[发明专利]一种抗菌防紫外多功能化学纤维

说明书

本发明公开了一种抗菌防紫外多功能化学纤维。将可溶性金属盐及高分子络合分散剂溶解在水中配制成水溶液，加入到聚合物单体中，在微波或水热作用下反应得到含多功能纳米氧化物的聚合物单体，与聚合物、催化剂、引发剂、稳定剂等加入到聚合反应釜中,经过酯化、缩聚或共聚反应，得到聚合物熔体，经纺丝或铸带切粒，得到抗菌防紫外多功能化学纤维丝或母粒切片。本发明通过在聚合反应前单体中原位生成纳米金属氧化物，保证了纳米金属氧化物的小粒径及分散性，不影响后续纺丝及织造；提供的抗菌防紫外多功能化学纤维，具有高效持久的抗菌防紫外多功能，无金属离子析出，有效地克服了现有技术使用银离子导致的析出变色及功能单一等问题，使用安全环保。

技术领域

本发明涉及一种原位聚合得到抗菌防紫外多功能化学纤维，属于特种纺织材料技术领域。

背景技术

化学纤维以其优良的物理性能和化学性能得到了广泛的应用。但是随着科学技术的发展和人们生活水平的进一步提高，功能性化纤纺织品的开发与应用成为我国目前功能纺织品研究和发展的一大方向。由于化学纤维的特性，要想获得较持久的功能效果，功能化学纤维的生产方法主要以共混纺丝法为主。例如 ：中国发明专利CN104963028A提供了一种抗菌涤纶纤维的制备方法，由PET聚酯切片，抗菌涤纶母粒经熔融纺丝制备获得，其中，抗菌涤纶母粒为PET聚酯切片和预处理纳米银抗菌剂、抗氧化剂、润滑剂及分散剂，经熔融共混挤出制成，预处理纳米银抗菌剂是采用聚乙烯蜡包覆处理得到的纳米银抗菌剂。解决了纳米银抗菌剂在PET基体中小粒径均匀分布的问题，通过熔融纺丝制备出高效和长效的抗菌涤纶纤维。中国发明专利CN103184575A提供了一种抗菌锦纶的生产方法，包括以下步骤：（1）制备抗菌锦纶母粒：将锦纶6切片与纳米银磷酸盐共混造粒，得到抗菌锦纶母粒；（2）纺丝：将步骤（1）中制成的抗菌锦纶与锦纶6切片共混纺丝，经过上油卷绕、平衡和拉伸，得到抗菌锦纶。该技术方案由于将纳米银磷酸盐直接添加于锦纶中，导致锦纶的物理性能下降，影响产品使用寿命。也有文献报道了将事先制备的纳米材料直接分散到聚合物单体中，再与其他聚合物单体混合进行聚合，如中国发明专利CN102345179A公开了一种纳米氧化锌改性涤纶纤维的制备方法，直接把氧化锌等金属氧化物分散到聚合物单体中混合，中国发明专利CN105962510A采用将纳米矿物能改质剂从高分子单体的聚合端添加的方法，得到一种纳米矿物能纤维。上述方法纳米材料不容易均匀分散到聚合物单体中，所用氧化物的粒子尺寸大于20nm，因而影响性能的发挥和造成喷丝堵塞。美国专利US9527918B2公开了一种先把一些含锌的盐类溶解到聚合物单体中，然后与其他单体聚合纺丝，其不足之处在于产品的抗菌性仍然依赖锌离子的析出，因此只是尽可能控制锌离子析出在一个较低的浓度，没有从根本上解决问题，而且功能单一。

发明内容

本发明针对现有多功能化学纤维技术存在的不足，提供一种原位聚合得到抗菌防紫外多功能化学纤维，具有高效持久的抗菌防紫外多功能，无金属离子析出，使用安全环保。

实现本发明目的的技术方案是提供一种抗菌防紫外多功能化学纤维，它按如下步骤制备得到：

（1）将可溶性金属盐与高分子络合分散剂按质量比为1：0.02～0.5溶解于水中，制备得到金可溶性属盐质量浓度为5～10%的水溶液；在剧烈搅拌下将水溶液加入到聚合物单体中，可溶性金属盐在聚合物单体中的摩尔浓度为0.01～0.5M，在温度为130～180℃的微波或水热条件下反应30～50min，真空状态下蒸发除去水分，控制含水率在2%以下，得到含有纳米氧化物的聚合物单体；所述可溶性金属盐包括锌、镁、钙、钛、铜、铝、锆、钡、锶、硅的化合物中的两种或多种；所述的高分子络合分散剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚马来酸酐、聚季胺盐、聚乙二醇、聚氨酯、聚酰胺、氨基酸；所述聚合物单体包括乙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、丙烯醇、乙二胺、己内酰胺、氨基酸；

（2）在聚合反应开始或中间阶段，将步骤（1）得到的含有纳米氧化物的聚合物单体加入到常规聚合物单体及聚合所需的其他原料中，充分混合，按常规聚合物单体的聚合工艺条件进行聚合反应，制备得到抗菌防紫外多功能聚合物熔融体；