專利名稱：納米銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能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)明涉及一種納米銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維，屬于紡織工業(yè)領(lǐng)域，本發(fā)明還涉及這種納米銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維的制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
進(jìn)入21世紀(jì)，人類已步入生物經(jīng)濟(jì)時代，抑菌制品是跨世紀(jì)的環(huán)保產(chǎn)品和健康產(chǎn)品，抑菌制品的全面應(yīng)用，可杜絕人與人、人與物、物與物之間的細(xì)菌交叉?zhèn)魅?，它將把醫(yī)療保健的模式從事后的治療轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑暗念A(yù)防。眾所周知，服裝是在人體致病菌的傳遞過程中一個重要的媒介。近年來，隨著人民生活水平的提高，人們對環(huán)境的衛(wèi)生與清潔要求越來越高，具有廣譜抗菌、抗菌持久的復(fù)合功能纖維及制品已成為人們生活的迫切需求，也是社會發(fā)展的必然趨勢。因此在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家紡織工業(yè)領(lǐng)域掀起了一場研制與生產(chǎn)具有抗菌功能纖維與紡織品的科技熱潮。目前生產(chǎn)具有抗菌功能紡織品的方法可分為兩類一種是采用后整理工藝，即通過將抗菌整理劑在織物或纖維表面進(jìn)行化學(xué)處理來實(shí)現(xiàn)。但這類抗菌纖維的抗菌范圍有限，抗菌率低(僅有70-80％)，且耐洗性差、易溶出、抗菌不持久、不耐高溫。美國DOW CORNING(道康寧)公司研制的有機(jī)硅一季胺鹽是目前國內(nèi)外使用最廣泛的一種后整理用抗菌劑。另一種則是添加型抗菌功能纖維即在制備纖維母粒過程中將抗菌劑或抗菌粉體與切片充分混合制備抗菌母粒，然后熔融紡絲，“復(fù)合抗菌纖維，其制備方法及其運(yùn)用”(申請?zhí)?0107688)公開的復(fù)合抗菌纖維，是雙層芯片結(jié)構(gòu)，皮層是用由納米及銀粉及聚乙烯切片共混成具有抗菌功能的母粒制成。芯層則由不具抗菌性的聚丙烯切片拉絲而成。專利(申請?zhí)枮?0134150)“錦綸-6抗菌纖維及其制作方法”公開的錦綸-6抗菌纖維是將功能粉體與載體切片、分散劑偶聯(lián)劑、抗氧劑、粉體分散劑按一定的重量共混造粒拉絲而成。采用添加無機(jī)抗菌粉體制得的抗菌纖維克服了抗菌不持久、耐洗性差、不耐高溫、溶出等缺點(diǎn)，但上述這種纖維只具有單一抗菌功能，在短時間內(nèi)抗菌率低，而且單一的抗菌功能性已滿足不了廣大消費(fèi)者對同時具有多種功能的紡織品的需求。本發(fā)明研究了一種納米銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維，本發(fā)明所說的抗菌復(fù)合功能纖維，是指這種纖維不僅具有抗菌性，而且在同一根上述纖維上同時具有防霉、防臭、防螨、遠(yuǎn)紅外、抗紫外、芳香、阻燃等功能，其制備方法簡單，而且在短時間內(nèi)就具有很高的抗菌率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明研究了一種納米銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維，本發(fā)明所說的抗菌復(fù)合功能纖維，是指這種纖維不僅具有抗菌性，而且在同一根上述纖維上同時具有防霉、防臭、防螨、遠(yuǎn)紅外、抗紫外、芳香、阻燃等功能，其制備方法簡單，而且在短時間內(nèi)就具有很高的抗菌率。
本發(fā)明的目的旨在提供一種具有廣譜抗菌性、抗菌持久、安全無害、可紡性和后加工性好的新型抗菌復(fù)合功能性纖維。本發(fā)明所說的納米銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維，在纖維中以總干重計(jì)含有0.5-4％的納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能粉體，并且均勻分散于纖維的內(nèi)部及表層。
本發(fā)明所說的納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能粉體是指含有Ag+的以磷酸鹽為載體的無機(jī)抗菌材料，載體結(jié)構(gòu)為層狀。本發(fā)明所說的抗菌功能粉體系銀系粉體。
在本發(fā)明所說的抗菌復(fù)合功能纖維中添加的納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能粉體為納米級粒子。
