一種抗菌粘膠纖維及其製備方法
2023-05-13 22:29:06 1
專利名稱：一種抗菌粘膠纖維及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種粘膠纖維，屬紡織技術領域。
背景技術：
隨著社會的發展和生活水平的不斷提高，人們自我保健的意識日益增強，越來越多地要求纖維製品在豐富多彩、美觀實用的同時，還應具有抗菌、防黴等功能。使用抗菌纖維製品一是可以切斷傳染性疾病的傳播途徑，二是可以防止製品本身發黴受損。
抗菌纖維製品的抗菌效果的優劣與其所使用的抗菌劑種類密不可分。抗菌劑基本分三大類，即天然抗菌劑、有機抗菌劑和無機抗菌劑。有機抗菌劑抑菌殺菌迅速、高效，但對人體有副作用，細菌易產生耐藥性，且時效性差、不耐高溫；天然抗菌劑對人體安全無副作用，細菌不產生耐藥性，但存在易炭化分解、資源有限的缺點，且抗菌效果相對較差；無機抗菌劑則具有抗菌高效、安全無毒副作用，耐高溫，細菌不產生耐藥性等優點，因此在應用中日益受到人們的重視。銀的應用已有數千年的歷史，與普通銀相比，納米狀態下銀的殺菌能力產生了質的飛躍，只用極少量的納米銀即可產生強力的殺菌作用。
中國專利CN00100636.3、CN00116708.1及CN02114294.7分別公開了三種以殼聚糖作為抗菌活性組分的粘膠纖維的製造方法。其製造方法是將殼聚糖經過一系列處理後加入到紡絲原液中，按常規溼法紡絲工藝紡絲而得；而中國專利CN02117667則公開了以竹材本身為抗菌活性組分，將竹材經一系理物理化學方法處理得到紡絲液後紡絲而成的製造方法。
中國專利CN01128377.7公開了一種含有納米粉末材料的功能性人造棉，它是將具有相關功能的納米粉末材料均勻混合在人造粘膠溶液載體中，經噴絲等處理而形成的對人體肌膚具有調節作用的功能性人造粘膠纖維，其抗菌活性組分為粒徑在100納米以下的天然電氣石粉末以及氧化鋅粉末。
中國專利CN02110160.4公開了一種以納米粒子為抗菌殺菌劑，用溶液紡絲方法製備抗菌纖維的方法。本發明所用納米粒子為經過粉碎等加工所得的天然礦石，如沸石、奇冰石，其粒徑為100-300nm，也可以為合成的金屬氧化物，如氧化鋅、氧化鈦、氧化亞銅和金屬硫化物，如硫化銅、硫化亞銅、硫化鉻、硫化亞鐵等，其粒徑為5-150nm。此外上述納米粒子還可以進行銀、銅等表面沉積包覆，以增強產品的抗菌性。
以上兩篇專利中的納米粒子均是以粉末的形式加入紡絲原液中，並且專利中未提及對納米粒子進行任何保護與分散，因此，納米粒子在粘膠中存在團聚與分散不均勻的問題，並會進一步影響到紡絲的質量。
發明內容
本發明的目的是提供一種抗菌粘膠纖維，該粘膠纖維是以納米銀粒子為抗菌殺菌劑，其抗菌性能持久。
本發明的另一目的是提供這種抗菌粘膠纖維的製備方法，採用該方法得到的抗菌纖維中納米銀粒子分散均勻，纖維具有持久抗菌功能，對人體安全無毒副作用，並且纖維力學性能良好。
解決上述問題所採用的技術方案是一種抗菌粘膠纖維，它以納米銀粒子為抗菌殺菌劑，粘膠纖維中含成纖聚合物99.0～99.9％(wt)，納米銀粒子0.1～1.0％(wt)。
一種抗菌粘膠纖維的製備方法，它以納米銀粒子為抗菌殺菌劑，將其以納米銀膠體水溶液的形式加入到紡絲原液中，然後按常規溼法紡絲噴絲工藝成型，得到抗菌粘膠纖維。
上述抗菌粘膠纖維的製備方法，所述納米銀膠體水溶液中含有納米銀0.1～1.5％(wt)，膠體保護劑0.5～2.0％(wt)。
上述抗菌粘膠纖維的製備方法，所述膠體保護劑是胺基酸或胺基酸和羥丙甲纖維素的混合物。
與普通銀相比，納米狀態下的銀，其殺菌能力產生了質的飛躍，只需用極少量的納米銀即可產生強力的殺菌作用，以納米銀為殺菌劑，將其添加到普通粘膠纖維中，可以得到殺菌力強、抗菌效果持久的抗菌粘膠纖維。本發明提供的製備方法中加入了膠體保護劑，這樣，在膠體保護劑的保護下，銀粒子能夠在膠體水溶液中具有良好的分散性與穩定性，同時在加入紡絲原液後，使得納米銀粒子與紡絲原液中硫離子等之間的化學反應不再發生，從而增強了納米銀在紡絲液中的穩定性，使抗菌纖維的連續生產變成可能。
