一種鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,是主要由組分A和組分B通過復(fù)合紡絲而得的長(zhǎng)絲纖維,所述組分A為成纖高聚物切片(a),所述組分B是主要由成纖高聚物切片(a)的粉體、分散劑和鍍銀空心微珠制成的抗菌母粒。本發(fā)明抗菌纖維解決了因鍍銀空心微珠粒徑較大導(dǎo)致纖維易斷裂的問題,另外還提高了鍍銀空心微珠的分散性,本發(fā)明抗菌纖維不僅具有安全、高效廣譜抗菌性的優(yōu)點(diǎn),而且成本大大降低。本發(fā)明還公開了鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備方法。
【專利說明】一種鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功能纖維領(lǐng)域,尤其是涉及一種復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]抗菌纖維通常是將抗菌添加劑通過共混的方法加到纖維內(nèi)部或表層以內(nèi)的部分,這樣不僅使抗菌劑不易脫落,而且能通過纖維內(nèi)部的擴(kuò)散平衡,保持持久的抗菌效果。常用的抗菌添加劑一般可分為有機(jī)抗菌添加劑和無機(jī)抗菌添加劑兩大類,與有機(jī)抗菌添加劑相t匕,無機(jī)抗菌添加劑具有較好的耐熱和安全性,且具有抗菌能力強(qiáng)、耐久性好的優(yōu)點(diǎn),其中尤其以納米銀抗菌粉體的滅菌性能為人們所關(guān)注,納米銀抗菌粉體具有安全、高效廣譜抗菌性,添加有納米銀抗菌粉體的纖維織物殺菌抑菌總有效率超過99%。然而眾所周知,納米銀抗菌粉體價(jià)格非常昂貴,這限制了它的應(yīng)用。
[0003]空心微珠是微細(xì)粉末在高溫氣流中懸浮熔融或熔體在高壓氣流中霧化后,由于自身的表面張力而形成的細(xì)小、中空微珠,在空心微珠表面化學(xué)鍍銀得到的鍍銀空心微珠,利用空心微珠作為載體,鍍銀涂層作為殺菌層,具有密度小、殺菌層表面積大的特點(diǎn)。與納米銀抗菌粉體相比,鍍銀空心微珠能顯著降低成本。然而目前鍍銀空心微珠僅用作復(fù)合導(dǎo)電高分子材料的填料,用于提高材料對(duì)電磁波的吸收率和拓寬屏蔽帶。這是因?yàn)榭招奈⒅榱捷^大(微米級(jí)),添加到纖維中易造成纖維斷裂,從而限制了它在纖維方面的應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中納米銀抗菌纖維較昂貴的缺點(diǎn),以及鍍銀空心微珠粒徑較大使其在纖維上應(yīng)用受到限制的缺陷,提供一種成本較低、斷裂強(qiáng)力能滿足應(yīng)用要求的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維及其制備方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,是主要由組分A和組分B復(fù)合紡絲而得,所述組分A為聚丙烯切片,所述組分B是主要由聚丙烯切片粉體、分散劑和鍍銀空心微珠制成的抗菌母粒。
[0006]聚丙烯切片粉體由聚丙烯切片研磨所得。
[0007]優(yōu)選地,所述復(fù)合纖維中組分A占50?80%重量份,組分B占20?50%重量份。
[0008]優(yōu)選地,所述鍍銀空心微珠粒徑為I?3 μ m。
[0009]優(yōu)選地,所述復(fù)合纖維為并列型、裂離型、海島型、皮芯型的一種。
[0010]優(yōu)選地,所述組分B中聚丙烯切片粉體占60?70%重量份,分散劑占14?22%重量份,鍍銀空心微珠占16?18%重量份。
[0011]優(yōu)選地,所述分散劑包括聚乙烯醇、甘油和聚乙烯吡咯烷酮。
[0012]優(yōu)選地,所述分散劑中按質(zhì)量百分比聚乙烯醇占80?90%、甘油占7?15%、聚乙烯吡咯烷酮占3?5%。
[0013]優(yōu)選地,所述分散劑采用以下方法制備:將聚乙烯醇、甘油和聚乙烯吡咯烷酮混合,在40?50°C下經(jīng)過30?60分鐘的攪拌后,在90°C下予以干燥。[0014]一種鍍銀空心微珠抗菌復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備方法,包括以下步驟:
[0015](I)組分B的制備:將鍍銀空心微珠、分散劑混合,充分?jǐn)嚢韬螅尤刖郾┣衅垠w高速混合均勻,抽真空烘干,通過擠出機(jī)擠出,拉條切粒得組分B ;
[0016](2)復(fù)合紡絲制備抗菌纖維:使用聚丙烯切片作為組分A,將組分A和組分B通過復(fù)合熔融紡絲機(jī)紡絲制備得鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維。
[0017]優(yōu)選地,所述分散劑包括聚乙烯醇、甘油和聚乙烯吡咯烷酮。
