一种高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法与流程

本发明主要涉及纤维加工技术领域，尤其涉及一种高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法。

背景技术：

聚氨酯纤维又称氨纶，是一种以聚氨基甲酸酯为主成分的合成纤维，具有高度弹性，能够拉长6~7倍，但随张力的消失能迅速恢复到初始状态，聚氨酯纤维的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好，因此被广泛用于制作弹性编织物，如袜子、家具罩、滑雪衣、运动服、医疗织物、带类、军需装备、宇航服的弹性部分等，随着人们对织物提出新的要求，如重量轻、穿着舒适合身、质地柔软等，低纤度氨纶织物在合成纤维织物中所占的比例也越来越大，也有用氨纶裸体丝和氨纶与其它纤维合并加捻而成的加捻丝，主要用于各种经编、纬编织物，机织物和弹性布等，其中纺织袜子、袜裤等时聚氨酯纤维是不可缺少的纤维成分，但是袜子和袜裤经常是脚上织物，因此抗菌袜子或袜裤能够起到止痒抗菌的效果，目前为了制备止痒抗菌的袜子都是添加其它种类的植物纤维或者将纺织成型成型的袜子置于抗菌液中进行浸泡，其它植物纤维的加入会降低袜子的弹性和脚部贴服感，穿着一段时间后就会出现松垮现象，而将袜子在抗菌液中进行浸泡后虽然能够起到一定的抗菌效果，但是随着洗涤次数的增加，抗菌效果会很快消失，因此需要制备一种强度高且能够长久抗菌的聚氨酯纤维。

现有专利文件cn109402767a公开的一种抗菌聚氨酯纤维的制备方法，具体公开了将二甲基二烯丙基氯化铵和聚氨酯同时溶解在二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后制备纺丝液，然后再进行纺丝，专利文件公开了二甲基二烯丙基氯化铵具有很好的杀菌性能，因此能够使聚氨酯纤维对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌及大肠杆菌具有持久的杀菌性能，但是根据公知常识可知二甲基二烯丙基氯化铵的传统使用方法中就是用在纺织业，如果具有很好抗菌效果的话在纺织业中应该很早就会公开，而加入的二甲基甲酰胺属于2a类致癌物，用于制备杀虫剂，并且尚无特效解毒剂，因此当然能够起到很好的杀菌效果，但是同样也会对人体产生很大的伤害，因此需要在考虑人体健康和环境安全的情况下制备高强度抗菌聚氨酯纤维。

技术实现要素：

为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法。

一种高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）熔融处理：将聚氨酯置于反应釜中，以3~4℃/min的速度加热至完全熔融，保温搅拌35~45min，便于后期处理，使制备得到的纤维强度均匀一致，得熔融聚氨酯；

（2）强化处理：向熔融聚氨酯中加入甲基丙烯酸异辛酯和十七氟癸基三乙氧基硅烷，以80~90r/min搅拌40~50min，自然降低温度至75~85℃，保温20~30min，以2~3℃/min的速度加热至完全熔融，使原料进行枝接，提高聚氨酯的强度和抗起球效果，增强织物的耐磨和抗拉性能，扩大聚氨酯纤维的使用范围，得强化聚氨酯；

（3）抗菌处理：将纳米银和远红外陶瓷粉混合均匀，加入单烷氧基钛酸酯，以110~120r/min搅拌50~60min，再加入甲醇，继续搅拌35~45min，提高纳米银和远红外陶瓷粉与聚氨酯的结合能力，过滤，将得到的固体粉末加入强化聚氨酯中，继续搅拌70~90min，增强聚氨酯纤维的耐磨性和长久抗菌性能，避免多次水洗后导致抗菌性能下降，同时加入的纳米银和远红外陶瓷粉安全无毒，绿色环保，得抗菌聚氨酯；

