一種抗菌錦綸彈力絲的製作方法

2023-06-19 23:25:31

本發明屬於紡織領域，涉及一種錦綸彈力絲，尤其涉及一種具有良好抗菌性能，可紡性好，成本低的抗菌錦綸彈力絲。

背景技術：

錦綸纖維是世界上最早實現工業化生產的合成纖維。具有抗菌功能的化纖材料，由於能夠殺滅多種細菌，抑制細菌再生，保持身體健康，日益受到人們的廣泛重視。

現有的抗菌錦綸產品主要包括以下幾種：

1)在錦綸表面塗覆抗菌材料。這種生產方法的不足之處在於，雖然開始時具有一定的抗菌功能，但在使用過程中，特別是在洗滌過程中，被塗覆在織物表面的抗菌材料會逐漸脫落，從而影響使用效果。

2)採用抗菌材料與錦綸切片混合融熔，紡製成抗菌錦綸纖維。這種生產方法的不足之處在於，由於抗菌材料的顆粒較細，影響錦綸長絲的優良性能，導致紡織性能較差，尤其不能滿足高速紡的需要。

通常所採用的抗菌劑有各種天然礦石，如沸石、奇冰石、具有抗菌功能的陶瓷等，但由於它們的抗菌性能較弱，用量較大，紡絲加工困難，從而對纖維的力學性能造成嚴重影響。其它具有抗菌作用的金屬元素如Cu、Hg、Pb、Cr、Zr等不僅抗菌能力不強，而且有些元素還具有毒副作用，對人類造成傷害。

技術實現要素：

本發明的目的在於為了解決現有抗菌材料的顆粒較細，影響錦綸長絲的優良性能，導致紡織性能較差，尤其不能滿足高速紡的需要的缺陷而提供一種具有良好抗菌性能，可紡性好，成本低的抗菌錦綸彈力絲。

為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：

一種抗菌錦綸彈力絲，所述抗菌錦綸彈力絲由以下重量份的原料製成，120-150份錦綸切片、15-25份改性納米氧化銦、4-6份三烯丙基異三聚氰酸脂、5-10份蜂膠提取物與18-27份對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦。

在本技術方案中，蜂膠提取物具有抗氧化性與抗菌作用，可以提高製成的錦綸彈力絲的抗菌性，同時將各原料很好的組合在一起；對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦的加入，納米二氧化鈦具有較好的抗菌作用，並且高溫化學性質穩定、耐腐蝕、抗氧化、抗熱震、不揮發、無汙染，與蜂膠提取物一同使用，由於其協同作用，使得抗菌性能更加突出。使用對甲苯磺酸對二氧化鈦進行改性，可以有效的提高其在錦綸彈力絲中的分散性，使得製成的錦綸彈力絲的抗菌效果更好。

作為優選，所述改性納米氧化銦的製備方法為：將氧化銦溶於二甘醇得到反應體系，然後緩慢加入氫氧化鈉，攪拌1-3h後在2-2.5h內升溫至140-160℃，反應1-3h後冷卻；離心得到的沉澱物依次用體積比1:2的乙醇與二氯甲烷混合溶液、丙酮、去離子水洗滌，真空乾燥得到基核納米氧化銦；然後將基核納米氧化銦超聲分散在無水乙醇中，加入含有摩爾比1:1的磷酸二酯與連苯三酚的無水乙醇溶液，滴加濃氨水，85-95℃下攪拌反應1-1.5h，離心分離得到的沉澱物依次用無水乙醇、去離子水洗滌，600-850℃焙燒30min後冷卻，粉碎研磨得到改性納米氧化銦。

作為優選，對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦的製備方法為：將100份二氧化鈦研磨成粒徑為20-50μm，分散於體積比3:5的丁二醇與原甲酸三乙酯的有機溶劑中，升溫至75℃，85KHz超聲震蕩30min，然後加入30份對甲苯磺酸，升溫至175℃，85KHz超聲震蕩50min後，除去溶劑後在320℃下真空乾燥後研磨至粒徑為50-100nm，製得對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦。

作為優選，蜂膠提取物的製備方法為：將蜂膠冷凍粉粹後，用超臨界二氧化碳萃取，萃取塔壓力為20-25MPa，萃取溫度為65-75℃，萃取時間1-2h，夾帶劑為萃取塔進料重量的20-25％的體積濃度為95％的乙醇溶液，分離塔壓力10-15MPa，分離溫度55-65℃，從分離塔出料得到蜂膠提取物。