本發(fā)明還提供制備上述抗菌復(fù)合功能纖維的方法，它包括將納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能粉體與切片(聚丙烯、聚酯、聚酰胺或聚丙烯腈)以所說的重量比共混，混合物經(jīng)高速攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢?，將上述充分共混的混合物冷卻至室溫，進(jìn)入擠出機(jī)，在(230-300)℃溫度下，螺桿熔壓為(2-6)Mpa的條件下擠出造粒，即得到抗菌功能母粒。將上面制得的抗菌復(fù)合功能母粒加入相應(yīng)的高速紡絲設(shè)備中，在螺桿溫度(230-300)℃、螺桿熔壓(2-6)Mpa與紡絲速度(3800-4800)m/min的條件下進(jìn)行紡絲，繞絲，即得到所要的上述抗菌復(fù)合功能纖維。
本發(fā)明采用納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能粉體制備抗菌復(fù)合功能母粒，從而制得抗菌復(fù)合功能纖維。納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能粉體均勻分散于上述制得的纖維之中，抗菌劑與纖維牢固的成為一體?？咕鷱?fù)合功能材料的相融性、分散性良好，耐洗滌、耐光照、耐高溫、母粒紡絲纖維不變色，抗菌劑添加量少，纖維的可染性、可紡性好，廣譜抗菌、抗菌持久，對大腸桿菌、白色念珠菌、金黃色葡萄球菌、淋病、肝炎、滿蟲有顯著的抑菌抗菌作用。本發(fā)明經(jīng)中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院4小時對大腸桿菌、白色念珠菌、金黃色葡萄球菌抑菌率檢測，分別達(dá)到99.9％、99.9％、99.9％；經(jīng)中國計(jì)量科學(xué)院對樣品檢測，納米銀系無機(jī)抗菌遠(yuǎn)紅外復(fù)合功能纖維遠(yuǎn)紅外發(fā)射率大到92％；納米銀系無機(jī)抗菌抗紫外復(fù)合功能織物(67克薄型)遮擋系數(shù)UPF值48.5，遮擋率97.9％(國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定遮擋系數(shù)UPF值15-24較好，25-39很好，40-50極佳)。
本發(fā)明還提供了上面制得的抗菌復(fù)合功能纖維的應(yīng)用范圍是襯衣、裙裝、童裝、嬰兒裝、男女內(nèi)衣、內(nèi)褲、胸罩、鞋料、帽子、襪子、手套、衛(wèi)生巾、運(yùn)動服裝、床上用品、地毯、毛毯、布藝沙發(fā)、毛絨玩具、醫(yī)生白大褂、無菌服及各種裝飾物等。
四

圖1為納米銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維外觀圖及A-A截面圖。納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能粉體內(nèi)層及表面。
圖2為納米銀離子分散電鏡圖。
圖3為納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能粉體平均粒徑分布圖，粒徑范圍在(4-50)nm，平均粒徑為20.165nm。
五具體實(shí)施例方式
納米銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維制備方法簡單，應(yīng)用范圍廣泛，以下實(shí)施例并不是對本發(fā)明的限制。
具體實(shí)施例1為制備一噸含量為2％納米銀系無機(jī)抗菌防霉、防臭、遠(yuǎn)紅外復(fù)合功能丙綸纖維，需980公斤聚丙烯切片，20公斤納米層狀銀系無機(jī)抗菌防霉、防臭、遠(yuǎn)紅外復(fù)合功能粉體(粉體粒徑4-50nm為最佳粒徑)。將上述粉體與切片共混熔融，形成具有抗菌防霉、防臭、遠(yuǎn)紅外復(fù)合功能丙綸母粒，將制得的抗菌復(fù)合功能母粒加入相應(yīng)的高速紡絲設(shè)備中，在螺桿溫度(230-300)℃、螺桿熔壓(2-6)Mpa與紡絲速度(3800-4800)m/min的條件下進(jìn)行紡絲，繞絲，即得到所要的抗菌復(fù)合功能纖維。
將由此制得的丙綸抗菌復(fù)合功能纖維，可用于制作內(nèi)衣褲、襪子、床上用品等。
具體實(shí)施例2為制備一噸含量為2％納米銀系無機(jī)抗菌防霉、防臭、抗紫外復(fù)合功能滌綸纖維，需980公斤滌綸切片，20公斤納米層狀銀系無機(jī)抗菌防霉、防臭、抗紫外復(fù)合功能粉體(粉體粒徑4-50nm為最佳粒徑)。將上述粉體與切片共混熔融，形成具有抗菌防霉、防臭、抗紫外復(fù)合功能滌綸母粒，將制得的抗菌復(fù)合功能母粒加入相應(yīng)的高速紡絲設(shè)備中，在螺桿溫度(230-300)℃、螺桿熔壓(2-6)Mpa與紡絲速度(3800-4800)m/min的條件下進(jìn)行紡絲，繞絲，即得到所要的抗菌復(fù)合功能纖維。
