本發(fā)明涉及紡織技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備方法。

背景技術(shù)：

微生物通常情況下不會對人體產(chǎn)生危害，但一旦菌群失調(diào)就會大量繁殖，通過人體皮膚、呼吸道、消化道及生殖道粘膜對人體健康造成危害。紡織品作為人類的必需品，是傳播致病菌的重要媒體，目前在紡織品中采用的抗菌劑分為有機、無機和天然三大類，天然抗菌劑一般比較安全，但是穩(wěn)定性差；有機抗菌劑具有初始殺菌力強、殺菌速度快的優(yōu)點，但存在耐熱性差、具有一定毒性、易滲出、不耐洗滌、使用壽命短等缺點；無機系抗菌劑以銀系抗菌劑為主，具有抗菌效果較佳、耐洗性好、耐熱穩(wěn)定好的優(yōu)點，但制備纖維的過程中易堵噴絲板，給長時間的連續(xù)紡絲帶來困難，造成單耗高、成品率下降，而且纖維的抗菌率低、性能單一應(yīng)用范圍窄的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中抗菌率低、質(zhì)量品質(zhì)低缺點，提供了一種抗菌率高、應(yīng)用范圍寬的具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：

具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備方法，包括以下步驟：

a、抗菌母粒的制備

先按質(zhì)量比為7:3～9:1，將兩種硅酸鹽礦物加入攪拌器中，先在轉(zhuǎn)速為500～800rpm下攪拌8～10min，后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000～1200rpm繼續(xù)攪拌5～10min，混合均勻；再將含有金屬離子的金屬鹽加入攪拌器中進行混合溶解，在轉(zhuǎn)速為3000～6000rpm、溫度為80～95℃下攪拌5～8min，最后將轉(zhuǎn)速調(diào)至500～1000rpm，加入去離子水，去離子水的添加量為金屬鹽添加量的100～150％，繼續(xù)攪拌10～15min；

將所得固體放于烘箱中在60～70℃下干燥3～4h，再將溫度升高至90～100℃，繼續(xù)干燥4～5h，干燥后待冷卻至50～60℃時，放于球磨機中在筒體轉(zhuǎn)速為20～30rpm下研磨1～1.5h，研磨之后放于烘箱中在80～90℃下干燥2～3h，得到金屬離子的總含量為1.8～5％的硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑；將所述的抗菌劑與85～90重量份的化學纖維基體切片混合，通過螺桿擠出機制成抗菌母粒；

b、具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備

將重量份數(shù)為1～10％的步驟a制備的抗菌母粒和90～99％化學纖維加入雙螺桿擠出機中，采用熔融紡絲法進行紡絲，得到所述的抗菌滌綸纖維。

作為優(yōu)選，硅酸鹽礦物為沸石、蒙脫土、海泡石、麥飯石、云母中的任意兩種；金屬鹽為硝酸銀、硝酸銅、硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鋅、硝酸鈦中的任意三種或三種以上組合。

作為優(yōu)選，按重量份數(shù)計算，硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑包括40～80份硅酸鹽礦物和20～60份金屬鹽。

作為優(yōu)選，各金屬離子在硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑中的含量分別如下：1～3％銀離子、0.5～2％銅離子、0.5～2％鋅離子、0.5～2％鋁離子、0.5～1.5％鐵離子、0.5～1.5％鈣離子、0.5～1.5％鎂離子、0.3～1.5％鈦離子，其中，上述金屬中的任意三種或三種以上的含量之為1.8～5％。

作為優(yōu)選，化學纖維為滌綸或尼龍或丙綸。

作為優(yōu)選，紡絲工藝條件為：紡絲速度為4300～4400m/min，紡絲箱體的溫度為260～265℃，紡絲窗的溫度為19～21℃。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：通過自制抗菌母粒，在制備過程中加入多種抗菌金屬離子，并且有效的控制金屬離子的粒徑大小和離子含量，得到的母粒具有抗菌效果優(yōu)異，而且不變色，解決了多數(shù)抗菌母粒的變色問題，將抗菌母粒與化學纖維通過熔融紡絲制備抗菌纖維，紡絲過程中連續(xù)、單耗低、成品率高，得到的纖維抗菌效果、防臭性能、遠紅外功能優(yōu)異，具有最佳安全性；該制備過程不但無污染，不增加工藝，而且成本降低，具有良好的經(jīng)濟效益。

