專利名稱：全消光抗菌滌綸纖維及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滌綸纖維領(lǐng)域，尤其涉及一種抗菌全消光滌綸纖維、 及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
滌綸(PET )纖維因其成本低、性能優(yōu)良、用途廣泛，日益受到人們 重視。從1953年美國人幵始生產(chǎn)滌綸，到2006年，全世界滌綸纖維總 產(chǎn)量為2027萬噸，成為運用最為廣泛的纖維。
近幾年人們對PET纖維提出了許多改性方法使織造織物及服裝更具 有穿著的舒適性和衛(wèi)生性。但長期以來PET纖維不能實現(xiàn)多種功能性共 存，限制了織物品種的多樣化。
近年來，有關(guān)PET纖維風格化和抗菌性能的提高的研究已分別有了突 破性的進展，但如何將這兩項功能有機結(jié)合，實現(xiàn)纖維全消光與高效抗菌 的統(tǒng)一，己引起了國內(nèi)外學者的關(guān)注。
當前滌綸抗菌纖維改性方法可以歸納為以下四個方面。 一是采用化學 技術(shù)，將抗菌基團接枝到纖維表面的反應(yīng)基上。對于不具備反應(yīng)基的物質(zhì)， 要引入反應(yīng)基，使纖維具備化學改性的條件。二是采用物理改性技術(shù)，使 抗菌劑滲入纖維表層較深部位。比如，開發(fā)表面粗糙的微孔化的纖維，在 后整理時有利于抗菌劑滲入纖維表層以下。還可以在紡絲過程中把抗菌劑 摻加到紡絲油劑之內(nèi)，抗菌劑在纖維的冷凝收縮和牽伸收縮時能包容在表 層以下的部位。三是把抗菌劑與滌綸切片共混后紡出纖維，這是開發(fā)抗菌
纖維的主要的手段。
一般講，滌綸多采用無機抗菌劑用熔融紡絲法，有機抗菌劑則多用在 后處理方面。最后，也即方法四是復合紡絲技術(shù)。對于芯鞘纖維，抗菌劑 可以只摻加到鞘層中，這不僅節(jié)省原料，而且有利于保持纖維的基本性能。 對于并列纖維，摻有抗菌劑的聚合物可以作為并列的一個成分。如以下文 獻報道的技術(shù)-
1、戴晉明，張蕊萍；抗菌材料在紡織品中的應(yīng)用；化纖與紡織技術(shù)， 2005年3月，第l期；P31—34; 2、李燕飛，安玉山；抗菌劑和抗菌織物 加工方法及展望；山東紡織科技，2003年第6期P45—48; 3、紀旭，熊 金飪抗菌劑研究進展；實用藥物與臨床2005年第8巻第1期；P45—47 4、師利芬，張一心抗菌纖維及其最新研究進展；紡織科技進展2005年 第1期；P4—6; 5、石宏亮；利用納米技術(shù)開發(fā)抗菌纖維的探討；產(chǎn)業(yè)用 紡織品2001年第6期；P13—15; 6、虞振飛，劉吉平；納米無機抗菌劑
的分類與抗菌機理研究；中國個體防護裝備，2004年第3期P10—13; 7、 盧滇楠，周軒榕，邢曉東，王曉工，劉錚；表面接枝季銨鹽型聚合物的纖 維素纖維——滅菌機理研究；高分子學報，2004年01期。
除了追求抗菌的功能效果外對于面料的風格也是消費者所關(guān)心的問 題，添加全消光絲加工制作的布光澤柔和更接近天然效果，所以全消光面 料顯的更高檔，更受消費者的親睞。PET的消光度是以二氧化鈦(Ti02)的 百分比含量來定的，二氧化鈦Ti02為0.3~0.5%時屬于半消光，二氧化鈦 Ti02為0.5~1.5%時屬于消光，二氧化鈦Ti02為1.5~3%時屬于全消光。
研究表明采用原位生成法合成的不同納米Ti02含量的PET納米復合樹
脂，納米粒子在PET基體中的分散性和無機納米粒子的引入可對PET樹脂 熱性能的影響，(原位生成法合成PET/納米Ti02復合材料I .復合樹脂的結(jié) 構(gòu)和性能表征《功能材料>>2004年21期董衛(wèi)衛(wèi)等)同時高含量的Ti02 在FDY纖維生產(chǎn)中作為成核劑、增塑劑，具有良好的增塑作用，能夠較好地 改善熔體的流動性能,提高產(chǎn)品染色性能.(<<廣東化纖〉>2002年01期李 喜亮)氧化鈦的加入除了可以改變纖維風格外通過工藝調(diào)整還能改善熔體 流動性的特點影響紡絲效果。
但是，上述技術(shù)以及文獻報道的方法，存在著功能性單一的缺陷，因 此，還不足以滿足紡織領(lǐng)域的需要。隨著現(xiàn)代纖維多種功能性并存的特點， 要求最佳的纖維設(shè)計是在增加功能的同時不能降低纖維其他力學性能和成 品率。而目前的功能纖維往往存在纖維CV值過高，次品率增加。
