專利名稱：：一種抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維及其制備方法與應(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，特別涉及一種抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維及其制備方法和其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：近幾年科學(xué)技術(shù)的進步，推動著化纖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，許多國家投入大量的人力、物力和財力開發(fā)新的纖維產(chǎn)品，尋找新的高分子材料，各種功能性纖維的研發(fā)都有了突破性的進展，科技含量高的功能性纖維已成為引導(dǎo)市場和提高企業(yè)生存能力的重要因素。滌綸纖維作為合成纖維中的三大主力纖維之一，因其優(yōu)良的物理和化學(xué)特性而被廣泛應(yīng)用于服裝面料以及其它非服裝領(lǐng)域，滌綸產(chǎn)品自問世以來，以其懸垂性好、強度高而被下游用戶當(dāng)作主要紡織原料來織造成各類紡織品。但由于它的疏水特性，在對吸濕性或吸水性要求較高領(lǐng)域中的應(yīng)用受到了限制。滌綸纖維服裝穿著時吸濕排汗透濕性差，有悶熱感，又有靜電易于積累引起的種種麻煩，對這一疏水性滌綸纖維賦予其吸濕性，制成的紡織品能吸濕排汗的需求呼聲逐漸高漲，己引起業(yè)界人士的關(guān)注。根據(jù)專家預(yù)測到2010年的時候，外出休閑服將引導(dǎo)運動休閑市場達30%的成長率，因此在運動服和休閑服方面，未來市場發(fā)展?jié)摿o限。隨著工業(yè)發(fā)展，環(huán)境污染程度加大，氟利昂等含鹵素的化合物排放，大氣層的稀薄導(dǎo)致紫外線的透過率的增大，所以對于抗紫外的防護也就成為了一種必然，抗紫外纖維逐漸受到熱門的青睞。同時，生態(tài)環(huán)境和徽生物環(huán)境污染日益嚴(yán)重，使得纖維很容易受到微生物的污染，引起諸多問題如產(chǎn)生異味、出現(xiàn)斑或退色、衛(wèi)生保潔功能差、自身降解、耐磨度低等，且纖維及紡織品在使用中與人體皮膚直接接觸，皮膚表面的汗液、皮脂等代謝產(chǎn)物及外部的污垢會附著在纖維上，容易滋生細菌，對人類的健康造成很大的危害。因此，具有抗菌功能的纖維成為市場迫切需要的纖維材料。目前人們在抗紫外、抗菌或阻燃領(lǐng)域發(fā)展產(chǎn)品開發(fā)，但是僅限于單方面的對纖維進行抗紫外、抗菌或者阻燃的改性，不能解決如何將三者有機結(jié)合，得到多功能應(yīng)用范圍廣泛的纖維。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，本發(fā)明另一個目的是提供一種制備該抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的方法，本發(fā)明的另外一個目的是提供該抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的應(yīng)用。技術(shù)方案為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，由下列重量百分比的原料組成1~5%的抗紫外母粒、1~10%的銀系抗菌母粒、85~98%的滌綸成纖樹脂，所述的纖維截面為異形截面。本發(fā)明提供的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，其中所述的抗紫外母?？梢詾闊o機、有機或復(fù)合型無機和有機抗紫外屏蔽劑。而通常選擇的無機類紫外線屏蔽劑，如二氧化鈦和氧化鋅等金屬氧化物的粉體和高嶺土等。將這些材料制成納米級的超細粉體。由于微粒尺寸與光波波長相當(dāng)，比表而積大，表面能高，超細粉體在與纖維材料共混結(jié)合后，增強了纖維材料對紫外線的反射和散射作用，從而防止和減少紫外線透過纖維材料。無機納米粉體具有化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性好，非遷移性，無味、無刺激、使用安全和殺菌除臭等優(yōu)點。有機紫外屏蔽劑為聚氯乙烯紫外線吸收劑、聚苯乙烯紫外線吸收劑、不飽和樹脂紫外線吸收劑、聚碳酸酯紫外線吸收劑或聚乙烯紫外線吸收劑等。其中復(fù)合型無機和有機抗紫外劑為由重量百分比5~10%的TiCb或者ZnO超細粉體、5~10%的紫外光吸收劑與余量的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混制得。其中以上所述的銀系抗菌母?？梢杂芍亓堪俜直?0~30%的納米銀離子和納米載體二氧化硅或者磷酸鋯與重量百分比70~90%的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混制得。因為銀離子在所有金屬離子中抑菌活性是最高的，同時它的氧化還原反應(yīng)活性也是最強的。利用銀納米顆粒與載體二氧化硅或者磷酸鋯結(jié)合再與滌綸成纖樹脂制得母粒，可以大大提高銀納米在聚酯母體中的分散性，銀系抗菌母粒的抗菌率可以大于或等于98%，具有較好的抗菌和殺菌效果。納米級銀離子顆粒和聚酯切片同時加入，加熱熔融制得預(yù)取向絲，再經(jīng)過加彈變形生產(chǎn)出低彈滌綸變形絲，銀離子達到深度滲透和樹脂分子結(jié)合，抗菌過程不但有效，而且達到長效的目的。