[发明专利]一种高效光催化抗菌锦纶6纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高效抗菌锦纶6纤维及其制备方法，方法为：将抗菌锦纶6熔体通过采用定制喷丝板纺丝制得具有内凹横截面的抗菌锦纶6纤维，抗菌锦纶6熔体是由己内酰胺、表面修饰剂、ZnO和水的混合物经开环预缩聚反应和终缩聚反应制得的。本发明制得的带凹面的锦纶6纤维能够使得照射在纤维上的紫外光进行多次反射，使得纤维对紫外光的吸收率大大增高，达到90%以上，从而提高纤维中抗菌剂ZnO的光催化效果，在光照条件下抗菌率达95%以上。

技术领域

本发明属于锦纶制备领域，涉及一种高效光催化抗菌锦纶6纤维及其制备方法。

背景技术

锦纶6纤维又称尼龙6，是合成纤维的主要品种之一，其分子结构排列规整并且大分子之间形成许多氢键，使得锦纶6纤维具有强度高、回弹性好、耐磨性优异和吸湿能力强等特点，被广泛应用于服装或家纺等领域。作为服用纺织品的锦纶6，在汗液、人体代谢产物皮屑等环境下容易滋生细菌，长此纤维发生降解、变色等改变影响使用，并且细菌也会侵袭人体，影响人体健康，因此抗菌纤维的开发逐渐受到人们的重视。

目前制备的抗菌纤维常采用的是将无机抗菌剂引入纤维中达到稳定的抗菌效果，无机抗菌剂具有化学稳定性高、抗菌光谱、细菌不易产生抗药性等优点，主要分为两种类型：金属离子型（Cu²⁺，Ag⁺，Zn²⁺等）和光催化型（ZnO，TiO₂等）。其中金属离子型较光催化型应用的更广泛，主要是由于光催化型无机抗菌剂需要紫外光才能具有较高的杀菌效果，而到达地球上太阳光中的紫外光仅占5%~7%，且紫外光照射在纤维上，光催化型抗菌剂并不能全部吸收，很大一部分紫外光通过反射等散失掉，紫外光利用率低，以上限制了光催化型抗菌剂的大规模应用，但是光催化型抗菌剂较于金属离子型型抗菌剂价格低廉、耐光性好、化学稳定性高、安全性好。

因此，研究开发一种具有紫外高吸收的高效光催化抗菌锦纶6纤维具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供一种对紫外光具有高吸收而提高光催化型抗菌剂效率的高效光催化抗菌锦纶6纤维及其制备方法。本发明制得的高效光催化抗菌锦纶6纤维对紫外光的吸收率达90%以上，大大提高光催化型抗菌剂对紫外光的吸收利用率，从而提高纤维的抗菌效果。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高效光催化抗菌锦纶6纤维，采用国标GB/T 23763-2009《光催化抗菌材料及制品抗菌性能的评价》测得对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均≥95%，由高效光催化抗菌锦纶6纤维制备的克重为180-230g/m²的织物对波长在190nm~400nm的紫外光吸收率达90%以上。

本发明高效光催化抗菌锦纶6纤维具有内凹结构的横截面，使得照射在纤维上的光能够在凹槽中多反射几次，增加与纤维的接触次数，从而提高纤维中粉体对紫外光的吸收率，提高催化杀菌活性。

本发明高效光催化抗菌锦纶6纤维的材质为内凹性界面抗菌锦纶6，抗菌锦纶6主要由锦纶6以及分散在锦纶6中的表面修饰剂和ZnO粉体组成。

本发明所述锦纶6的数均分子量为15000~25000，相对粘度为2.3~3.5，低聚物含量为0.1~0.4wt%。

本发明所述ZnO粉体的粒径为100nm~300nm，表面修饰剂为KH550、KH560、钛酸四丁酯、十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯吡络烷酮中的一种以上。

本发明一种高效光催化抗菌锦纶6纤维的制备方法为：将抗菌锦纶6熔体进行纺丝制得截面为内凹形的高效光催化抗菌锦纶6纤维，所述抗菌锦纶6熔体是由己内酰胺、表面修饰剂、蓄热粉体和水的混合物经开环预缩聚反应和终缩聚反应制得的。

作为优选的技术方案：