[發明專利]一種抗菌防紫外多功能化學纖維

有效

• 申請號: 201810344876.6
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN110387598B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 鄭敏
• 申請（專利權）人: 南通紡織絲綢產業技術研究院;蘇州大學
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F8/14;D01F8/12;D01F1/10
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 王振華

本發明公開了一種抗菌防紫外多功能化學纖維。將可溶性金屬鹽及高分子絡合分散劑溶解在水中配制成水溶液，加入到聚合物單體中，在微波或水熱作用下反應得到含多功能納米氧化物的聚合物單體，與聚合物、催化劑、引發劑、穩定劑等加入到聚合反應釜中,經過酯化、縮聚或共聚反應，得到聚合物熔體，經紡絲或鑄帶切粒，得到抗菌防紫外多功能化學纖維絲或母粒切片。本發明通過在聚合反應前單體中原位生成納米金屬氧化物，保證了納米金屬氧化物的小粒徑及分散性，不影響后續紡絲及織造；提供的抗菌防紫外多功能化學纖維，具有高效持久的抗菌防紫外多功能，無金屬離子析出，有效地克服了現有技術使用銀離子導致的析出變色及功能單一等問題，使用安全環保。

技術領域

本發明涉及一種原位聚合得到抗菌防紫外多功能化學纖維，屬于特種紡織材料技術領域。

背景技術

化學纖維以其優良的物理性能和化學性能得到了廣泛的應用。但是隨著科學技術的發展和人們生活水平的進一步提高，功能性化纖紡織品的開發與應用成為我國目前功能紡織品研究和發展的一大方向。由于化學纖維的特性，要想獲得較持久的功能效果，功能化學纖維的生產方法主要以共混紡絲法為主。例如 ：中國發明專利CN104963028A提供了一種抗菌滌綸纖維的制備方法，由PET聚酯切片，抗菌滌綸母粒經熔融紡絲制備獲得，其中，抗菌滌綸母粒為PET聚酯切片和預處理納米銀抗菌劑、抗氧化劑、潤滑劑及分散劑，經熔融共混擠出制成，預處理納米銀抗菌劑是采用聚乙烯蠟包覆處理得到的納米銀抗菌劑。解決了納米銀抗菌劑在PET基體中小粒徑均勻分布的問題，通過熔融紡絲制備出高效和長效的抗菌滌綸纖維。中國發明專利CN103184575A提供了一種抗菌錦綸的生產方法，包括以下步驟：（1）制備抗菌錦綸母粒：將錦綸6切片與納米銀磷酸鹽共混造粒，得到抗菌錦綸母粒；（2）紡絲：將步驟（1）中制成的抗菌錦綸與錦綸6切片共混紡絲，經過上油卷繞、平衡和拉伸，得到抗菌錦綸。該技術方案由于將納米銀磷酸鹽直接添加于錦綸中，導致錦綸的物理性能下降，影響產品使用壽命。也有文獻報道了將事先制備的納米材料直接分散到聚合物單體中，再與其他聚合物單體混合進行聚合，如中國發明專利CN102345179A公開了一種納米氧化鋅改性滌綸纖維的制備方法，直接把氧化鋅等金屬氧化物分散到聚合物單體中混合，中國發明專利CN105962510A采用將納米礦物能改質劑從高分子單體的聚合端添加的方法，得到一種納米礦物能纖維。上述方法納米材料不容易均勻分散到聚合物單體中，所用氧化物的粒子尺寸大于20nm，因而影響性能的發揮和造成噴絲堵塞。美國專利US9527918B2公開了一種先把一些含鋅的鹽類溶解到聚合物單體中，然后與其他單體聚合紡絲，其不足之處在于產品的抗菌性仍然依賴鋅離子的析出，因此只是盡可能控制鋅離子析出在一個較低的濃度，沒有從根本上解決問題，而且功能單一。

發明內容

本發明針對現有多功能化學纖維技術存在的不足，提供一種原位聚合得到抗菌防紫外多功能化學纖維，具有高效持久的抗菌防紫外多功能，無金屬離子析出，使用安全環保。

實現本發明目的的技術方案是提供一種抗菌防紫外多功能化學纖維，它按如下步驟制備得到：

（1）將可溶性金屬鹽與高分子絡合分散劑按質量比為1：0.02～0.5溶解于水中，制備得到金可溶性屬鹽質量濃度為5～10%的水溶液；在劇烈攪拌下將水溶液加入到聚合物單體中，可溶性金屬鹽在聚合物單體中的摩爾濃度為0.01～0.5M，在溫度為130～180℃的微波或水熱條件下反應30～50min，真空狀態下蒸發除去水分，控制含水率在2%以下，得到含有納米氧化物的聚合物單體；所述可溶性金屬鹽包括鋅、鎂、鈣、鈦、銅、鋁、鋯、鋇、鍶、硅的化合物中的兩種或多種；所述的高分子絡合分散劑包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚馬來酸酐、聚季胺鹽、聚乙二醇、聚氨酯、聚酰胺、氨基酸；所述聚合物單體包括乙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、丙烯醇、乙二胺、己內酰胺、氨基酸；

（2）在聚合反應開始或中間階段，將步驟（1）得到的含有納米氧化物的聚合物單體加入到常規聚合物單體及聚合所需的其他原料中，充分混合，按常規聚合物單體的聚合工藝條件進行聚合反應，制備得到抗菌防紫外多功能聚合物熔融體；