CN117552127A - 一种并列型多维卷曲pet/pa6双组份抗静电抗菌纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维,选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;PET和PA6比例按照质量比为1/2至2/1之间,由PA6抗静电功能材料和PET抗菌电功能材料通过双组份并列型复合结构进行纺丝,制备具有不同颜色的抗静电抗菌纤维。还公开了一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法。本发明采用并列型结构双组份纤维制备新的抗静电抗菌纤维,在不损害合成纤维物理和化学性能的基础上,不仅解决了合成纤维抗静电抗菌的问题,更通过原位聚合制备抗菌PET的方式使其机械性能保持,使纤维及面料形成吸湿快干的功能。
Description
技术领域
本发明涉及纺织纤维技术领域,尤其涉及一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维及其制备方法。
背景技术
抗静电抗菌性能不够的问题一直是化纤面料所面临的一个持久的问题,目前已经有一些解决方案例如从纤维的本源上来解决,可以制备涤纶、锦纶纤维,例如采用抗静电抗菌剂添加制备抗静电抗菌纤维,基本可以满足面料的抗静电抗菌要求,目前有着广泛的应用,但是此类纤维也有不可弥补的缺陷:第一,抗静电纤维多采用导电丝,目前市场最低价在20万/吨左右,抗菌纤维价格也比较高,在8-15万/吨之间,这个价格对于传统纺织品来说成本较高;第二,纤维力学性能差,目前针织面料越来越多,尤其是经编面料的应用越来越广泛,但是对纤维的机械性能也较高,而添加抗静电抗菌剂的纤维由于其抗静电抗菌剂的影响影响了纤维的机械性能,限制了其应用范围;第三,耐温性能差,添加抗静电抗菌剂的纤维耐热性能都要低于普通纤维,这也影响了其使用范围。目前市场上比较多的面料是采用抗静电抗菌剂后整理来实现面料的抗静电抗菌功能的,这种方式相对于使用导电纤维来说成本较低,效果显著,因此也为大多数面料厂家所使用,但是这种方式虽然低廉有效,却也存在不可避免的缺陷:1)附加污染,目前一般是采用抗静电抗菌剂后整理,增加了废水的污染程度,也增加了废水的处理难度;2)持久性不够,目前采用的抗静电抗菌后整理方式耐洗性不好,一般很少有能达到标准要求的耐洗性,不利于纺织品的出口,降低了纺织品的竞争优势,增加了贸易中的纠纷。
CN110820062A公开了一种颜色精准可控的复合纤维,所述复合纤维是先根据所需颜色选择相应颜色的染色母粒,然后将所述染色母粒与高聚物混合熔融形成纺丝原液熔体,再将所述纺丝原液熔体从喷丝组件中挤出制备得到所需复合纤维,所述复合纤维的横截面为多组分结构。所述高聚物包括聚酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚丙烯纤维(PP)、PE、COPET、COPA中的一种或者几种。所述高聚物包括功能母粒,所述功能母粒为抗菌、抗静电、远红外、负离子功能母粒中的一种或者几种。不足之处在于:专利中适合制备具有单一功能的纤维材料,对复合功能纤维制备在工艺上难以实现。
CN112779629A公开了一种抗菌微米丝复合超细纤维及其制备方法,包含以下重量份组成:抗菌颗粒10-20份、聚酯类高分子35-55份、聚酰胺类高分子25-45份,其特征是所述抗菌颗粒包含以下重量份组成:40-50份纳米银、20-40份氧化铈、10-20份氧化锌、5-15份活性炭、5-10份冰晶石;所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯;所述聚酰胺类高分子是尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、尼龙612或尼龙12中的一种。抗菌微米丝复合超细纤维的制备方法包含如下步骤:步骤一、真空干燥:将聚对苯二甲酸丁二醇酯和尼龙46在160℃下干燥24h。步骤二、熔融纺丝:采用熔融纺丝的方法,将抗菌颗粒、聚对苯二甲酸丁二醇酯和尼龙46熔体熔融混合后,再挤出拉丝,环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到抗菌微米丝复合预取向丝。所述熔融纺丝工艺的工艺参数为:复合熔融纺丝温度为280℃,环吹风风速为0.5m/min,环吹风温度为25℃,环吹风湿度为45RH%,POY的牵伸倍数为2.0倍,POY的纺丝速度为3500m/min,FDY的牵伸倍数为4.5倍,纺丝速度为4800m/min。步骤三、假捻变形。将抗菌微米丝复合预取向丝经过拉伸假捻变形,制得抗菌微米丝复合纤维,通过碱处理超声波开纤法得到抗菌微米丝复合超细纤维。不足之处在于:制备单一抗菌功能纤维,抗静电功能没有实现。
CN112899800A公开了一种石墨烯与纳米纤维素改性的复合纤维及其制备方法,按重量百分比包括:99.0%~99.9%的树脂和二者总量为0.1%~1.0%的石墨烯与纳米纤维素,其中,石墨烯和纳米纤维素添加的重量比例在1:9~9:1。所述尼龙6(PA6),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚丙烯腈(PAN)中的一种或几种。所述纳米纤维素包括未改性的纳米纤维素和/或改性的纳米纤维素;其中,所述未改性的纳米纤维素包括未改性纳米纤维素晶须、未改性纳米纤维素纤维、未改性木质纳米纤维素、未改性纤维素微纤、未改性木质纤维素微纤和未改性细菌纤维素中的一种或几种;所述改性的纳米纤维素是在未改性的微纳米纤维素的基础上对其进行功能基团改性,所述改性微纳米纤维素的功能基团包括烷基、环烷基、杂环基、芳香基、烷氧基、酯基、酰基、氨基和异氰酸基中的一种或几种。所述熔融共混挤出造粒与熔融纺丝具体可以为:将石墨烯和纳米纤维素粉料和树脂在高速共混机中混合搅拌10~20分钟,使物料混合均匀,之后将该混合物料取出,在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,挤出机加工温度高于树脂的熔融温度20~40℃为宜。之后将挤出造粒得到的树脂母粒加入熔融纺丝机,混合料融化后被送入纺丝部位,经计量泵送入纺丝组件,过滤后由喷丝板的毛细孔挤出。液态丝通过冷却介质逐渐固化,经过卷绕装置高速拉伸成初生纤维丝,初生纤维经过后加工成为所需纤维。不足之处在于:石墨烯抗菌性能有限,并且由于石墨烯的片层结构容易堆叠,因此在纺丝时添加量有限,功能不明显。
综上所述,针对现有的材料技术方面因此还是需要进行进一步改进的。
发明内容