具體實施方式

下面實施例是對本發(fā)明進一步詳細描述，但不是限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備方法，包括以下步驟：

a、抗菌母粒的制備

按重量份數(shù)計算，硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑包括60份硅酸鹽礦物和40份含有金屬離子的金屬鹽，硅酸鹽礦物為蒙脫土和海泡石組合，其中m(蒙脫土)：m(海泡石)＝8:9，將硅酸鹽礦物加入攪拌器中，先在轉(zhuǎn)速為700rpm下攪拌9min，后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000rpm繼續(xù)攪拌5min，混合均勻；再將硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣加入攪拌器中進行混合溶解，在轉(zhuǎn)速為3000rpm、溫度為82℃下攪拌6min，最后將轉(zhuǎn)速調(diào)至500rpm，加入去離子水，去離子水的添加量為金屬鹽添加量的100％，繼續(xù)攪拌12min；將所得固體放于烘箱中在65℃下干燥3h，再將溫度升高至92℃，繼續(xù)干燥5h，干燥后待冷卻至50℃時，放于球磨機中在筒體轉(zhuǎn)速為20rpm下研磨1.5h，研磨之后放于烘箱中在80℃下干燥2h，得到金屬離子的總含量為4％的硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑，其中鋁離子的含量為2％，鐵離子的含量為0.5％，鈣離子的含量為2.5％；

將所述的抗菌劑與85重量份的滌綸混合，通過螺桿擠出機制成抗菌母粒；

b、具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備

將重量份數(shù)為1％的步驟a制備的抗菌母粒和99％滌綸加入雙螺桿擠出機中，采用熔融紡絲法進行紡絲，得到所述的抗菌滌綸纖維，紡絲工藝條件為：紡絲速度為4400m/min，紡絲箱體的溫度為265℃，紡絲窗的溫度為21℃。

實施例2

具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備方法，包括以下步驟：

a、抗菌母粒的制備

按重量份數(shù)計算，硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑包括42份硅酸鹽礦物和58份含有金屬離子的金屬鹽，硅酸鹽礦物為海泡石和沸石組合，其中m(海泡石)：m(沸石)＝8:3，將硅酸鹽礦物加入攪拌器中，先在轉(zhuǎn)速為700rpm下攪拌10min，后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1200rpm繼續(xù)攪拌10min，混合均勻；再將硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣及硝酸鎂加入攪拌器中進行混合溶解，在轉(zhuǎn)速為4200rpm、溫度為90℃下攪拌8min，最后將轉(zhuǎn)速調(diào)至800rpm，加入去離子水，去離子水的添加量為金屬鹽添加量的110％，繼續(xù)攪拌12min；將所得固體放于烘箱中在70℃下干燥3h，再將溫度升高至96℃，繼續(xù)干燥5h，干燥后待冷卻至60℃時，放于球磨機中在筒體轉(zhuǎn)速為20rpm下研磨1.3h，研磨之后放于烘箱中在90℃下干燥2h，得到金屬離子的總含量為4.5％的硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑，其中銅離子含量為0.6％，鋅離子含量為0.7％，鋁離子含量為0.8％，鐵離子的含量為1％，鈣離子的含量為0.8％，鎂離子的含量為0.6％；

將所述的抗菌劑與90重量份的滌綸混合，通過螺桿擠出機制成抗菌母粒；

b、具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備

將重量份數(shù)為5％的步驟a制備的抗菌母粒和95％滌綸加入雙螺桿擠出機中，采用熔融紡絲法進行紡絲，得到所述的抗菌滌綸纖維，紡絲工藝條件為：紡絲速度為4400m/min，紡絲箱體的溫度為265℃，紡絲窗的溫度為21℃。

