本技术涉及高分子纤维，更具体地说，它涉及一种面料用抗菌抗静电高分子纤维及其制备方法。
背景技术：
1、在纺织面料领域，棉料凭借其优异的吸湿性、透气性及亲肤触感，长期占据着重要的市场份额，但纯棉面料存在易皱、耐磨性差、易受微生物侵蚀且易产生静电等固有缺陷，难以满足特定场景下的使用需求。为此，行业内通常采用高分子纤维与棉料进行混纺或对棉料进行高分子纤维涂层整理，通过高分子材料优异的力学性能、化学稳定性及可功能性改性等特点，弥补纯棉面料的不足。这类用于棉料改性或混纺的高分子纤维，已成为提升面料综合性能的核心材料之一，被应用于服装、家纺、医疗防护等多个领域，随着消费者对面料功能性、舒适性及安全性要求的不断提升，具备复合功能的棉料用高分子纤维逐渐成为研发热点。
2、当前，用于棉料混纺或改性的高分子纤维技术已形成较为成熟的产业体系，在组分选择上，高分子纤维基础基材以涤纶、尼龙、聚丙烯等为主。其中涤纶因成本低、力学强度高，占据市场主导地位；尼龙则凭借良好的弹性与耐磨性，多用于中高端面料。为实现不同基础性能优化，助剂体系已形成固定搭配。例如添加增塑剂提升加工流动性，常用的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；加入润滑剂减少纺丝过程中的摩擦损耗，常用的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；采用抗氧剂延缓纤维老化，常用的抗氧剂为苯并三唑类；部分场景还会添加着色剂、抗紫外剂等实现特定功能。在制备工艺方面，主流技术路线已实现标准化，典型流程包括原料预处理、高速混合、熔融纺丝、拉伸定型，最后经卷绕、切断得到不同规格的短纤维或长丝。此外，为进一步拓展应用场景，部分工艺会在织造后通过浸轧、涂层、印花等后整理方式，补充功能性助剂，使面料适配服装、家纺、产业用布等不同领域的需求。
3、现有用于棉料改性的高分子纤维，虽在力学性能等方面达标，但是，由于其抗菌功能仅依赖后期浸轧、涂层附着抗菌剂，此类抗菌剂未与纤维基材形成稳定结合，易随水洗脱落，未能从基材层面实现长效抗菌；同时，抗静电改性依靠添加低分子抗静电剂，该类抗静电剂的抗静电效果受环境湿度影响极大，干燥环境下基本失效，未在纤维内部构建稳定导电通路，因此，现有技术中高分子纤维在抗菌、抗静电性能上存在明显不足，难以适配医疗防护、婴幼儿家纺、精密电子车间工装等高端场景的使用需求。
技术实现思路
1、为了增强高分子纤维抗菌和抗静电性能，本技术提供一种面料用抗菌抗静电高分子纤维及其制备方法。
2、本技术提供的一种面料用抗菌抗静电高分子纤维采用如下的技术方案：
3、一种面料用抗菌抗静电高分子纤维，包括如下重量份数的原料制成：
4、共聚型涤纶基材40-60份；
5、改性uio-66抗菌剂8-12份；
6、复合抗静电剂5-10份；
7、聚醚酯酰胺2-5份；
8、柠檬酸三丁酯1-3份；
9、芥酸酰胺0.5-2份；
10、复合抗氧剂0.3-1份；
11、所述改性uio-66抗菌剂由姜黄素和硅烷偶联剂对uio-66进行改性得到。
12、通过采用上述技术方案，采用改性uio-66抗菌剂，该抗菌剂由姜黄素和硅烷偶联剂对uio-66进行改性得到。uio-66具有超大比表面积和规则孔道结构，可高效吸附姜黄素，大量负载的姜黄素能破坏细菌细胞膜、抑制细菌dna聚合酶活性，使初始抗菌率达99%以上且抗菌谱更广。同时，硅烷偶联剂一端与uio-66表面羟基形成化学键，另一端与共聚涤纶基材分子链发生反应，使抗菌剂与纤维基材化学结合，大幅提高与基材的结合强度，远高于传统物理吸附，且抗菌剂均匀分散于基材内部形成“全域抗菌”结构，解决了现有抗菌剂易脱落、初始抗菌率不足、抗菌谱窄、仅表面分布易磨损失效等问题。配方中加入复合抗静电剂，与共聚型涤纶基材等其他组分协同作用，在纤维内部构建稳定导电通路，克服了现有低分子抗静电剂易析出导致纤维强度下降、抗静电效果受环境湿度影响大且在干燥环境下基本失效的缺陷，有效提高了纤维的抗静电性能。