本发明的目的为解决上述背景技术中提出的问题,提供一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维及其制备方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维,其特征在于:选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;PET和PA6比例按照质量比为1/2至2/1之间,由PA6抗静电功能材料和PET抗菌电功能材料通过双组份并列型复合结构进行纺丝,制备具有不同颜色的抗静电抗菌纤维。
在上述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维中,PA6抗静电功能材料制备方法如下,将不饱和二氧化钛(钛黑)、二氧化钛表面沉积导电氧化锌/氧化锡、导电石墨烯、导电炭黑等具有导电功能的纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为225-270℃,螺杆转速为100-500r/min,纳米功能粉体的粒径为20-100nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为2-10%。
在上述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维中,PET抗菌电功能材料制备方法如下,将纳米银、纳米铜、纳米氧化锌、钨酸锌、纳米氧化亚铜等具有抗菌功能的纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为270-290℃,纳米功能粉体的粒径为20-100nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.05-0.5%。
在上述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维中,PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置如下,双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为270-300℃之间,对于PA6的螺杆温度设置为240-270℃之间,视具体的PET和PA6材料的熔点而定,一般规律是高于熔点25-40℃进行纺丝,纺丝速度低于普通纤维,为600-2600m/min。
一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法,包括以下步骤:
步骤(1):双组份的选择,筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
步骤(2):PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/2至2/1之间;
步骤(3):PA6抗静电功能材料制备:将不饱和二氧化钛(钛黑)、二氧化钛表面沉积导电氧化锌/氧化锡、导电石墨烯、导电炭黑等具有导电功能的纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片;
步骤(4):PET抗菌电功能材料制备:将纳米银、纳米铜、纳米氧化锌、钨酸锌、纳米氧化亚铜等具有抗菌功能的纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片;
步骤(5):PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝。
在上述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法中,所述步骤(1)中双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝。
在上述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法中,所述步骤(3)中A6抗静电功能材料制备时,其中双螺杆加工温度为225-270℃,螺杆转速为100-500r/min,纳米功能粉体的粒径为20-100nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为2-10%。
在上述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法中,所述步骤(4)中PET抗菌电功能材料制备时,聚合温度为270-290℃,纳米功能粉体的粒径为20-100nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.05-0.5%。
在上述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法中,所述步骤(5)中PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为270-300℃之间,对于PA6的螺杆温度设置为240-270℃之间,视具体的PET和PA6材料的熔点而定,一般规律是高于熔点25-40℃进行纺丝,纺丝速度低于普通纤维,为600-2600m/min。
一种采用上述多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法获得的复合纤维。
本发明的有益效果是:
本发明技术针对抗静电抗菌纤维成本和力学、热学性能难以统一的难题提出了一条切实可行的解决方案,采用并列型结构双组份纤维制备新的抗静电抗菌纤维,在不损害合成纤维物理和化学性能的基础上不仅解决了合成纤维抗静电抗菌的问题,更通过原位聚合制备抗菌PET的方式使其机械性能保持,同时由于采用PA作为基体材料,增加了纤维及面料的吸湿性,可以给人凉爽的感觉,PET水分保持率低挥发快,可以形成吸湿快干的功能,两种组分具有不同的颜色和染色效果,可以形成多花色纤维,开发的面料具有特殊的视觉效果,适合开***夏季服装及贴身用纺织品,增加了纤维及面料附加值的同时也扩展了其在纺织范围内的应用领域,完全满足各种织造的要求,减少了污染和原料成本。
具体实施方式
以下结合具体对本发明作进一步的阐述。
实施例1
(1)双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
(2)PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/2;