作為優選，抗菌錦綸彈力絲的製備方法包括：將2/3的錦綸切片、改性納米氧化銦、三烯丙基異三聚氰酸脂、蜂膠提取物與對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦在雙螺杆擠出機中共混造粒，製得錦綸母粒；然後將錦綸母粒與剩餘的錦綸切片採用共混紡絲，經過上油卷繞，平衡拉伸，製成抗菌錦綸彈力絲。

作為優選，所述錦綸切片為粘度2.8-3.4dl/g的紡絲級錦綸切片。

作為優選，共混紡絲的紡絲速度為1500-1850m/min，牽伸倍數為5倍，牽伸速度為650m/min。

本發明的有益效果：由於提高對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦的分散性以及與聚合物的相容性，不僅具有良好的抗菌性，而且在很大程度上提高了錦綸纖維的可紡性，並且成本低，已實現工業化，以此工藝可連續紡絲100小時以上不斷絲，可紡的抗菌錦綸彈力絲規格為8D、15D、20D、30D甚至更高，極限氧指數LOI為31-32。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。應當理解，本發明的實施並不局限於下面的實施例，對本發明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發明保護範圍。

在本發明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所採用的設備和原料等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規方法。

實施例1

一種抗菌錦綸彈力絲，所述抗菌錦綸彈力絲由以下重量份的原料製成，120份錦綸切片、15份改性納米氧化銦、4份三烯丙基異三聚氰酸脂、5份蜂膠提取物與18份對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦。

改性納米氧化銦的製備方法為：將氧化銦溶於二甘醇得到反應體系，然後緩慢加入氫氧化鈉，攪拌1h後在2h內升溫至140-℃，反應1h後冷卻；離心得到的沉澱物依次用體積比1:2的乙醇與二氯甲烷混合溶液、丙酮、去離子水洗滌，真空乾燥得到基核納米氧化銦；然後將基核納米氧化銦超聲分散在無水乙醇中，加入含有摩爾比1:1的磷酸二酯與連苯三酚的無水乙醇溶液，滴加濃氨水，85℃下攪拌反應1h，離心分離得到的沉澱物依次用無水乙醇、去離子水洗滌，600℃焙燒30min後冷卻，粉碎研磨得到改性納米氧化銦。

對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦的製備方法為：將100份二氧化鈦研磨成粒徑為20-50μm，分散於體積比3:5的丁二醇與原甲酸三乙酯的有機溶劑中，升溫至75℃，85KHz超聲震蕩30min，然後加入30份對甲苯磺酸，升溫至175℃，85KHz超聲震蕩50min後，除去溶劑後在320℃下真空乾燥後研磨至粒徑為50-100nm，製得對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦。

蜂膠提取物的製備方法為：將蜂膠冷凍粉粹後，用超臨界二氧化碳萃取，萃取塔壓力為20MPa，萃取溫度為65℃，萃取時間1h，夾帶劑為萃取塔進料重量的20％的體積濃度為95％的乙醇溶液，分離塔壓力10MPa，分離溫度55℃，從分離塔出料得到蜂膠提取物。

抗菌錦綸彈力絲的製備方法包括：將2/3的錦綸切片、改性納米氧化銦、三烯丙基異三聚氰酸脂、蜂膠提取物與對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦在雙螺杆擠出機中共混造粒，製得錦綸母粒；然後將錦綸母粒與剩餘的錦綸切片採用共混紡絲，經過上油卷繞，平衡拉伸，製成抗菌錦綸彈力絲。所述錦綸切片為粘度2.8dl/g的紡絲級錦綸切片。共混紡絲的紡絲速度為1500m/min，牽伸倍數為5倍，牽伸速度為650m/min。

實施例2

一種抗菌錦綸彈力絲，所述抗菌錦綸彈力絲由以下重量份的原料製成，135份錦綸切片、18份改性納米氧化銦、5份三烯丙基異三聚氰酸脂、7份蜂膠提取物與22份對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦。

