一种牛奶涤纶大生物纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种牛奶涤纶大生物纤维，所述纤维的原料由竹炭牛奶聚酯母粒、普通聚酯母粒组成。本发明专利技术还公开一种牛奶涤纶大生物纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括竹炭粉预处理、制备负载牛奶组分的竹炭粉、制备竹炭牛奶聚酯母粒、共混纺丝。发明专利技术的纤维持久抗菌性能优异，金黄色葡萄球菌抑制率为99.5

【技术实现步骤摘要】
一种牛奶涤纶大生物纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种牛奶涤纶大生物纤维及其制备方法，属于涤纶纤维领域。

技术介绍

[0002]以对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为原料经缩聚反应得到涤纶切片，并通过熔融纺丝成涤纶纤维，其具有断裂强度高、弹性模量高、回弹性适中、耐热、耐光、耐酸碱性、耐腐蚀性好等特性，其织物的可穿性、挺括性、抗褶皱性能优异，因此自从涤纶纤维问世以来，获得了飞速发展，成为世界上产量最大的合成纤维。
[0003]为了使涤纶纤维获得抗菌性能，现有技术中将粒径微小的竹炭粉添加至涤纶中，制备竹炭改性涤纶纤维，竹炭粉含有的钾、镁、钙、铬、锆、锰等多种金属元素，可以使纤维获得抗紫外线、抑菌、除臭的功能，另外由于竹炭微观结构中存在大量孔隙，可以配合其他具有杀菌功能的物质，比如HMO，使其获得更持久的抑菌效果，在服装、家纺等领域得到了广泛应用。
[0004]竹炭粉在涤纶中的添加量一般在3%左右，最高不超过7%，竹炭在涤纶纤维中均匀分布后，可以在纤维的纵向上形成多条黑色斑纹，纤维的截面则显示出独特的凹凸蜂窝状微孔结构，可以使纤维具有优异的吸湿、透气、抑菌性能，同时可以作为吸附负载HMO的载体，进一步提高纤维的抗菌能力。
[0005]牛奶中含有丰富的蛋白质，主要由酪蛋白和乳清蛋白两大部分组成，牛奶中还含有丰富的赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸，如果将牛奶组分添加至纤维中，则可以提高纤维的抗菌性能。
[0006]HMO是乳汁中的一种固体成分，属于低聚糖，具有调节免疫，调节肠道菌群等功能，一般作为高档奶粉中的添加成分，在体外实验中，HMO对大肠杆菌和沙门氏菌以及其他菌种的粘附有抑制作用，将牛奶蛋白、HMO与竹炭粉配合添加，可以达到最好的抗菌效果。
[0007]试验中发现，竹炭改性涤纶纤维的回弹性能较差，回弹性能仅为普通涤纶纤维的80%左右，究其原因，是因为纤维在收到拉伸后，两种纤维内部氢键断裂程度不同造成的，由于竹炭粉均匀分布在涤纶中，竹炭粉与涤纶结合的界面面积较大，在拉伸后氢键断裂较多，造成回弹性能较差，最终制成的纺织品不能很好的回弹。
[0008]综上所述，现有技术中，向涤纶中添加竹炭粉，制成竹炭改性涤纶纤维，可以使涤纶纤维获得功能性，特别是抗菌性能的提升较大，但是竹炭粉的添加会造成纤维的回弹性能较差，最终制成的纺织品不能很好的回弹。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，通过对竹炭粉进行特殊处理，并制备竹炭粉聚酯母粒，然后与涤纶共混纺丝，制备成纤维，实现提升纤维抗菌性能的同时，提升纤维的回弹性能。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：
一种牛奶涤纶大生物纤维，所述纤维的原料由竹炭牛奶聚酯母粒、普通聚酯母粒组成，其质量比为10:85
‑
95。
[0011]以下是对上述技术方案的进一步改进：一种牛奶涤纶大生物纤维的制备方法，所述制备方法包括竹炭粉预处理、制备负载牛奶组分的竹炭粉、制备竹炭牛奶聚酯母粒、共混纺丝；所述竹炭粉预处理的方法为，将[(2
‑
氯乙氧基)甲基]膦酸二乙酯、亚硝酸钠、二甲基亚砜、浓硫酸混合，控制温度为0℃，在冰浴条件下进行搅拌，搅拌时间为70
‑
80min，搅拌后加入竹炭粉，保持温度不变，继续在冰浴条件下进行搅拌，搅拌时间为150
‑
200min，搅拌后进行过滤、洗涤、干燥，得到预处理的竹炭粉。
[0012]所述[(2
‑
氯乙氧基)甲基]膦酸二乙酯、亚硝酸钠、二甲基亚砜、浓硫酸、竹炭粉的质量比为45
‑
55:14
‑
16:45
‑
55:50
‑
70:14
‑
18；所述竹炭粉的粒径为13
‑
18μm，碳含量为91.7
‑
92.4wt%，灰分含量为6.51
‑
6.58wt%。
[0013]所述制备负载牛奶组分的竹炭粉的方法为，将预处理的竹炭粉与去离子水混合，搅拌使其分散均匀，然后加入HMO，进行搅拌，搅拌时间为55
‑
65min，搅拌后加入κ
‑
卡拉胶二糖醇，继续进行搅拌，搅拌时间为20
‑
30min，得到分散液，将分散液进行喷雾干燥，得到负载HMO的竹炭粉备用，将牛奶脱脂，脱脂后在32
