[发明专利]一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法：将充分干燥的含有气凝胶的第N聚酯母粒、聚酯切片、抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维；本发明制备的含气凝胶抗菌聚酯纤维兼具质轻、保暖和抑菌抗菌的效果，可通过混纺、针刺等形成复合布等，在服用、家纺、民用保温等领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于聚酯纤维的制备技术领域，具体地说，涉及一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维由于具有优良的力学性能、耐摩擦性以及尺寸稳定性，已经为世界上用途最广、耗量最大的合成纤维，占合成纤维的70％以上。随着人们对生活品质追求的提高，对聚酯纤维的使用要求也逐渐上升，传统聚酯纤维在服用、家纺、内饰等领域应用时，也给人们带来了极大的安全隐患以及较低的舒适性。因此，研究开发具备多功能差别化聚酯纤维成为纺织领域的热点。共混纺丝技术可以根据需求，灵活的将功能性母粒分散于聚酯熔体中，通过加热熔融共混纺丝，制备出具有多功能差别化的聚酯纤维，满足各类功能性需求，已成为目前功能性聚酯纤维的主要改性方法。

气凝胶是一种以空气为分散介质、纳米颗粒为骨架的新型纳米材料，密度仅为空气的1/7，是目前世界上最轻的固体，其孔隙率高达90％，因此具有高比表面积、高孔隙率、低密度、超高绝热性能等特征，被认为是目前绝热性能最佳的固体材料。因此在隔热保温、节能环保、航空航天等领域具有广阔的应用前景。二氧化硅气凝胶是目前应用最为广泛的气凝胶，其优异的疏水、无毒、阻燃剂无腐蚀等特点，使得其在保温材料领域应用时，不仅具有良好的保温隔热效果，还可以减轻织物兼具更轻盈、防火等特性。

抗菌聚酯纤维的制备通常是将抗菌母粒与聚酯切片采用熔融共混纺丝的方式制备，无机抗菌整理剂是新型接触型抗菌材料，发展于20世纪80年代，其拥有高效抗菌、无毒、耐热性好、广谱抗菌等优点备受关注，主要通过金属抗菌离子来实现。金属抗菌离子通过释放少量离子金属，依靠库仑力击穿细胞膜，进入细胞内部，与细胞内酶结合，组织细胞代谢，进而抑制细胞分裂增殖活动并将其杀死。

公开号为CN110735194A的专利申请公开了一种二氧化硅复合气凝胶、PET聚酯纤维、聚酯织物，将聚酯纤维与二氧化硅复合气凝胶采用熔融共纺丝的工艺制备，制备出具有轻盈、保温隔热性能好的聚酯织物。公开号为CN108330561A的专利申请公开了一种皮芯结构气凝胶复合纤维、其制备方法及应用，采用皮芯复合纺技术，所述气凝胶颗粒为芯，聚合物材料为皮制备了一种拥有皮芯结构的气凝胶复合材料，赋予材料优异的隔热性能、保温效果、隔音性能、吸附过滤性能、热稳定性等。

公开号为CN109267168A的专利申请公开了一种复合抗菌聚酯纤维及其制备方法，将复合抗菌聚酯母粒与再生聚酯切片进行熔融共混纺丝，所述的复合聚酯短纤中复合抗菌剂含量大，对后续加工影响小。公开号为CN113265717A的专利申请公开了一种抗菌聚酯纤维的制造方法，该发明通过将抗菌剂进行表面改性后，添加于共聚酯合成前的醇液中，使抗菌剂在聚合过程中充分与聚合物分散，得到相容性、分散性更加的抗菌聚酯纤维。

随着越来越多功能性纤维的开发，人们对同时兼具两种或多种功能性纤维的需求逐渐增长。如何在共混纺丝过程中将气凝胶与抗菌剂有效复合，避免无机抗菌剂和气凝胶与聚合物之间的相容性查、分散性差、易团聚等问题，制备出兼具质轻、高效保暖和有效抗菌抑菌的聚酯纤维的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，制备的含气凝胶抗菌聚酯纤维具有质轻、保暖、抗菌等特点，二氧化硅气凝胶和抗菌剂能够均匀分散在聚酯中，不影响纤维的可纺性及力学性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：