專利名稱：一種環(huán)保型抗菌聚酯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功能合成纖維領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型抗菌聚酯材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著世界人口不斷增長(zhǎng)和生活水平的提高，對(duì)紡織品與服裝及包裝需求越來(lái)越大。由于糧棉爭(zhēng)地等問(wèn)題日趨激烈，天然纖維已很難滿足人們的生活需求，合成纖維在全球纖維消費(fèi)中占越來(lái)越大的比重。與其它合成纖維材料相比，聚酯材料的通用性較高，具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，加上原料成本比較低，工業(yè)化技術(shù)又十分成熟，單線生產(chǎn)能力越來(lái)越大，這些因素使聚酯(如滌綸)纖維的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，需求量也不斷增加，滌綸纖維產(chǎn)量從2000年的1970萬(wàn)噸增長(zhǎng)到201 0年的3450萬(wàn)噸，增長(zhǎng)幅度大。功能差別化聚酯(如滌綸)纖維，尤其是抗菌聚酯(如滌綸)纖維市場(chǎng)空間很大，這與人們?nèi)找娉墒斓慕】倒芾砗图膊☆A(yù)防意識(shí)的快速增長(zhǎng)相適應(yīng)。目前，可用于制造抗菌聚酯(如滌綸)的抗菌劑主要有:(I)無(wú)機(jī)抗菌劑；通過(guò)物理吸附離子交換等方法，將銀、銅、鋅等金屬(或其離子)固定在氟石、硅膠等多孔材料的表面制成抗菌劑，然后將其加入到聚酯(如滌綸)材料中即獲得具有抗菌能力的纖維。其中，銀系抗菌劑因其不分解，持久，抗菌譜廣，對(duì)細(xì)菌不易誘導(dǎo)耐藥性，抗菌能力強(qiáng)，是無(wú)機(jī)抗菌劑中應(yīng)用最廣的。然而，由于其屬于重金屬，成本高，且在聚酯材料中較難分散易造成纖維拉絲連續(xù)性差、斷裂強(qiáng)度低等缺陷。(2)有機(jī)抗菌劑；主要品種有?；桨奉悺⑦溥蝾?、噻唑類、異噻唑酮衍生物、季銨鹽類、雙呱類、酚類等。有機(jī)抗菌劑抗菌針對(duì)性強(qiáng)，短時(shí)殺菌好，對(duì)纖維拉絲影響小，但其耐熱性差，容易水解，有效期短，容易對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性。(3)天然抗菌劑；主要來(lái)自天然動(dòng)植物的提取，如殼聚糖、芥末、蓖麻油、山葵等，使用簡(jiǎn)便，環(huán)保安全，但抗菌作用有限，耐熱性較差，殺菌率效率低。上述可用于聚酯(如滌綸)的抗菌劑均有各自的優(yōu)勢(shì)和其應(yīng)用的局限性，相比較而言，安全、無(wú)毒、環(huán)保的天然抗菌材料是日后抗菌合成纖維的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向，為了克服并解決天然抗菌劑的發(fā)展瓶頸，因此有必要在其材料研制和工藝復(fù)配方法上進(jìn)行進(jìn)一步研發(fā)，以較低的成本制備出具有高效抗菌性能的環(huán)保型聚酯(如滌綸)纖維，真正意義上拓寬天然抗菌材料在合成纖維的應(yīng)用范圍。中國(guó)專利ZL200610161811.5公開(kāi)了一種抗菌竹炭纖維紗線的制造方法，是將具有抗菌效果的納米氧化鋅或銀直接黏接于竹纖維上，再將該竹纖維直接進(jìn)行高溫炭化程序，以得表面具黏結(jié)抗菌粒子的抗菌竹炭纖維，因該抗菌竹炭纖維系為竹炭所構(gòu)成，該抗菌竹炭纖維的特性與竹炭的特性相同，因此可克服該竹炭纖維所缺乏的抗菌能力；該竹炭纖維紗線不僅具有傳統(tǒng)竹炭纖維所缺乏的抗菌效果，并可因竹炭含量提高，進(jìn)而大幅提升傳統(tǒng)竹炭纖維所具竹炭相關(guān)功能特性，如消臭、遠(yuǎn)紅外線及負(fù)離子等效果。其僅僅將納米氧化鋅或銀的抗菌效果與竹炭的消臭、遠(yuǎn)紅外線及負(fù)離子等功能特性結(jié)合，對(duì)于竹炭其它性能未作任何說(shuō)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種抗菌效率高、力學(xué)性能好的環(huán)保型抗菌聚酯纖維材料。