13、综上，本技术方案通过上述原料的配合，显著提高了高分子纤维的抗菌和抗静电性能，使其能够适配医疗防护、婴幼儿家纺、精密电子车间工装等高端场景的使用需求。
14、可选的，所述改性uio-66抗菌剂采用如下的方法制备得到：
15、将uio-66粉末分散于乙醇-水混合溶液中，加入姜黄素，在50-60℃下搅拌吸附4-6h，离心得到uio-66@姜黄素；将uio-66@姜黄素分散于无水乙醇中，加入硅烷偶联剂，在70-80℃下回流反应3-4h，过滤、干燥，得到改性uio-66抗菌剂。
16、通过采用上述技术方案，先将uio-66粉末分散于乙醇-水混合溶液中，加入姜黄素搅拌吸附，使姜黄素充分进入uio-66的孔道结构中，实现高效负载；再将uio-66@姜黄素分散于无水乙醇中，加入硅烷偶联剂回流反应，使硅烷偶联剂成功修饰在uio-66@姜黄素表面，从而得到能与纤维基材良好结合的改性uio-66抗菌剂，进而保障高分子纤维的抗菌效果。
17、可选的，所述乙醇-水混合溶液中乙醇和水的体积比为（3-3.5）：1；所述uio-66粉末与乙醇-水混合溶液的质量比为1：（20-30）；所述姜黄素的加入量为uio-66粉末质量的15%-22%。
18、通过采用上述技术方案，通过优化乙醇-水混合溶液的比例、uio-66粉末与溶液的质量比以及姜黄素的加入量，进一步提高姜黄素在uio-66中的负载效率，增强抗菌剂的抗菌性能。
19、可选的，所述uio-66@姜黄素与无水乙醇的质量比为1：（15-25）；所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，所述硅烷偶联剂的加入量为uio-66@姜黄素质量的8%-15%。
20、通过采用上述技术方案，限定了uio-66@姜黄素与无水乙醇的质量比以及硅烷偶联剂的种类和加入量，保证硅烷偶联剂对uio-66@姜黄素的有效改性，从而增强抗菌剂与纤维基材的结合力。
21、可选的，所述复合抗静电剂采用如下的方法制备得到：
22、将氧化石墨烯分散于去离子水中，加入3，4-乙烯二氧噻吩单体与聚苯乙烯磺酸钠，通入氮气保护，加入过硫酸铵作为引发剂，在25-35℃下搅拌反应8-10h，经透析、冷冻干燥，得到复合抗静电剂。
23、通过采用上述技术方案，通过上述方法将氧化石墨烯分散于去离子水中，加入3，4-乙烯二氧噻吩单体与聚苯乙烯磺酸钠，在氮气保护下，过硫酸铵作为引发剂引发聚合反应，使3，4-乙烯二氧噻吩在氧化石墨烯表面聚合形成导电聚合物，同时聚苯乙烯磺酸钠作为掺杂剂提高导电性，经透析、冷冻干燥得到具有稳定导电性能的复合抗静电剂。制备出具有良好抗静电性能的复合抗静电剂，有助于提高高分子纤维的抗静电性能。
24、可选的，所述氧化石墨烯、3，4-乙烯二氧噻吩单体、聚苯乙烯磺酸钠和过硫酸铵的质量比为1：（4-6）：（10-15）：（0.8-1.2）。
25、可选的，所述复合抗氧剂由抗氧剂1076、抗氧剂168与抗氧剂1024按质量比3：1：（0.8-1.2）复配而成。
26、可选的，所述共聚型涤纶基材为pet-pbt共聚涤纶，其中pet链段与pbt链段的摩尔比为（3-5）：1。
