本發(fā)明涉及紡織品加工領(lǐng)域，具體地說是一種聚酰胺6纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著人民生活水平的日益提高，人們對衣物的要求已不再局限于保暖，而是傾向于具備類似抗菌性、透氣性、吸濕排汗等各種附加功能的衣物面料。近年來，全球環(huán)境問題日趨嚴重，環(huán)境中的有害細菌不斷滋生、繁殖，藥物的升級換代已無法完全避免細菌對人類健康造成的巨大威脅。另外，溫室效應(yīng)的日益加劇，人們對空調(diào)的使用量和使用時間也不斷攀升，空調(diào)制冷無疑會在消耗能源的同時，繼續(xù)加劇全球變暖。因此，需能夠?qū)w維進行改性，使纖維同時具備抗菌和吸濕排汗的功能：在炎炎夏日，一方面能夠保護人類健康，另一方面能夠使人們在空調(diào)設(shè)定溫度提高1～3℃時，仍能夠體驗到舒適的感覺。兼具抗菌和吸濕排汗性能的纖維符合人們對衣物要求的同時，也符合我國節(jié)能減排的方針政策。目前，國內(nèi)關(guān)于抗菌纖維的研究方興未艾，主要集中在以不同抗菌劑改性纖維制品。例如：公開號為CN104389038A的發(fā)明專利公開了一種抗菌纖維及其制備方法，以磷酸鋯鈉銀為抗菌劑，抗菌劑在纖維內(nèi)部分布均勻、性能穩(wěn)定，能夠達到長效抗菌的目的；公開號為CN105332083A的發(fā)明專利公開了一種介孔磷酸鋯負載納米氧化銅抗菌聚酰胺纖維的制備方法，通過介孔磷酸鋯負載氧化銅抗菌粉體與聚酰胺共混造粒、干燥、熔融紡絲后，獲得介孔磷酸鋯負載氧化銅抗菌聚酰胺纖維，抗菌率為60-90％；公開號為CN1563192A的發(fā)明專利公開了一種抗菌聚酰胺纖維和制備方法，由納米級的顆粒狀銀粒或/和銅粒和聚酰胺制得的抗菌聚酰胺母粒，與聚酰胺共混紡絲，制得抗菌聚酰胺纖維的抗菌率大于92％；公開號為CN101195930A的發(fā)明專利公開了一種抗菌聚酰胺6纖維及其制作方法，以載銀復(fù)合抗菌粉體與偶聯(lián)劑、抗氧劑等混合制得的超細粉體材料與聚酰胺6充分混合后制得抗菌母粒，再與聚酰胺6切片混合紡絲，抗菌率為99％。但是，這些纖維制品均只有抗菌功能，吸濕排汗性較差。關(guān)于吸濕排汗纖維的研究報道也越來越多，主要集中在增加纖維截面比表面積以改性纖維制品。例如：公開號為CN201534893U的實用新型專利公開了一種具有吸濕排汗功能的異形纖維，以“一”字形、三葉形、“十”字形、五葉形、“米”字形或中空圓形為異形纖維的橫斷面，實現(xiàn)纖維的吸濕排汗功能；公開號為CN204356456U的實用新型專利公開了一種吸濕排汗纖維，以多種類“十”字形的纖維單絲截面增加纖維的比表面積，實現(xiàn)纖維的吸濕排汗功能。然而，這些纖維制品雖然具有吸濕排汗功能，但不具備抗菌功能。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種兼具抗菌和吸濕排汗功能的聚酰胺6纖維及其制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種聚酰胺6纖維，包括重量比為2～10∶90～98的氧化亞銅抗菌母粒和聚酰胺6切片，經(jīng)混合、熔融、擠出后通過異形截面噴絲板紡絲制備而成。本發(fā)明還提供一種聚酰胺6纖維的制備方法，包括如下步驟：步驟1、按如下重量份將氧化亞銅抗菌粉體20～35份，鋁酸酯0.5～1.8份，硬脂酸0.5～1.8份，三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.05～0.15份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05～0.15份和聚酰胺6切片61～79份混合后經(jīng)研磨、熔融、混煉、擠出后，再進行水冷、切粒、干燥，得氧化亞銅抗菌母粒；步驟2、將步驟1制得的氧化亞銅抗菌母粒和聚酰胺6切片按重量比2～10∶90～98混合、熔融、擠出后，通過異形截面噴絲板紡絲，即得聚酰胺6纖維。