(3)PA6抗静电功能材料制备:将二氧化钛表面沉积导电氧化锌纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为255℃,螺杆转速为300r/min,纳米功能粉体的粒径为80nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为2%。
(4)PET抗菌电功能材料制备:将纳米银纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为282℃,纳米功能粉体的粒径为30nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.05%。
(5)PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为283℃,对于PA6的螺杆温度设置为255℃,纺丝速度为2000m/min。
纤维的抗静电和抗菌功能如下:
纤维的力学性能经测试为:强度:3.75cn/dtex,伸长:32%,满足各种织造方式的要求,单纤的直径为2D(7微米),可以开发服用和家纺用等各种面料。
实施例2
(1)双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
(2)PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/2;
(3)PA6抗静电功能材料制备:将二氧化钛表面沉积导电氧化锌纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为255℃,螺杆转速为300r/min,纳米功能粉体的粒径为80nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为4%。
(4)PET抗菌电功能材料制备:将纳米银纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为282℃,纳米功能粉体的粒径为30nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.05%。
(5)PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为283℃,对于PA6的螺杆温度设置为255℃,纺丝速度为2000m/min。
纤维的抗静电和抗菌功能如下:
纤维的力学性能经测试为:强度:3.65cn/dtex,伸长:30%,满足各种织造方式的要求,单纤的直径为2D(7微米),可以开发服用和家纺用等各种面料。
实施例3
(1)双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
(2)PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/2;
(3)PA6抗静电功能材料制备:将二氧化钛表面沉积导电氧化锌纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为255℃,螺杆转速为300r/min,纳米功能粉体的粒径为80nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为6%。
(4)PET抗菌电功能材料制备:将纳米银纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为282℃,纳米功能粉体的粒径为30nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.05%。
(5)PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为283℃,对于PA6的螺杆温度设置为255℃,纺丝速度为2000m/min。
纤维的抗静电和抗菌功能如下:
纤维的力学性能经测试为:强度:3.38cn/dtex,伸长:27%,满足各种织造方式的要求,单纤的直径为2D(7微米),可以开发服用和家纺用等各种面料。
实施例4
(1)双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
(2)PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/2;
(3)PA6抗静电功能材料制备:将二氧化钛表面沉积导电氧化锌纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为255℃,螺杆转速为300r/min,纳米功能粉体的粒径为80nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为8%。
(4)PET抗菌电功能材料制备:将纳米银纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为282℃,纳米功能粉体的粒径为30nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.05%。
(5)PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为283℃,对于PA6的螺杆温度设置为255℃,纺丝速度为2000m/min。
纤维的抗静电和抗菌功能如下:
纤维的力学性能经测试为:强度:3.04cn/dtex,伸长:21%,满足各种织造方式的要求,单纤的直径为2D(7微米),可以开发服用和家纺用等各种面料。经试验发现纳米导电粉体添加量为6%和8%抗静电性能差不多,但是当纳米粉体含量达到8%的时候纤维力学性能下降,因此将抗静电粉体添加量定位6%。
实施例5
(1)双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
(2)PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/2;
(3)PA6抗静电功能材料制备:将二氧化钛表面沉积导电氧化锌纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为255℃,螺杆转速为300r/min,纳米功能粉体的粒径为80nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为6%。
(4)PET抗菌电功能材料制备:将纳米银纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为282℃,纳米功能粉体的粒径为30nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.1%。
