[發明專利]一種等離子改性接枝抗菌纖維及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 202010127896.5
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111206412A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 劉榮飛
• 申請（專利權）人: 浙江康潔絲新材料科技有限公司
• 主分類號: D06M10/04
• 分類號: D06M10/04;D06M10/02;D06M101/32;D06M101/34;D06M101/20;D06M101/06
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 趙芳

本發明屬于紡織工業技術領域，具體涉及一種等離子改性接枝抗菌纖維及其制備方法、應用；其中，等離子改性接枝抗菌纖維的制備方法，包括以下步驟：S1、對單股纖維分別進行等離子處理和抗菌處理；S2、將經過步驟S1處理后的單股纖維卷繞成型。本發明與傳統母料共混抗菌劑或電鍍抗菌劑或后整理浸泡抗菌劑等抗菌工藝相比較，本發明的工藝能耗更小，效率更高，工藝簡單；更重要的是，抗菌劑與纖維結合更加牢固，能夠極大地提高抗菌纖維及紡織品的抗菌效果。

技術領域

本發明屬于紡織工業技術領域，具體涉及一種等離子改性接枝抗菌纖維及其制備方法、應用。

背景技術

抗菌纖維能夠對抗金黃色葡萄菌、大腸桿菌、白色念球菌等，在襪子、內衣、醫用、軍用、污水處理等有廣泛的應用領域。

目前市場上的抗菌纖維的生產工藝主要包括：

一、通過母料共混抗菌劑的方式將抗菌劑植入纖維內部，但共混植入的抗菌劑大多無規律且隨機性分布在纖維中和表面。而抗菌劑要在纖維表面才能發揮抗菌效果，為了提高抗菌性能只能增加抗菌劑的加入量。如此，相對纖維而言，增加了雜質，必然損害纖維本身的力學性能；例如：常規75D/36F滌綸DTY的拉伸斷裂強力大于3.9cN/dtex，加入有應用價值的抗菌劑劑量后，拉伸斷裂強力下降至3.0cN/dtex，遠低于常規滌綸力學指標，極大影響紡織品的耐用性能。

二、通過電鍍抗菌劑的方式在纖維表面鍍上一層銀。雖然抗菌效果好，且也解決了纖維力學問題，但是過量的銀隨之而來的氧化發黑變色問題和成本問題，鍍銀的纖維表面含有一層單質銀，俗稱銀纖維；當銀纖維暴露在空氣中不到一個月的時間就容易開始氧化發黑；在成本方面，以75D/36F滌綸DTY舉例，常規12元/KG左右，共混加入抗菌劑的在30元/KG左右，而鍍銀的在1000元/KG左右，很難在抗菌紡織品領域得到廣泛應用。

三、通過后整理浸泡抗菌劑的方式在纖維表面交聯一層抗菌劑。抗菌效果好、成本低，但是耐用性、時效性、環保性都無法滿足要求。這是因為抗菌劑通過交聯劑的方式與纖維結合，與纖維材料并非一個整體，在使用過程中容易摩擦脫落和洗滌脫落，據研究表明，洗滌50次后抗菌性能下降50％以上，所以要加入高劑量才能達到應用效果，但是未被吸附的抗菌劑又會帶來環境污染問題。隨著環保責任的加強，有污染的方式必然受到摒棄。

公開號為CN109680495A的專利文獻公開的一種納米顆粒抗菌紡織品的制備方法及抗菌紡織品，雖然也使用了等離子處理，但其要點在于：

(1)其是紡織品即纖維制品，而本發明針對的是單股纖維，完全不同的應用領域；

(2)其在已經成品纖維制品的基礎上進行改性接枝需要額外增加大量工序過程(等離子活化-通氮氣-密封-加熱-清洗-加抗菌劑浸泡-再加熱)，而本發明是在纖維生產成型過程中直接改性一步成型(不需要額外增加工序或時間)；

(3)其需要在密閉容器中低溫等離子長時間活化(20分鐘)，且一個批次、一個批次的處理，不可連續，處理完后再進入下一個過程氧化鋅(抗菌劑)浸泡，由于等離子體及其活性的衰退期很短幾分鐘后就失效，所以其需要中間介質(環氧基團)，整個過程如同上述第三種方式后整理浸泡抗菌劑，而本發明是低溫等離子體對纖維瞬間連續處理，利于低溫等離子體的高能粒子轟擊使纖維直接與抗菌劑接枝。

因此，本發明提供了新的方法，通過等離子改性使得抗菌劑直接與纖維結合在一起。通過低溫等離子體的高能粒子轟擊形成物理、化學反應活化官能團(自由基)，從而在纖維表面接枝抗菌劑，讓抗菌劑和纖維的分子鏈是通過化學鍵的方式結合形成一個整體，從而解決了纖維不降低基本力學性能，解決了成本問題，也解決了耐洗耐用性及環保問題。

發明內容

基于現有技術中存在的上述不足，本發明提供一種等離子改性接枝抗菌纖維及其制備方法、應用。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：