反应，然后加入2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵进行阳离子化反应，产物经真空干燥脱除有机溶剂，得到阳离子改性硅橡胶增强粒子；
[0015](2)远红外抗菌防螨抗病毒多功能纳米粒子的制备：
[0016]将纳米远红外粉和纳米抗菌防螨粉加入到硅溶胶中搅拌混合均匀，然后加入硅烷偶联剂进行表面凝胶反应，120～200℃下真空干燥，粉碎，得到多孔二氧化硅及硅烷偶联剂表面改性的无机纳米粉体材料；然后加入到中药抗病毒提取液中进行吸附处理，冷冻干燥，得到远红外抗菌防螨抗病毒多功能纳米粒子；
[0017](3)多功能纤维材料的制备：
[0018]将步骤(1)所得阳离子改性硅橡胶增强粒子、步骤(2)所得远红外抗菌防螨抗病毒多功能纳米粒子与纤维基体经混合纺丝；或将阳离子改性硅橡胶增强粒子、远红外抗菌防螨抗病毒多功能纳米粒子与纤维基体经混合制粒得到功能母粒，再将功能母粒与纤维基体经混合纺丝，得到远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维。
[0019]进一步地，步骤(1)中所述羟基硅油为粘度(25℃)为50～500cst的低分子量羟基硅油；所述有机溶剂为异丙醇、苯或甲苯。羟基硅油分子量过高会导致交联密度不够，反应活性降低，硅橡胶增强粒子之间产生黏连，无法得到分散性能良好的增强粒子。
[0020]进一步地，步骤(1)中所述气相二氧化硅的加入量为羟基硅油质量的5％～20％。本专利技术加入气相二氧化硅起到增强及成核的作用，并控制硅橡胶增强粒子的粒径，使其方便添加至纤维基体中并达到增强效果。
[0021]进一步地，步骤(1)中所述氨基三甲氧基硅烷选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；氨基三甲氧基硅烷的加入量为羟基硅油质量的3％～12％。氨基三甲氧基硅烷的加入量过低会导致交联程度不够，硅橡胶增强粒子之间产生黏连，无法得到分散性能良好的增强粒子；氨基三甲氧基硅烷的加入量过高会导致成本增加。
[0022]进一步地，步骤(1)中所述2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵的加入量为氨基三甲氧基硅烷摩尔量的0.5～1倍。本专利技术利用氨基三甲氧基硅烷的氨基与2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵的开环反应进行阳离子化，2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵的加入量过高会导致过量单体难以除去，加入量过低会导致阳离子化程度不够，所得硅橡胶增强粒子的分散性及增强效果
降低。
[0023]进一步地，步骤(2)中所述纳米远红外粉为远红外陶瓷粉、太极石粉、蛭石原矿石粉、麦饭石原矿石粉、纳米二氧化锆粉、纳米氧化锰粉中的至少一种；所述纳米抗菌防螨粉为氧化银粉、氧化镧粉、氧化锌粉、二氧化钛粉、氧化铜粉、氧化镁粉、碘化银粉中的至少一种。
[0024]进一步地，步骤(2)中所述硅溶胶的固含量为10％～30％，粒径为5～80nm。
[0025]进一步地，步骤(2)中所述纳米远红外粉和纳米抗菌防螨粉的总质量与硅溶胶的质量之比为1:1～4。
[0026]进一步地，步骤(2)中所述硅烷偶联剂是指含有羧基的硅烷偶联剂(如3
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[3
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羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷)或含有氨基的硅烷偶联剂(如氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷等)，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：(1)阳离子改性硅橡胶增强粒子的制备：将羟基硅油溶解于有机溶剂中，然后加入气相二氧化硅搅拌分散均匀，在50～80℃温度及常规湿度空气条件下加入氨基三甲氧基硅烷进行交联反应，然后加入2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵进行阳离子化反应，产物经真空干燥脱除有机溶剂，得到阳离子改性硅橡胶增强粒子；(2)远红外抗菌防螨抗病毒多功能纳米粒子的制备：将纳米远红外粉和纳米抗菌防螨粉加入到硅溶胶中搅拌混合均匀，然后加入硅烷偶联剂进行表面凝胶反应，120～200℃下真空干燥，粉碎，得到多孔二氧化硅及硅烷偶联剂表面改性的无机纳米粉体材料；然后加入到中药抗病毒提取液中进行吸附处理，冷冻干燥，得到远红外抗菌防螨抗病毒多功能纳米粒子；(3)多功能纤维材料的制备：将步骤(1)所得阳离子改性硅橡胶增强粒子、步骤(2)所得远红外抗菌防螨抗病毒多功能纳米粒子与纤维基体经混合纺丝；或将阳离子改性硅橡胶增强粒子、远红外抗菌防螨抗病毒多功能纳米粒子与纤维基体经混合制粒得到功能母粒，再将功能母粒与纤维基体经混合纺丝，得到远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维。2.根据权利要求1所述的一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述羟基硅油为粘度为50～500cst的低分子量羟基硅油；所述有机溶剂为异丙醇、苯或甲苯；所述气相二氧化硅的加入量为羟基硅油质量的5％～20％。3.根据权利要求1所述的一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氨基三甲氧基硅烷选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；氨基三甲氧基硅烷的加入量为羟基硅油质量的3％～12％；所述2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵的加入量为氨基三甲氧基硅烷摩尔量的0.5～1倍。4.根据权利要求1所述的一种远红外抗菌防螨抗病毒多功能纤维的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述纳米远红外粉为远红外陶瓷粉、太极石粉、蛭石原矿石粉、麦饭石原矿石粉、纳米二氧化锆粉、纳米氧化锰粉中的至少一种；所述纳米抗菌防螨粉为氧化银粉、氧化镧粉、氧化锌粉、二氧化钛粉、氧化铜粉、氧化镁粉、碘化...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄蕊烨，
申请(专利权)人：芯安健康科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：