本发明涉及纤维制品，具体的，涉及一种纳米银抗菌纤维的制备方法。
背景技术：
：我国拥有全球最大的消费人群，而且国人对家纺产品的消费观念也正在逐渐变化，随着国人生活水平的提高和科技水平的发展，家纺市场巨大的消费潜能正被释放出来。狭义上说的纺织品就是指梭织布和针织布二大系列，而化纤类的纺丝制品也逐渐走进人们的视野。功能性纺织品为上世纪80年代最初由德国科学家首先提出，并迅速在发达国家得到响应，世界各国均投入了大量的资金进行研究开发，人们无不希望通过具有抗微生物活性的纤维制品对使用者进行保护防止其受到外界细菌等微生物的侵袭。现有技术中，具有抗微生物作用的丙烯腈系纤维和醋酯纤维已有市售供应，然而，由于聚酯纤维多年来一直是生产和消费数量最大的合成纤维，假使能有一种类似丙烯腈系纤维和醋酯纤维的抗微生物作用的聚酯纤维，那将是可人的；另外，现有技术中，随着抗菌纤维的反复多次的搓洗，使其抗菌效果大打折扣，也就是说，抗菌纤维的使用寿命较短。已知的，早已有人试图将早已知道具有抗菌效果的金属离子镶嵌在聚合物中，以便赋予纤维抗微生物活性。这方面的努力尤其涉及将含金属的沸石结合到聚合物中。例如，jacobson等人在美国专利5,180,585(1993)、5,503,840(1996)和5,595,750(1997)中公开了包含沸石的抗微生物组合物的应用。然而，jacobson认识到高金属含量所带来的，例如因采用沸石所招致地颜色降等问题，因此转而建议一种不存在此种问题的抗微生物组合物，尤其是当结合到聚合物基质中时。鉴于此，若是能够提出一种具有广谱、长效抗菌效果的纳米银抗菌纤维，改进现有技术中出现的变色和降解以及纺丝成品率低下的问题，那将是可人的。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种纳米银抗菌纤维的制备方法，使制备出的抗菌纤维具有长效抗菌效果。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种纳米银抗菌纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将植物放入烘箱中加热升温至500-600℃并保温30-100min，然后再升温至1000-1200℃并保温30-180min得到植物炭，将植物炭粉碎研磨、过筛得到粒径为2-5μm的植物炭微粉；（2）将银粉分散到有机溶剂中，超声处理10-30min，然后加入钛白粉继续超声30-60min，然后加入步骤（1）中的植物炭微粉，持续搅拌得混合物；（3）向步骤（2）中的混合物中加入硅烷偶联剂、表面活性剂、分散剂，混合均匀后与聚酯分别通过失重称加入到挤出机中熔融混合、纺丝得到所述的抗菌纤维；所述的银粉为纳米银粉和微细银粉的混合物。本发明中，优选条件下，所述植物选自橙子皮、柚子皮、橘子皮中的至少一种。本发明中，通过在纺丝形成纤维的聚酯中分散银粉实现抗生物活性的作用，所述的银粉在分散前通过有机溶剂和植物炭微粒的改性处理，所述的银粉在有机溶剂包裹后附着在植物炭微粒的孔隙结构中，提高了在聚酯纤维中的附着效果和稳定效果，确保达到长效的抗菌效果，同时避免在纤维制品的使用过程中出现效果变差、纤维制品的掉色等现象，确保抗菌的长效；同时，所述的植物炭微粒在聚酯中，对外界的微生物具有一定的吸附效果，达到更好的抗微生物的效果。进一步的，根据本发明，所述的抗菌纤维包括以下重量份的物质：聚酯100份、银粉0.2-0.6份、硅烷偶联剂0.02-0.05份、表面活性剂0.1-0.5份、钛白粉0.1-0.5份、植物炭微粉3-5份、有机溶剂3-5份、分散剂0.2-0.5份。根据本发明，本发明对所述的聚酯没有特殊的要求，所述的聚酯兼具有机械特性和热稳定性的特点，可以是由二元羧酸成分和二元醇成分形成的聚酯，进一步的，以列举出例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、己二酸、葵二酸的二元羧酸成分。作为二元醇成分，可以举出例如乙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,6-己二醇。