[發明專利]一種熱塑性單絲纖維表面負載納米氧化鋅的制備方法

在審

• 申請號: 201910541806.4
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110219164A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 邵東鋒;陶麗珍;曹侃
• 申請（專利權）人: 常州紡織服裝職業技術學院
• 主分類號: D06M11/44
• 分類號: D06M11/44;D06M101/20;D06M101/34;D06M101/32
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

一種熱塑性單絲纖維表面負載納米氧化鋅的制備方法，用加熱的方法使得熱塑性單絲表面發粘，將納米氧化鋅粘附于纖維表面，纖維冷卻后，納米氧化鋅顆粒被固著在纖維表面。用纖維位置控制器控制纖維的上下位置，并進行分梳，實現了納米氧化鋅對纖維表面的快速包覆，不需要昂貴的設備，克服了其他方法需要纖維改性或氧化鋅表面改性等缺點、流程短、降低了納米氧化鋅功能化纖維的制備成本。

技術領域

本發明屬于紡織纖維技術領域，具體是一種熱塑性單絲纖維表面負載納米氧化鋅的制備方法。

背景技術

熱塑性合成纖維，如滌綸、錦綸、丙綸等具有強度高、韌性好、彈性好、吸濕性小等特點，被廣泛用于被廣泛用于土工布、濾網、絮片裝飾織物、繩索、漁網、編織袋、包裝袋、人造草坪、服裝等很多產業領域。但合成纖維普遍具有吸濕性能小、使用中容易產生靜電、缺少功能性等缺點，影響到使用的效果。

納米氧化鋅（ZnO）具有良好的良好的導電、壓電、紫外線屏蔽、光催化、抗菌等性能。因此，使用納米氧化鋅功能化合成纖維有利于改善纖維的導電性能、紫外屏蔽性能和抗菌等性能，進一步擴展纖維的應用范圍。納米氧化鋅可通磁控濺射沉積或原子層沉積法、涂層法、水熱法或原位生長法、共混紡絲等多種方法功能化纖維。其中，磁控濺射和原子層沉積方法簡單方便，需要氧化鋅靶材、濺射或沉積設備。涂層法需要保持氧化鋅在涂層液體中分散均勻，然后通過涂層法涂覆到纖維表面，該方法需要根據涂層液性能對氧化鋅表面改性。水熱法或原位生長法需要先對纖維進行表面等離子改性、或γ輻射誘導纖維表面接枝、或溶膠凝膠表明涂層，然后再纖維表面生長納米氧化鋅。該方法要么需要等離子和γ輻射改性設備、成本較高，要么步驟較多、費時。共混紡絲氧化鋅功能化纖維的主要方式，需要對纖維接枝或納米氧化鋅表面改性、然后把納米氧化鋅與纖維基材共混紡絲制備氧化鋅功能纖維。共混紡絲法存在過程較長，功能顆粒大部分被包埋在纖維內部，不能充分發揮功能作用等問題。

發明內容

為了克服了其他方法需要纖維改性或氧化鋅表面改性等缺點，本發明提供了一種純物理的方法進行納米氧化鋅與單絲纖維的負載。

本發明的技術方案是：一種熱塑性單絲纖維表面負載納米氧化鋅的制備方法，用加熱的方法使得熱塑性單絲表面發粘，將納米氧化鋅粘附于纖維表面，纖維冷卻后，納米氧化鋅顆粒被固著在纖維表面。

優選的，冷卻前，使用吹拂的方法，將一部分納米氧化鋅清除掉，調節纖維上粘附的納米氧化鋅的量。通過減少氧化鋅的量，對本發明的方案的優化更為有利，可以避免大量的氧化鋅被粘附走，但有一些并未被真正的吸附住，在后續的使用時也會脫落，造成浪費。

具體的步驟包括以下幾步：

（1）準備好熱塑性未處理的單絲纖維，并卷繞到未處理的單絲筒子上；

（2）設置箱體，箱體有進、出口，從箱體上部的投料口向箱體內部的盤內加入納米氧化鋅。

（3）將為處理的單絲從未處理的單絲筒子引出，依次穿入箱體進口、裝有納米氧化鋅的盤子、出口，其中纖維從納米氧化鋅中穿過。

（4）調節加熱器的溫度，并檢查穿過箱體的單絲的表面粘度，當纖維表面發粘時，利用纖維位置控制器把纖維位置下移，至納米氧化鋅粉體覆蓋纖維。

（5）冷卻從箱體出口出來的處理后的單絲纖維，然后將其卷繞到處理后的單絲纖維卷繞裝置上。

纖維通過卷繞裝置牽引向前移動，穿過箱體的單絲按照1-10米/分鐘的速度向前移動。

所述的熱塑性單絲纖維是聚乙烯單絲或聚丙烯單絲或錦綸單絲或聚酯單絲。

優選的，單絲穿入箱體進口前，單絲纖維穿過纖維位置控制器，所述的纖維位置控制器有一個橫桿，橫桿上有分梳針，兩個分梳針之間穿入一根單絲。這樣設置，可以同時處理很多單絲，提高了制備的效率。橫桿的作用是，可以通過壓低或提高纖維來調整纖維的位置。