本發(fā)明還提供了一種環(huán)保型抗菌聚酯材料的制備方法，該方法操作簡(jiǎn)單，易于控制。一種環(huán)保型抗菌聚酯材料，由以下重量百分比的聚酯和抗菌母粒制成:第一聚酷95% 99.9%抗菌母粒 0.1% 5%。所述的抗菌母粒由以下重量百分比的原料制成:第二聚酯60% 80%改性復(fù)合抗菌劑 20% 40%。所述的第一聚酯選用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT )、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT )中的一種或兩種以上。所述的第二聚酯選用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯中的一種或兩種以上；第二聚酯與第一聚酯可以相同或不同，優(yōu)選第二聚酯與第一聚酯相同，相容性會(huì)更好。本發(fā)明為了使抗菌劑能夠均勻分散在第一聚酯中，預(yù)先將抗菌劑與第二聚酯制成抗菌母粒，再將抗菌母粒與第一聚酯制成環(huán)保型抗菌聚酯材料。

綜合考慮聚酯材料的抗菌性能和力學(xué)性能優(yōu)選所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料，由以下重量百分比的聚酯和抗菌母粒制成:第一聚酯98%抗菌母粒 2%;所述的抗菌母粒由以下重量百分比的原料制成:第二聚酯70% 80%改性復(fù)合抗菌劑 20% 30%。所述的改性復(fù)合抗菌劑選用偶聯(lián)劑改性復(fù)合抗菌劑，在顯著提高抗菌效果的同時(shí)增加與基體聚酯的相容性。所述的改性復(fù)合抗菌劑優(yōu)選由以下重量百分比的組分組成:
殼聚糖39.9% 49.92%
竹炭40% 55%
納米氧化鋅5% 10%
偶聯(lián)劑0.08% 0.1%。本發(fā)明的改性復(fù)合抗菌劑包含了殼聚糖、竹炭、氧化鋅等安全無(wú)毒的抗菌材料，利用竹炭表面的多孔結(jié)構(gòu)吸附殼聚糖，且竹炭起到隔熱作用，減少了殼聚糖在高溫(如270°C 290°C)擠出熔融紡絲過(guò)程中的熱降解；同時(shí)，吸附了殼聚糖的竹炭在氧化鋅的配伍作用下，抗菌性能顯著提升，本發(fā)明的改性復(fù)合抗菌劑較之殼聚糖、竹炭、氧化鋅單一使用的抗菌效果有顯著提升，也較之殼聚糖、竹炭、氧化鋅三者中任意兩種復(fù)配的抗菌效果有顯著提升。本發(fā)明復(fù)合抗菌劑在偶聯(lián)劑的表面改性下，使得其能在聚酯基材中分散均勻，有效減少聚酯熔融紡絲過(guò)程中的斷絲機(jī)率。所述的改性復(fù)合抗菌劑的制備方法包括:將殼聚糖溶解于醋酸水溶液中，在35°C 45°C熟成20h 28h，得到殼聚糖溶液；將竹炭和納米氧化鋅加入到殼聚糖溶液中，混合均勻，得到懸浮液，5分鐘內(nèi)迅速降溫至2°C 5°C，靜置，過(guò)濾，將過(guò)濾產(chǎn)物干燥(除去水等溶劑)，得到黑色粉末狀物質(zhì)；將黑色粉末狀物質(zhì)加入到高速混合機(jī)內(nèi)，噴入霧狀偶聯(lián)劑醇水混合液，在100°C 120°C條件下高速混合20min 25min (100°C 120°C條件下高速混合可以除去醇和水)，出料，得到改性復(fù)合抗菌劑。所述的殼聚糖溶液中殼聚糖的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為5% 10%，更利于竹炭吸附殼聚糖。所述的醋酸水溶液的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為0.1% 1%，熟成效果更好。所述的干燥的溫度一般為80°C 100°C。所述的高速混合機(jī)采用本領(lǐng)域通用的高速混合機(jī)，轉(zhuǎn)速一般在5000轉(zhuǎn)/分鐘以上。所述的偶聯(lián)劑醇水混合液中偶聯(lián)劑的濃度并沒(méi)有嚴(yán)格的要求，以利于偶聯(lián)劑醇水混合液霧化為主，所述的偶聯(lián)劑醇水混合液的重量百分比組成優(yōu)選為:偶聯(lián)劑0.05% 5%乙醇80% 99%水余量。 