一种抗菌再生聚酯短纤维的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗菌再生聚酯短纤维的制备方法，涉及再生纤维领域。包括：将硝酸钴与十六烷基三甲基溴化铵、2

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌再生聚酯短纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及再生纤维领域，特别是涉及一种抗菌再生聚酯短纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]聚酯纤维是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，由于其具有优秀的抗皱性和保型性，较高的强度与弹性恢复能力，在日常生活中得到了广泛应用，但是随着我国化纤行业的持续高速增长，聚酯产品的巨大需求带来了原材料的紧缺问题；同时，各类废弃聚酯废料造成的环境污染也越来越大，原料来源和废弃物处置都成了棘手问题。建立从聚酯废料到原料的回用循环，开发再生聚酯纤维的新型功能和应用，潜力巨大。
[0003]将再生聚酯纺成丝束，切断后可以得到再生聚酯短纤维，该再生聚酯短纤具有优异的耐温性、耐湿性、耐腐蚀性和较高的物理机械性能和热稳定性，可单独纺纱或与棉、粘胶纤维、麻、毛、维纶等混纺，所得纱线主要用于纺织服装领域。但是，由此方法制得的再生聚酯短纤表面光滑，自身缺乏极性基团，因而在水介质中分散不均匀，使得成型均匀度低甚至无法单独成型，当将其用作无纺布和特种纸等领域时，通常需要与其他纤维混合使用。
[0004]此外，随着科学技术的发展，人们对于再生聚酯纤维的要求逐渐提高，希望它们可以具备更多的功能性，以满足特定需要，例如抗菌性、阻燃性等。在现有专利中常采用在聚酯中添加抗菌剂经共混纺丝达到抗菌效果。例如中国专利“一种抗菌再生聚酯纤维的制备方法(申请号：CN201410221494.6)”将带有抗菌基团的单体与高温引发剂2,3
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二甲基
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2,3
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二苯基丁烷(DMDPB)与再生聚酯切片混合，通过双螺杆挤出机熔融反应挤出造粒，再熔融纺丝得到抗菌再生聚酯纤维；中国专利“一种铜离子抗菌再生聚酯纤维的加工方法(申请号：CN20191166358.0)”将铜化合物与再生聚酯切片混合，利用双螺杆挤出机挤出造粒，再熔融纺丝得到铜离子抗菌再生聚酯纤维；专利申请号为200710023690的“一种有色抗菌吸湿排汗纳米永电负离子纤维”采用在聚酷切片中加入有机色母粒、季按盐系抗菌剂和纳米原料、矿物质，经螺杆挤出机混合反应，再通过异型喷丝板纺丝成纤。这类材料需要在聚酯熔融状态下制备，聚酯切片黏度高，不利于抗菌剂在聚酯纤维中的均匀分散，且所选用的抗菌剂对纤维亲水性、强度、亲肤性等有负面影响。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种抗菌再生聚酯短纤维的制备方法，本专利技术选用天然抗菌剂丁香酚作为抗菌功能性组元，其与人体具有较好的相容性。将丁香酚接枝固定在ZIF67纳米颗粒上，使其具有高的负载浓度和稳定的负载效果。再将负载了丁香酚的ZIF67颗粒引入到再生聚酯溶液中，可保证抗菌剂在再生聚酯中的均匀分散以及聚酯短纤持久的抗菌能力。利用沉析法制得的再生聚酯短纤具有比表面积大、形态柔软、在水中易分散的有点，在特种纸和无纺布制备领域具有潜在的应用价值。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种抗菌再生聚酯短纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0008]1)将硝酸钴与十六烷基三甲基溴化铵、2
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甲基咪唑、水混合，得到混合液；
[0009]2)将所述步骤1)得到的混合液在25℃下反应20min，得到ZIF67纳米颗粒；
[0010]3)将所述步骤2)得到的ZIF67纳米颗粒分散于硫酸钾溶液中，得到分散液；
[0011]4)将所述步骤3)得到的分散液与丁香酚溶液混合，得到待反应液，将所述待反应液进行双烯合成反应，得到负载丁香酚的ZIF67纳米颗粒；
[0012]5)将再生聚酯与溶剂混合，得到再生聚酯浆料，将所述再生聚酯浆料与所述步骤4)得到的负载丁香酚的ZIF67纳米颗粒混合，得到混合浆料；
[0013]6)将所述步骤5)得到的混合浆料滴入高速剪切的水中，连续处理5～10min，得到抗菌再生聚酯短纤维。
