【技术实现步骤摘要】
本申请涉及纺织领域，具体涉及一种抗菌阻燃聚酯纤维母粒、纤维及其制备方法。
技术介绍
1、聚酯纤维俗称涤纶，因其具有出色的抗皱性、耐光、耐酸、耐碱性好，强度高，价格低廉，使得聚酯纤维广泛应用于纺织品和服装制造等领域。随着人们生活水平的提高，人们对环保、安全、健康的意识越来越强，对纺织品的功能性要求越来越高，如抗菌、抗紫外线、凉感、阻燃、保暖以及保健效果等功能性。根据不同用途需要不同的功能效果，夏天户外衣物，人们希望衣物既可以阻挡紫外线又具有凉感效果，冬季则以保暖为主。不论四季如何变化抗菌和阻燃等功能性都是需要的。
2、目前，制造抗菌功能纤维的技术有母粒共混改性技术、原位聚合、后整理等方法。采用后整理涂覆法制备抗菌纤维，会大量废水产生，污染环境，所制织物手感硬、抗菌耐久性差；原位聚合法制备抗菌纤维时工艺复杂且控制难度大，生产成本高。母粒共混技术制备的抗菌纤维工艺流程短，方法简单易操作，织物耐久耐洗性优良。
3、抗菌剂主要分为有机抗菌剂、无机抗菌剂和天然抗菌剂。其中，有机系抗菌剂多在外观、耐热性、安全性、树脂亲和性等方面存在问题。与有机抗菌剂相比，无机抗菌剂具有抗菌能力强、持久且热稳定性好，常用的无机抗菌剂有银离子抗菌剂、锌离子抗菌剂和铜离子抗菌剂。银离子抗菌剂粒径较小、且属于重金属，长期接触对人身体健康有危害；在使用无机系抗菌剂时，存在添加量大，摩擦易脱落即不耐洗涤，与水或溶剂接触而溶解析出等问题。
4、与合成有机抗菌剂和无机抗菌剂相比，天然抗菌剂通常是从植物、动物或生物体中提取的，其原料来源广泛
5、对于聚酯纤维的阻燃研究大多集中在后处理和原位聚合，由于原位聚合法制备的阻燃切片在加工过程中损失严重，且极易降解使得加工温度变窄，大大限制的此方法的应用；后处理法技术成熟，但污染严重，且不耐洗涤；目前市场上专门针对聚酯纺丝的添加型阻燃剂仅有科莱恩的op950。不管是哪种方式的阻燃处理都是引入磷元素，会造成环境污染，还有一定的毒性。随着海洋废弃物的开发，海藻纤维不仅具有生物相容性、抑菌防霉性，还具有高阻燃性，极限氧指数高达45％以上，不产生熔滴现象，是很好的抑菌阻燃材料。
6、近年来，也有专利专利技术将具有抗菌效果的草本提取物进行改性后再与聚合物制成母粒，然后用于纺丝。其改性方法有用多孔载体进行负载、直接制备成微胶囊或对负载后的粒子进行包覆，用于制备微胶囊外壳和包覆外壳原料有合成高分子、半合成高分子和天然高分子材料。合成高分子材料如聚氨基酸、酚醛树脂、聚磷酸铵密胺等制作外壳时，因多数草本植物提取物不耐高温而不适用。天然高分子材料具有无毒、易成膜、良好的生物相容性和可再生性等特点，适合作为微胶囊外壳或包覆外壳。目前常用的明胶、阿拉伯胶、麦芽糊精等不耐高温，无法用于200-300℃高温加工。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供了一种抗菌阻燃聚酯纤维母粒、纤维及其制备方法。选用贝壳粉做载体负载具有抗菌效果的草本植物提取物，后用海藻酸钙进行包覆，再用壳聚糖进行包覆并交联制备成草本提取物/贝壳粉/海藻酸钙/壳聚糖微球的抗菌微球。该抗菌微球具有阻燃、抗菌和耐高温加工的效果，可通过熔融制备抗菌阻燃母粒和纤维。
2、实现上述目的，专利技术人提供了一种抗菌阻燃聚酯纤维母粒，所述抗菌阻燃聚酯纤维母粒包括以下质量份的组分：聚酯49-69.5质量份、分散剂0.5-1质量份、抗菌阻燃微球30-50质量份；所述抗菌阻燃微球由内到外包括内核、中间层和外层，所述内核为抗菌改性贝壳粉、所述中间层为海藻酸钙包覆层、所述外层为壳聚糖包覆层，所述抗菌改性贝壳粉为吸附草本植物提取物的贝壳粉；所述草本植物提取具有抗菌功能；所述聚酯的粒径为50-60目，所述贝壳粉的粒径为200-1000nm。
3、本技术方案中的植物提取物、贝壳粉、海藻酸钙以及壳聚糖都具有抗菌作用，其中植物提取物抗菌效果最强，为主要抗菌剂。而海藻酸钙和壳聚糖都是具有一定的抗菌性和生物相容性的可用作壁材的天然高分子。在研发中发现改性贝壳粉直接包覆壳聚糖，壳聚糖上的官能团与草本植物提取物发生反应，降低抗菌效果的同时，也会降低交联程度。而改性贝壳粉直接包覆海藻酸钙，海藻酸钙在200℃以上开始分解产生中间产物，达不到像聚酯类聚合物的加工温度，形成的微球耐高温效果不好。因此，本技术方案采用了具有阻燃和抗熔滴的海藻酸钙作为中间层进行包覆，再用壳聚糖进行二次包覆，有耐高温壳聚糖作为外壳，有效保护微球的结构构型，同时避免了壳聚糖上官能团与草本植物提取物反应。这样形成的母粒可以同时达到阻燃、抗菌和耐高温加工的效果。
4、海藻酸钙不溶于水，无法直接包覆抗菌改性贝壳粉，故采用先加入海藻酸盐包覆，再将包覆层转化为海藻酸钠，本技术方案中s3\s4步骤采用的包覆方法稳定、能量化生产、且包覆粒径小。
5、本技术方案将贝壳粉的粒径控制在200-1000nm，可以很好的负载植物提取物的抗菌成分，还可以保证在两次包覆后制备的抗菌微球的粒径在400-1500nm范围内，从而提高抗菌阻燃母粒在聚合物中的分散性、均匀性以及稳定性。而试验中发现，贝壳粉的平均粒径小于200nm时，贝壳粉本身的空隙结构被破坏，负载效率差，粒径过小还容易发生团聚，难以分散；而贝壳粉粒径过大则会导致抗菌微球的粒径过大，不利于熔融纺丝，在熔融纺丝过程中容易堵塞喷丝板情况。