所述的偶聯(lián)劑醇水混合液的pH值為4.5 5.5，用乙酸調(diào)節(jié)pH值。所述的偶聯(lián)劑選用乙烯基甲基二甲氧基硅烷、Y-氯代丙基三乙氧基硅烷、三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯、三(十二烷基苯磺?；?鈦酸異丙酯、二(甲基丙烯?；?異硬脂?；佀岙惐ブ械囊环N。所述的殼聚糖優(yōu)選脫乙酰度為70% 100%，粘度為0.25Pa.s 0.65Pa.s ;進(jìn)一步優(yōu)選脫乙酰度為85% 95%，粘度為0.55Pa.s 0.62Pa.s ;該優(yōu)選的殼聚糖耐熱性更好，且與基體聚酯的相容性更好。所述的竹炭在聚酯中分布均勻，且能夠保證殼聚糖合適的吸附量，太大易造成分布不均勻，導(dǎo)致紡絲纖維易斷裂，太小竹炭的孔較少不利于吸附殼聚糖且殼聚糖吸附量較低；優(yōu)選竹炭的粒徑為200nm 300nm,進(jìn)一步優(yōu)選為250nm 275nm。所述的納米氧化鋅在聚酯中分布均勻，太大易造成分布不均勻，導(dǎo)致紡絲纖維易斷裂；優(yōu)選納米氧化鋅的粒徑為50nm IOOnm,進(jìn)一步優(yōu)選為50nm 60nm。所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料的制備方法，包括以下步驟:將改性復(fù)合抗菌劑和第二聚酯混合均勻后擠出造粒切片，得到抗菌母粒；抗菌母粒干燥后再與第一聚酯共混后擠出熔融紡絲、繞卷成型，制得環(huán)保型抗菌聚酯材料。所述的擠出造粒切片的溫度為270°C 280°C，可在同向平行雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行。所述的擠出熔融紡絲的溫度為280°C 290°C，可在異向平行雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的改性復(fù)合抗菌劑包含了殼聚糖、竹炭、氧化鋅等安全無(wú)毒的抗菌材料，利用竹炭表面的多孔結(jié)構(gòu)吸附殼聚糖，且竹炭起到隔熱作用，減少了殼聚糖在高溫(如270°C 290°C)擠出熔融紡絲過(guò)程中的熱降解；同時(shí)，吸附了殼聚糖的竹炭在氧化鋅的配伍作用下，抗菌性能顯著提升，本發(fā)明的改性復(fù)合抗菌劑較之殼聚糖、竹炭、氧化鋅單一使用的抗菌效果有顯著提升，也較之殼聚糖、竹炭、氧化鋅三者中任意兩種復(fù)配的抗菌效果有顯著提升。本發(fā)明復(fù)合抗菌劑在偶聯(lián)劑的表面改性下，使得其能在聚酯基材中分散均勻，有效減少聚酯熔融紡絲過(guò)程中的斷絲機(jī)率；同時(shí)，原材料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，降低了成本。本發(fā)明環(huán)保型抗菌聚酯材料的抗菌性能好、斷裂強(qiáng)度高，在技術(shù)性能上達(dá)到了進(jìn)口類似抗菌滌綸纖維水平，技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平；突破了國(guó)內(nèi)只能用殼聚糖整理液后處理滌綸纖維的技術(shù)局限，打破了國(guó)際技術(shù)壟斷。本發(fā)明制備方法操作簡(jiǎn)單，易于控制，生產(chǎn)效率高，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1改性復(fù)合抗菌劑 的制備方法為:將IOkg殼聚糖(脫乙酰度85%，粘度為0.55Pa-s)溶解于90kg質(zhì)量百分濃度為1%的醋酸水溶液中，在45°C熟成24h，得到殼聚糖溶液df4kg平均粒徑為275nm的竹炭和Ikg平均粒徑為60nm的納米氧化鋅(竹炭與納米氧化鋅的重量比為4: I)加入到殼聚糖溶液中，充分?jǐn)嚢?，得到懸浮液?分鐘內(nèi)迅速降溫至2°C，靜置8h，減壓過(guò)濾，將過(guò)濾產(chǎn)物經(jīng)80°C烘干，得到9.992kg黑色粉末狀物質(zhì)(其中，殼聚糖4.992kg，竹炭4kg,納米氧化鋅Ikg);將9.992kg黑色粉末狀物質(zhì)加入到高速混合機(jī)(5000轉(zhuǎn)/分鐘)內(nèi)，噴入0.4kg霧狀三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯醇水混合液(混合液中含有