进一步的，所述热塑性聚酯优选芳香族聚酯，可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚己内酰胺或聚己二酰己二胺，特别优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯。本发明中，起到抗微生物活性的主要是所述的银粉，所述的银粉由纳米银粉和微细银粉混合而成，其中纳米银粉的平均粒径为60-100nm，所述的微细银粉的平均粒径为3-8μm，在该粒径范围内的纳米银粉与微细银粉，其抗菌效果最优，且具有良好的分散效果。进一步的，锐钛型的钛白粉的表面水活化产生表面羟基捕获自由空穴，形成羟基自由基，而游离的自由电子很快会与吸收态氧气结合产生超氧自由基，因而对周围的细菌的病菌具有杀灭的作用。本发明中在所述的抗菌纤维中含有钛白粉，使所述的抗菌纤维具有广谱抗菌的效果。进一步的，根据本发明，所述的钛白粉的平均粒径为0.1-0.4μm。进一步的，根据本发明，所述的植物炭微粉的粒径为2-5μm。本发明对所述的有机溶剂没有特殊的要求，可以对银粉进行分散即可，优选的，所述的有机溶剂选自环己烷、醋酸乙酯、丁酮、四氢呋喃、正庚烷、甲醇、异丙醇、乙醇、醋酸丁酯中的至少一种。根据本发明，本发明中所述的硅烷偶联剂为kh-550。本发明中，表面活性剂的作用在于降低负载有银粉的植物炭微粉的表面自由能，提高其在聚酯中的分散效果，所述表面活性剂为非离子表面活性剂。进一步优选的，所述非离子表面活性剂为酯型表面活性剂、醚型表面活性剂、胺型表面活性剂、酰胺型表面活性剂及酯醚型表面活性剂中的至少一种。具体如下：酯型表面活性剂可以为山梨糖醇酐脂肪酸酯及聚氧乙烯脂肪酸酯等中的至少一种。醚型表面活性剂可以为聚氧乙烯烷基醇醚和聚氧乙烯烷基苯酚醚等中的至少一种。胺表面活性剂可以为聚氧乙烯脂肪胺等。酰胺表面活性剂可以为如聚氧乙烯酰胺等。酯醚表面活性剂可以为山梨糖醇酐脂肪酸酯聚氧乙烯醚型(吐温型)等。优选山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯酰胺或聚氧乙烯醚，更加优选聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯酰胺或聚氧乙烯醚。其中所述的脂肪酸酯、脂肪胺中的脂肪是指c2-c4的直链烃。烷基醇醚、烷基苯酚醚中的烷基为c2-c4的直链烃。根据本发明，所述的分散剂可以为嵌段共聚醚，具有聚苯乙烯嵌段的嵌段共聚醚，和它们的混合物中的一种或多种。具体的，可以为烷氧基化物，烷基醇酰胺，酯，氧化胺，烷基多葡萄糖甙，烷基酚，芳基烷基酚，水溶性均聚物，水溶性统计共聚物，水溶性嵌段共聚物，水溶性接枝聚合物，尤其聚乙烯醇，聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯的共聚物，聚乙烯吡咯烷酮，纤维素，淀粉，明胶，明胶衍生物，氨基酸聚合物，聚赖氨酸，聚天冬氨酸，聚丙烯酸盐，聚乙烯磺酸盐，聚苯乙烯磺酸盐，聚甲基丙烯酸盐，芳族磺酸与甲醛的缩合产物，萘磺酸盐，木素磺酸盐，丙烯酸单体的共聚物，聚亚乙基亚胺，聚乙烯基胺，聚烯丙基胺，聚(2-乙烯基吡啶)，嵌段共聚醚，具有聚苯乙烯嵌段的嵌段共聚醚和/或聚二烯丙基二甲基氯化铵。优选的，所述的分散剂为聚乙烯基吡咯烷酮。本发明具有以下效果：1、本发明提供的抗菌纤维的制备工艺，简单方便，便于实现大规模的工业化生产；2、本发明提供的抗菌纤维，所述的银粉在有机溶剂包裹后附着在植物炭微粒的孔隙结构中，提高了在聚酯纤维中的附着效果和稳定效果，确保达到长效的抗菌效果，同时避免在纤维制品的使用过程中出现效果变差、纤维制品的掉色等现象，确保抗菌的长效；3、本发明提供的抗菌纤维，所述的植物炭微粒在聚酯中，对外界的微生物具有一定的吸附效果，达到更好的抗微生物的效果；4、本发明提供的抗菌纤维，还含有钛白粉，与所述的银粉配合，使所述的抗菌纤维具有广谱的杀菌效果。