實施例3

具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備方法，包括以下步驟：

a、抗菌母粒的制備

按重量份數(shù)計算，硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑包括70份硅酸鹽礦物和30份含有金屬離子的金屬鹽，硅酸鹽礦物為蒙脫土和云母組合，其中m(蒙脫土)：m(云母)＝8:5，將硅酸鹽礦物加入攪拌器中，先在轉(zhuǎn)速為500rpm下攪拌10min，后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1100rpm繼續(xù)攪拌9min，混合均勻；再將硝酸銀、硝酸鐵、硝酸鋁及硝酸鈦加入攪拌器中進行混合溶解，在轉(zhuǎn)速為3000rpm、溫度為90℃下攪拌6min，最后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000rpm，加入去離子水，去離子水的添加量為金屬鹽添加量的130％，繼續(xù)攪拌13min；將所得固體放于烘箱中在68℃下干燥3h，再將溫度升高至98℃，繼續(xù)干燥4h，干燥后待冷卻至56℃時，放于球磨機中在筒體轉(zhuǎn)速為30rpm下研磨1.3h，研磨之后放于烘箱中在90℃下干燥2h，得到金屬離子的總含量為3.5％的硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑，其中銀離子的含量為1％，鐵離子含量的為1.5％，鋁離子的含量為0.5％、鈦離子的含量為0.5％；

將所述的抗菌劑與88重量份的尼龍混合，通過螺桿擠出機制成抗菌母粒；

b、具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備

將重量份數(shù)為5％的步驟a制備的抗菌母粒和95％尼龍加入雙螺桿擠出機中，采用熔融紡絲法進行紡絲，得到所述的抗菌滌綸纖維，紡絲工藝條件為：紡絲速度為4300m/min，紡絲箱體的溫度為263℃，紡絲窗的溫度為20℃。

實施例4

具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備方法，包括以下步驟：

a、抗菌母粒的制備

按重量份數(shù)計算，硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑包括60份硅酸鹽礦物和40份含有金屬離子的金屬鹽，硅酸鹽礦物為蒙脫土和海泡石組合，其中m(蒙脫土)：m(海泡石)＝8:9，將硅酸鹽礦物加入攪拌器中，先在轉(zhuǎn)速為700rpm下攪拌9min，后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000rpm繼續(xù)攪拌5min，混合均勻；再將硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸鈣加入攪拌器中進行混合溶解，在轉(zhuǎn)速為3000rpm、溫度為82℃下攪拌6min，最后將轉(zhuǎn)速調(diào)至500rpm，加入去離子水，去離子水的添加量為金屬鹽添加量的100％，繼續(xù)攪拌12min；將所得固體放于烘箱中在65℃下干燥3h，再將溫度升高至92℃，繼續(xù)干燥5h，干燥后待冷卻至50℃時，放于球磨機中在筒體轉(zhuǎn)速為20rpm下研磨1.5h，研磨之后放于烘箱中在80℃下干燥2h，得到金屬離子的總含量為4％的硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑，其中鋁離子的含量為2％，鐵離子的含量為0.5％，鈣離子的含量為2.5％；

將所述的抗菌劑與90重量份的滌尼龍混合，通過螺桿擠出機制成抗菌母粒；

b、具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備

將重量份數(shù)為4％的步驟a制備的抗菌母粒和96％尼龍加入雙螺桿擠出機中，采用熔融紡絲法進行紡絲，得到所述的抗菌滌綸纖維，紡絲工藝條件為：紡絲速度為4300m/min，紡絲箱體的溫度為263℃，紡絲窗的溫度為20℃。

實施例5

具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備方法，包括以下步驟：

a、抗菌母粒的制備

按重量份數(shù)計算，硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑包括54份硅酸鹽礦物和46份含有金屬離子的金屬鹽，硅酸鹽礦物為麥飯石和海泡石組合，其中m(麥飯石)：m(海泡石)＝7:8，將硅酸鹽礦物加入攪拌器中，先在轉(zhuǎn)速為600rpm下攪拌9min，后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000rpm繼續(xù)攪拌7min，混合均勻；再將硝酸鋅、硝酸鈣、硝酸鎂及硝酸鈦加入攪拌器中進行混合溶解，在轉(zhuǎn)速為3800rpm、溫度為87℃下攪拌5min，最后將轉(zhuǎn)速調(diào)至900rpm，加入去離子水，去離子水的添加量為金屬鹽添加量的150％，繼續(xù)攪拌10min；將所得固體放于烘箱中在60℃下干燥3h，再將溫度升高至100℃，繼續(xù)干燥4h，干燥后待冷卻至55℃時，放于球磨機中在筒體轉(zhuǎn)速為28rpm下研磨1.5h，研磨之后放于烘箱中在86℃下干燥2h，得到金屬離子的總含量為1.8％的硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑，其中鋅離子含量為0.5％，鈣離子的含量為0.5％，鎂離子的含量為0.5％，鈦離子含量為0.3％；