0.008kg三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯，0.368kg乙醇，0.024kg水；混合液pH值為
5.2，用乙酸調(diào)節(jié))，在100°C條件下高速混合25min，出料，得到改性復(fù)合抗菌劑。將2kg改性復(fù)合抗菌劑和8kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PET聚酯切片)混合均勻后于同向平行雙螺桿擠出機(jī)中275°C ±5°C擠出造粒切片，得到抗菌母粒；IOkg抗菌母粒干燥后與490kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PET聚酯切片)共混后于異向平行雙螺桿擠出機(jī)中285°C ±5°C擠出熔融紡絲、繞卷成型，制得環(huán)保型抗囷聚酷。實(shí)施例2改性復(fù)合抗菌劑的制備方法為:將7.5kg殼聚糖(脫乙酰度85%，粘度為
0.55Pa.s)溶解于142.5kg質(zhì)量百分濃度為1%的醋酸水溶液中，在35°C熟成28h，得到殼聚糖溶液；將5.5kg平均粒徑為275nm的竹炭和0.5kg平均粒徑為60nm的納米氧化鋅(竹炭與納米氧化鋅的重量比11:1)加入到殼聚糖溶液中，充分?jǐn)嚢瑁玫綉腋∫海?分鐘內(nèi)迅速降溫至2°C，靜置8h，減壓過(guò)濾，將過(guò)濾產(chǎn)物經(jīng)80°C烘干，得到9.99kg黑色粉末狀物質(zhì)(其中，殼聚糖3.99kg，竹炭5.5kg，納米氧化鋅0.5kg);將9.99kg黑色粉末狀物質(zhì)加入到高速混合機(jī)(5000轉(zhuǎn)/分鐘)內(nèi)，噴入0.5kg霧狀三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯醇水混合液(混合液中含有0.0lkg三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯，0.46kg乙醇,0.03kg水；混合液PH值為5.5，用乙酸調(diào)節(jié))，在120°C條件下高速混合20min，出料，得到改性復(fù)合抗菌劑。將2kg改性復(fù)合抗菌劑和8kg聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(榮盛石化,纖維級(jí)長(zhǎng)絲PTT聚酯切片)混合均勻后于同向平行雙螺桿擠出機(jī)中275°C ±5°C擠出造粒切片，得到抗菌母粒；IOkg抗菌母粒干燥后與490kg聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PTT聚酯切片)共混后于異向平行雙螺桿擠出機(jī)中285°C ±5°C擠出熔融紡絲、繞卷成型，制得環(huán)保型抗囷聚酷。實(shí)施例3改性復(fù)合抗菌劑的制備方法為:將25.1kg殼聚糖(脫乙酰度95%，粘度為
0.62Pa.s)溶解于254kg質(zhì)量百分濃度為1%的醋酸水溶液中，在45°C熟成20h，得到殼聚糖溶液；將14.4kg平均粒徑為250nm的竹炭和2.4kg平均粒徑為50nm的納米氧化鋅(竹炭與納米氧化鋅的重量比6:1)加入到殼聚糖溶液中，充分?jǐn)嚢瑁玫綉腋∫海?分鐘內(nèi)迅速降溫至5°C，靜置8h，減壓過(guò)濾，將過(guò)濾產(chǎn)物經(jīng)80°C烘干，得到29.97kg黑色粉末狀物質(zhì)(其中，殼聚糖13.17kg，竹炭14.4kg，納米氧化鋅2.4kg);將29.97kg黑色粉末狀物質(zhì)加入到高速混合機(jī)(5000轉(zhuǎn)/分鐘)內(nèi)，噴入Ikg霧狀二(甲基丙烯?；?異硬脂酰基鈦酸異丙酯醇水混合液(混合液中含有0.03kg 二(甲基丙烯?；?異硬脂?；佀岙惐?，0.88kg乙醇，0.09kg水；混合液pH值為4.8，用乙酸調(diào)節(jié))，在110°C條件下高速混合25min，出料，得到改性復(fù)合抗菌劑。將2kg改性復(fù)合抗菌劑和8kg聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PBT聚酯切片)混合均勻后于同向平行雙螺桿擠出機(jī)中275°C ±5°C擠出造粒切片，得到抗菌母粒；IOkg抗菌母粒干燥后與490kg聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PBT聚酯切片)共混后于異向平行雙螺桿擠出機(jī)中285°C ±5°C擠出熔融紡絲、繞卷成型，制得環(huán)保型抗囷聚酷。實(shí)施例4改性復(fù)合抗菌劑的制備方法為:將25.1kg殼聚糖(脫乙酰度95%，粘度為