改性納米氧化銦的製備方法為：將氧化銦溶於二甘醇得到反應體系，然後緩慢加入氫氧化鈉，攪拌2h後在2.3h內升溫至150℃，反應2h後冷卻；離心得到的沉澱物依次用體積比1:2的乙醇與二氯甲烷混合溶液、丙酮、去離子水洗滌，真空乾燥得到基核納米氧化銦；然後將基核納米氧化銦超聲分散在無水乙醇中，加入含有摩爾比1:1的磷酸二酯與連苯三酚的無水乙醇溶液，滴加濃氨水，88℃下攪拌反應1.2h，離心分離得到的沉澱物依次用無水乙醇、去離子水洗滌，650℃焙燒30min後冷卻，粉碎研磨得到改性納米氧化銦。

對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦的製備方法為：將100份二氧化鈦研磨成粒徑為20-50μm，分散於體積比3:5的丁二醇與原甲酸三乙酯的有機溶劑中，升溫至75℃，85KHz超聲震蕩30min，然後加入30份對甲苯磺酸，升溫至175℃，85KHz超聲震蕩50min後，除去溶劑後在320℃下真空乾燥後研磨至粒徑為50-100nm，製得對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦。

蜂膠提取物的製備方法為：將蜂膠冷凍粉粹後，用超臨界二氧化碳萃取，萃取塔壓力為22MPa，萃取溫度為68℃，萃取時間1.5h，夾帶劑為萃取塔進料重量的22％的體積濃度為95％的乙醇溶液，分離塔壓力10-15MPa，分離溫度55-65℃，從分離塔出料得到蜂膠提取物。

抗菌錦綸彈力絲的製備方法包括：將2/3的錦綸切片、改性納米氧化銦、三烯丙基異三聚氰酸脂、蜂膠提取物與對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦在雙螺杆擠出機中共混造粒，製得錦綸母粒；然後將錦綸母粒與剩餘的錦綸切片採用共混紡絲，經過上油卷繞，平衡拉伸，製成抗菌錦綸彈力絲。所述錦綸切片為粘度3.1dl/g的紡絲級錦綸切片。共混紡絲的紡絲速度為1650m/min，牽伸倍數為5倍，牽伸速度為650m/min。

實施例3

一種抗菌錦綸彈力絲，所述抗菌錦綸彈力絲由以下重量份的原料製成，150份錦綸切片、25份改性納米氧化銦、6份三烯丙基異三聚氰酸脂、10份蜂膠提取物與27份對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦。

改性納米氧化銦的製備方法為：將氧化銦溶於二甘醇得到反應體系，然後緩慢加入氫氧化鈉，攪拌3h後在2.5h內升溫至160℃，反應3h後冷卻；離心得到的沉澱物依次用體積比1:2的乙醇與二氯甲烷混合溶液、丙酮、去離子水洗滌，真空乾燥得到基核納米氧化銦；然後將基核納米氧化銦超聲分散在無水乙醇中，加入含有摩爾比1:1的磷酸二酯與連苯三酚的無水乙醇溶液，滴加濃氨水，95℃下攪拌反應1.5h，離心分離得到的沉澱物依次用無水乙醇、去離子水洗滌，850℃焙燒30min後冷卻，粉碎研磨得到改性納米氧化銦。

對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦的製備方法為：將100份二氧化鈦研磨成粒徑為20-50μm，分散於體積比3:5的丁二醇與原甲酸三乙酯的有機溶劑中，升溫至75℃，85KHz超聲震蕩30min，然後加入30份對甲苯磺酸，升溫至175℃，85KHz超聲震蕩50min後，除去溶劑後在320℃下真空乾燥後研磨至粒徑為50-100nm，製得對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦。

蜂膠提取物的製備方法為：將蜂膠冷凍粉粹後，用超臨界二氧化碳萃取，萃取塔壓力為25MPa，萃取溫度為75℃，萃取時間2h，夾帶劑為萃取塔進料重量的25％的體積濃度為95％的乙醇溶液，分離塔壓力15MPa，分離溫度65℃，從分離塔出料得到蜂膠提取物。

抗菌錦綸彈力絲的製備方法包括：將2/3的錦綸切片、改性納米氧化銦、三烯丙基異三聚氰酸脂、蜂膠提取物與對甲苯磺酸改性的納米二氧化鈦在雙螺杆擠出機中共混造粒，製得錦綸母粒；然後將錦綸母粒與剩餘的錦綸切片採用共混紡絲，經過上油卷繞，平衡拉伸，製成抗菌錦綸彈力絲。所述錦綸切片為粘度3.4dl/g的紡絲級錦綸切片。共混紡絲的紡絲速度為1850m/min，牽伸倍數為5倍，牽伸速度為650m/min。

應當理解的是，對於本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。