6、区别于现有技术，上述技术方案采用贝壳粉做载体负载具有抗菌效果的草本植物提取物，后用海藻酸钙进行包覆，再用壳聚糖进行包覆并交联制备成草本提取物-贝壳粉/海藻酸钙/壳聚糖微球的抗菌微球。该抗菌微球具有阻燃、抗菌和耐高温加工的效果，可通过熔融制备抗菌阻燃母粒和纤维。
7、在一些实施例中，所述贝壳粉的粒径为500-800nm。
8、在一些实施例中，所述抗菌阻燃微球的粒径为400nm-1500nm。
9、在一些实施例中，所述抗菌阻燃微球的粒径为600-1000nm。
10、在一些实施例中，所述草本植物提取物、贝壳粉、海藻酸钙、壳聚糖质量比为1-2:1:1-2:1-3。
11、本技术方案中的植物提取物、贝壳粉、海藻酸钙以及壳聚糖都具有抗菌作用，其中植物提取物抗菌效果最强，为主要抗菌剂，所以成分不能过低，否则抗菌效果不佳，若是含量过多，无法完全负载于贝壳粉中。
12、海藻酸钙除了具有抗菌作用外，还是主要起阻燃效果的成分，海藻酸钙成分过少，一是无法完全包覆负载植物提取物的贝壳粉，二是无法达到阻燃和抗熔滴的效果；海藻酸钙成分过多，虽然阻燃效果较好，但是为了将海藻酸钙全部包覆在内，需要更多的壳聚糖进行包覆，这样抗菌微球中主要抗菌剂植物提取物的含本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述抗菌阻燃聚酯纤维母粒包括以下质量份的组分：聚酯49-69.5质量份、分散剂0.5-1质量份、抗菌阻燃微球30-50质量份；所述抗菌阻燃微球由内到外包括内核、中间层和外层，所述内核为抗菌改性贝壳粉、所述中间层为海藻酸钙包覆层、所述外层为壳聚糖包覆层，所述抗菌改性贝壳粉为吸附草本植物提取物的贝壳粉；所述草本植物提取具有抗菌功能；所述聚酯的粒径为50-60目，所述贝壳粉的粒径为200-1000nm。
2.根据权利要求1所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述贝壳粉的粒径为500-800nm。
3.根据权利要求1所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述抗菌阻燃微球的粒径为400nm-1500nm。
4.根据权利要求3所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述抗菌阻燃微球的粒径为600-1000nm。
5.根据权利要求3所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述草本植物提取物、贝壳粉、海藻酸钙、壳聚糖质量比为1-2:1:1-2:1-3。
6.根据权利要求1所述的抗菌阻燃聚酯
7.根据权利要求1所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述抗菌阻燃微球的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述S4步骤中，CaCl2溶液质量体积百分比浓度为10％-12％。
9.一种抗菌阻燃聚酯纤维母粒的制备方法，其特征在于，所述抗菌阻燃聚酯纤维母粒的制备方法包括以下步骤：
10.一种抗菌阻燃聚酯纤维，其特征在于，所述抗菌阻燃聚酯纤维采用权利要求1-8任一所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒制备。
...【技术特征摘要】
1.一种抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述抗菌阻燃聚酯纤维母粒包括以下质量份的组分：聚酯49-69.5质量份、分散剂0.5-1质量份、抗菌阻燃微球30-50质量份；所述抗菌阻燃微球由内到外包括内核、中间层和外层，所述内核为抗菌改性贝壳粉、所述中间层为海藻酸钙包覆层、所述外层为壳聚糖包覆层，所述抗菌改性贝壳粉为吸附草本植物提取物的贝壳粉；所述草本植物提取具有抗菌功能；所述聚酯的粒径为50-60目，所述贝壳粉的粒径为200-1000nm。
2.根据权利要求1所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述贝壳粉的粒径为500-800nm。
3.根据权利要求1所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述抗菌阻燃微球的粒径为400nm-1500nm。
4.根据权利要求3所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述抗菌阻燃微球的粒径为600-1000nm。
5.根据权利要求3所述的抗菌阻燃聚酯纤维母粒，其特征在于，所述草本...
【专利技术属性】
技术研发人员：王方方，李天源，王军，李博澜，张瑞木，林怡然，王佳，张俊峰，吴建通，
申请(专利权)人：福建华峰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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