[发明专利]一种抗菌型聚对苯二甲酸乙二醇酯复合纤维膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合纤维膜的制备方法，尤其是涉及一种抗菌型聚对苯二甲酸乙二醇酯复合纤维膜的制备方法。

背景技术

功能性纤维因其具有本身使用价值外，同时还为使用者提供了抗菌，除螨，防霉，抗病毒，防蚊虫，防蛀，阻燃，防皱免烫，拒水拒油，防紫外线，防电磁辐射等增值功效，研究表明使用了功能纤维的国内纺织企业已达53.7％，预期会有越来越越多的企业会加入到功能纤维队伍中。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一类具有良好力学性能的聚酯材料，具有优良的阻气、水、油及异味性能，其电纺性能高，服用性能好，在纤维中占据着举足轻重的地位。因此，将纯的PET纤维改良成具有抗菌特性的功能纤维具有很高的实际应用价值。将具有抗菌功能的无机纳米粒子直接与PET共混是一种简单高效的改性方法。无机二氧化钛纳米粒子以其高效、无毒、廉价、稳定性好等优点在抗菌材料中具有广阔的应用前景。Chung-Feng等人在Textile Research Journal 上发表文章A study on blending polyethylene terephthalate with titanium dioxide particles in melt spinning process parameter optimization(2012，83，813-826)中记载，通过将二氧化钛纳米颗粒直接混合到PET熔融纺丝液中制备了PET/二氧化钛复合纤维，他们发现当二氧化钛含量达到1％时，二氧化钛在PET中能很好的分散，但当二氧化钛含量达到PET质量的5％时，会有严重的团聚现象产生，于是人们开始探索如何提高无机纳米二氧化钛在聚合物中的分散性。

发明内容

本发明的目的是为克服二氧化钛纳米颗粒在PET中团聚的缺点，旨在公开一种以双酚A型酚氧树脂为增容剂，制备出一种抗菌型PET复合纤维膜的方法。

具体而言，本发明是通过加入第三种聚合物来改善二氧化钛的团聚现象。酚氧树脂具有良好的化学稳定性，优良的机械强度，韧性和高的刚性，由于链节中有一个二级羟基，酚氧树脂既可参与交联反应，又能与其他官能团相互作用，本发明中选用双酚A型酚氧树脂(PHEB)作为增容聚合物，其化学式如下：

本发明为解决上述技术问题而采用如下技术方案：

一种抗菌型聚对苯二甲酸乙二醇酯复合纤维膜的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

(1)制备聚对苯二甲酸乙二醇酯复合电纺液：取质量比为9:1～9的聚对苯二甲酸乙二醇酯和双酚A型酚氧树脂溶于体积比为1:1的二氯甲烷和三氟乙酸组成的溶剂中，制成聚对苯二甲酸乙二醇酯和双酚A型酚氧树脂总量在溶液中的浓度为0.1g/ml的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合电纺液；

(2)取二氧化钛纳米颗粒加入到上述聚对苯二甲酸乙二醇酯复合电纺液中，使二氧化钛纳米颗粒的质量与聚对苯二甲酸乙二醇酯和双酚A型酚氧树脂质量和之比为1:20，磁力搅拌4h后，将该混合液注入玻璃注射器中，调节静电纺丝条件中的电压至14～15KV、纺丝距离10～15cm、纺丝速度0.5～1ml/h，电纺制得抗菌型聚对苯二甲酸乙二醇酯复合纤维膜。

所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯，优选Mw＝18,000；所述的双酚A型酚氧树脂，优选Mw＝23,700。

所述的二氧化钛纳米颗粒，最好选用100％锐钛型，粒径≤25nm。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明选用双酚A型酚氧树脂(PHEB)作为分散剂制备抗菌型复合纤维膜，克服了二氧化钛纳米颗粒在PET中团聚的缺点，具有成本低，方法简便、性能稳定的优点；且因双酚A型酚氧树脂本身具备很好的机械性能，能够有效提升纤维膜的机械性能。

对PET与PHEB按质量比1:0到5:5制备的复合纤维膜进行机械性能测试。具体测试方法如下：利用单纤测试仪LLY-06ED，最大负载测试200cN，灵敏度0.01cN。纤维膜制成1×10mm试样放置夹具间，拉伸测试在加载速度为5mm/min下进行，每个样品测试8次，取平均值。测试结果如下表1所示，结果表明在PET中加入PHEB后，可使制得的复合纤维膜的机械性能获得明显提高。

表1：PET/PHEB复合纤维膜的力学性能测试结果

附图说明

图1是对比例1制备的PET/TiO₂纤维膜的扫描电镜照片；

图2是对比例1制备的PET/TiO₂纤维膜的透射电镜照片；