基于电磁屏蔽和抗菌性能的聚酯纤维的制作方法

本申请涉及功能性聚酯纤维
技术领域：
，尤其涉及一种基于电磁屏蔽和抗菌性能的聚酯纤维。
背景技术：
：抗菌聚酯纤维是一种能够抑制细菌繁殖的功能性纤维，采用抗菌功能聚酯纤维制备的衣物具有良好的抗菌性能，对皮肤具有保护作用。然而，现有抗菌聚酯纤维中，其抗菌性发挥不明显，此外，具有功能单一的缺点，比如不具备电磁保护性能。现阶段，随着电子产品的普及，使得衣物纤维具有电磁屏蔽功能对人体具有积极意义。技术实现要素：为了至少解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明旨在提供一种基于电磁屏蔽和抗菌性能的聚酯纤维。本发明的实施例中提供了一种基于电磁屏蔽和抗菌性能的聚酯纤维，通过添加抗菌添加剂、电磁屏蔽添加剂和结合剂，首先制备复合型聚酯母粒，然后经熔融纺丝制备上述的聚酯纤维。优选地，所述抗菌添加剂包括cuo粒子，以及，zno粒子、tio2粒子和mgo粒子中的至少一种粒子。优选地，所述抗菌添加剂包括：cuo粒子、zno粒子、tio2粒子和mgo粒子。优选地，所述抗菌添加剂中，各物质的质量份数为：zno粒子3份、cuo粒子7份、tio2粒子2份和mgo粒子4份。优选地，所述电磁屏蔽添加剂为cu-珍珠粉核壳结构粒子；所述核壳结构粒子是以珍珠粉为核结构，外面包覆一层cu膜；所述珍珠粉粒径为2μm。优选地，所述结合剂为碳纳米管和cuo纳米颗粒的混合物，在该混合物中，碳纳米管和cuo纳米颗粒的质量比为5:2。本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明通过添加抗菌添加剂、电磁屏蔽添加剂和结合剂，首先制备复合型聚酯母粒，然后经熔融纺丝制备上述的聚酯纤维；该聚酯纤维通过同时添加抗菌添加剂、电磁屏蔽添加剂和结合剂，抗菌添加剂对于聚酯纤维抗菌性能的发挥起到作用，电磁屏蔽添加剂对于聚酯纤维电磁屏蔽作用的发挥起到作用。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本发明所述聚酯纤维的制备流程图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。本申请公开了一种基于电磁屏蔽和抗菌性能的聚酯纤维，通过添加抗菌添加剂、电磁屏蔽添加剂和结合剂，首先制备复合型聚酯母粒，然后经熔融纺丝制备上述的聚酯纤维。在上述聚酯纤维中，其原料的质量含量分别为：抗菌添加剂7-14％、电磁屏蔽添加剂9-19％、结合剂2-8％，余量为聚酯。优选地，在上述聚酯纤维中，其原料的质量含量分别为：抗菌添加剂11％、电磁屏蔽添加剂14％、结合剂7％，余量为聚酯。需要说明的是，上述的抗菌添加剂包括cuo粒子，以及zno粒子、tio2粒子和mgo粒子中的至少一种粒子。需要说明的是，上述的电磁屏蔽添加剂为cu-珍珠粉核壳结构粒子；该核壳结构粒子是以珍珠粉为核结构，外面包覆一层cu膜，其中，珍珠粉粒径优选为2μm，在该尺寸下，cu膜可以自组装的镀在珍珠粉表面，以形成完整的、厚度均匀的壳结构，对于电磁屏蔽效果的发挥起到意料不到的有益效果。另外，至于结合剂，本实施方式中，上述的结合剂为碳纳米管和cuo纳米颗粒的混合物，在该混合物中，碳纳米管和cuo纳米颗粒的质量比为5:2。该碳纳米管优选为单壁碳纳米管，采用单壁碳纳米管，其结构可看作由单层片状石墨卷曲而成，具有较高的表面能，对于上述抗菌添加剂、电磁屏蔽添加剂的结合起到意料不到的有益效果。优选地，结合剂中，该cuo纳米颗粒的粒径为50nm。应当理解，上面对本实施方式的聚酯纤维进行了优选地、整体地描述。能够理解，该聚酯纤维通过同时添加抗菌添加剂、电磁屏蔽添加剂和结合剂，抗菌添加剂对于聚酯纤维抗菌性能的发挥起到作用，电磁屏蔽添加剂对于聚酯纤维电磁屏蔽作用的发挥起到作用；同时，得益于碳纳米管，结合剂一方面能够将上述两种添加剂的结合在一起，使其协同发挥作用，另一方面，得益于cuo纳米颗粒，其能够与抗菌添加剂中的氧化铜、电磁屏蔽添加剂中的铜膜构成良好的连接，能够保证抗菌与电磁屏蔽效果同时发挥作用。在一种优选实施方式中，该抗菌添加剂包括：cuo粒子、zno粒子、tio2粒子和mgo粒子；其中，各物质的质量份数为：zno粒子3份、cuo粒子7份、tio2粒子2份和mgo粒子4份。具体的，上述抗菌添加剂中，各物质的粒径为：zno粒子50nm、cuo粒子100nm、tio2粒子200nm和mgo粒子100nm。为至少解决现有技术中存在的技术问题之一，本申请还公开了一种基于电磁屏蔽和抗菌性能的聚酯纤维的制备方法，如图1所示：将抗菌添加剂、电磁屏蔽添加剂和结合剂预处理，得到混合添加剂；将混合添加剂与精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂混合进行酯化缩聚反应，制备聚酯母粒；将聚酯母粒制备成聚酯纤维；其中，所述将抗菌添加剂、电磁屏蔽添加剂和结合剂预处理具体为：按照质量比例，首先将抗菌添加剂与结合剂混合均匀，经湿法研磨后，加入电磁屏蔽添加剂，然后放入马弗炉中进行480℃煅烧5h，降温冷却后得到所述混合添加剂。