一种抗菌远红外保健聚酯纤维的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及纺织行业的合成纤维生产领域，具体地说，是一种抗菌远红外保健聚 醋纤维的制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的快速发展W及人们生活水平的提高，在安全与保健越来越受关注的今 天，人们对纺织品提出了更高的要求，既要满足舒适、时尚，也要符合当前的时代主题一-绿色健康，因而，能够有效减少细菌等病原微生物对人身的侵害的抗菌纺织品和具有远红 外发射功能的保健纺织品越来越引起人们的关注，并逐渐成为人们的需求和选择，研发生 产兼具抗菌和远红外保健功能的聚醋纤维已成为功能性聚醋纤维的发展方向之一。
[0003] 目前国内外抗菌聚醋纤维主要W共混法制备为主，即在聚醋纺丝时，通过添加无 机抗菌剂，主要是金属离子型抗菌剂与聚醋共混烙融纺丝制成抗菌纤维。
[0004] 与有机抗菌剂相比，金属离子抗菌剂具有抗菌能力强、持久，热稳定性好，特别是 细菌等病原微生物对金属离子抗菌剂不易产生抗菌性突变等特点，但由于化 2+、Cd2\Pb2+、 Cr3+对人体残留性毒害大，Ni2+、Co2+和Cu2+带有颜色，所W目前广泛作为无机抗菌剂使用的 抗菌剂有银和锋两种离子，由于锋离子的抗菌强度只有银离子的约千分之一，故载银抗菌 剂在目前的无机抗菌剂中占据主导地位。
[0005] 虽然银、铜离子等金属抗菌离子本身具有一定的抗菌能力，但近来学者致力于研 究抗菌离子在纺织品中的缓释，提高抗菌离子的耐热溫度，提高抗菌能力。研究了多种内部 具有孔桐结构的材料负载金属抗菌离子，如憐酸错、憐酸铁钢、憐酸错钢、海泡石、沸石、蒙 脱±、活性炭、粘±等，经过载体改性的银离子的化学溫度性提高，在一定程度上克服了纺 织品的变色现象，同时，载体控制抗菌离子释放速度，抗菌效果更持久、稳定。尤其是憐酸错 钢载体的研究，主要基于憐酸错钢中憐原子与氧原子强健结合，形成刚性的P〇4四面体和 Zr化八面体，钢原子位于两个Zr化八面体的氧=角面形成的崎变八面体空间内，形成空间群 为R3C的六角晶系的晶格，形成了弛豫稳定的骨架。憐酸错钢分子结构中的每一个阳离子 都可W被多种元素原子取代，因此，W憐酸错钢为载体，负载价格低廉的铜离子抗菌材料将 是比较有意义的尝试。
[0006] 远红外功能纤维的释放的远红外线与体内水分子的共振作用能够有效活化水分 子，提高细胞渗透性能，从而提高身体的含氧量，活性水分子自由出入细胞之间，W及远红 外线的热效应，能够促使血流速度加快，微丝血管扩张，改善微循环，促进新陈代谢。
[0007] 目前，文献记载的发生远红外线的材料和产品有主要有生物炭、碳纤维、电气石、 远红外陶瓷、玉石、金属氧化物及碳化娃类，致密多孔的金属氧化物薄膜如氧化侣、氧化铜、 氧化银，W及疏松多孔的碳化娃物质，在溫度高于150摄氏度时发出的远红外线，波长主要 集中在8~13微米，是石英管、红外线灯泡、线管之类产品始终无法达到的。
[0008] 近年，联邦=禾（福建)股份有限公司从中国台湾引进太极石，然后把原石做成母 粒进行纳米化，把纳米粒子添加到纤维中，纺成纱、织成布，最后做成服装成品。中国专利申 请201410372725.3和201410371613.6公开了太极石保健纤维和纱线的制造方法，W粒径为 100纳米W下的太极石粉，太极石粉与纤维的重量比为1:50-100。其制造方法包括W下步 骤：1)选取太极石天然矿石，将其击碎后高溫烧结泽炼，再研磨成太极石超细微粉;2)将太 极石超细微粉与纤维基料混合、干燥，加入聚合物助纺剂，造粒得到太极石母粒;3)将太极 石母粒和同质纤维切片混合，纺丝、卷绕、拉伸，得到太极石纤维，其红外线发射率达到91% W上。作为一种天然矿石，太极石具有释放远红外线功能，放射率高达93.36%，同时，太极 石具有高频的共振频率与人体细胞分子相当接近，可辅助人体吸纳、补充地球天然磁场所 释放的磁场能量，具有改变体质、消除疲劳、促进血液微循环、促进新陈代谢、促进人体吸收 和聚集正能量。因此，太极石应用于研究和开发新型远红外保健纤维制品具有一定的市场 价值和社会价值。