本發(fā)明提供的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，其中所述的異形截面可以根據(jù)實際需要通過異形孔紡絲板制備得到三角形、三葉形、四葉形、多葉形、菱形、中空形、異形中空形或十字形截面。一般的滌綸纖維分子結(jié)構(gòu)缺少親水基團，分子鏈剛硬，堆積緊密，結(jié)晶度較高，吸水能力差，不具有吸水排汗等功能，通過把纖維做成異形截面后，滌綸纖維孔隙率和表面積增大，吸水和導(dǎo)濕能力增強。本發(fā)明提供的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的制備方法，具體包括如下步驟(1)取重量百分比為10~30%的抗紫外劑和重量百分比70~90%的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混，用螺桿擠壓機擠出，切粒，制得抗紫外母粒，備用，其中共混溫度為25027(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為100200rpm;(2)取重量百分比10~30%的納米銀離子和納米載體二氧化硅或者磷酸鋯與重量百分比70~卯％的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混，用螺桿擠壓機擠出，切粒，制得銀系抗菌母粒，備用，其中共混溫度為250-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100200rpm;(3)按重量份數(shù)取步驟(1)得到的抗紫外母粒、步驟(2)得到的銀系抗菌母粒和滌綸成纖樹脂共混，然后經(jīng)異形孔紡絲板，制得預(yù)取向絲，再經(jīng)過加彈變形生產(chǎn)出低彈滌綸變形絲，其中紡絲條件為紡絲溫度270~300°C，紡絲速度2500~3500m/min。其中步驟(l)所述的抗紫外劑為無機、有機或復(fù)合型無機和有機抗紫外劑。本發(fā)明提供的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型漆綸纖維在制備戶外抗紫外服、阻燃服、室內(nèi)裝飾用阻燃織物、寢室用品、運動服、內(nèi)衣、醫(yī)院工作服和食品工人服中應(yīng)用。有益效果本發(fā)明提供的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維和現(xiàn)有技術(shù)中的滌綸纖維相比具有如下優(yōu)點(1)本發(fā)明提供的滌綸纖維，各組分配比科學(xué)合理，通過科學(xué)的將具有抗菌作用的銀系抗菌母粒、抗紫外母粒和漆綸成纖樹脂有機結(jié)合，并通過異形孔紡絲板，制備得到預(yù)取向絲，再經(jīng)過加彈變形生產(chǎn)出低彈變形絲，得到具有長久抗紫外、抗菌且導(dǎo)濕排汗作用的多功能滌綸纖維，應(yīng)用范圍廣泛。(2)本發(fā)明提供的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的制備方法，可操作性強，工藝合理，生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)。制備工藝中，克服了熔點低，灰份多的技術(shù)難題，提高了聚酯切片的可紡性，本發(fā)明采用無機和有機復(fù)合型紫外線屏蔽劑，纖維的抗紫外效果增強,銀納米顆粒和納米級的載體二氧化硅或者磷酸鋯組合后，使其在聚酯母體中的分散性得到提高。采用異形孔紡絲板制備得到具有異型截面的纖維，纖維的孔隙率和表面積增大，其吸水和導(dǎo)濕能力增強。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。實施例11、一種抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，它由下列重量的原料組成抗紫外母粒10千克，銀系抗菌母粒10千克、和滌綸成纖樹脂980千克。2、抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的制備(1)取重量百分比為10%的抗紫外劑和重量百分比卯％的聚對苯二甲酸乙二醇酯，共混，用螺桿擠壓機擠出，切粒，制得抗紫外母粒，備用，其中共混溫度為250'C，螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm;(2)取重量百分比10%的納米銀離子和納米載體二氧化硅與重量百分比90%的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混，用螺桿擠壓機擠出，切粒，制得銀系抗菌母粒，備用，其中共混溫度為250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm;(3)取步驟(1)得到的抗紫外母粒10千克、步驟(2)得到的銀系抗菌母粒10千克和滌綸成纖樹脂980千克，共混，然后經(jīng)異形孔紡絲板，制得四葉形的預(yù)取向絲，再經(jīng)過加彈變形生產(chǎn)出低彈滌綸變形絲，其中紡絲條件為紡絲溫度300'C，紡絲速度2500m/min。其中，步驟(l)中所述的抗紫外劑為重量比50%的Ti02超細粉體和50%的硬脂酸紫外吸收劑組成。