0.62Pa.s)溶解于254kg質(zhì)量百分濃度為1%的醋酸水溶液中，在45°C熟成20h，得到殼聚糖溶液；將14.4kg平均粒徑為250nm的竹炭和2.4kg平均粒徑為50nm的納米氧化鋅(竹炭與納米氧化鋅的重量比6:1)加入到殼聚糖溶液`中，充分?jǐn)嚢?，得到懸浮液?分鐘內(nèi)迅速降溫至5°C，靜置8h，減壓過(guò)濾，將過(guò)濾產(chǎn)物經(jīng)80°C烘干，得到29.97kg黑色粉末狀物質(zhì)(其中，殼聚糖13.17kg，竹炭14.4kg，納米氧化鋅2.4kg);將29.97kg黑色粉末狀物質(zhì)加入到高速混合機(jī)(5000轉(zhuǎn)/分鐘)內(nèi)，噴入Ikg霧狀二(甲基丙烯?；?異硬脂酰基鈦酸異丙酯醇水混合液(混合液中含有0.03kg 二(甲基丙烯?；?異硬脂酰基鈦酸異丙酯，0.88kg乙醇，0.09kg水；混合液pH值為4.8，用乙酸調(diào)節(jié))，在110°C條件下高速混合25min，出料，得到改性復(fù)合抗菌劑。將3kg改性復(fù)合抗菌劑和7kg聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PBT聚酯切片)混合均勻后于同向平行雙螺桿擠出機(jī)中275°C ±5°C擠出造粒切片，得到抗菌母粒；IOkg抗菌母粒干燥后與490kg聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PBT聚酯切片)共混后于異向平行雙螺桿擠出機(jī)中285°C ±5°C擠出熔融紡絲、繞卷成型，制得環(huán)保型抗囷聚酷。實(shí)施例5除了將2kg改性復(fù)合抗菌劑和8kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的用量調(diào)整為4kg改性復(fù)合抗菌劑和6kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯,將IOkg抗菌母粒與490kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的用量調(diào)整為IOkg抗菌母粒與9990kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其余操作同實(shí)施例1，制得制得環(huán)保型抗菌聚酯。實(shí)施例6
除了將IOkg抗菌母粒與490kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的用量調(diào)整為IOkg抗菌母粒與190kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其余操作同實(shí)施例1，制得制得環(huán)保型抗菌聚酯。對(duì)比例I改性復(fù)合抗菌劑的制備方法為:將22.4kg殼聚糖(脫乙酰度85%，粘度為
0.55Pa.s)溶解于226.5kg質(zhì)量百分濃度為1%的醋酸水溶液中，在45°C熟成20h，得到殼聚糖溶液；將16.8kg平均粒徑為275nm竹炭加入到殼聚糖溶液中，充分?jǐn)嚢?，得到懸浮液?分鐘內(nèi)迅速降溫至5°C，靜置8h，減壓過(guò)濾，將過(guò)濾產(chǎn)物經(jīng)80°C烘干，得到29.97kg黑色粉末狀物質(zhì)(其中，殼聚糖13.17kg，竹炭16.8kg);將29.97kg黑色粉末狀物質(zhì)加入到高速混合機(jī)(5000轉(zhuǎn)/分鐘)內(nèi)，噴入Ikg霧狀二(甲基丙烯?；?異硬脂酰基鈦酸異丙酯醇水混合液(混合液中含有0.03kg 二(甲基丙烯?；?異硬脂酰基鈦酸異丙酯，0.88kg乙醇,0.09kg水；混合液PH值為5.2，用乙酸調(diào)節(jié))，在110°C條件下高速混合25min，出料，得到復(fù)合抗菌劑。