‑
36℃下进行浓缩，浓缩至原来体积的45
‑
55%，得到浓缩牛奶，将负载HMO的竹炭粉浸渍至浓缩牛奶中，然后控制温度为32
‑
36℃，进行低温蒸发，蒸发至含水量为0%，得到负载牛奶组分的竹炭粉。
[0014]所述预处理的竹炭粉、去离子水、HMO、κ
‑
卡拉胶二糖醇的质量比为20
‑
30:75
‑
125:6
‑
8:1.8
‑
2.2；所述负载HMO的竹炭粉与浓缩牛奶的质量比为2:30
‑
40；所述牛奶中的蛋白质含量为2.4
‑
2.6g/100mL。
[0015]所述制备竹炭牛奶聚酯母粒的方法为，将负载HMO的竹炭粉、普通聚酯母粒、单硬脂酸甘油酯、羟乙基纤维素均匀混合后，投入混炼机，控制温度为250
‑
260℃，进行混炼，混炼时间为30
‑
40min，混炼后挤出得到竹炭牛奶聚酯母粒。
[0016]所述负载HMO的竹炭粉、普通聚酯母粒、单硬脂酸甘油酯、羟乙基纤维素的质量比为22
‑
28:40
‑
50:1.8
‑
2.2:0.8
‑
1.2。
[0017]所述共混纺丝的方法为，将竹炭牛奶聚酯母粒、普通聚酯母粒均匀混合后，投入混炼机，控制温度为250
‑
260℃，进行混炼，混炼时间为40
‑
50min，混炼后得到纺丝母料，控制纺丝温度为280
‑
290℃，纺丝速度为1850
‑
2150m/min，进行纺丝，再经冷却后得到牛奶涤纶大生物纤维。
[0018]与现有技术相比，本专利技术取得以下有益效果：本专利技术的纤维持久抗菌性能优异，金黄色葡萄球菌抑制率为99.5
‑
99.8%，大肠杆菌抑制率为99.5
‑
99.6%，白色念珠菌抑制率为91.1
‑
91.4%，洗涤50次后金黄色葡萄球菌抑制率为94.3
‑
95.1%，洗涤50次后大肠杆菌抑制率为93.8
‑
94.3%，洗涤50次后白色念珠菌抑制率为90.5
‑
90.7%；本专利技术的纤维回弹性能好，使用YG001型电子式纤维强力仪测试纤维的弹性回复率，弹性回复率为7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牛奶涤纶大生物纤维，其特征在于，所述纤维的原料由竹炭粉聚酯母粒、普通聚酯母粒组成，其质量比为10:85
‑
95。2.一种牛奶涤纶大生物纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括竹炭粉预处理、制备负载牛奶组分的竹炭粉、制备竹炭牛奶聚酯母粒、共混纺丝；所述竹炭粉预处理的方法为，将[(2
‑
氯乙氧基)甲基]膦酸二乙酯、亚硝酸钠、二甲基亚砜、浓硫酸混合，控制温度为0℃，在冰浴条件下进行搅拌，搅拌时间为70
‑
80min，搅拌后加入竹炭粉，保持温度不变，继续在冰浴条件下进行搅拌，搅拌时间为150
‑
200min，搅拌后进行过滤、洗涤、干燥，得到预处理的竹炭粉。3.根据权利要求2所述的一种牛奶涤纶大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述[(2
‑
氯乙氧基)甲基]膦酸二乙酯、亚硝酸钠、二甲基亚砜、浓硫酸、竹炭粉的质量比为45
‑
55:14
‑
16:45
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55:50
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70:14
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18；所述竹炭粉的粒径为13
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18μm，碳含量为91.7
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92.4wt%，灰分含量为6.51
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6.58wt%。4.根据权利要求2所述的一种牛奶涤纶大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述制备负载牛奶组分的竹炭粉的方法为，将预处理的竹炭粉与去离子水混合，搅拌使其分散均匀，然后加入HMO，进行搅拌，搅拌时间为55
‑
65min，搅拌后加入κ
‑
卡拉胶二糖醇，继续进行搅拌，搅拌时间为20
‑
30min，得到分散液，将分散液进行喷雾干燥，得到负载HMO的竹炭粉备用，将牛奶脱脂，脱脂后在32
‑
36℃下进行浓缩，浓缩至原来体积的45
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：黄效华，甄丽，池姗，黄元龙，
申请(专利权)人：中科纺织研究院青岛有限公司青岛百草新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：