[發(fā)明專利]一種并列復(fù)合纖維噴絲板、用其制備三維卷曲抗菌纖維的方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310101103.2
• 申請(qǐng)日: 2013-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN103225118A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏志勇;胡英;葉洪福;趙崗華;王立崗;沈小軍;王尚東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號(hào): D01D5/253
• 分類號(hào): D01D5/253;D01D5/22;D01D5/32;D01F8/14;D01F8/12;D01F1/10
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33228
• 代理人: 高輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維卷曲抗菌纖維長(zhǎng)絲的制備及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體為異形并列復(fù)合纖維噴絲板以及通過(guò)其及相應(yīng)紡絲技術(shù)制備可控制卷曲率的三維卷曲抗菌纖維的制備方法及該纖維的應(yīng)用。

背景技術(shù)

纖維自卷曲是由于纖維軸向收縮或膨脹不勻，形成螺旋狀彎曲結(jié)構(gòu)，賦予纖維卷曲、柔軟而富有彈性的性能，其被廣泛應(yīng)用高檔枕芯、沙發(fā)、羽絨服的填充料，也能制備高檔玩具，還可用作高檔紡織面料等。目前，有多種方法可以制備三維卷曲結(jié)構(gòu)的單組份纖維和多組分纖維，根據(jù)成型方法特征不同可以歸納為三類：第一種方法是把常規(guī)化學(xué)纖維在高溫、高壓熱汽流下卷曲熱定型，使纖維具有正弦狀三維卷曲效果；第二種方法是常規(guī)紡絲設(shè)備，采用特殊噴絲孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)非對(duì)稱冷卻，使纖維內(nèi)部產(chǎn)生潛在不對(duì)稱超分子結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)熱拉伸等工藝使這種不對(duì)稱顯現(xiàn)并放大，從而形成螺旋狀卷曲纖維；第三種方法是把具有不同收縮率的多組分原料通過(guò)特殊紡絲組件或其它不對(duì)稱因素，得到多組分的復(fù)合纖維，在后加工過(guò)程中使不同成分的收縮率差異表現(xiàn)出來(lái)，形成三維卷曲纖維。第一種方法通過(guò)機(jī)械物理或力學(xué)使纖維呈現(xiàn)卷曲效果，由于化學(xué)纖維中高分子的粘彈特性，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，這種三維卷曲纖維逐漸發(fā)生蠕變，恢復(fù)大分子鏈伸直的本來(lái)面貌而慢慢喪失卷曲特性和彈性，因而這種方法制備的三維卷曲纖維不能保持永久形變的三維卷曲效果。第二種方法通過(guò)設(shè)計(jì)不對(duì)稱噴絲孔，采用不對(duì)稱冷卻，雖然能節(jié)省開支，但對(duì)噴絲板結(jié)構(gòu)、紡絲技術(shù)與設(shè)備要求很高，目前主要應(yīng)用于丙綸短纖維，尚未在丙綸長(zhǎng)絲、滌綸短纖和長(zhǎng)絲方面取得成功。第三種方法，是多組分熔體通過(guò)噴絲、冷卻成纖維，只要這些組分之間的物理特性相差足夠大，特別是熱收縮率差異足夠大，通過(guò)后加工程序使這種差異現(xiàn)化，使纖維由于不同收縮率而呈現(xiàn)永久性三維卷曲效果。考慮加工技術(shù)難易程度及產(chǎn)品性價(jià)比，通常選取雙組份來(lái)制備三維卷曲復(fù)合纖維。雙組份復(fù)合是由兩種化學(xué)纖維性質(zhì)或物理性質(zhì)不同的成纖聚合物構(gòu)成，根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不同，復(fù)合纖維中兩組分的排列結(jié)構(gòu)也不一樣，有并列型、桔瓣或皮芯型。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，雙組份纖維要得到最大卷曲勢(shì)能，兩相單一界面通過(guò)復(fù)合纖維截面中心，且兩相不形成中心對(duì)稱。因此，能夠得到卷曲纖維的結(jié)構(gòu)，主要是皮芯型和并列型結(jié)構(gòu)。根據(jù)不對(duì)稱原則，皮芯型應(yīng)的芯層不能是同心式皮芯結(jié)構(gòu)，李杰等人已經(jīng)申請(qǐng)了相關(guān)專利。并列型結(jié)構(gòu)一般是指兩種不同熔體或溶液經(jīng)圓形噴絲孔并列構(gòu)成成一個(gè)相界面的復(fù)合結(jié)構(gòu)，由并列型結(jié)構(gòu)制成的復(fù)合纖維有良好的卷曲性能，龔靜華申請(qǐng)了PBT/PET并列型三維卷曲纖維相關(guān)專利。三維卷曲纖維有較好的彈性、柔軟的手感，能廣泛應(yīng)用于多種面料，但是上述專利所制備的纖維為短纖維，限制了應(yīng)用范圍，隨著人們對(duì)纖維、面料穿著舒適性要求提高，對(duì)面料透氣、排汗功能的需求日益增強(qiáng)，開發(fā)出具有彈性、柔軟又透氣、排汗的長(zhǎng)絲纖維將會(huì)有巨大的市場(chǎng)潛力。根據(jù)纖維透氣、排汗原理，設(shè)計(jì)出聚有溝槽截面的纖維，利用纖維溝槽空隙傳輸氣體與水分，達(dá)到透氣、排汗、快干目的更是市場(chǎng)發(fā)展需要。

當(dāng)前，纖維及紡織品多是與人體皮膚接觸，皮膚表面的汗液、皮脂等代謝產(chǎn)物及外部的污垢會(huì)附著在纖維上，容易滋生細(xì)菌，對(duì)人類的健康造成很大的危害。特別是醫(yī)療、醫(yī)藥行業(yè)中所使用的紡織品，均有可能成為細(xì)菌的傳播媒介，造成交叉感染，影響病員的康復(fù)，甚至引發(fā)其他疾病，危及生命安全。據(jù)中國(guó)衛(wèi)生部提供的資料表明，目前住院病人的醫(yī)院感染率為9.7%，在醫(yī)院死亡病例中約有1/3～1/4與醫(yī)院的細(xì)菌感染有關(guān)。盡管抗菌纖維品種、規(guī)格很多，但作為抗菌纖維核心的抗菌劑主要只有三大類型：有機(jī)、無(wú)機(jī)和天然生物抗菌劑。最近二十年，無(wú)機(jī)抗菌劑發(fā)展比較迅速，特別是納米材料的發(fā)展，推動(dòng)了無(wú)機(jī)納米抗菌劑的開發(fā)和抗菌機(jī)理研究。無(wú)機(jī)抗菌劑主要包括金屬離子、金屬氧化物和含氯抗菌材料等三大類。最近二十年來(lái)，無(wú)機(jī)抗菌劑研究比較多，集中在銅、銀和鋅的金屬單質(zhì)及其氧化物，銀系抗菌材料應(yīng)用比較多，但由于無(wú)論是金屬銀單質(zhì)還是銀鹽，容易氧化而失去抗菌效果，因此，銀系抗菌纖維不耐洗，而如何開發(fā)出具有永久抗菌效果的抗菌纖維是當(dāng)前紡織行業(yè)的使命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種用來(lái)制備新穎的、具有透氣、排汗、快干、永久性三維卷曲特性，同時(shí)有較好的抗菌性能，可廣泛應(yīng)用于高檔內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)衣、襪子、床上用品面料和醫(yī)用敷料的纖維的并列復(fù)合纖維噴絲板。