抗菌抗静电多功能尼龙６纤维及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种抗菌抗静电多功能尼龙６纤维，其组分包括：０．５～３ｗｔ％银系纳米无机金属化合物、０．１～０．５ｗｔ％分散剂及９６～９９ｗｔ％尼龙６切片；其制备包括：将经过硅烷偶联剂修饰后的银系纳米无机金属氧化物、分散剂和尼龙６切片通过高速搅拌机充分搅拌后，进入双螺杆挤出机进行熔融挤出，然后通过切粒得母粒；再将母粒和尼龙６切片在纺丝设备中进行熔融共混纺丝，经绕丝拉伸后，即得所要的上述抗菌抗静电多功能尼龙６纤维。该多功能尼龙６纤维不仅体积电阻率有明显下降，且同时具有抗静电、抗菌防臭、耐洗涤、安全无害、可纺性及后加工性良好等优点；且制备方法简单，成本低，对环境友好，具有良好的经济效益，适合工业化生产。

Antibacterial and antistatic multifunctional nylon 6 fiber and preparation and application thereof

The invention relates to a multifunctional antibacterial antistatic nylon 6 fiber, which comprises the following components: 0.5 ~ 3wt% of silver nano inorganic metal compounds, 0.1 ~ 0.5wt% and 96 ~ 99wt% dispersing agent of nylon 6 chips; the preparation comprises the following steps: after the silane coupling agent modified silver nano inorganic metal oxide, dispersing agent and nylon 6 slice through high speed stirring, enter into a double screw extruder for melt extrusion, and then through cutting to the masterbatch masterbatch; and nylon 6 chips in spinning equipment were melt blended, by wire drawing, namely to the antimicrobial and antistatic function of nylon 6 fiber. The multifunctional nylon 6 fiber not only volume resistivity decreased significantly, and also has antistatic and antibacterial deodorant, wash resistance, safety, processability, spinnability and good advantages; and the preparation method is simple, low cost, environmentally friendly, with good economic benefits, suitable for industrialized production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属功能尼龙6纤维及其制备和应用领域，特别是涉及一种抗菌抗静电多功 能尼龙6纤维及其制备和应用。
技术介绍