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。实施例1本发明提供了一种纳米银抗菌纤维，包括以下重量份的物质：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份、纳米银粉0.27份、微细银粉0.03份、硅烷偶联剂kh-5500.03份、山梨糖醇酐脂肪酸酯0.3份、钛白粉0.4份、橙子皮4份、环己烷4份、聚乙烯基吡咯烷酮0.4份；所述的抗菌纤维的制备方法为：（1）将橙子皮放入烘箱中加热升温至550℃并保温60min，然后再升温至1100℃并保温150min得到植物炭，将植物炭粉碎研磨、过筛得到粒径为4μm的植物炭微粉；（2）将银粉分散到环己烷中，超声处理20min，然后加入钛白粉继续超声40min，然后加入步骤（1）中的植物炭微粉，持续搅拌得混合物；（3）向步骤（2）中的混合物中加入硅烷偶联剂kh-550、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮，混合均匀后与聚对苯二甲酸乙二醇酯分别通过失重称加入到挤出机中熔融混合、纺丝得到所述的抗菌纤维。实施例2本发明提供了一种纳米银抗菌纤维，包括以下重量份的物质：聚对苯二甲酸丁二醇酯100份、纳米银粉0.17份、微细银粉0.03份、硅烷偶联剂kh-5500.02份、聚氧乙烯脂肪酸酯0.1份、钛白粉0.1份、橙子皮3份、醋酸乙酯3份、聚乙烯基吡咯烷酮0.2份；所述的抗菌纤维的制备方法为：（1）将橙子皮放入烘箱中加热升温至520℃并保温40min，然后再升温至1050℃并保温40min得到植物炭，将植物炭粉碎研磨、过筛得到粒径为3μm的植物炭微粉；（2）将银粉分散到醋酸乙酯中，超声处理20min，然后加入钛白粉继续超声40min，然后加入步骤（1）中的植物炭微粉，持续搅拌得混合物；（3）向步骤（2）中的混合物中加入硅烷偶联剂kh-550、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮，混合均匀后与聚对苯二甲酸丁二醇酯分别通过失重称加入到挤出机中熔融混合、纺丝得到所述的抗菌纤维。实施例3本发明提供了一种纳米银抗菌纤维，包括以下重量份的物质：聚萘二甲酸乙二醇酯100份、纳米银粉0.45份、微细银粉0.15份、硅烷偶联剂kh-5500.05份、聚氧乙烯脂肪胺0.5份、钛白粉0.5份、柚子皮5份、丁酮5份、聚乙烯基吡咯烷酮0.5份；所述的抗菌纤维的制备方法为：（1）将柚子皮放入烘箱中加热升温至580℃并保温90min，然后再升温至1150℃并保温150min得到植物炭，将植物炭粉碎研磨、过筛得到粒径为4μm的植物炭微粉；（2）将银粉分散到丁酮中，超声处理25min，然后加入钛白粉继续超声50min，然后加入步骤（1）中的植物炭微粉，持续搅拌得混合物；（3）向步骤（2）中的混合物中加入硅烷偶联剂kh-550、聚氧乙烯脂肪胺、聚乙烯基吡咯烷酮，混合均匀后与聚萘二甲酸乙二醇酯分别通过失重称加入到挤出机中熔融混合、纺丝得到所述的抗菌纤维。实施例4本发明提供了一种纳米银抗菌纤维，包括以下重量份的物质：聚己内酰胺100份、纳米银粉0.07份、微细银粉0.03份、硅烷偶联剂kh-5500.01份、聚氧乙烯酰胺0.1份、钛白粉0.1份、橙子皮3份、四氢呋喃2份、聚乙烯基吡咯烷酮0.1份；所述的抗菌纤维的制备方法为：（1）将橙子皮放入烘箱中加热升温至500℃并保温30min，然后再升温至1000℃并保温30min得到植物炭，将植物炭粉碎研磨、过筛得到粒径为2μm的植物炭微粉；（2）将银粉分散到四氢呋喃中，超声处理10min，然后加入钛白粉继续超声30min，然后加入步骤（1）中的植物炭微粉，持续搅拌得混合物；（3）向步骤（2）中的混合物中加入硅烷偶联剂kh-550、聚氧乙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮，混合均匀后与聚己内酰胺分别通过失重称加入到挤出机中熔融混合、纺丝得到所述的抗菌纤维。