[0014]优选的，所述步骤1)混合液中硝酸钴的浓度为12.5μmol/L，2
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甲基咪唑的浓度为700mmol/L，十六烷基三甲基溴化铵的浓度为0.01～0.1g/L。
[0015]优选的，所述步骤3)分散液中ZIF67纳米颗粒的浓度为3～10g/L；
[0016]所述硫酸钾溶液的浓度为0.5～2mol/L，所述硫酸钾溶液的pH值为8.0～10.0。
[0017]优选的，所述步骤4)待反应液中ZIF67纳米颗粒与丁香酚的质量比为10～100:1。
[0018]优选的，所述步骤4)丁香酚溶液的浓度为0.1～1g/L，所述丁香酚溶液的溶剂为乙醇。
[0019]优选的，所述步骤4)双烯合成反应的条件包括：温度为50～90℃，时间为8～24h。
[0020]优选的，所述步骤5)再生聚酯浆料中再生聚酯的浓度为50～150g/L；
[0021]所述溶剂为二氯甲烷和三氟乙酸，所述二氯甲烷和三氟乙酸的体积比为3:7。
[0022]优选的，所述步骤5)混合浆料中负载丁香酚的ZIF67纳米颗粒的浓度为2～10g/L，再生聚酯的浓度为50～150g/L。
[0023]优选的，所述步骤6)高速剪切的剪切速度为5000～9000rpm。
[0024]优选的，所述步骤5)再生聚酯与溶剂混合的温度为25℃，所述混合的时间为30min。
[0025]本专利技术的有益效果为：
[0026](1)本专利技术选用天然抗菌剂丁香酚作为抗菌功能性组元，其与人体具有较好的相容性；
[0027](2)利用ZIF67纳米颗粒负载丁香酚，通过双烯合成反应将其固定在ZIF67纳米颗粒上，有利于丁香酚高的负载浓度和稳定的负载效果；
[0028](3)将负载了丁香酚的ZIF67纳米颗粒加入到含有再生聚酯的有机溶剂中，可以保证其均匀分散；
[0029](4)再生聚酯短纤的成型是在室温下完成，有助于节能、环保；
[0030](5)利用沉析法制得的再生聚酯短纤具有比表面积大、形态柔软、在水中易分散的有点，在特种纸和无纺布制备领域具有潜在的应用价值。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0032]图1为实施例1制备的负载了丁香酚的ZIF67纳米颗粒的场发射扫描电镜照片；
[0033]图2为实施例1制备的沉析纤维的光镜照片；
[0034]图3为实施例1得到的抗菌再生聚酯沉析纤维的实物图。
具体实施方式
[0035]本专利技术提供了一种抗菌再生聚酯短纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0036]1)将硝酸钴与十六烷基三甲基溴化铵、2
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甲基咪唑、水混合，得到混合液；
[0037]2)将所述步骤1)得到的混合液在25℃下反应20min，得到ZIF67纳米颗粒；
[0038]3)将所述步骤2)得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌再生聚酯短纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将硝酸钴与十六烷基三甲基溴化铵、2
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甲基咪唑、水混合，得到混合液；2)将所述步骤1)得到的混合液在25℃下反应20min，得到ZIF67纳米颗粒；3)将所述步骤2)得到的ZIF67纳米颗粒分散于硫酸钾溶液中，得到分散液；4)将所述步骤3)得到的分散液与丁香酚溶液混合，得到待反应液，将所述待反应液进行双烯合成反应，得到负载丁香酚的ZIF67纳米颗粒；5)将再生聚酯与溶剂混合，得到再生聚酯浆料，将所述再生聚酯浆料与所述步骤4)得到的负载丁香酚的ZIF67纳米颗粒混合，得到混合浆料；6)将所述步骤5)得到的混合浆料滴入高速剪切的水中，连续处理5～10min，得到抗菌再生聚酯短纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)混合液中硝酸钴的浓度为12.5μmol/L，2
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甲基咪唑的浓度为700mmol/L，十六烷基三甲基溴化铵的浓度为0.01～0.1g/L。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)分散液中ZIF67纳米颗粒的浓度为3～10g/L；所述硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡玉荣，章晴，张勇，吴科平，
申请(专利权)人：浙江理工大学象山针织研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：