[发明专利]铜锌复合抗菌聚酯纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成纤维工业技术领域，具体涉及一种铜锌复合抗菌聚酯纤维的制备方法。

背景技术

聚酯纤维是目前合成纤维的第一大品种。在各种服用纤维中，聚酯纤维与其他合成纤维相比，以其消费者的可接受性、良好的可纺性以及资源可开发性，获得了更广泛的应用。

随着人们生活环境和水平的不断提高，消费者对纺织服装的需求也随之变化。从最开始以蔽体、保暖为目的的基本需求，到如今对时尚、流行等元素的美观需求的同时，人们的追求也开始趋向于环保、健康的纺织材料。纺织品有利于微生物和细菌粘附在织物表面，进而传播，危害人体健康。人们在穿着服装时，织物上会沾染很多人体分泌物，这为微生物提供营养，成为其寄居地。纺织品成了疾病传播的重要载体，这使得人们更加关注其安全健康性。抗菌纤维可以抑制细菌在织物上的繁殖生长，改善人们的生活环境。抗菌纤维的研究与开发已经受到人们的重视，相信今后将会广泛应用于各领域。

目前抗菌剂主要有天然类、有机类和无机类，其中无机类抗菌剂由于其优异的耐热性较其他两类抗菌剂更适宜作为聚酯纤维类抗菌剂使用。在无机抗菌剂中，纳米氧化锌具有无毒、无味，本身颜色为白色，价格低廉，同时又对皮肤无刺激，且具有较高热稳定性，不分解、不变质等众多优点。虽然氧化锌具有高效的抗菌效果，但是由于受到禁带宽度的限制，一般只在紫外光照射下对细菌、微生物等具有明显的抑制和杀灭作用。然而，在到达地球的太阳光中，紫外光的占比仅为５％ ～７％ ，单一的纳米氧化锌在弱紫外光的照射条件下抗菌性能较低。因此，拓宽其光响应范围来提高抗菌性能是十分必要的。通过离子掺杂的方式能够在纳米氧化锌的晶格中引入更加多的氧空穴或者是引入更多的缺陷，为光致氧化反应提供更多的活性位点，或者通过引入杂质能级，扩大对光的吸收方位，增强可见光的吸收能力。铜离子的离子半径为0.073nm，而锌离子的离子半径为0.074 nm，差别较小使得铜离子比较容易掺入到氧化锌的晶格中，从而提高纳米氧化锌的光催化活性。

发明内容

本发明旨在针对上述问题，提出一种铜锌复合抗菌聚酯纤维的制备方法。

本发明的技术方案在于：

一种铜锌复合抗菌聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：

（1）铜-氧化锌复合抗菌剂的制备；

（2）抗菌改性聚对苯二甲酸乙二醇酯切片的制备；

（3）抗菌改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备。

所述的铜-氧化锌复合抗菌剂的制备具体过程为：称取硝酸锌和硝酸铜溶于200ｍＬ 蒸馏水，置于三口烧瓶中磁力搅拌至透明溶液；再加入柠檬酸磁力搅拌至充分溶解，其中硝酸锌和柠檬酸的摩尔比为1：1.3；用恒压滴定漏斗滴加氨水调节pH值为８；在80℃恒温水浴蒸发水分形成湿凝胶，再在80℃真空干燥箱内干燥24ｈ直至恒重，得到干凝胶；将干凝胶于空气气氛中600℃下，煅烧2ｈ，自然冷却至室温，研磨后得到铜-氧化锌纳米复合抗菌剂。

所述的菌改性聚对苯二甲酸乙二醇酯切片的制备具体过程为：将称量好的精对苯二甲酸、乙二醇以及催化剂乙二醇锑、稳定剂磷酸三苯酯和防醚剂醋酸锌 投入5Ｌ 聚合釜中，在240～250℃及0.3～0.4MPa条件下进行第一酯化反应；当第一酯化反应釜中水的接收量达到理论值95％时，反应结束，常压酯化30min左右；进入第二酯化反应阶段，添加铜-氧化锌纳米复合抗菌剂；缩聚阶段，逐渐升高温度，同时开始缓慢抽真空至100Pa以下，控制反应温度在275～283℃，真空度为50Pa，缩聚时间为2h，反应结束制得抗菌改性聚对苯二甲酸乙二醇酯切片。

所述的抗菌改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备具体过程为：将制得的抗菌改性聚对苯二甲酸乙二醇酯切片在140℃条件下真空干燥24h，对切片进行熔融纺丝，得到预取向丝；螺杆的温度分别为280~290℃，计量泵温度为289℃，组件温度为290℃， 弯管温度为290℃， 喷丝头温度为290℃，纺丝速度为800ｍ／min。对初生纤维进行拉伸，热箱温度为80℃，热盘温度为160℃。

所述的硝酸锌和硝酸铜的摩尔比为1：0.05。

所述的氨水的质量分数25％ ～28％。

本发明的技术效果在于：

本发明制成的铜锌复合抗菌聚酯纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为91.2％和93.2％，具有良好的抗菌效果。

具体实施方式

一种铜锌复合抗菌聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：

（1）铜-氧化锌复合抗菌剂的制备；