將由此制得的滌綸抗菌復(fù)合功能纖維，可用于制作鞋料、床上用品、運(yùn)動服裝、醫(yī)生白大褂、無菌服及各種裝飾物等。
具體實(shí)施例3為制備一噸含量為4％納米銀系無機(jī)抗菌防霉、防臭、遠(yuǎn)紅外復(fù)合功能丙綸纖維，需960公斤丙綸切片，40公斤納米層狀銀系無機(jī)抗菌防霉、防臭、遠(yuǎn)紅外復(fù)合功能粉體(粉體粒徑4-50nm為最佳粒徑)。將上述粉體與切片共混熔融，形成具有抗菌防霉、防臭、遠(yuǎn)紅外復(fù)合功能丙綸母粒，將制得的抗菌復(fù)合功能母粒加入相應(yīng)的高速紡絲設(shè)備中，在螺桿溫度(230-300)℃、螺桿熔壓(2-6)Mpa與紡絲速度(3800-4800)m/min的條件下進(jìn)行紡絲，繞絲，即得到所要的抗菌復(fù)合功能纖維。
將由此制得的丙綸抗菌復(fù)合功能纖維，可用于制作襯衣、裙裝、童裝、嬰兒裝、男女內(nèi)衣、內(nèi)褲、胸罩等。
具體實(shí)施例4為制備一噸含量為4％納米銀系無機(jī)抗菌防霉、防臭、抗紫外復(fù)合功能滌綸纖維，需960公斤滌綸切片，40公斤納米層狀銀系無機(jī)抗菌防霉、防臭、抗紫外復(fù)合功能粉體(粉體粒徑4-50nm為最佳粒徑)。將上述粉體與切片共混熔融，形成具有抗菌防霉、防臭、抗紫外復(fù)合功能滌綸母粒，將制得的抗菌復(fù)合功能母粒加入相應(yīng)的高速紡絲設(shè)備中，在螺桿溫度(230-300)℃、螺桿熔壓(2-6)Mpa與紡絲速度(3800-4800)m/min的條件下進(jìn)行紡絲，繞絲，即得到所要的抗菌復(fù)合功能纖維。
將由此制得的滌綸抗菌復(fù)合功能纖維，可用于制作鞋料、床上用品、運(yùn)動服裝、醫(yī)生白大褂、無菌服及各種裝飾物等。
權(quán)利要求
1.一種納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維，其纖維材料為聚丙烯、聚乙烯、聚酯或聚酰胺，在該纖維中，以纖維總干重計(jì)含有0.5％～4％抗菌復(fù)合功能銀系粉體。
2.權(quán)利要求1所說的納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維，其中所說的銀系粉體是指含有Ag+的以磷酸鹽為載體的無機(jī)抗菌材料，載體結(jié)構(gòu)為層狀。
3.權(quán)利要求1所說的納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維，其中所說的銀系粉體是納米級粒子。
4.制備權(quán)利要求1所說的納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維的方法，包括將納米層狀銀系無機(jī)抗菌功能粉體以纖維總干重的0.5％～4％用量與聚丙烯、聚乙烯、聚酯或聚酰胺切片共混，混合物經(jīng)高速攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢瑁瑢⑸鲜龀浞止不斓幕旌衔锢鋮s至室溫，進(jìn)入擠出機(jī)，在(230-300)℃溫度下，螺桿熔壓為(2-6)Mpa的條件下擠出造粒，即得到抗菌功能母粒。將上面制得的抗菌復(fù)合功能母粒加入相應(yīng)的高速紡絲設(shè)備中，在螺桿溫度為(230-300)℃，螺桿熔壓為(2-6)Mpa，采用(3800-4800)m/min紡絲速度進(jìn)行紡絲，繞絲，即得到所要的上述納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維。
5.權(quán)利要求1-4說的納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維的運(yùn)用，可用于制造襯衣、裙裝、童裝、嬰兒裝、男女內(nèi)衣、內(nèi)褲、胸罩、鞋料、帽子、襪子、手套、衛(wèi)生巾、運(yùn)動服裝、床上用品、地毯、毛毯、布藝沙發(fā)、毛絨玩具、醫(yī)生白大褂、無菌服及各種裝飾物等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維，其纖維材料為聚丙烯、聚乙烯、聚酯或聚酰胺，在該纖維中，納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能粉體以纖維總干重計(jì)0.5－4％均勻分散于纖維內(nèi)部及表層。本發(fā)明還涉及納米層狀銀系無機(jī)抗菌復(fù)合功能纖維的制備方法及其用途。本發(fā)明的產(chǎn)品具有廣譜抗菌性、抗菌率高、抗菌持久、耐洗滌、耐光照、耐高溫、安全性好，且在同一根上述纖維上同時具有防霉、防臭、防螨、遠(yuǎn)紅外、抗紫外、芳香、阻燃等功能。
文檔編號D01F6/60GK1721590SQ0215351
公開日2006年1月18日 申請日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者王開利 申請人:王開利