將2kg復(fù)合抗菌劑和8kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PET聚酯切片)混合均勻后于同向平行雙螺桿擠出機(jī)中275°C ±5°C擠出造粒切片，得到抗菌母粒；IOkg抗菌母粒干燥后與490kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(榮盛石化,纖維級(jí)長(zhǎng)絲PET聚酯切片)共混后于異向平行雙螺桿擠出機(jī)中285°C ±5°C擠出熔融紡絲、繞卷成型，制得殼聚糖/竹炭抗菌漆絕。對(duì)比例2 除了不添加竹炭且將Ikg納米氧化鋅的用量調(diào)整為5kg，得到9.992kg黑色粉末狀物質(zhì)(其中，殼聚糖4.992kg,納米氧化鋅5kg),其余操作同實(shí)施例1,制得殼聚糖/氧化鋅抗菌滌綸。對(duì)比例3除了不添加殼聚糖且將4kg竹炭的用量調(diào)整為7.9936kg、Ikg納米氧化鋅的用量調(diào)整為1.9984kg，得到9.992kg黑色粉末狀物質(zhì)(其中，竹炭7.9936kg，納米氧化鋅
1.9984kg),其余操作同實(shí)施例1,制得竹炭/氧化鋅抗菌漆絕。對(duì)比例4將沸石在室溫下研磨24h，然后用lmol/L的NH4Cl水溶液在60°C對(duì)沸石進(jìn)行離子交換處理，NH4Cl的用量以NH4+陽(yáng)離子摩爾量計(jì)與沸石的陽(yáng)離子交換容量之比為1:1，反應(yīng)4h，反應(yīng)所得固體物用離子水洗至濾液用AgNO3溶液滴定檢測(cè)無(wú)沉淀，經(jīng)洗滌后的固體物為銨化沸石。將銨化沸石置于80°C的0.30mol/L AgNO3水溶液中(固液比為1:10，固液比指銨化沸石的克數(shù)與AgNO3水溶液的毫升數(shù)之比)進(jìn)行載銀處理4h，過(guò)濾、洗滌、真空干燥并研細(xì)，得到沸石基抗菌劑。將9.99kg沸石基抗菌劑與質(zhì)量百分濃度為30%的乙醇水溶液按質(zhì)量比1:1配置成淤漿，然后加入0.0lkg三(十二烷基苯磺?；?鈦酸異丙酯在25°C高速(5000轉(zhuǎn)/分鐘)攪拌混合，在70°C真空干燥箱中進(jìn)行干燥，然后研磨，過(guò)200目篩，得到有機(jī)化沸石基抗菌劑。將2kg有機(jī)化沸石基抗菌劑和8kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PET聚酯切片)混合均勻后于同向平行雙螺桿擠出機(jī)中275°C ±5°C擠出造粒切片，得到含抗菌成分的母粒；10kg含抗菌成分的抗菌母粒干燥后與490kg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(榮盛石化，纖維級(jí)長(zhǎng)絲PET聚酯切片)共混后于異向平行雙螺桿擠出機(jī)中285°C ±5°C擠出熔融紡絲、繞卷成型，制得銀沸石抗菌滌綸。將實(shí)施例1-4制得的環(huán)保型抗菌聚酯與普通抗菌滌綸(對(duì)比例I殼聚糖/竹炭抗菌滌綸，對(duì)比例2殼聚糖/氧化鋅抗菌滌綸，對(duì)比例3竹炭/氧化鋅抗菌滌綸，對(duì)比例4銀沸石抗菌滌綸)的相關(guān)性能比較，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)GB/T14343-2008《化學(xué)纖維長(zhǎng)絲線密度試驗(yàn)方法》，GB/T14344-2008《化學(xué)纖維長(zhǎng)絲拉伸性能試驗(yàn)方法》，GB/T6505-2008《化學(xué)纖維長(zhǎng)絲熱收縮率試驗(yàn)方法》，GB/T20944-2007《紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià)》第2部分:吸收法。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1:表I