本發(fā)明的目的是提供一種全消光抗菌滌綸纖維及其制備方法和應(yīng)用， 以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本發(fā)明的全消光抗菌滌綸纖維，以重量份數(shù)計，其組分和重量份數(shù)含 量包括
改性抗菌劑0.5 3份，全消光滌綸成纖聚酯99.5 97份； 所說的改性抗菌劑為一種以磷酸鋯為載體，負載有Ag離子的抗菌粉 體，并含有P20s，組分的重量比為
Ag : p2o5: Zr02=o.05 o.i: i i.05:卜1.05;
改性抗菌劑在載體中的平均粒徑為200 750nm; 上述的改性抗菌劑可以采用市售產(chǎn)品，如上海上惠納米科技有限公司 的產(chǎn)品；
或所說的改性抗菌劑是一種硅酸鹽，其分子式為
WM20 XAl203.YSi02.ZH20;
其中M為金屬離子如Na或者Ag; W、 X、 Y、 Z分別為1-100; 硅酸鹽平均粒徑為600~2500nm。
上述的改性抗菌劑可以采用ZL 02102183.X文獻公開的方法進行制備, 或者采用市售產(chǎn)品，如上海康必達科技實業(yè)有限公司的產(chǎn)品。
所說的全消光滌綸成纖聚酯分子量為20000~22000，其中，100重量份 的聚酯，含有0.5-3份的氧化鈦，為商業(yè)化產(chǎn)品，如金山石化公司的牌號為 CD-300產(chǎn)品；
上述的全消光抗菌滌綸纖維的制備方法包括如下步驟
將0.5 3重量份的改性抗菌劑和全消光滌綸成纖聚酯總重量的25 35 %，在造粒機中共混、擠出、切粒制備出抗菌母粒，共混溫度為250 290 °C;
然后將上述的抗菌母粒與余量的全消光滌綸成纖聚酯在螺桿擠壓機 中，加熱熔融、擠出，再采用本領(lǐng)域公知的方法，通過噴絲頭噴絲、冷卻 成形，制得本發(fā)明的全消光抗菌滌綸纖維。 、 所說的造粒機和螺桿擠壓機均為本領(lǐng)域通用的設(shè)備。 所制備的全消光抗菌滌綸纖維可應(yīng)用于服用領(lǐng)域、裝飾領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)領(lǐng) 域，制備各類抗菌裝飾用墻體織物、抗菌工作服、抗菌面料。 本發(fā)明的全消光抗菌滌綸纖維，抗菌劑添加量少，性能優(yōu)良，抗菌劑與消 光劑協(xié)同作用，紡絲性能得以改善，抗菌效果好、與高分子材料相容性好、
基本不影響材料的原有性能及生產(chǎn)要求。采用全消光聚酯與抗菌母粒共混 紡絲生產(chǎn)工藝容易實現(xiàn)，便于改善抗菌纖維紡絲效果同時賦予纖維全消光 特性。本方法制造的抗菌滌綸長絲性能指標符合標準要求，纖維柔軟富有 彈性，抗菌性能好，抗菌效期長。
具體實施例方式
實施例1
改性抗菌劑0.5重量份，全消光滌綸成纖聚酯99.5重量份。
將0.5重量份的改性抗菌劑和全消光滌綸成纖聚酯總重量的32%，在
造粒機中共混、擠出、切粒制備出抗菌母粒，共混溫度為27(TC;
然后將上述的抗菌母粒與余量的全消光滌綸成纖聚酯在螺桿擠壓機
中，加熱熔融、擠出，再采用本領(lǐng)域公知的方法，通過噴絲頭噴絲、冷卻
成形，制得本發(fā)明的全消光抗菌滌綸纖維。
改性抗菌劑為以磷酸鋯為載體，負載有Ag離子的抗菌粉體，并含有
P205，組分的重量比為-
Ag : p2o5: ZrO2=0.05 :i:i;
改性抗菌劑在載體中的平均粒徑為750nrn; 改性抗菌劑采用上海上惠納米科技有限公司的產(chǎn)品。 造粒機為SQ—2型，上?；C械四廠生產(chǎn)。 螺桿擠壓機為北京中麗制機化纖工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)。 質(zhì)量指標纖度50dtex、 CV%0.96，斷裂強度2.5CN/dtex,斷裂伸長 率121.8%,改性抗菌Ag離子載體在PET基體中平均分散相尺寸〈400nm， 抗菌Ag離子〈100nm,抗菌率〉99。/。，參考ASTMD 523標準以60°角測試
的光澤度不超過35%。
實施例2
改性抗菌劑3重量份，全消光滌綸成纖聚酯97重量份。
將3重量份的改性抗菌劑和全消光滌綸成纖聚酯總重量的28%，在造 粒機中共混、擠出、切粒制備出抗菌母粒，共混溫度為29(TC;
