专利名称：一种抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种涤纶纤维，特别涉及一种抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维及其制备方法。
背景技术：
近几年科学技术的进步，推动着化纤产业的发展，各种功能性纤维的研发都有了突破性的进展，科技含量高的功能性纤维已成为引导市场和提高企业生存能力的重要因
ο涤纶纤维作为合成纤维中的三大主力纤维之一，因其优良的物理和化学特性而被广泛应用于服装面料以及其它非服装领域，涤纶产品自问世以来，以其悬垂性好、强度高而被下游用户当作主要纺织原料来织造成各类纺织品。但由于它的疏水特性，在对吸湿性或吸水性要求较高领域中的应用受到了限制。涤纶纤维服装穿着时吸湿排汗透湿性差，有闷热感，又有静电易于积累引起的种种麻烦，对这一疏水性涤纶纤维赋予其吸湿性，制成的纺织品能吸湿排汗的需求呼声逐渐高涨，已引起业界人士的关注。根据专家预测到2010年的时候，外出休闲服将引导运动休闲市场达30%的成长率，因此在运动服和休闲服方面，未来市场发展潜力无限。随着工业发展，环境污染程度加大，氟利昂等含卤素的化合物排放，大气层的稀薄导致紫外线的透过率的增大，所以对于抗紫外的防护也就成为了一种必然，抗紫外纤维逐渐受到热门的青睐。同时，生态环境和徽生物环境污染日益严重，使得纤维很容易受到微生物的污染，引起诸多问题如产生异味、出现斑或退色、卫生保洁功能差、自身降解、耐磨度低等，且纤维及纺织品在使用中与人体皮肤直接接触，皮肤表面的汗液、皮脂等代谢产物及外部的污垢会附着在纤维上，容易滋生细菌，对人类的健康造成很大的危害。因此，具有抗菌功能的纤维成为市场迫切需要的纤维材料。
发明内容
发明目的本发明的所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，本发明另一个目的是提供一种制备该抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维的方法。技术方案为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为
一种抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，它由下列重量份数的原料制成抗紫外母粒 5^10份、银系抗菌母粒5 10份、涤纶成纤树脂8(Γ90份，所述的纤维截面为异形截面。作为优选方案，所述的抗紫外母粒为由重量百分比5 20%的抗紫外剂和重量百分比8(Γ95%的聚对苯二甲酸丙二醇酯共混制得。本发明提供的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，其中所述的抗紫外母粒可以为复合型无机和有机抗紫外屏蔽剂。其中复合型无机和有机抗紫外剂为由重量百分比5 15%的 TiO2超细粉体、1(Γ15 %的紫外光吸收剂与余量的聚对苯二甲酸丙二醇酯共混制得。
其中以上所述的银系抗菌母粒可以由重量百分比15 20%的纳米银离子和纳米载体二氧化硅或者磷酸锆与重量百分比80、5%的聚对苯二甲酸丙二醇酯共混制得。因为银离子在所有金属离子中抑菌活性是最高的，同时它的氧化还原反应活性也是最强的。利用银纳米颗粒与载体二氧化硅或者磷酸锆结合再与涤纶成纤树脂制得母粒，可以大大提高银纳米在聚酯母体中的分散性，银系抗菌母粒的抗菌率可以大于或等于98%，具有较好的抗菌和杀菌效果。纳米级银离子颗粒和聚酯切片同时加入，加热熔融制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，银离子达到深度渗透和树脂分子结合，抗菌过程不但有效，而且达到长效的目的。本发明提供的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，其中所述的异形截面可以根据实际需要通过异形孔纺丝板制备得到三角形、三叶形、四叶形、多叶形、菱形、中空形、异形中空形或十字形截面。一般的涤纶纤维分子结构缺少亲水基团，分子链刚硬，堆积紧密，结晶度较高，吸水能力差，不具有吸水排汗等功能，通过把纤维做成异形截面后，涤纶纤维孔隙率和表面积增大，吸水和导湿能力增强。本发明提供的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维的制备方法，具体包括如下步骤
(1)取重量百分比为5 20%的抗紫外剂和重量百分比8(Γ95%的聚对苯二甲酸丙二醇酯，共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用，其中共混温度为20(T25(TC，螺杆转速为150 250rpm ；
(2)取重量百分比15 20%的纳米银离子和纳米载体二氧化硅或者磷酸锆与重量百分比8(Γ85%的聚对苯二甲酸丙二醇酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得银系抗菌母粒，备用，其中共混温度为20(T250°C，螺杆转速为12(T250rpm ；
(3)按重量份数取步骤(1)得到的抗紫外母粒、步骤( 得到的银系抗菌母粒和涤纶成纤树脂共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，其中纺丝条件为纺丝温度25(T350°C，纺丝速度200(T3000m/min。其中步骤(1)所述的抗紫外剂为复合型无机和有机抗紫外剂。有益效果本发明提供的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维和现有技术中的涤纶纤维相比具有如下优点
(1)本发明提供的涤纶纤维，各组分配比科学合理，通过科学的将具有抗菌作用的银系抗菌母粒、抗紫外母粒和涤纶成纤树脂有机结合，并通过异形孔纺丝板，制备得到预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹变形丝，得到具有长久抗紫外、抗菌且导湿排汗作用的多功能涤纶纤维，应用范围广泛。(2)本发明提供的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维的制备方法，可操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。制备工艺中，克服了熔点低，灰份多的技术难题，提高了聚酯切片的可纺性，本发明采用无机和有机复合型紫外线屏蔽剂，纤维的抗紫外效果增强，银纳米颗粒和纳米级的载体二氧化硅或者磷酸锆组合后，使其在聚酯母体中的分散性得到提高。采用异形孔纺丝板制备得到具有异型截面的纤维，纤维的孔隙率和表面积增大，其吸水和导湿能力增强。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1