考虑到电磁屏蔽添加剂的cu-珍珠粉为核壳结构粒子，首先将抗菌添加剂与结合剂混合、研磨，然后再添加电磁屏蔽添加剂，这样能够对于核壳结构起到保护作用，进而经过480℃下煅烧，在该温度下，抗菌添加剂、电磁屏蔽添加剂和结合剂能够紧密结合，以形成混合添加剂，由于协同作用，该混合添加剂能够同时发挥抗菌和电磁屏蔽的功效。其中，进一步地，制备混合添加剂过程中，所述煅烧过程中，升温速率为2℃/min，降温速率为1.5℃/min。具体如下：实施例1步骤1、制备cu-珍珠粉核壳结构粒子将珍珠粉清洗干净，干燥，取100g珍珠粉加入到3000ml、5％的巯基丙基三甲氧基硅烷溶液中，然后加入20ml、0.2mol/l的cacl2溶液，在60℃下回流6h，冷却后，清洗干净，得到改性珍珠粉；取200ml葡萄糖还原液，向其中加入12g聚乙烯吡咯烷酮，再加入上述改性珍珠粉8g，高速搅拌30min，再慢慢滴加铜氨溶液150ml，调节ph值为12.7，充分搅拌，直至反应完全，反应产物用去离子水超声清洗3次，然后90℃真空干燥2h，得到cu-珍珠粉核壳结构粒子；步骤2、制备混合添加剂按照质量比例，首先将抗菌添加剂与结合剂混合均匀，经湿法研磨后，加入电磁屏蔽添加剂，然后放入马弗炉中进行480℃煅烧5h，降温冷却后得到所述混合添加剂；步骤3、制备聚酯母粒聚酯母粒中包括混合添加剂、精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂，其中，精对苯二甲酸与乙二醇的质量和、混合添加剂、催化助剂的质量比为98:11:1，催化助剂为三氧化二锑；精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.3；聚酯母粒制备方法为：首先，将混合添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为280℃，压力400kpa，酯化率达到大于93.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为300℃，抽真空至50mpa，缩聚至特性粘度为0.65时，出料，切料；步骤4、制备聚酯预取向丝将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，计量后，进入喷丝组件，在将喷出的丝束经冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为290℃，纺丝速度为3200m/min；步骤5，制备聚酯纤维聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成聚酯纤维，其中，牵伸速度为500m/min，牵伸比为3.2，一辊温度为94℃，二辊温度为140℃。本实施例的聚酯纤维中，其原料的质量含量分别为：抗菌添加剂11％、电磁屏蔽添加剂14％、结合剂7％，余量为聚酯。该抗菌添加剂包括：cuo粒子、zno粒子、tio2粒子和mgo粒子。实施例2聚酯纤维制备方法同实施例1，不同之处在于：本实施例的聚酯纤维中，其原料的质量含量分别为：抗菌添加剂7％、电磁屏蔽添加剂9％、结合剂2％，余量为聚酯纤维。该抗菌添加剂包括：cuo粒子、zno粒子和mgo粒子。实施例3聚酯纤维制备方法同实施例1，不同之处在于：本实施例的聚酯纤维中，其原料的质量含量分别为：抗菌添加剂14％、电磁屏蔽添加剂19％、结合剂8％，余量为聚酯。该抗菌添加剂包括：cuo粒子、mgo粒子。实施例4聚酯纤维制备方法同实施例1，不同之处在于：本实施例的聚酯纤维中，其原料的质量含量分别为：抗菌添加剂11％、电磁屏蔽添加剂14％、结合剂7％，余量为聚酯。该抗菌添加剂包括：cuo粒子、tio2粒子。将实施例1-4所制备的聚酯纤维分别记为1号、2号、3号、4号，5号为普通聚酯纤维，然后将1-5号的聚酯纤维分别制成大肠杆菌培养器皿，在该培养器皿上培养相同菌落的大肠杆菌，并记录大肠杆菌生长情况，如下表：1天2天3天4天5天6天7天8天9天1号未长未长未长未长未长未长未长未长未长2号未长未长未长未长未长未长未长不明显1颗菌落3号未长未长未长未长未长未长1颗菌落2颗菌落2颗菌落4号未长未长未长未长未长未长1颗菌落1颗菌落2颗菌落5号未长2颗菌落多颗菌落旺盛旺盛旺盛旺盛旺盛旺盛通过上表自然菌落试验可以看到，本申请的聚酯纤维能够有效抑制菌落的生长，具有较强的抑菌效果。将实施例1-4所制备的聚酯纤维分别记为1号、2号、3号、4号，然后分别测试其在电磁波波段为30-1500mhz下的屏蔽效能，得到结果如下：1号为40-63db，2号为23-38db，3号为16-47db，4号为38-61db。以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12