然后將上述的抗菌母粒與余量的全消光滌綸成纖聚酯在螺桿擠壓機 中，加熱熔融、擠出，再采用本領(lǐng)域公知的方法，通過噴絲頭噴絲、冷卻 成形，制得本發(fā)明的全消光抗菌滌綸纖維。
改性抗菌劑為硅酸鹽，其分子式為<formula>formula see original document page 9</formula>其中M為Ag;
W=5， X=10， Y=100， Z = l;
改性抗菌劑采用上海康必達科技實業(yè)有限公司的產(chǎn)品。 造粒機為SQ—2型，上海化工機械四廠生產(chǎn)。
螺桿擠壓機為北京化工機械廠北京中麗制機化纖工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)。
質(zhì)量指標纖度300dtex CV%0.95，斷裂強度2.7/dtex，斷裂伸長率125%. 改性抗菌Ag離子載體在PET基體中平均分散相尺寸〈1000nm，抗菌Ag 離子<10011111，抗菌率>99%，按照ASTM D 523標準以60°角測試的光澤 度不超過35%。
權(quán)利要求
1.一種全消光抗菌滌綸纖維，其特征在于，以重量份數(shù)計，其組分和重量份數(shù)含量包括改性抗菌劑0.5～3份，全消光滌綸成纖聚酯99.5～97份；所說的改性抗菌劑為一種以磷酸鋯為載體，負載有Ag離子的抗菌粉體，并含有P2O5，組分的重量比為Ag∶P2O5∶ZrO2=0.05～0.1∶l～1.05∶l～1.05；或所說的改性抗菌劑是一種硅酸鹽，其分子式為WM2O.XAl2O3.YSiO2.ZH2O；其中M為金屬離子如Na或者AgW、X、Y、Z分別為1～100。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全消光抗菌滌綸纖維，其特征在于，所說的 全消光滌綸成纖聚酯分子量為20000~22000。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全消光抗菌滌綸纖維，其特征在于，100重 量份的聚酯，含有0.5~3份的氧化鈦。
4. 制備權(quán)利要求l、 2或3所述的全消光抗菌滌綸纖維的方法，其特 征在于，包括如下步驟-將0.5 3重量份的改性抗菌劑和全消光滌綸成纖聚酯總重量的25 35 %在造粒機中共混、擠出、切粒制備出抗菌母粒；然后將上述的抗菌母粒與余量的全消光滌綸成纖聚酯在螺桿擠壓機 中，加熱熔融、擠出，通過噴絲頭噴絲、冷卻成形，制得本發(fā)明的全消光 抗菌滌綸纖維。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，制備抗菌母粒的共混溫 度為250 290°C 。
6. 根據(jù)權(quán)利1、 2或3所述的全消光抗菌滌綸纖維的應(yīng)用，其特征在 于，應(yīng)用于服用領(lǐng)域、裝飾領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，制備各類抗菌裝飾用墻體織 物、抗菌工作服、抗菌面料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種全消光抗菌滌綸纖維及其制備方法和應(yīng)用，以重量份數(shù)計，其組分和重量份數(shù)含量包括改性抗菌劑0.5～3份，全消光滌綸成纖聚酯99.5～97份。可應(yīng)用于服用領(lǐng)域、裝飾領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，制備各類抗菌裝飾用墻體織物、抗菌工作服、抗菌面料。本發(fā)明的全消光抗菌滌綸纖維，抗菌劑添加量少，性能優(yōu)良，抗菌劑與全消光劑協(xié)同作用，紡絲性能得以改善，抗菌效果好、與高分子材料相容性好、基本不影響材料的原有性能及生產(chǎn)要求。采用全消光聚酯與抗菌母粒共混紡絲生產(chǎn)工藝容易實現(xiàn)，便于改善抗菌纖維紡絲效果同時賦予纖維全消光特性。本方法制造的抗菌滌綸長絲性能指標符合標準要求，纖維柔軟富有彈性，抗菌性能好，抗菌效期長。
文檔編號D01F1/10GK101363141SQ200710044748
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日
發(fā)明者輝 談, 龍 陳, 明 顧 申請人:太倉市金輝化纖實業(yè)有限公司