1、一种抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，它由下列重量份数的原料制成抗紫外母粒 10千克、银系抗菌母粒10千克、涤纶成纤树脂90千克，所述的纤维截面为四叶形截面。2、抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维的制备
(1)取重量百分比为5 20%的抗紫外剂和重量百分比8(Γ95%的聚对苯二甲酸丙二醇酯，共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用，其中共混温度为20(T25(TC，螺杆转速为150 250rpm ；
(2)取重量百分比15 20%的纳米银离子和纳米载体二氧化硅或者磷酸锆与重量百分比8(Γ85%的聚对苯二甲酸丙二醇酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得银系抗菌母粒，备用，其中共混温度为20(T250°C，螺杆转速为12(T250rpm ；
(3)按1所述的重量份数取步骤(1)得到的抗紫外母粒、步骤( 得到的银系抗菌母粒和涤纶成纤树脂共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，其中纺丝条件为纺丝温度25(T350°C，纺丝速度200(T3000m/min。其中，步骤(1)中所述的抗紫外剂为重量比50%的Ti02超细粉体和50%的硬脂酸紫外吸收剂组成。3、检测由2制备得到的涤纶纤维的导湿、抗紫外、抗菌的性能 检测单位中国纺织科学研究院测试中心；国家纺织品质量监督中心。检测功能指标
导湿性功能检测，导湿性功能检测结果如表1所示 表1涤纶纤维的导湿性能检测_
权利要求
1.一种抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，其特征在于它由下列重量份数的原料制成 抗紫外母粒5 10份、银系抗菌母粒5 10份、涤纶成纤树脂8(Γ90份，所述的纤维截面为异形截面。
2.根据权利要求1所述的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，其特征在于所述的抗紫外母粒为由重量百分比5 20%的抗紫外剂和重量百分比8(Γ95%的聚对苯二甲酸丙二醇酯共混制得。
3.根据权利要求2所述的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，其特征在于所述的抗紫外剂为复合型无机和有机抗紫外剂。
4.根据权利要求3所述的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，其特征在于所述的复合型无机和有机抗紫外剂为含重量百分比5 15%的TiO2超细粉体、1(Γ15 %的紫外光吸收剂与余量的聚对苯二甲酸丙二醇酯共混制得。
5.根据权利要求1所述的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，其特征在于所述的银系抗菌母粒由重量百分比15 20%的纳米银离子和纳米载体二氧化硅或者磷酸锆与重量百分比 8(Γ85%的聚对苯二甲酸丙二醇酯共混制得。
6.根据权利要求1所述的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维，其特征在于所述的异形截面为三角形、三叶形、四叶形、多叶形、菱形、中空形、异形中空形或十字形截面。
7.一种制备权利要求1至6任一项所述的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)取重量百分比为5 20%的抗紫外剂和重量百分比8(Γ95%的聚对苯二甲酸丙二醇酯，共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用，其中共混温度为20(T25(TC，螺杆转速为150 250rpm ；(2)取重量百分比15 20%的纳米银离子和纳米载体二氧化硅或者磷酸锆与重量百分比8(Γ85%的聚对苯二甲酸丙二醇酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得银系抗菌母粒，备用，其中共混温度为20(T250°C，螺杆转速为12(T250rpm ；(3)按权利要求1所述的重量份数取步骤(1)得到的抗紫外母粒、步骤( 得到的银系抗菌母粒和涤纶成纤树脂共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，其中纺丝条件为纺丝温度25(T350°C，纺丝速度200(T3000m/min。
8.根据权利要求7所述的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的抗紫外剂为复合型无机和有机抗紫外剂。
全文摘要
本发明公开了一种抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维及其制备方法。它由下列重量份数的原料制成抗紫外母粒5~10份、银系抗菌母粒5~10份、涤纶成纤树脂80~90份，所述的纤维截面为异形截面。本发明通过科学的将具有抗菌作用的银系抗菌母粒、抗紫外母粒和涤纶成纤树脂有机结合，并通过异形孔纺丝板制备得到预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹变形丝，得到具有抗菌、抗紫外和导湿作用的多功能涤纶纤维，应用范围广泛。本发明提供的抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维的制备方法，其操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。
文档编号D01F1/10GK102534853SQ20111021376
公开日2012年7月4日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者施少荣 申请人:吴江三辉纺织有限公司