[0018]優(yōu)選地,所述分散劑中按質(zhì)量百分比聚乙烯醇占80~90%、甘油占7~15%、聚乙烯吡咯烷酮占3~5%。
[0019]優(yōu)選地,所述分散劑采用以下方法制備:將聚乙烯醇、甘油和聚乙烯吡咯烷酮混合,在40~50°C下經(jīng)過30~60分鐘的攪拌后,在90°C下予以干燥。
[0020]步驟(1)中擠出機(jī)擠出溫度為190~200°C,擠出壓力≥5MPa。
[0021]利用復(fù)合熔融紡絲機(jī)紡制本發(fā)明鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,在保證紡絲機(jī)正常運(yùn)作的情況下,將干燥好的組分A和組分B分別加入各自所屬?gòu)?fù)合層的料桶中,依次通過熔融、計(jì)量、紡絲、卷繞等工序,制得本發(fā)明鍍銀空心微珠復(fù)合紡絲抗菌纖維。
[0022]本發(fā)明采用鍍銀空心微珠代替納米銀制造抗菌纖維,在具備安全、高效廣譜抗菌性優(yōu)點(diǎn)的情況下,成本顯著降低,采用復(fù)合紡絲的技術(shù)解決了因鍍銀空心微珠粒徑較大導(dǎo)致纖維易斷裂的缺點(diǎn),使鍍銀空心微珠能應(yīng)用于纖維中。另外,本發(fā)明選用聚乙烯醇、甘油和聚乙烯吡咯烷酮作為分散劑可以進(jìn)一步提高鍍銀空心微珠的分散性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1纖維截面顯微鏡表征圖
[0024]圖2是本發(fā)明對(duì)比實(shí)施例4纖維截面顯微鏡表征圖
[0025]圖3是本發(fā)明對(duì)比實(shí)施例5纖維截面顯微鏡表征圖
[0026]圖4是本發(fā)明對(duì)比實(shí)施例6纖維截面顯微鏡表征圖
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述,應(yīng)當(dāng)理解,此處所述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例鍍銀空心微珠采用常規(guī)空心微珠化學(xué)鍍工藝自制,簡(jiǎn)要步驟如下(可參考黃少?gòu)?qiáng)等《玻璃微珠表面化學(xué)鍍銀》,電鍍與涂飾):
[0029]A、空心玻璃微珠:選用市售5000目(I~3μπι)的空心微珠,過5000目不銹鋼篩
網(wǎng)兩次,然后干燥備用;
[0030] B、表面預(yù)處理:將篩選過的空心玻璃微珠依次采用HF溶液粗化一去離子水洗一311(:12溶液敏化一去離子水洗一膠體Pd溶液活化一水洗烘干等步驟處理,粗化、敏化和活化處理液配方均采用常規(guī)工藝配方;
[0031]C、化學(xué)鍍銀:將銀氨溶液和還原組分等體積混合,加入上述步驟所得玻璃微珠,在不斷攪拌下于室溫進(jìn)行反應(yīng),過濾烘干后制得相應(yīng)粒徑的鍍銀空心微珠。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例分散劑的制備方法為:將聚乙烯醇、甘油和聚乙烯吡咯烷酮混合,在40~50°C下經(jīng)過30~60分鐘的攪拌后,在90°C下予以干燥。[0033]本發(fā)明實(shí)施例鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定方法采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3916-1997《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定》。
[0034]測(cè)試方法:將制備的抗菌纖維長(zhǎng)絲隔段取試樣,長(zhǎng)度超過500毫米,調(diào)濕后夾入測(cè)試儀器的夾持器中,使上下兩夾持器間隔長(zhǎng)度為500毫米,然后啟動(dòng)儀器,間隔長(zhǎng)度以500毫米/分鐘的速度拉伸,直至斷裂,記錄斷裂強(qiáng)度,單位為cN/dtex ;斷裂時(shí)增加的長(zhǎng)度與夾持長(zhǎng)度的百分比記為斷裂伸長(zhǎng)率。
[0035]實(shí)施例1
[0036]50/50并列型鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備步驟如下:
[0037](I)組分B,由以下重量份數(shù)的原料制成:鍍銀空心微珠16、分散劑14、聚丙烯(PP)高聚物切片粉體70。
[0038]其中分散劑由以下重量份數(shù)的原料制成:聚乙烯醇11.2、甘油2.1、聚乙烯吡咯烷酮 0.7。
[0039]組分B的制備方法:將鍍銀空心微珠、分散劑充分?jǐn)嚢杌旌?,將混合好的物質(zhì)使用高速剪切攪拌機(jī)混合均勻,得復(fù)合粉體。將上述復(fù)合粉體與PP高聚物切片粉體再使用攪拌機(jī)混合均勻,抽真空烘干,冷卻后,通過擠出機(jī)擠出,擠出的絲條切斷使用純凈水冷卻,干燥后得組分B。