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，功能性纺织品呈现出了越来越广阔 的发展空间，其应用领域已渗透到国民经济各个领域，性能已不仅仅局限于单一功能而是 趋向多功能、高功能、复合功能的方向发展。功能性纺织品的开发满足了纺织品在日益增长 的国民经济和国防建设中的特殊用途的需求，为企业生存、发展和繁荣提供了根本保证。 静电现象在尼龙6的生产、加工和使用过程中是非常普遍的。由于尼龙6的体积 电阻率在IOQ cm左右，一旦带上静电，便很难消除，作为服用纺织品，使人们穿着时感 到不舒服；在煤矿井下、纺织器材、电子电器等行业的特定工作环境或动态运行条件下，这 些电荷的积聚将可能造成很大危害，故要求尼龙6的制品在具有较高的力学性能的同时还 具有抗静电功能，以满足使用的特性需要。此外，人们使用的纺织品上一般都存在着微生 物，它们在适宜的条件下迅速繁殖，使纺织纤维表面附着杂色、变色、脆化、霉变、虫蛀等，当 织物与人体接触时，还能引起人体皮肤感染。这些微生物分泌的酶还能分解汗水中的糖分、 脂肪酸、皮脂和皮屑以及其它人体分泌物，使织物产生臭味。近年来，通过在高分子材料中 添加适量的抗菌剂制备出的抗菌材料也已经引起了学者的广泛关注。这种新兴功能材料自 身具有抑制和杀灭有害微生物的功能，在其使用的过程中，能够有效地切断人类与致病菌 的接触，减少疾病的传播。在抗菌材料被广泛利用的趋势下，抗菌剂的研制与开发正成为高 分子材料添加助剂研究领域的热点之一。专利(申请号200610037304. 0)抗静电尼龙纤 维及其制备方法公开的抗静电尼龙纤维使以重量分数计包括89 96份的尼龙6切片、 3 10份的聚合物型抗静电剂、1份加工助剂。制备方法克服了过去的复杂、难于控制等， 纤维的抗静电性能可调节，可获得优良的抗静电性能，且具有长效抗静电性。专利(申请号 02110160. 4)—种含纳米粒子抗菌纤维的制造方法公开了以纳米粒子为抗菌杀菌剂，用 溶液纺丝方法制备抗菌纤维的一种方法，此专利同样可适用于熔融纺丝的高聚物(聚酯、 聚丙烯、尼龙6等)。通过此方法制得的纤维中纳米粒子分散均匀，纤维力学性能良好，而且 具有抗菌功能。但上述的纤维都只具有单一抗静电或抗菌功能，在短时间内抗静电或抗菌 效果不太理想，而且单一功能的产品已经不能满足市场需求，多种功能的复合化已成为近 年来功能性产品的开发重点。 为了满足人们对纺织品提出的抗菌和抗静电的要求，进一步拓宽尼龙的应用领域 及保障尼龙树脂在现有用途中的高质量，有必要对尼龙进行抗静电抗菌的综合改性，使尼 龙纤维表面电阻和体积电阻降至一定值，同时，增强其抗菌性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种抗菌抗静电多功能尼龙6纤维及其制备和应用，该多功能尼龙6纤维不仅体积电阻率有明显下降，且同时具有抗静电、抗菌防臭、 耐洗涤、安全无害、可纺性及后加工性良好等优点；且制备方法简单，成本低，对环境友好， 具有良好的经济效益，适合工业化生产。 本专利技术的一种抗菌抗静电多功能尼龙6纤维，其组分包括0. 5 3wt^银系纳米 无机金属化合物、0. 1 0. 5wt^分散剂及96 99wt^尼龙6切片。 所述的银系纳米无机金属化合物是含有Ag+的以纳米氧化锌为载体的无机复合材 料，并且均匀分散于纤维的内部及表层，该银系纳米无机金属化合物的粒径为20 200mn ; (其中Ag+和Zn2+的比例为0. 05 0. 1) 所述的银系纳米无机金属化合物是采用硅烷偶联剂经过表面修饰的，硅烷偶联剂 用量为银系纳米无机金属化合物重量的2 8% ; 所述的分散剂为聚氧化乙烯或聚乙烯蜡。 本专利技术的一种抗菌抗静电多功能尼龙6纤维的制备方法，包括 (1)抗菌抗静电多功能尼龙6母粒的制备 将经过硅烷偶联剂修饰后的银系纳米无机金属化合物、分散剂及尼龙6切片按质 量比(10 20) : (1 2) : (78 89)混合，通过高速搅拌机充分搅拌后，进入双螺杆挤 出机进行熔融挤出，然后通过切粒机进行切粒，即得抗菌抗静电多功能尼龙6母粒；其中硅 烷偶联剂用量为银系纳米无机金属化合物重量的2 8% ; (2)纺制抗菌抗静电多功能尼龙6纤维 将上述制得的抗菌抗静电多功能尼龙6母粒和尼龙6切片按质量比1 : 5 10 混合后，加入纺丝设备中，在螺杆温度为270 30(TC，进行熔融共混纺丝，经绕丝拉伸后， 即得抗菌抗静电多功能尼龙6纤维。 所述步骤(1)中的银系纳米无机金属化合物是含有Ag+的以纳米氧化锌为载体的 无机复合材料，其粒径为20 200mn ;(其中Ag+和Zn2+的比例为0. 05 0. 1) 所述步骤(1)中的分散剂为聚氧化乙烯或聚乙烯蜡。 