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型抗菌聚酯材料，其特征在于，由以下重量百分比的聚酯和抗菌母粒制成: 第一聚酯 95% 99.9% 抗菌母粒 0.1% 5% ； 所述的抗菌母粒由以下重量百分比的原料制成: 第二聚酯60% 80% 改性復(fù)合抗菌劑 20% 40% ； 所述的第一聚酯與第二聚酯相同或不同，各自獨(dú)立的選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯中的一種或兩種以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料，其特征在于，所述的改性復(fù)合抗菌劑由以下重量百分比的組分組成:殼聚糖39.9% 49.92% 竹炭40% 55% 納米氧化鋅5% 10% 偶聯(lián)劑0.08% 0.1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料，其特征在于，所述的改性復(fù)合抗菌劑的制備方法包括:將殼聚糖溶解于醋酸水溶液中，在35°C 45°C熟成20h 28h，得到殼聚糖溶液；將竹炭和納米氧化鋅加入到殼聚糖溶液中，混合均勻，得到懸浮液，5分鐘內(nèi)迅速降溫至2°C 5°C，靜置，過(guò)濾，將過(guò)濾產(chǎn)物干燥，得到黑色粉末狀物質(zhì)；將黑色粉末狀物質(zhì)加入到高速混合機(jī)內(nèi)，噴入霧狀偶聯(lián)劑醇水混合液，在100°C 120°C條件下高速混合20min 25min,出料,得到改性復(fù)合抗菌劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑醇水混合液的重量百分比組成為: 偶聯(lián)劑 0.05% 5% 乙醇 80% 99% 水余量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑醇水混合液的pH值為4.5 5.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為乙烯基甲基二甲氧基硅烷、Y-氯代丙基三乙氧基硅烷、三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯、三(十二烷基苯磺酰基)鈦酸異丙酯、二(甲基丙烯酰基)異硬脂?；佀岙惐ブ械囊环N。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料，其特征在于，所述的殼聚糖脫乙酰度為 70% 100%，粘度為 0.25Pa.s 0.65Pa.S。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料，其特征在于，所述的竹炭的粒徑為200nm 300nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料，其特征在于，所述的納米氧化鋅的粒徑為 50nm lOOnm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的環(huán)保型抗菌聚酯材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 將改性復(fù)合抗菌劑和第二聚酯混合均勻后擠出造粒切片，得到抗菌母粒；抗菌母粒干燥后再與第一聚酯 共混后擠出熔融紡絲、繞卷成型，制得環(huán)保型抗菌聚酯材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保型抗菌聚酯材料及其制備方法。該環(huán)保型抗菌聚酯材料，由以下重量百分比的原料制成第一聚酯95%～99.9%和抗菌母粒0.1%～5%；所述的抗菌母粒由以下重量百分比的原料制成第二聚酯60%～80%和改性復(fù)合抗菌劑20%～40%；所述的第一聚酯與第二聚酯相同或不同。該環(huán)保型抗菌滌綸的抗菌性能好、斷裂強(qiáng)度高。該環(huán)保型抗菌聚酯材料的制備方法包括將改性復(fù)合抗菌劑和第二聚酯混合均勻后擠出造粒切片，得到抗菌母粒；抗菌母粒干燥后再與第一聚酯共混后擠出熔融紡絲、繞卷成型，制得環(huán)保型抗菌聚酯材料。該方法操作簡(jiǎn)單，易于控制。
文檔編號(hào)C08J3/22GK103172989SQ20131013170
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者韓建國(guó), 陶何樑, 韓國(guó)富, 周箭 申請(qǐng)人:杭州昌翔化纖新材料有限公司