【发明内容】
[0009] 研究表明，由于铜离子与锋离子的有效半径相近，同时与纳米憐酸错钢进行反应 时，两种离子在纳米憐酸错钢结构中占据的位置相同，铜离子、锋离子共存是两者的交换为 竞争交换，因而混合与单独使用时，抑菌功能相当。
[0010] 目前公开的文献是通过纺丝过程中添加或者后整理的方式制备憐酸错钢载铜抗 菌纤维，根据本发明的研究，憐酸错钢载铜抗菌剂粉体表面是高能表面，呈亲水性，聚醋等 有机基体是弱极性分子，呈亲油性，运种水油不相容的现象阻碍二者的结合，极易导致无机 粉体在有机基体中的团聚，影响复合树脂及纤维的性能，同时，抗菌的效果不理想，通过使 用硅烷偶联剂进一步对粉体表面进行修饰，可W改善其相容性和团聚影响，达到更好的抗 菌效果，本发明由此产生。
[0011] 本发明的目的在于提供一种抗菌远红外保健聚醋纤维的制造方法。
[0012] 所述抗菌远红外保健聚醋纤维通过在纺丝中添加抗菌和远红外材料制备得到。所 述抗菌材料为憐酸错钢载铜抗菌材料，所述远红外材料为太极石远红外材料。
[0013] 所述抗菌远红外保健聚醋纤维可W由憐酸错钢载铜抗菌粉体和太极石远红外粉 体通过在线添加纺丝方式制备得到，或者由抗菌粉体和远红外粉体制成母粒后与聚醋切片 混合后纺丝制备得到。
[0014] 本发明的第一方面，提供一种抗菌远红外保健聚醋纤维的制造方法，包括W下步 骤：
[001引A、将硝酸铜、憐酸错钢与去离子水充分混合，揽拌冰浴加热，经抽滤、洗涂、烘干、 研磨、般烧得到憐酸错钢载铜抗菌粉体;将憐酸错钢载铜抗菌粉体与二甲苯混合，通氮气保 护，高速揽拌下加入硅烷偶联剂，经回流、过滤、烘干、球磨得到改性憐酸错钢载铜抗菌粉 体；
[0016] B、将太极石矿石经击碎、般烧、研磨得到太极石远红外粉体；
[0017] C、将改性憐酸错钢载铜抗菌粉体、太极石远红外粉体与聚醋按一定比例共混干 燥，并经螺杆挤压烙融、挤出、冷却、拉条、切粒和干燥制成抗菌远红外母粒；
[0018] D、抗菌远红外母粒与聚醋切片按一定比例经纺丝制成抗菌远红外保健聚醋纤维。
[0019] 或者将步骤C和D替换为：
[0020] E、聚醋切片经干燥、烙融为聚醋烙体，采用在线添加的方式加入改性憐酸错钢载 铜抗菌粉体和太极石远红外粉体，经螺杆挤压机输送到纺丝箱体内进行纺丝制成抗菌远红 外保健聚醋纤维。
[0021]所述的步骤A中，硝酸铜、憐酸错钢的重量百分比为：（4~8): (2~6)，（优选6:4)， 其余为去离子水，其中控制水浴加热反应溫度75~80°C(优选80°C)，反应时间化，烘干溫 度100~105°C(优选100°C)，烘干时间lOh，研磨控制粒径10~300皿，般烧溫度750~780°C (优选760°C)，般烧时间4h。
[0022] 所述的步骤A中，硅烷偶联剂为铁酸醋(配位型）、铁酸醋(单烧氧型）、乳酸铁盐(馨 合型）、硅烷中的一种;加入量为抗菌粉体重量的3~8%。
[0023] 优选的，所述的步骤A中，硅烷偶联剂为铁酸醋（单烧氧型）；加入量为抗菌粉体重 量的5%。
[0024]所述的步骤A改性制备憐酸错钢载铜粉体的亲油化度可W达到40%，沉降速30min 分散体系的透光率达到30%，透光度将比较稳定，相比较未改性的憐酸错钢载铜粉体的亲 油化度5%，沉降速30min分散体系的透光率8%，因此经过表面处理效果好的无机抗菌粉 体，大部分粒子的表面能态被降低，表面电荷被消除，表面极性被减弱，与高聚物的亲和力 将