3、檢測由2制備得到的滌綸纖維的導(dǎo)濕、抗紫外、抗菌的性能檢測單位中國紡織科學(xué)研究院測試中心；國家紡織品質(zhì)量監(jiān)督中心。檢測功能指標(biāo)A.導(dǎo)濕性功能檢測，導(dǎo)濕性功能檢測結(jié)果如表1所示表1滌綸纖維的導(dǎo)濕性能檢測<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>B.抗菌'性f旨檢觀!l(按常規(guī)微生物檢測方法檢測)具體實驗結(jié)果如表2所示:表2滌綸纖維的抗菌功能檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>C.防紫外性能檢測，具體實驗結(jié)果如表3所示表3滌綸纖維防紫外性能檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注當(dāng)產(chǎn)品的UPF〉30,且(UVA)透射比〈5o/。時，可稱為"防紫外線產(chǎn)品"。由以上表1至表3所示的導(dǎo)濕性、抗菌和抗紫外線的實驗結(jié)果表明本發(fā)明提供的滌綸纖維具有較好的導(dǎo)濕性能、也表現(xiàn)出良好的抗菌效果，其中對金黃色葡萄球菌(ATCC6538)、大腸桿菌(8099)和白色念珠菌(ATCC10231)的抑菌效果分別達到了98%、99%和88%，且實驗結(jié)果表明本發(fā)明提供的滌綸纖維具有很好的抗紫外效果，當(dāng)UPF平均值為50時，日光紫外線(UVA)和日光紫外線(UVB)的透射比分別為0.452和0.120，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。本發(fā)明提供的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的其它質(zhì)量指標(biāo)為斷裂強度在2.5CN/dtex，斷裂伸長在130%，線密度變異系數(shù)CVb1.8。/。(FZ/T54003-2004),線密度偏差率在±2.5%之間(FZ/T54003-2004)，染色均勻度，(灰卡)級>4(GB/T6508-2001)，色牢度〉4.5級。實施例21、一種抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，它由下列重量的原料組成抗紫外母粒50千克，銀系抗菌母粒100千克、和滌綸成纖樹脂850千克。2、抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的制備(1)取重量百分比為30%的抗紫外劑ZnO超細粉體和重量百分比70%的聚對苯二甲酸乙二醇酯，共混，用螺桿擠壓機擠出，切粒，制得抗紫外母粒，備用，其中共混溫度為27(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm;(2)取重量百分比30%的納米銀離子和納米載體磷酸鋯與重量百分比70%的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混，用螺桿擠壓機擠出，切粒，制得銀系抗菌母粒，備用，其中共混溫度為260'C，螺桿轉(zhuǎn)速為180rpm;(3)取步驟(1)得到的抗紫外母粒50千克、步驟(2)得到的銀系抗菌母粒100千克和滌綸成纖樹脂850千克，共混，然后經(jīng)異形孔紡絲板，制得三角形的預(yù)取向絲，再經(jīng)過加彈變形生產(chǎn)出低彈滌綸變形絲，其中紡絲條件為紡絲溫度300'C，紡絲速度3500m/min。3、檢測由2制備得到的滌綸纖維的導(dǎo)濕、抗紫外、抗菌的性能檢測單位中國紡織科學(xué)研究院測試中心；國家紡織品質(zhì)量監(jiān)督中心。檢測功能指標(biāo)A.導(dǎo)濕性功能檢測，導(dǎo)濕性功能檢測結(jié)果如表4所示表4滌綸纖維的導(dǎo)濕性能檢測<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>B.抗菌'性會巨檢泖J(按常規(guī)微生物檢測方法檢測)具體實驗結(jié)果如表5所示:表5滌綸纖維的抗菌功能檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>C.防紫外性能檢測，具體實驗結(jié)果如表6所示:表6滌綸纖維防紫外性能檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注當(dāng)產(chǎn)品的UPF〉30，且(UVA)透射比〈5y。時，可稱為"防紫外線產(chǎn)品"。由以上表4至表6所示的導(dǎo)濕性、抗菌和抗紫外線的實驗結(jié)果表明本發(fā)明提供的滌綸纖維具有較好的導(dǎo)濕性能、也表現(xiàn)出良好的抗菌效果，其中對金黃色葡萄球菌(ATCC6538)、大腸桿菌(8099)和白色念珠菌(ATCC10231)的抑菌效果分別達到了99%、99%和91%，且實驗結(jié)果表明本發(fā)明提供的滌綸纖維具有很好的抗紫外效果，當(dāng)UPF平均值為50時，日光紫外線(UVA)和日光紫外線(UVB)的透射比分別為0.416和0.107，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。本發(fā)明提供的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的其它質(zhì)量指標(biāo)為斷裂強度在2.5CN/dtex，斷裂伸長在130%，線密度變異系數(shù)CVb1.80/。(FZ/T54003-2004)，線密度偏差率在±2.5%之間(FZ/T54003-2004)，染色均勻度，(灰卡)級>4(GB/T6508-2001)，色牢度>4.5級。通過上述的實施方式，不難看出本發(fā)明提供的滌綸纖維具有較好的抗紫外、抗菌和阻燃等功能，是一種多功能漆綸纖維，應(yīng)用范圍廣泛。以上實施方式只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人了解本