[0040](2)復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維:使用PP高聚物切片作為組分A,將組分A和組分B通過安裝有復(fù)合紡絲型組件的復(fù)合熔融紡絲機(jī)制備鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,本實(shí)施例復(fù)合類型為50/50 (A/B)并列型。
[0041]實(shí)施例2
[0042]80/20并列型鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備步驟如下:
[0043](I)組分B,由以下重量份數(shù)的原料制成:鍍銀空心微珠17、分散劑18、PP高聚物切片粉體65。
[0044]其中分散劑由以下重量份數(shù)的原料制成:聚乙烯醇16.2、甘油1.26、聚乙烯吡咯
烷酮0.54。
[0045]組分B的制備方法:采用實(shí)施例1的制備方法將上述原料制成組分B。
[0046](2)復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維:使用PP高聚物切片作為組分A,將組分A和組分B通過安裝有復(fù)合紡絲型組件的復(fù)合熔融紡絲機(jī)制備鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,本實(shí)施例復(fù)合類型為80/20 (A/B)并列型。
[0047]實(shí)施例3
[0048]70/30三葉裂離型鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備步驟如下:
[0049](I)組分B,由以下重量份數(shù)的原料制成:鍍銀空心微珠18、分散劑21、PP高聚物切片粉體61。
[0050]其中分散劑由以下重量份數(shù)的原料制成:聚乙烯醇17.85、甘油2.1、聚乙烯吡咯烷酮1.05。
[0051]組分B的制備方法:采用實(shí)施例1的制備方法將上述原料制成組分B。
[0052](2)復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維:使用PP高聚物切片作為組分A,將組分A和組分B通過安裝有復(fù)合紡絲型組件的復(fù)合熔融紡絲機(jī)制備鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,本實(shí)施例復(fù)合類型為70/30 (A/B)三葉裂離型。[0053]實(shí)施例4
[0054]65/35皮芯型鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備步驟如下:
[0055](I)組分B,由以下重量份數(shù)的原料制成:鍍銀空心微珠16、分散劑22、PP高聚物切片粉體62。
[0056]其中,分散劑由以下重量份數(shù)的原料制成:聚乙烯醇17.6、甘油3.3、聚乙烯吡咯燒麗1.1 ο
[0057]組分B的制備方法:采用實(shí)施例1的制備方法將上述原料制成組分B。
[0058](2)復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維:使用PP高聚物切片作為組分A,將組分A和組分B通過安裝有復(fù)合紡絲型組件的復(fù)合熔融紡絲機(jī)制備鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,本實(shí)施例復(fù)合類型為65/35 (A/B)皮芯型。
[0059]實(shí)施例5
[0060]60/40海島型鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備步驟如下:
[0061](I)組分B,由以下重量份數(shù)的原料制成:鍍銀空心微珠17、分散劑15、PP高聚物切片粉體68。
[0062]其中分散劑由以下重量份數(shù)的原料制成:聚乙烯醇13.2、甘油1.2、聚乙烯吡咯烷麗 0.6。
[0063]組分B的制備方法:采用實(shí)施例1的制備方法將上述原料制成組分B。
[0064](2)復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維:使用PP高聚物切片作為組分A,將組分A和組分B通過安裝有復(fù)合紡絲型組件的復(fù)合熔融紡絲機(jī)制備鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,本實(shí)施例復(fù)合類型為60/40 (A/B)海島型。