实施例5本发明提供了一种纳米银抗菌纤维，包括以下重量份的物质：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份、纳米银粉0.81份、微细银粉0.19份、硅烷偶联剂kh-5500.08份、山梨糖醇酐脂肪酸酯0.8份、钛白粉0.5份、柚子皮5份、正庚烷5份、聚乙烯基吡咯烷酮0.5份；所述的抗菌纤维的制备方法为：（1）将柚子皮放入烘箱中加热升温至600℃并保温100min，然后再升温至1200℃并保温180min得到植物炭，将植物炭粉碎研磨、过筛得到粒径为5μm的植物炭微粉；（2）将银粉分散到正庚烷中，超声处理30min，然后加入钛白粉继续超声60min，然后加入步骤（1）中的植物炭微粉，持续搅拌得混合物；（3）向步骤（2）中的混合物中加入硅烷偶联剂kh-550、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮，混合均匀后与聚对苯二甲酸乙二醇酯分别通过失重称加入到挤出机中熔融混合、纺丝得到所述的抗菌纤维。对比例1本发明提供了一种纳米银抗菌纤维，包括以下重量份的物质：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份、纳米银粉0.27份、硅烷偶联剂kh-5500.03份、山梨糖醇酐脂肪酸酯0.3份、钛白粉0.4份、橙子皮4份、环己烷4份、聚乙烯基吡咯烷酮0.4份；所述的抗菌纤维的制备方法为：（1）将橙子皮放入烘箱中加热升温至550℃并保温60min，然后再升温至1100℃并保温150min得到植物炭，将植物炭粉碎研磨、过筛得到粒径为4μm的植物炭微粉；（2）将银粉分散到环己烷中，超声处理20min，然后加入钛白粉继续超声40min，然后加入步骤（1）中的植物炭微粉，持续搅拌得混合物；（3）向步骤（2）中的混合物中加入硅烷偶联剂kh-550、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮，混合均匀后与聚对苯二甲酸乙二醇酯分别通过失重称加入到挤出机中熔融混合、纺丝得到所述的抗菌纤维。对比例2本发明提供了一种纳米银抗菌纤维，包括以下重量份的物质：聚对苯二甲酸乙二醇酯100份、纳米银粉0.01份、微细银粉0.01份、硅烷偶联剂kh-5500.03份、山梨糖醇酐脂肪酸酯0.3份、钛白粉0.4份、橙子皮4份、环己烷4份、聚乙烯基吡咯烷酮0.4份；所述的抗菌纤维的制备方法为：（1）将橙子皮放入烘箱中加热升温至550℃并保温60min，然后再升温至1100℃并保温150min得到植物炭，将植物炭粉碎研磨、过筛得到粒径为4μm的植物炭微粉；（2）将银粉分散到环己烷中，超声处理20min，然后加入钛白粉继续超声40min，然后加入步骤（1）中的植物炭微粉，持续搅拌得混合物；（3）向步骤（2）中的混合物中加入硅烷偶联剂kh-550、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮，混合均匀后与聚对苯二甲酸乙二醇酯分别通过失重称加入到挤出机中熔融混合、纺丝得到所述的抗菌纤维。上述实施例与对比例中的熔融纺丝工艺为本领域技术人员所公知的，本发明再此不做赘述。性能测试：用无菌生理盐水将大肠杆菌菌种配成105cfu/ml左右的菌液，并用平板计数法测定活菌数；用无菌移液管吸取菌液滴于实施例1-5和对比例1-2的抗菌纤维上，与聚酯纤维接触若干时间后，再吸取菌液滴于平板上，用无菌三角棒涂布均匀。测定活菌数后计算抑菌率，实验结果见表1所示。对实施例1-5的聚酯纤维搓洗10次后重复上述实现并测试抑菌率。表1：首次抑菌率10次搓洗后抑菌率实施例197.4%84.5%实施例297.1%83.7%实施例396.8%82.7%实施例496.9%82.5%实施例596.5%82.1%对比例176.4%54.7%对比例265.1%39.4%由以上数据可以看出，本发明提供的抗菌纤维具有优异的抗微生物活性。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12