（4）纺丝成型：将抗菌聚氨酯置于纺丝机中，熔融喷丝，得到中空纤维，使织物柔软亲肤，吸湿透气，避免起毛起球，改善织物手感，提高织物档次，得高强度抗菌聚氨酯纤维。

所述步骤（2）的甲基丙烯酸异辛酯，添加量为聚氨酯重量的31~33%。

所述步骤（2）的十七氟癸基三乙氧基硅烷，添加量为聚氨酯重量的24~26%。

所述步骤（3）的纳米银，添加量为聚氨酯重量的13~15%。

所述步骤（3）的远红外陶瓷粉，添加量为聚氨酯重量的10~12%。

所述步骤（3）的单烷氧基钛酸酯，添加量为纳米银重量的17~19%。

所述步骤（3）的甲醇，添加量为纳米银重量的3~4倍。

所述步骤（4）的喷丝，经异形喷丝孔得到中空纤维。

所述高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法制备得到的高强度抗菌聚氨酯纤维。

所述高强度抗菌聚氨酯纤维的使用方法，用于制备袜子、帽子、护腕、护膝、织带、窗帘、泳衣。

本发明的优点是：本发明提供的高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法，制备得到的高强度抗菌聚氨酯纤维具有较高的强度，质感柔软舒适，使用过程中能够避免出现起毛起球，提高织物的强度和耐磨性，同时具有很好的持久抗菌效果，耐水洗性强，制备的植物能够吸湿透气，抗菌止痒，穿着舒适度高，为制备新的面料提供重要材料；先将聚氨酯进行充分缓慢熔融，便于后期处理，使制备得到的纤维强度均匀一致；再加入甲基丙烯酸异辛酯和十七氟癸基三乙氧基硅烷，并进行充分搅拌，使原料进行枝接，提高聚氨酯的强度和抗起球效果，增强织物的耐磨和抗拉性能，扩大聚氨酯纤维的使用范围；再将纳米银和远红外陶瓷粉进行处理，提高纳米银和远红外陶瓷粉与聚氨酯的结合能力，增强聚氨酯纤维的耐磨性和长久抗菌性能，避免多次水洗后导致抗菌性能下降，同时加入的纳米银和远红外陶瓷粉安全无毒，绿色环保；之后再将抗菌聚氨酯进行喷丝成型，得到中空纤维，使织物柔软亲肤，吸湿透气，避免起毛起球，改善织物手感，提高织物档次。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明一种高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明。

实施例1

一种高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法，包括以下步骤：

将聚氨酯置于反应釜中，以3℃/min的速度加热至完全熔融，保温搅拌35min，便于后期处理，使制备得到的纤维强度均匀一致，得熔融聚氨酯；再向熔融聚氨酯中加入甲基丙烯酸异辛酯和十七氟癸基三乙氧基硅烷，甲基丙烯酸异辛酯的添加量为聚氨酯重量的31%，十七氟癸基三乙氧基硅烷的添加量为聚氨酯重量的24%，以80r/min搅拌40min，自然降低温度至75℃，保温20min，以2℃/min的速度加热至完全熔融，使原料进行枝接，提高聚氨酯的强度和抗起球效果，增强织物的耐磨和抗拉性能，扩大聚氨酯纤维的使用范围，得强化聚氨酯；再将纳米银和远红外陶瓷粉混合均匀，纳米银的添加量为聚氨酯重量的13%，远红外陶瓷粉的添加量为聚氨酯重量的10%，加入单烷氧基钛酸酯，添加量为纳米银重量的17%，以110r/min搅拌50min，再加入甲醇，添加量为纳米银重量的3倍，继续搅拌35min，提高纳米银和远红外陶瓷粉与聚氨酯的结合能力，过滤，将得到的固体粉末加入强化聚氨酯中，继续搅拌70min，增强聚氨酯纤维的耐磨性和长久抗菌性能，避免多次水洗后导致抗菌性能下降，同时加入的纳米银和远红外陶瓷粉安全无毒，绿色环保，得抗菌聚氨酯；再将抗菌聚氨酯置于纺丝机中，熔融喷丝，经异形喷丝孔得到中空纤维，使织物柔软亲肤，吸湿透气，避免起毛起球，改善织物手感，提高织物档次，得高强度抗菌聚氨酯纤维。

