[发明专利]一种抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种涤纶纤维，特别涉及一种抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维及其制备方法和其应用。

背景技术

近几年科学技术的进步，推动着化纤产业的发展，许多国家投入大量的人力、物力和财力开发新的纤维产品，寻找新的高分子材料，各种功能性纤维的研发都有了突破性的进展，科技含量高的功能性纤维已成为引导市场和提高企业生存能力的重要因素。

涤纶纤维作为合成纤维中的三大主力纤维之一，因其优良的物理和化学特性而被广泛应用于服装面料以及其它非服装领域，涤纶产品自问世以来，以其悬垂性好、强度高而被下游用户当作主要纺织原料来织造成各类纺织品。

随着工业发展，环境污染程度加大，氟利昂等含卤素的化合物排放，大气层的稀薄导致紫外线的透过率的增大，所以对于抗紫外的防护也就成为了一种必然，抗紫外纤维逐渐受到热门的青睐。同时，生态环境和徽生物环境污染日益严重，使得纤维很容易受到微生物的污染，引起诸多问题如产生异味、出现斑或退色、卫生保洁功能差、自身降解、耐磨度低等，且纤维及纺织品在使用中与人体皮肤直接接触，皮肤表面的汗液、皮脂等代谢产物及外部的污垢会附着在纤维上，容易滋生细菌，对人类的健康造成很大的危害。因此，具有抗菌功能的纤维成为市场迫切需要的纤维材料。除此之外，纺织品燃烧引起火灾已经成为现代生活中重大的灾害之一，严重威胁人类生命的安全。而纺织品由于它本身的结构性质是引发火灾的主要材料，根据统计由于纺织品而引起的火灾高达50％以上，因此对一部份纺织品进行阻燃处理势在必行。聚酯具有诸多优点，其纺织品应用广泛，已成为用途最广、耗量最大的品种，因此它的阻燃化更加引起了世界范围的广泛关注。

目前人们在抗紫外、抗菌或阻燃领域发展产品开发，但是仅限于单方面的对纤维进行抗紫外、抗菌或者阻燃的改性，不能解决如何将三者有机结合，得到多功能应用范围广泛的纤维。

发明内容

发明目的：本发明的所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维，本发明另一个目的是提供一种制备该抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维的方法，本发明的另外一个目的是提供该抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维的应用。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维，由下列重量百分比的原料组成：1～10％的银系抗菌母粒、1～5％的抗紫外母粒、85～98％的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂。

其中以上所述的银系抗菌母粒可以由重量百分比10～30％的纳米银离子和纳米载体二氧化硅或者磷酸锆与重量百分比70～90％的聚对苯二甲酸乙二醇酯共混制得。因为银离子在所有金属离子中抑菌活性是最高的，同时它的氧化还原反应活性也是最强的。利用银纳米颗粒与载体二氧化硅或者磷酸锆结合再与涤纶成纤树脂制得母粒，可以大大提高银纳米在聚酯母体中的分散性，银系抗菌母粒的抗菌率可以大于或等于98％，具有较好的抗菌和杀菌效果。纳米级银离子颗粒和聚酯切片同时加入，加热熔融制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，银离子达到深度渗透和树脂分子结合，抗菌过程不但有效，而且达到长效的目的。

本发明提供的抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维，其中所述的涤纶成纤树脂为一种共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂，通过将磷化合物均匀地融入到聚酯载体中制备得到共聚型磷系阻燃聚酯。其中共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂含磷量一般为5000～7000ppm。利用磷化合物制成的聚酯纤维纺制而成的阻燃涤纶变形丝，不易起燃，本身不发生火焰，移开火源时，会自行熄灭，是安全性极高的防火素材。此外燃烧时不会产生卤素毒气，安全性佳，且阻燃剂融入聚酯内，其阻燃性不会因为反复洗涤而丧失或削弱，这是许多采用后处理阻燃方式的产品所不具备的。

本发明提供的抗紫外、抗菌、导湿型涤纶纤维，其中所述的抗紫外母粒可以为无机、有机或复合型无机和有机抗紫外屏蔽剂。而通常选择的无机类紫外线屏蔽剂，如二氧化钛和氧化锌等金属氧化物的粉体和高岭土等。将这些材料制成纳米级的超细粉体。由于微粒尺寸与光波波长相当，比表而积大，表面能高，超细粉体在与纤维材料共混结合后，增强了纤维材料对紫外线的反射和散射作用，从而防止和减少紫外线透过纤维材料。无机纳米粉体具有化学稳定性、热稳定性好，非迁移性，无味、无刺激、使用安全和杀菌除臭等优点。有机紫外屏蔽剂为聚氯乙烯紫外线吸收剂、聚苯乙烯紫外线吸收剂、不饱和树脂紫外线吸收剂、聚碳酸酯紫外线吸收剂或聚乙烯紫外线吸收剂等。