[发明专利]一种功能性聚酯纤维

权利要求书

1.一种功能性聚酯纤维，通过在聚酯纤维中添加具有负离子和抗菌性能的纳米材料，使得聚酯纤维具有负离子和较高的抗菌性能；其特征在于，所述聚酯纤维以聚酯为基底，以填料①、填料②为添加剂，通过熔融混纺制备得到；所述填料①为负离子添加剂，该填料①包括：电气石纳米颗粒、TiO₂纳米颗粒和空心方块状SnO₂；所述填料②为抗菌添加剂，该填料②包括TiO₂/Cu/Ag抗菌粉体、TiO₂纳米颗粒和空心方块状SnO₂。

2.根据权利要求1所述的一种功能性聚酯纤维，其特征在于，所述填料①、填料②中的空心方块状SnO₂是通过水热法制备的，具体的，该空心方块的侧面都是由SnO₂纳米棒阵列堆叠而成，所述空心方块状SnO₂粒径为5μm，并且，该空心方块状SnO₂中掺杂有Cu，掺杂质量比例为2.6％。

3.根据权利要求2所述的一种功能性聚酯纤维，其特征在于，所述聚酯纤维中，其原料按照重量百分比包括：2.7-3.3％的填料①、3.8-4.5％的填料②、余量为聚酯。

4.根据权利要求2所述的一种功能性聚酯纤维，其特征在于，填料①中，所述电气石纳米颗粒、TiO₂纳米颗粒和空心方块状SnO₂的质量份数分别为：3份、5份和18份。

5.根据权利要求4所述的一种功能性聚酯纤维，其特征在于，填料①中，所述的电气石纳米颗粒粒径为200nm，所述的TiO₂纳米颗粒的粒径为200nm。

6.根据权利要求2所述的一种功能性聚酯纤维，其特征在于，填料②中，所述TiO₂/Cu/Ag抗菌粉体、TiO₂纳米颗粒和空心方块状SnO₂的质量份数分别为：5份、7份和15份。

7.根据权利要求6所述的一种功能性聚酯纤维，其特征在于，所述TiO₂纳米颗粒的粒径为100nm，所述TiO₂/Cu/Ag抗菌粉体的粒径为100nm，并且，TiO₂/Cu/Ag抗菌粉体中，Cu、Ag的掺杂质量分别为1.9％、4.5％。

8.根据权利要求2所述的一种功能性聚酯纤维，其特征在于，所述聚酯纤维的制备过程：

步骤1、制备分散剂载体-空心方块状SnO₂

称取适量的Na₂SnO₂·4H₂O，将其置于300ml烧杯中，然后加入适量的水，然后磁力搅拌30min，使锡酸钠分散均匀，充分溶解形成0.06mol/L的锡酸钠溶液，然后再按照质量比例将CuCl₂加入锡酸钠溶液中，磁力搅拌30min，得到混合溶液；

取60ml酒精溶液，其中，酒精与水的体积比为3:1，将酒精溶液缓慢滴加到上述混合溶液中，持续磁力搅拌30min，直至完全溶解，得到前驱体溶液；

将该前驱体溶液转移到聚四氟乙烯反应釜中，在220℃下水热反应50h；

反应完后，将反应釜中的产物上部清夜倒掉，取底部沉淀，并用蒸馏水和酒精反复洗涤，取出杂质离子，然后将洗涤后的沉淀物在80℃下干燥10h，得到空心方块状SnO₂粉末；

步骤2、制备TiO₂/Cu/Ag抗菌粉体

将二丁酸二辛酯磺酸钠溶于异辛烷油相中，配置成物质的量浓度为0.1mol/L的二丁酸二辛酯磺酸钠溶液；

将30g工业级锐钛矿TiO₂用微纳米研磨机研磨得到纳米级浆体，取1g的AgNO₃分散于水溶液中，然后按照质量比例加入上述TiO₂浆体和Cu(NO₃)₂，在常温下磁力搅拌混合均匀，得到TiO₂混合溶液；

取二丁酸二辛酯磺酸钠溶液两份，均为10ml，一份加入1ml的抗坏血酸溶液，得到微乳液Ⅰ，另一份加入1ml的上述TiO₂混合溶液，得到微乳液Ⅱ，将两份微乳液搅拌30min，直至混合均匀；然后将微乳液Ⅰ缓慢滴加到微乳液Ⅱ，滴加完毕后，继续搅拌1h，最后将混合溶液用乙醇多次洗涤，再离心分离真空干燥得到TiO₂/Cu/Ag抗菌粉体；

步骤3、制备填料①、填料②

按照质量比例，将电气石纳米颗粒、TiO₂纳米颗粒、空心方块状SnO₂和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到负离子浆料，然后将其烘干，在氮气保护下于450℃煅烧3h，研磨成粉，即得填料①；

按照质量比例，将TiO₂/Cu/Ag抗菌粉体、TiO₂纳米颗粒、空心方块状SnO₂和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到抗菌浆料，然后将其烘干，在氮气保护下于430℃煅烧5h，研磨成粉，即得填料②；

步骤4、制备聚酯母粒

步骤5、制备聚酯预取向丝

步骤6、制备聚酯功能纤维。