27、通过采用上述技术方案，pet链段与pbt链段具有不同的结构和性能特点，pet链段提供较高的强度和刚性，pbt链段具有良好的柔韧性和加工性能，当二者摩尔比为（3-5）：1时，共聚涤纶基材能综合两者的优点，既保证纤维具有一定的强度，又便于加工成型，使抗菌和抗静电组分能够均匀分散并稳定存在于纤维中，发挥最佳性能。选用pet-pbt共聚涤纶作为共聚型涤纶基材，并优化pet链段与pbt链段的摩尔比，改善纤维的力学性能和加工性能，为抗菌和抗静电组分提供良好的基体支撑，有利于整体性能的提升。
28、可选的，原料还包括重量份数为0.8-1.6份的纳米氮化硼，粒径为50-80nm。
29、通过采用上述技术方案，纳米氮化硼具有优异的力学增强性能和热稳定性，其片层结构可在涤纶基材中形成“补强网络”，分散纤维受力，从而增强纤维的强度。
30、第二方面，本技术提供一种面料用抗菌抗静电高分子纤维的制备方法，采用如下的技术方案：
31、一种面料用抗菌抗静电高分子纤维的制备方法，包括如下步骤：
32、s1、将共聚型涤纶基材、改性uio-66抗菌剂、复合抗静电剂、聚醚酯酰胺、柠檬酸三丁酯、芥酸酰胺、复合抗氧剂及可选的纳米氮化硼加入高速混合机，在120-140℃、转速800-1000r/min条件下混合20-30min得到预混料，将预混料加入双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出造粒，得到抗菌抗静电母粒；
33、s2、将抗菌抗静电母粒加入纺丝机，设置纺丝温度为240-270℃，纺丝速度为800-1200m/min，经喷丝板挤出形成初生纤维，将初生纤维在80-100℃下进行拉伸、热定型得到面料用抗菌抗静电高分子纤维。
34、上述方案提供了面料用抗菌抗静电高分子纤维的具体制备方法，通过合理的工艺参数控制，确保各原料充分混合、均匀分散，制备出性能优异的高分子纤维，实现了抗菌和抗静电性能的有效提升。
35、综上所述，本技术具有以下有益效果：
36、1、由于本技术采用改性uio-66抗菌剂，由姜黄素和硅烷偶联剂对uio-66改性得到。uio-66的超大比表面积和规则孔道结构，可高效吸附并大量负载姜黄素，能破坏细菌细胞膜、抑制细菌dna聚合酶活性，使初始抗菌率达99%以上且抗菌谱更广。同时，硅烷偶联剂使抗菌剂与纤维基材化学结合，大幅提高结合强度，抗菌剂均匀分散于基材内部形成“全域抗菌”结构，解决了现有抗菌剂易脱落、初始抗菌率不足、抗菌谱窄、仅表面分布易磨损失效等问题，让纤维具备长效稳定的抗菌性能。
37、2、本技术配方中加入复合抗静电剂，与共聚型涤纶基材等其他组分协同作用，在纤维内部构建稳定导电通路。该复合抗静电剂通过将3，4-乙烯二氧噻吩在氧化石墨烯表面聚合形成导电聚合物，聚苯乙烯磺酸钠作为掺杂剂提高导电性，克服了现有低分子抗静电剂易析出导致纤维强度下降、抗静电效果受环境湿度影响大且在干燥环境下基本失效的缺陷，有效提高了纤维的抗静电性能，使其在不同环境下都能保持良好的抗静电效果，满足高端场景的使用需求。
38、3、本技术选用pet-pbt共聚涤纶作为共聚型涤纶基材，并优化pet链段与pbt链段的摩尔比，综合两者优点，既保证纤维具有一定强度，又便于加工成型，为抗菌和抗静电组分提供良好基体支撑。同时，合理控制制备工艺参数，在高速混合和熔融共混过程中确保各原料充分混合、均匀分散，制备出性能优异的高分子纤维。此外，还可根据需求添加纳米氮化硼，进一步提升纤维性能，使纤维能够适配医疗防护、婴幼儿家纺、精密电子车间工装等高端场景。