本發(fā)明的有益效果在于：通過氧化亞銅抗菌母粒對聚酰胺6纖維改性，氧化亞銅抗菌母粒與聚酰胺6切片共混后用異形截面噴絲板紡絲，使制得的聚酰胺6纖維同時具備抗菌和吸濕排汗功能，該聚酰胺6纖維對白色念珠菌抗菌率達95％以上，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌抗菌率達99％以上，用該纖維織成的面料具有持久高效的抗菌性能；同時，因異形截面設(shè)計，導(dǎo)濕、快干、涼爽、舒適，可廣泛應(yīng)用于運動服、貼身內(nèi)衣、襪子等領(lǐng)域。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例4和實施例5的POY(85D/48F)纖維的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例4和實施例5的DTY(70D/48F)纖維的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：通過氧化亞銅抗菌母粒對聚酰胺6纖維改性，氧化亞銅抗菌母粒與聚酰胺6切片共混后用異形截面噴絲板紡絲，使制得的聚酰胺6纖維同時具備抗菌和吸濕排汗功能。本發(fā)明提供一種聚酰胺6纖維，包括重量比為2～10∶90～98的氧化亞銅抗菌母粒和聚酰胺6切片，經(jīng)混合、熔融、擠出后通過異形截面噴絲板紡絲制備而成?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)出現(xiàn)多種以添加抗菌母粒的方式來實現(xiàn)聚酰胺纖維的抗菌性，但以氧化亞銅抗菌母粒實現(xiàn)對聚酰胺纖維抗菌性能的改性尚未實現(xiàn)，原因在于：氧化亞銅性質(zhì)不穩(wěn)定，本領(lǐng)域技術(shù)人員一般不會用來作為抗菌材料；且氧化亞銅粉體若分散性不好，易在紡絲過程中團聚造成組件壓力迅速上升、過濾網(wǎng)堵塞，使纖維產(chǎn)生斷絲現(xiàn)象，影響生產(chǎn)的連續(xù)性和紗線質(zhì)量。這些都限制了氧化亞銅在紡織材料上的應(yīng)用。再者，雖然現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有通過噴絲板的設(shè)計來使纖維具有吸濕排汗功能，但是異形截面使纖維截面的比表面積增加，容易使得聚酰胺6纖維產(chǎn)生毛絲、紗線退繞不良等問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員一般不會輕易選擇用異形截面噴絲板來生產(chǎn)聚酰胺6纖維。發(fā)明人在實踐中，意外發(fā)現(xiàn)將氧化亞銅抗菌母粒和聚酰胺6切片以重量比2～10∶90～98經(jīng)混合、熔融、擠出后通過異形截面噴絲板紡絲，制得的聚酰胺6纖維兼具抗菌和吸濕排汗功能，且克服了聚酰胺6纖維斷絲、毛絲、紗線退繞不良的問題。從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明聚酰胺6纖維經(jīng)50次洗滌后，對白色念珠菌抗菌率仍達95％以上，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌抗菌率達99％以上，用該纖維織成的面料具有持久高效的抗菌性能；本發(fā)明聚酰胺6纖維因異形截面設(shè)計，導(dǎo)濕、快干、涼爽、舒適，對人體安全、無毒、無致敏性，機械指標均符合標準，本發(fā)明的聚酰胺6DTY強度為3.35～3.55cN/dtex、伸長率為25.00～30.00％，完全滿足檢驗標準，可廣泛應(yīng)用于運動服、貼身內(nèi)衣、襪子等領(lǐng)域。進一步的，所述氧化亞銅抗菌母粒由如下重量份的原料制備而成：氧化亞銅抗菌粉體20～35份，鋁酸酯0.5～1.8份，硬脂酸0.5～1.8份，三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.05～0.15份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05～0.15份和聚酰胺6切片61～79份。以上述材料按一定比例制成氧化亞銅抗菌母粒，使得氧化亞銅性質(zhì)穩(wěn)定，在聚酰胺6纖維中分散性佳。進一步的，所述氧化亞銅抗菌粉體平均粒徑為150～250nm。