發(fā)明內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，其特征在于它由下列重量百分比的原料組成1～5％的抗紫外母粒、1～10％的銀系抗菌母粒、85～98％的滌綸成纖樹脂，所述的纖維截面為異形截面。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，其特征在于所述的抗紫外母粒為由重量百分比10~30%的抗紫外劑和重量百分比70~90%的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混制得。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，其特征在于所述的抗紫外劑為無機、有機或復(fù)合型無機和有機抗紫外劑。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，其特征在于所述的復(fù)合型無機和有機抗紫外劑為含重量百分比5~10%的1102或者ZnO超細粉體、5~10%的紫外光吸收劑與余量的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混制得。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，其特征在于所述的銀系抗菌母粒由重量百分比10~30%的納米銀離子和納米載體二氧化硅或者磷酸鋯與重量百分比70~90%的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混制得。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維，其特征在于所述的異形截面為三角形、三葉形、四葉形、多葉形、菱形、中空形、異形中空形或十字形截面。7、一種制備權(quán)利要求1至6任一項所述的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的方法，其特征在于，包括如下步驟-(1)取重量百分比為10~30%的抗紫外劑和重量百分比70~90%的聚對苯二甲酸乙二醇酯，共混，用螺桿擠壓機擠出，切粒，制得抗紫外母粒，備用，其中共混溫度為250270'C，螺桿轉(zhuǎn)速為100~200rpm;(2)取重量百分比10~30%的納米銀離子和納米載體二氧化硅或者磷酸鋯與重量百分比70~90%的聚對苯二甲酸乙二醇酯共混，用螺桿擠壓機擠出，切粒，制得銀系抗菌母粒，備用，其中共混溫度為250270'C，螺桿轉(zhuǎn)速為100200rpm;(3)按權(quán)利要求1所述的重量份數(shù)取步驟(l)得到的抗紫外母粒、步驟(2)得到的銀系抗菌母粒和滌綸成纖樹脂共混，然后經(jīng)異形孔紡絲板，制得預(yù)取向絲，再經(jīng)過加彈變形生產(chǎn)出低彈滌綸變形絲，其中紡絲條件為紡絲溫度270300。C，紡絲速度2500~3500m/min。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的制備方法，其特征在于，步驟(l)所述的抗紫外劑為無機、有機或復(fù)合型無機和有機抗紫外劑。9、權(quán)利要求1至6任一項所述的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維在制備戶外抗紫外服、阻燃服、室內(nèi)裝飾用阻燃織物、寢室用品、運動服、內(nèi)衣、醫(yī)院工作服和食品工人服中應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開了一種抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明公開的滌綸纖維，由下列重量百分比的原料組成1～5％的抗紫外母粒、1～10％的銀系抗菌母粒、85～98％的滌綸成纖樹脂，所述的纖維截面為異形截面。本發(fā)明提供的滌綸纖維各組分配比科學(xué)合理，通過科學(xué)的將具有抗菌作用的銀系抗菌母粒、抗紫外母粒和滌綸成纖樹脂有機結(jié)合，并通過異形孔紡絲板制備得到預(yù)取向絲，再經(jīng)過加彈變形生產(chǎn)出低彈變形絲，得到具有抗菌、抗紫外和導(dǎo)濕作用的多功能滌綸纖維，應(yīng)用范圍廣泛。本發(fā)明提供的抗紫外、抗菌、導(dǎo)濕型滌綸纖維的制備方法，其操作性強，工藝合理，生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)。文檔編號D01F6/92GK101629334SQ200910184329公開日2010年1月20日申請日期2009年8月18日優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日發(fā)明者輝談,鄭耀偉申請人:太倉市金輝化纖實業(yè)有限公司