[0065]對(duì)比實(shí)施例1
[0066]鍍銀空心微珠抗菌纖維的制備,采用實(shí)施例1制備的組分B與選取的組分A共混紡絲,其中組分A/B=50/50。
[0067]對(duì)比實(shí)施例2
[0068]鍍銀空心微珠抗菌纖維的制備,采用實(shí)施例3制備的組分B與選取的組分A共混紡絲,其中組分A/B=70/30
[0069]對(duì)比實(shí)施例3
[0070]采用PP高聚物切片作為組分A和組分B,將組分A和組分B通過安裝有復(fù)合紡絲型組件的復(fù)合熔融紡絲機(jī)制備普通復(fù)合紡絲纖維,本對(duì)比實(shí)施例復(fù)合類型為50/50 (A/B)并列型。
[0071]對(duì)比實(shí)施例4
[0072]將實(shí)施例1的分散劑改為聚乙烯吡咯烷酮14份,其余與實(shí)施例1相同,制得鍍銀空心微珠復(fù)合抗菌纖維。
[0073]對(duì)比實(shí)施例5
[0074]將實(shí)施例1的分散劑改為聚乙烯醇11.2份和甘油2.1份,其余與實(shí)施例1相同,制得鍍銀空心微珠復(fù)合抗菌纖維。
[0075]對(duì)比實(shí)施例6
[0076]將實(shí)施例1的分散劑改為聚乙烯醇11.2份和聚乙烯吡咯烷酮0.7份,其余與實(shí)施例I相同,制得鍍銀空心微珠復(fù)合抗菌纖維。[0077]表1為實(shí)施例抗菌纖維斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試結(jié)果。
[0078]表1
【權(quán)利要求】
1.一種鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,其特征在于,是主要由組分A和組分B通過復(fù)合紡絲而得的復(fù)合長(zhǎng)絲纖維,所述組分A為聚丙烯切片,所述組分B是主要由聚丙烯切片粉體、分散劑和鍍銀空心微珠制成的抗菌母粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,其特征在于,所述復(fù)合長(zhǎng)絲纖維中按質(zhì)量百分比組分A占50?80%,組分B占20?50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,其特征在于,所述鍍銀空心微珠粒徑為I?3 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,其特征在于,所述組分B中按質(zhì)量百分比聚丙烯切片粉體占60?70%,分散劑占14?22%,鍍銀空心微珠占16?18%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,其特征在于,所述分散劑包含聚乙烯醇、甘油和聚乙烯吡咯烷酮,所述聚乙烯醇的聚合度為1620?2150,醇解度為86.0 ?90.0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,其特征在于,所述分散劑中按質(zhì)量百分比聚乙烯醇占80?90%、甘油占7?15%、聚乙烯吡咯烷酮占3?5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維,其特征在于,所述分散劑采用以下方法制備:將聚乙烯醇、甘油和聚乙烯吡咯烷酮混合,在40?50°C下經(jīng)過30?60分鐘的攪拌后,在90°C下予以干燥。
8.—種如權(quán)利要求1所述的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)組分B的制備:將鍍銀空心微珠、分散劑混合,充分?jǐn)嚢韬?,加入聚丙烯切片粉體高速混合均勻,抽真空烘干,通過擠出機(jī)擠出,拉條切粒得組分B ; (2)復(fù)合紡絲制備抗菌纖維:使用聚丙烯切片作為組分A,將組分A和組分B通過復(fù)合熔融紡絲機(jī)紡絲制備得鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備方法,其特征在于,所述分散劑包含聚乙烯醇、甘油和聚乙烯吡咯烷酮,所述聚乙烯醇的聚合度為1620?2150,醇解度為86.0?90.0%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鍍銀空心微珠復(fù)合長(zhǎng)絲抗菌纖維的制備方法,其特征在于,所述分散劑中按質(zhì)量百分比聚乙烯醇占80?90%、甘油占7?15%、聚乙烯吡咯烷酮占3?5% ο
【文檔編號(hào)】D01F1/10GK103938291SQ201410108832
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】張?jiān)?, 管映亭, 胡樹, 林純勇 申請(qǐng)人:深圳市新綸科技股份有限公司