由上述描述可知，氧化亞銅抗菌母粒所采用的氧化亞銅抗菌粉體的平均粒徑為150～250nm，將平均粒徑為150～250nm的納米氧化亞銅分散在纖維中，能夠破壞細菌的生存和繁殖環(huán)境，有效抑制細菌的繁殖，具有持久、高效的抗菌性能；首次選用了負載氧化亞銅的氧化亞銅抗菌母粒，并通過降低螺桿擠壓機溫度和調(diào)整氧化亞銅抗菌母粒重量百分比，保證了氧化亞銅穩(wěn)定存在且高效發(fā)揮抗菌作用，同時大大減少了聚酰胺6纖維斷絲現(xiàn)象的產(chǎn)生。進一步的，所述異形截面噴絲板的截面為類“十”字形。由上述描述可知，噴絲板的異形截面設(shè)計，使制得的聚酰胺6纖維由多束具有實心狀類“十”字結(jié)構(gòu)的單絲組合而成，單絲呈隨機無規(guī)則排列，增加了纖維的比表面積，另外，纖維表面的外輪廓具有四個明顯的溝槽，能夠增強毛細效應(yīng)，使纖維能夠?qū)⒓∧w表面的汗水和濕氣迅速吸收，并快速擴散至織物表面，快速蒸發(fā)，達到吸濕、快干的目的。其中，本發(fā)明所述的類“十”字形，可以是如圖1和圖2所示的形狀，也可以是公開號為CN204356456U的實用新型專利的圖1～4公開的形狀。本發(fā)明還提供一種聚酰胺6纖維的制備方法，包括如下步驟：步驟1、按如下重量份將氧化亞銅抗菌粉體20～35份，鋁酸酯0.5～1.8份，硬脂酸0.5～1.8份，三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.05～0.15份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05～0.15份和聚酰胺6切片61～79份混合后經(jīng)研磨、熔融、混煉、擠出后，再進行水冷、切粒、干燥，得氧化亞銅抗菌母粒；步驟2、將步驟1制得的氧化亞銅抗菌母粒和聚酰胺6切片按重量比2～10∶90～98混合、熔融、擠出后，通過異形截面噴絲板紡絲，即得聚酰胺6纖維。進一步的，步驟2中混合、熔融、擠出時的溫度控制在245～260℃。由上述描述可知，螺桿各區(qū)溫度和聯(lián)苯溫度控制在245～260℃，保證混料充分熔融的同時，通過降低螺桿擠壓機溫度，使得氧化亞銅穩(wěn)定存在且高效發(fā)揮抗菌作用。進一步的，氧化亞銅抗菌母粒的含水量控制為600～1100ppm。進一步的，所述氧化亞銅抗菌粉體平均粒徑為150～250nm。進一步的，所述異形截面噴絲板的截面為類“十”字形。綜上，本發(fā)明聚酰胺6纖維的制備方法具體包括如下步驟：步驟1、按如下重量份將氧化亞銅抗菌粉體20～35份，鋁酸酯0.5～1.8份，硬脂酸0.5～1.8份，三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.05～0.15份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05～0.15份和聚酰胺6切片61～79份通過高速攪拌機混合后，送入雙螺桿擠出機中研磨、熔融、混煉、擠出后，再經(jīng)水冷、切粒、干燥，得含水量600～1100ppm的氧化亞銅抗菌母粒，其中，所述氧化亞銅抗菌粉體平均粒徑為150～250nm；步驟2、將步驟1制得的氧化亞銅抗菌母粒經(jīng)計量加料器計量后與聚酰胺6切片混合，然后送入螺桿擠出機，控制螺桿各區(qū)溫度和聯(lián)苯溫度為245～260℃，熔融后混合擠出；步驟3、將擠出的熔融原料通過截面為類“十”字形的異形截面噴絲板進行紡絲，即得聚酰胺6纖維。實施例1聚酰胺6纖維的制備方法，包括如下步驟：步驟1、按如下重量份將氧化亞銅抗菌粉體20份，鋁酸酯0.5份，硬脂酸0.5份，三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.05份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05份和聚酰胺6切片78.9份通過高速攪拌機混合后，送入雙螺桿擠出機中研磨、熔融、混煉、擠出后，再經(jīng)水冷、切粒、干燥，得含水量為600ppm的氧化亞銅抗菌母粒，其中，所述氧化亞銅抗菌粉體平均粒徑為150～250nm；步驟2、將步驟1制得的氧化亞銅抗菌母粒經(jīng)計量加料器計量后與聚酰胺6切片混合，然后送入螺桿擠出機，控制螺桿各區(qū)溫度和聯(lián)苯溫度為248℃、253℃、256℃、258℃、259℃、259℃，熔融后混合擠出；步驟3、將擠出的熔融原料通過截面為類“十”字形的異形截面噴絲板進行紡絲，即得聚酰胺6纖維。