(5)PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为283℃,对于PA6的螺杆温度设置为255℃,纺丝速度为2000m/min。
纤维的抗静电和抗菌功能如下:
纤维的力学性能经测试为:强度:3.36cn/dtex,伸长:26%,满足各种织造方式的要求,单纤的直径为2D(7微米),可以开发服用和家纺用等各种面料。原位聚合的方式可以实现纳米抗菌粉体的较好分散,即使增加纳米抗菌粉体的含量,也不会影响纤维的力学性能。
实施例6
(1)双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
(2)PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/2;
(3)PA6抗静电功能材料制备:将二氧化钛表面沉积导电氧化锌纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为255℃,螺杆转速为300r/min,纳米功能粉体的粒径为80nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为6%。
(4)PET抗菌电功能材料制备:将纳米银纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为282℃,纳米功能粉体的粒径为30nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.2%。
(5)PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为283℃,对于PA6的螺杆温度设置为255℃,纺丝速度为2000m/min。
纤维的抗静电和抗菌功能如下:
纤维的力学性能经测试为:强度:3.37cn/dtex,伸长:27%,满足各种织造方式的要求,单纤的直径为2D(7微米),可以开发服用和家纺用等各种面料。当纳米银的含量增加到一定程度时,发现与PA6抗静电组分产生协同效应,提升了抗静电性能。
实施例7
(1)双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
(2)PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/1;
(3)PA6抗静电功能材料制备:将二氧化钛表面沉积导电氧化锌纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为255℃,螺杆转速为300r/min,纳米功能粉体的粒径为80nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为6%。
(4)PET抗菌电功能材料制备:将纳米银纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为282℃,纳米功能粉体的粒径为30nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.2%。
(5)PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为283℃,对于PA6的螺杆温度设置为255℃,纺丝速度为2000m/min。
纤维的抗静电和抗菌功能如下:
纤维的力学性能经测试为:强度:3.39cn/dtex,伸长:27%,满足各种织造方式的要求,单纤的直径为2D(7微米),可以开发服用和家纺用等各种面料。当纳米银的含量增加到一定程度时,发现与PA6抗静电组分产生协同效应,提升了抗静电性能,即时降低了PA6抗静电组分,但是由于有协同效应的产生,抗静电效果并没有明显下降。
实施例8
(1)双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
(2)PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为2/1;
(3)PA6抗静电功能材料制备:将二氧化钛表面沉积导电氧化锌纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为255℃,螺杆转速为300r/min,纳米功能粉体的粒径为80nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为6%。
(4)PET抗菌电功能材料制备:将纳米银纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为282℃,纳米功能粉体的粒径为30nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.2%。
(5)PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为283℃,对于PA6的螺杆温度设置为255℃,纺丝速度为2000m/min。
纤维的抗静电和抗菌功能如下:
纤维的力学性能经测试为:强度:3.42cn/dtex,伸长:28%,满足各种织造方式的要求,单纤的直径为2D(7微米),可以开发服用和家纺用等各种面料。当抗静电PA6组分下降到一定程度时,抗静电效果会下降,因此锁定PET/PA6比例为1:1,此时综合性能最佳。
实施例9
(1)双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
(2)PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/1;
(3)PA6抗静电功能材料制备:将二氧化钛表面沉积导电氧化锌纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为255℃,螺杆转速为300r/min,纳米功能粉体的粒径为80nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为6%。
(4)PET抗菌电功能材料制备:将纳米银纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为282℃,纳米功能粉体的粒径为30nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.12%。
(5)PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为283℃,对于PA6的螺杆温度设置为255℃,纺丝速度为2000m/min。
