[發明專利]一種抗菌聚酯纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 202011111333.3
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112176446A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 鄧穎菁
• 申請（專利權）人: 鄧穎菁
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;C08G63/685;C08G63/78;C08G63/86
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本發明公開了一種抗菌聚酯纖維及其制備方法，包括：以5?(1H?1,2,4?三唑?1?基)間苯二甲酸為第三單體，與對苯二甲酸乙二醇酯進行酯交換、縮聚反應制備共聚酯，共聚酯在溶液中負載Cu(II)后進行靜電紡絲制備抗菌聚酯纖維；本發明提供的抗菌聚酯纖維對大腸桿菌和黃色葡萄球菌有良好的抑菌效果，且經過水洗后仍能保持較好的效果，具有再生性，另外制備工藝和過程簡單環保，具有潛在應用前景。

技術領域

本發明屬于合成纖維領域，具體涉及一種抗菌聚酯纖維及其制備方法。

背景技術

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有強度高、熱性能好等優點。年產量巨大，占化纖年產量的80％以上。但聚酯產品存在結構單一、產能過剩等問題。因此，以PET為基的新型聚酯及其纖維的研發，不但能將過剩的產能利用起來，還能提高PET及其產品的附加值。當今功能紡織材料是研究的一項熱點，當滌綸作為紡織材料時，會與人體皮膚貼身接觸，人們更希望它具有某些特殊的功能。人體皮膚表面分布著許許多多的細菌，正常情況下皮膚的微生態處于一種動態平衡，當這種平衡被打破后，極易導致感染或皮膚疾?。怀酥猓梭w皮膚細菌還容易將人體無味的分泌物轉化為具有揮發性氣體，如腋窩、腳部等汗腺發達的部位產生的腋臭、腳氣等。研制具有抗菌功能的PET基紡織材料，對提高人們的生活品質具有重要意義。

發明內容

本發明提供一種具有抗菌作用的聚酯纖維，通過引入含有三唑的第三單體與對苯二甲酸和乙二醇進行縮聚得到共聚酯，再負載Cu²⁺，靜電紡絲制得纖維絲，所得抗菌聚酯纖維具有良好的抑菌性能，并且制備工藝簡單環保。

一種抗菌聚酯纖維，其結構式如下：

式中m的取值為100～150，n的取值為6～20。

上述抗菌聚酯纖維的反應流程及制備方法如下：

(1)稱取5-(1H-1,2,4-三唑-1-基)間苯二甲酸、乙二醇、醋酸銻投入反應釜中，通入N₂，控制反應壓力在0.15～0.40MPa，在180～200℃下進行酯化反應，當酯化率達到80％時停止反應，得到5-(1H-1,2,4-三唑-1-基)間苯二甲酸乙二酯。

所述5-(1H-1,2,4-三唑-1-基)間苯二甲酸、乙二醇投料比為1:2～2.5(摩爾量)，醋酸銻的用量為5-(1H-1,2,4-三唑-1-基)間苯二甲酸的0.1～0.4％(質量)。

(2)稱取5-(1H-1,2,4-三唑-1-基)間苯二甲酸乙二酯、苯甲酸、乙二醇、醋酸銻、磷酸三甲酯投入反應釜中，通入N₂，溫度升高至240～260℃時，啟動真空泵，真空度控制在0.8～1MPa內0.5～1h進行酯交換反應，繼而將溫度升高至250～280℃，真空度低于50Pa，開始縮聚反應1～2h，用氮氣解除真空并出料，得到共聚酯。

所述苯甲酸、5-(1H-1,2,4-三唑-1-基)間苯二甲酸乙二酯、乙二醇的投料比為100:10～50:120，醋酸銻和磷酸三甲酯的質量均為苯甲酸的0.02～0.05％(質量)。

(3)以六氟異丙醇為溶劑溶解共聚酯，調節溶液的pH＝7～8，加熱至40～50℃，開始滴加1mg/mL的五水硫酸銅溶液，保溫攪拌0.5～1h結束反應，用甲醇作為沉淀劑，進行沉淀過濾，再用蒸餾水洗滌3次，置于真空干燥箱中干燥12h得到抗菌聚酯。

所述共聚酯六氟異丙醇溶液的質量分數為8～10％。

所述共聚酯六氟異丙醇溶液和五水硫酸銅溶液的混合體積比為5～8:1。

(4)以三氯甲烷作為紡絲溶劑，將共聚酯投入紡絲溶劑中充分溶解后，靜置24h以消除氣泡，制得紡絲液注入靜電紡絲裝置的溶液通道進行紡絲。紡絲得到的聚酯纖維膜用丙酮浸泡1～2h，以出去殘留的溶劑，然后放入50℃真空烘箱中干燥24h，得到抗菌聚酯纖維。