將所述的抗菌劑與85重量份的丙綸混合，通過螺桿擠出機制成抗菌母粒；

b、具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備

將重量份數(shù)為10％的步驟a制備的抗菌母粒和90％丙綸加入雙螺桿擠出機中，采用熔融紡絲法進行紡絲，得到所述的抗菌滌綸纖維，紡絲工藝條件為：紡絲速度為4300m/min，紡絲箱體的溫度為260℃，紡絲窗的溫度為20℃。

實施例6

具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備方法，包括以下步驟：

a、抗菌母粒的制備

按重量份數(shù)計算，硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑包括76份硅酸鹽礦物和24份含有金屬離子的金屬鹽，硅酸鹽礦物為云母和沸石組合，其中m(云母)：m(沸石)＝8:1，將硅酸鹽礦物加入攪拌器中，先在轉(zhuǎn)速為800rpm下攪拌8min，后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1100rpm繼續(xù)攪拌8min，混合均勻；再將硝酸銀、硝酸銅、硝酸鈣、硝酸鎂及硝酸鈦加入攪拌器中進行混合溶解，在轉(zhuǎn)速為4000rpm、溫度為95℃下攪拌6min，最后將轉(zhuǎn)速調(diào)至700rpm，加入去離子水，去離子水的添加量為金屬鹽添加量的140％，繼續(xù)攪拌15min；將所得固體放于烘箱中在64℃下干燥4h，再將溫度升高至100℃，繼續(xù)干燥4h，干燥后待冷卻至58℃時，放于球磨機中在筒體轉(zhuǎn)速為22rpm下研磨1.2h，研磨之后放于烘箱中在85℃下干燥3h，得到金屬離子的總含量為5％的硅酸鹽礦物載金屬離子抗菌劑，其中銀離子含量為2％，銅離子含量為1％，鈣離子的含量為1％，鎂離子的含量為0.5％，鈦離子含量為0.5％；

將所述的抗菌劑與89重量份的丙綸混合，通過螺桿擠出機制成抗菌母粒；

b、具有抗菌、防臭及遠紅外功能的纖維的制備

將重量份數(shù)為3％的步驟a制備的抗菌母粒和97％丙綸加入雙螺桿擠出機中，采用熔融紡絲法進行紡絲，得到所述的抗菌滌綸纖維，紡絲工藝條件為：紡絲速度為4300m/min，紡絲箱體的溫度為260℃，紡絲窗的溫度為20℃。

實施例1～6制備的纖維進行如下抗菌試驗。

1、抗菌性能

按照aatcc100-2004《紡織材料抗菌整理的性能評價》標準測試，其結(jié)果列于表1：

表1纖維的抗菌試驗結(jié)果

2、抗菌持久性：

參照fz/t73023-2006《抗菌針織品附錄c抗菌織物試樣洗滌試驗方法》的洗滌程序洗滌抗菌纖維50次后測試抗菌結(jié)果列于表2。

表2纖維水洗50次后的抗菌效果

3、纖維毒性試驗

纖維毒性試驗包括多次完整皮膚刺激性試驗、皮膚變態(tài)試驗及陰道黏膜刺激試驗，實驗結(jié)果列于表3

表3纖維毒性試驗結(jié)果

通過對纖維進行毒性試驗，本發(fā)明皮膚、皮膚變態(tài)反應(yīng)、陰道粘膜均無刺激，具有安全的抗菌效果。

4、遠紅外功能

4.1、保溫性能測試：分別用普通織物和本發(fā)明纖維制成護腕套在健康者的手腕上，在室溫下，在一定的時間內(nèi)，用測溫儀分別測得皮膚表面的溫度，求出溫度差；

4.2、發(fā)射率：按gb/t30127-2013標準檢測。

表4纖維的遠紅外功能

從表3可以看出，本發(fā)明相對普通的織物具有優(yōu)異的遠紅外功能，本發(fā)明與體內(nèi)水分子的共振作用能有效活化水分子，提高細胞滲透性能，從而提高身體的含量量；能與水分子及有機物產(chǎn)生共振而具有良好的熱效應(yīng)，因此具有良好的保暖性能。

總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。