纤维的抗静电和抗菌功能如下:
纤维的力学性能经测试为:强度:3.39cn/dtex,伸长:27%,满足各种织造方式的要求,单纤的直径为2D(7微米),可以开发服用和家纺用等各种面料。再进行一次优化,PET组分含量与PA6为1:1,即使降低了纳米银的添加量,但是抗菌效果依然可以达到100%,主要是由于采用原位聚合的方式有利于纳米抗菌粉体在PET体系中的分散及稳定性,所以抗菌效果相比其他体系更优,得到成本最优配方。
以上对本发明实施例所提供的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维及其制备方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明所揭示的技术方案;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为本发明的限制。
Claims (10)
1.一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维,其特征在于:选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;PET和PA6比例按照质量比为1/2至2/1之间,由PA6抗静电功能材料和PET抗菌电功能材料通过双组份并列型复合结构进行纺丝,制备具有不同颜色的抗静电抗菌纤维。
2.根据权利要求1所述的并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维,其特征在于:PA6抗静电功能材料制备方法如下,将不饱和二氧化钛(钛黑)、二氧化钛表面沉积导电氧化锌/氧化锡、导电石墨烯、导电炭黑等具有导电功能的纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片,其中双螺杆加工温度为225-270℃,螺杆转速为100-500r/min,纳米功能粉体的粒径为20-100nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为2-10%。
3.根据权利要求1所述的并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维,其特征在于:PET抗菌电功能材料制备方法如下,将纳米银、纳米铜、纳米氧化锌、钨酸锌、纳米氧化亚铜等具有抗菌功能的纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片,聚合温度为270-290℃,纳米功能粉体的粒径为20-100nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.05-0.5%。
4.根据权利要求1所述的并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维,其特征在于:PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置如下,双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为270-300℃之间,对于PA6的螺杆温度设置为240-270℃之间,视具体的PET和PA6材料的熔点而定,一般规律是高于熔点25-40℃进行纺丝,纺丝速度低于普通纤维,为600-2600m/min。
5.一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法,其特征在于:
步骤(1):双组份的选择,筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝;
步骤(2):PET和PA6比例的确认:两者按照质量比为1/2至2/1之间;
步骤(3):PA6抗静电功能材料制备:将不饱和二氧化钛(钛黑)、二氧化钛表面沉积导电氧化锌/氧化锡、导电石墨烯、导电炭黑等具有导电功能的纳米粉体与PA6聚酯材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗静电功能的纺丝级切片;
步骤(4):PET抗菌电功能材料制备:将纳米银、纳米铜、纳米氧化锌、钨酸锌、纳米氧化亚铜等具有抗菌功能的纳米粉体溶于乙二醇中,通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片;
步骤(5):PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝。
6.根据权利要求5所述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中双组份的选择:根据纤维的纺丝特性,选择同样的熔融纺丝方式,同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大,经过筛选选择了PET作为抗菌功能负载基体,PA6作为抗静电功能负载基体进行纺丝。
7.根据权利要求5所述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中A6抗静电功能材料制备时,其中双螺杆加工温度为225-270℃,螺杆转速为100-500r/min,纳米功能粉体的粒径为20-100nm,纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为2-10%。
8.根据权利要求5所述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中PET抗菌电功能材料制备时,聚合温度为270-290℃,纳米功能粉体的粒径为20-100nm,抗菌纳米功能粉体在PET功能切片中的含量按质量比为0.05-0.5%。
9.根据权利要求5所述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中PET/PA6双组份并列型复合纤维纺丝条件设置:双组份纺丝通过两个螺杆进行,对于PET的螺杆温度设置为270-300℃之间,对于PA6的螺杆温度设置为240-270℃之间,视具体的PET和PA6材料的熔点而定,一般规律是高于熔点25-40℃进行纺丝,纺丝速度低于普通纤维,为600-2600m/min。
10.一种根据权利要求5至8任一所述的一种并列型多维卷曲PET/PA6双组份抗静电抗菌纤维的制备技术方法获得的复合纤维。
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