實施例2聚酰胺6纖維的制備方法，包括如下步驟：步驟1、按如下重量份將氧化亞銅抗菌粉體35份，鋁酸酯1.0份，硬脂酸1.0份，三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份和聚酰胺6切片62.8份通過高速攪拌機混合后，送入雙螺桿擠出機中研磨、熔融、混煉、擠出后，再經(jīng)水冷、切粒、干燥，得含水量為800ppm的氧化亞銅抗菌母粒，其中，所述氧化亞銅抗菌粉體平均粒徑為150～250nm；步驟2、將步驟1制得的氧化亞銅抗菌母粒經(jīng)計量加料器計量后與聚酰胺6切片混合，然后送入螺桿擠出機，控制螺桿各區(qū)溫度和聯(lián)苯溫度為245℃、250℃、254℃、255℃、256℃、256℃，熔融后混合擠出；步驟3、將擠出的熔融原料通過截面為類“十”字形的異形截面噴絲板進行紡絲，即得聚酰胺6纖維。實施例3聚酰胺6纖維的制備方法，包括如下步驟：步驟1、按如下重量份將氧化亞銅抗菌粉體27.5份，鋁酸酯1.15份，硬脂酸1.15份，三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份和聚酰胺6切片70份通過高速攪拌機混合后，送入雙螺桿擠出機中研磨、熔融、混煉、擠出后，再經(jīng)水冷、切粒、干燥，得含水量為1100ppm的氧化亞銅抗菌母粒，其中，所述氧化亞銅抗菌粉體平均粒徑為150～250nm；步驟2、將步驟1制得的氧化亞銅抗菌母粒經(jīng)計量加料器計量后與聚酰胺6切片混合，然后送入螺桿擠出機，控制螺桿各區(qū)溫度和聯(lián)苯溫度為247℃、252℃、256℃、257℃、258℃、258℃，熔融后混合擠出；步驟3、將擠出的熔融原料通過截面為類“十”字形的異形截面噴絲板進行紡絲，即得聚酰胺6纖維。實施例4取氧化亞銅抗菌母粒4.0份，經(jīng)計量加料器計量后和聚酰胺6半光切片96份混合，然后送入螺桿擠出機擠出切粒，通過異形截面噴絲板紡絲。①POY加工工藝如表1，得到的POY(85D/48F)纖維橫截面結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。表1②DTY加工工藝如表2，得到的DTY(70D/48F)纖維橫截面結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。表2加工規(guī)格70D/48F(類“十”字截面)POY規(guī)格85D/48F纖維品種0.8％氧化亞銅抗菌纖維加工速度(m/min)700牽伸比1.215假捻速比1.51加熱器溫度(℃)170假捻盤組合1-6-1實施例5：取氧化亞銅抗菌母粒3.5份，經(jīng)計量加料器計量后和半光聚酰胺6切片96.5份混合，然后送入螺桿擠出機擠出后，切粒，通過異形截面噴絲板紡絲。①POY加工工藝如表3，得到的POY(85D/48F)纖維橫截面結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。表3②DTY加工工藝如表4，得到的DTY(70D/48F)纖維橫截面結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。表4加工規(guī)格70D/48F(類“十”字截面)POY規(guī)格85D/48F纖維品種0.7％氧化亞銅抗菌纖維加工速度(m/min)700牽伸比1.215假捻速比1.51加熱器溫度(℃)170假捻盤組合1-6-1綜上所述，本發(fā)明提供的聚酰胺6纖維的制備方法制得的聚酰胺6纖維的有益效果在于：織成的面料同時具備持久、高效的抗菌性能以及導(dǎo)濕、快干、涼爽、舒適的特點；經(jīng)50次洗滌后，對白色念珠菌的抗菌率達95％以上，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌抗的菌率達99％以上；對人體安全、無毒、無致敏性；機械指標均符合標準，本發(fā)明的聚酰胺6DTY強度為3.35～3.55cN/dtex、伸長率為25.00～30.00％，完全滿足檢驗標準。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。當前第1頁1 2 3