本专利技术的抗菌抗静电多功能尼龙6纤维作为纺制材料可广泛应用于服装行业、地毯业、制作外衣、内衣、鞋袜、风雨衣、一次性卫生用品及装饰织物等领域。 本专利技术在尼龙6纤维中添加了银系纳米无机金属化合物，当银系纳米无机金属化合物添加量在该纤维中占干重0. 5 3%时，可使其体积电阻率下降至109-101QQ cm ;对于尼龙6纤维的抗菌性，参照美国AATCC100-2004后整理抗菌织物的抗细菌性评价标准，在广州工业微生物检测中心进行了检测，抗菌性检测结果表明本专利技术对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀菌率均达99%以上，经水洗50次后仍能保持原有的抗菌性能。 有益效果 本专利技术的多功能尼龙6纤维不仅体积电阻率有明显下降，且同时具有抗静电、抗 菌防臭、耐洗涤、安全无害、可纺性及后加工性良好等优点；该制备方法简单，成本低，对环 境友好，具有良好的经济效益，适合工业化生产。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术 而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人4员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。 实施例1 在反应釜中加入银系纳米氧化锌10公斤和硅烷偶联剂(KH-560) 200g，并加入反 应物体积的5倍无水乙醇做溶剂，加热至80°C ，搅拌反应4小时，冷却至室温过滤，所得到 白色产物真空干燥后得粉状产物。然后称取89公斤尼龙6切片，10公斤修饰后的银系纳 米氧化锌，1公斤分散剂(聚氧化乙烯)，经过高速搅拌机充分搅拌后，进入双螺杆挤出机进 行熔融挤出造粒，挤出温度220 260°C，即得抗菌抗静电多功能尼龙6母粒。所制得的抗 静电抗菌多功能母粒再与尼龙6切片以1 : 9加入熔融纺丝设备中，在螺杆温度为270 30(TC，采用800m/min纺丝速度进行纺丝，经巻绕、拉伸后，即得所要的上述多功能尼龙6纤 维。 实施例2 在反应釜中加入银系纳米氧化锌10公斤和硅烷偶联剂(KH-570) 200g，并加入反 应物体积的7倍无水乙醇做溶剂，加热至80°C ，搅拌反应4小时，冷却至室温过滤，所得到白 色产物真空干燥后得粉状产物。然后称取39公斤尼龙6切片，10公斤修饰后的银系纳米氧 化锌，1公斤分散剂(聚乙烯蜡)，经过高速搅拌机充分搅拌后，进入双螺杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌抗静电多功能尼龙６纤维，其组分包括：０．５～３ｗｔ％银系纳米无机金属化合物、０．１～０．５ｗｔ％分散剂及９６～９９ｗｔ％尼龙６切片。

【技术特征摘要】
一种抗菌抗静电多功能尼龙6纤维，其组分包括0.5～3wt％银系纳米无机金属化合物、0.1～0.5wt％分散剂及96～99wt％尼龙6切片。2. 根据权利要求1所述的一种抗菌抗静电多功能尼龙6纤维，其特征在于所述的银 系纳米无机金属化合物是含有Ag+的以纳米氧化锌为载体的无机复合材料，并且均匀分散 于纤维的内部及表层，该银系纳米无机金属化合物的粒径为20 200mn，其中Ag+和Zn2+的 比例为0. 05 0. 1。3. 根据权利要求1所述的一种抗菌抗静电多功能尼龙6纤维，其特征在于所述的银 系纳米无机金属化合物是采用硅烷偶联剂经过表面修饰的，硅烷偶联剂用量为银系纳米无 机金属化合物重量的2 8% 。4. 根据权利要求1所述的一种抗菌抗静电多功能尼龙6纤维，其特征在于所述的分 散剂为聚氧化乙烯或聚乙烯蜡。5. —种抗菌抗静电多功能尼龙6纤维的制备方法，包括(1) 抗菌抗静电多功能尼龙6母粒的制备将经过硅烷偶联剂修饰后的银系纳米无机金属化合物、分散剂及尼龙6切片按质量比 10 20 : 1 2 : 78 89混合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾莉琴，梁伟东，肖茹，应莹，陈欣，林华纲，
申请(专利权)人：东华大学，广东新会美达锦纶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]