所述高强度抗菌聚氨酯纤维的使用方法，用于制备袜子、帽子、护腕、护膝、织带、窗帘、泳衣。

实施例2

一种高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法，包括以下步骤：

将聚氨酯置于反应釜中，以3.5℃/min的速度加热至完全熔融，保温搅拌40min，便于后期处理，使制备得到的纤维强度均匀一致，得熔融聚氨酯；再向熔融聚氨酯中加入甲基丙烯酸异辛酯和十七氟癸基三乙氧基硅烷，甲基丙烯酸异辛酯的添加量为聚氨酯重量的32%，十七氟癸基三乙氧基硅烷的添加量为聚氨酯重量的25%，以85r/min搅拌45min，自然降低温度至80℃，保温25min，以2.5℃/min的速度加热至完全熔融，使原料进行枝接，提高聚氨酯的强度和抗起球效果，增强织物的耐磨和抗拉性能，扩大聚氨酯纤维的使用范围，得强化聚氨酯；再将纳米银和远红外陶瓷粉混合均匀，纳米银的添加量为聚氨酯重量的14%，远红外陶瓷粉的添加量为聚氨酯重量的11%，加入单烷氧基钛酸酯，添加量为纳米银重量的18%，以115r/min搅拌55min，再加入甲醇，添加量为纳米银重量的3.5倍，继续搅拌40min，提高纳米银和远红外陶瓷粉与聚氨酯的结合能力，过滤，将得到的固体粉末加入强化聚氨酯中，继续搅拌80min，增强聚氨酯纤维的耐磨性和长久抗菌性能，避免多次水洗后导致抗菌性能下降，同时加入的纳米银和远红外陶瓷粉安全无毒，绿色环保，得抗菌聚氨酯；再将抗菌聚氨酯置于纺丝机中，熔融喷丝，经异形喷丝孔得到中空纤维，使织物柔软亲肤，吸湿透气，避免起毛起球，改善织物手感，提高织物档次，得高强度抗菌聚氨酯纤维。

所述高强度抗菌聚氨酯纤维的使用方法，用于制备袜子、帽子、护腕、护膝、织带、窗帘、泳衣。

实施例3

一种高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法，包括以下步骤：

将聚氨酯置于反应釜中，以4℃/min的速度加热至完全熔融，保温搅拌45min，便于后期处理，使制备得到的纤维强度均匀一致，得熔融聚氨酯；再向熔融聚氨酯中加入甲基丙烯酸异辛酯和十七氟癸基三乙氧基硅烷，甲基丙烯酸异辛酯的添加量为聚氨酯重量的33%，十七氟癸基三乙氧基硅烷的添加量为聚氨酯重量的26%，以90r/min搅拌50min，自然降低温度至85℃，保温30min，以3℃/min的速度加热至完全熔融，使原料进行枝接，提高聚氨酯的强度和抗起球效果，增强织物的耐磨和抗拉性能，扩大聚氨酯纤维的使用范围，得强化聚氨酯；再将纳米银和远红外陶瓷粉混合均匀，纳米银的添加量为聚氨酯重量的15%，远红外陶瓷粉的添加量为聚氨酯重量的12%，加入单烷氧基钛酸酯，添加量为纳米银重量的19%，以120r/min搅拌60min，再加入甲醇，添加量为纳米银重量的4倍，继续搅拌45min，提高纳米银和远红外陶瓷粉与聚氨酯的结合能力，过滤，将得到的固体粉末加入强化聚氨酯中，继续搅拌90min，增强聚氨酯纤维的耐磨性和长久抗菌性能，避免多次水洗后导致抗菌性能下降，同时加入的纳米银和远红外陶瓷粉安全无毒，绿色环保，得抗菌聚氨酯；再将抗菌聚氨酯置于纺丝机中，熔融喷丝，经异形喷丝孔得到中空纤维，使织物柔软亲肤，吸湿透气，避免起毛起球，改善织物手感，提高织物档次，得高强度抗菌聚氨酯纤维。

所述高强度抗菌聚氨酯纤维的使用方法，用于制备袜子、帽子、护腕、护膝、织带、窗帘、泳衣。

对照组

现有专利文件cn109402767a公开的一种抗菌聚氨酯纤维的制备方法。

高强度抗菌聚氨酯纤维的性能参数：

随机选择实施例和对照组的聚氨酯纤维，按照专利文件cn109402767a公开的方法对各组聚氨酯纤维的性能参数进行检测，并且洗涤50次后按照专利文件cn109402767a公开的方法检测对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率，每个试验重复3次，结果取平均值，高强度抗菌聚氨酯纤维的性能参数见表1。

表1：高强度抗菌聚氨酯纤维的性能参数

从表1的结果表明，实施例的高强度抗菌聚氨酯纤维的制备方法制备得到的高强度抗菌聚氨酯纤维，强度明显较对照组高，并且洗涤50次后对3种菌体的抑菌率明显高于对照组，具有稳定的抑菌性，说明本发明提供的高强度抗菌聚氨酯纤维具有很好的强度和抑菌性能。