本發明中，納米銀粒子以膠體水溶液的形式加入紡絲原液，解決了納米粒子以粉體形式加入時易出現的團聚與分散不均勻的問題，納米銀膠體水溶液與紡絲原液混合均勻後，按常規溼法紡絲即可得到抗菌纖維，因而大大簡化了抗菌粘膠纖維的製作工藝，並使得到的抗菌纖維中納米銀粒子分散均勻，抗菌性能更佳。
納米銀膠體水溶液中含有納米銀粒子和膠體保護劑，其是採用雙注控制技術，在攪拌器的攪拌下，將銀氨水溶液和還原劑水溶液同時雙注入含有保護劑水溶液的反應體系內，生成納米銀粒子後，經超濾脫鹽得到的。本發明所述的納米銀膠體水溶液中含有納米銀0.1～1.5％(wt)，膠體保護劑0.5～2.0％(wt)，膠體保護劑是胺基酸或胺基酸和羥丙甲纖維素的混合物。
本發明的具體做法是
將納米銀(粒徑小於100nm)含量為0.1～1.5％(wt)、膠體保護劑含量為0.5～2.0％(wt)的納米銀膠體水溶液於40～80℃下溶解30～60分鐘後，降溫至20～30℃，加入到紡絲原液中，充分攪拌混合分散均勻後靜置、脫泡、過濾，然後按常規溼法紡絲工藝紡絲成形，即得含納米銀粒子的抗菌粘膠纖維，所得粘膠纖維中含成纖聚合物99.0～99.9％(wt)，納米銀粒子0.1～1.0％(wt)。
為說明工藝過程，可以下述溼法工藝為例原液入料——噴絲頭吐絲——凝固浴——導絲輥——熱水洗——沸水拉伸——卷繞——水洗——乾燥熱定型。
有益效果本方法工藝簡單，採用本發明方法得到的抗菌粘膠纖維，殺菌力強、抗菌效果持久；抗菌纖維中的納米銀粒子分散均勻。
具體實施例方式
下面結合具體實施例，對本發明作進一步的說明。
實施例1將納米銀(30納米)的含量為0.1％wt，胺基酸含量為0.5％wt的納米銀膠體水溶液10kg，於40℃下溶解30分鐘後，降溫至20℃，加入到100kg紡絲原液中，充分攪拌混合分散均勻後靜置、脫泡、過濾，然後按常規溼法紡絲工藝紡絲成形，即得含納米銀粒子的抗菌粘膠纖維，所得粘膠纖維中含成纖聚合物99.9％(wt)，納米銀0.1％wt。
實施例2將納米銀(50納米)的含量為1.5％wt，胺基酸與羥丙甲纖維素(2∶1)混合物的含量為2.0％wt的納米銀膠體水溶液6.1kg，於80℃下溶解60分鐘後，降溫至30℃，加入到100kg紡絲原液中，充分攪拌混合分散均勻後靜置、脫泡、過濾，然後按常規溼法紡絲工藝紡絲成形，即得含納米銀粒子的抗菌粘膠纖維，所得粘膠纖維中含成纖聚合物99.0％(wt)，納米銀1.0％(wt)。
實施例3將納米銀(70納米)的含量為0.6％wt，胺基酸含量為1.0％wt的納米銀膠體水溶液8.3kg，於60℃下溶解40分鐘後，降溫至30℃，加入到100kg紡絲原液中，充分攪拌混合分散均勻後靜置、脫泡、過濾，然後按常規溼法紡絲工藝紡絲成形，即得含納米銀粒子的抗菌粘膠纖維，所得粘膠纖維中含成纖聚合物99.5％(wt)，納米銀0.5％(wt)。
權利要求
1.一種抗菌粘膠纖維，其特徵是，它以納米銀粒子為抗菌殺菌劑，纖維中含成纖聚合物99.0～99.9％wt，納米銀粒子0.1～1.0％wt。
2.根據權利要求1所述的抗菌粘膠纖維的製備方法，其特徵是，它以納米銀粒子為抗菌殺菌劑，將其以納米銀膠體水溶液的形式加入到紡絲原液中，然後按常規溼法紡絲噴絲工藝成型，得到抗菌粘膠纖維。
3.根據權利要求2所述的抗菌粘膠纖維的製備方法，其特徵是，所述納米銀膠體水溶液中含有納米銀0.1～1.5％wt，膠體保護劑0.5～2.0％wt。
4.根據權利要求3所述的抗菌粘膠纖維的製備方法，其特徵是，所述膠體保護劑是胺基酸或胺基酸和羥丙甲纖維素的混合物。
全文摘要
一種粘膠纖維及其製備方法，屬紡織技術領域，用於解決纖維的抗菌殺毒問題。其技術方案是，它以納為銀粒子為抗菌殺菌劑，纖維中含成纖聚合物99.0～99.9％wt，納米銀粒子0.1～1.0％wt；在製備過程中，納米銀粒子以納米銀膠體水溶液的形式加入到紡絲原液中，然後按常規溼法紡絲噴絲工藝成型，即可得到抗菌粘膠纖維。本發明所得粘膠纖維抗菌持久，對人體安全無毒副作用，且纖維力學性能良好；其製備方法工藝簡單，適合工業化生產。
文檔編號D01F2/10GK1673425SQ20051007089
公開日2005年9月28日 申請日期2005年5月23日 優先權日2005年5月23日
發明者宋紅芹, 張進, 閆鷹 申請人:中國樂凱膠片集團公司