[发明专利]一种高效抗菌纤维及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高效抗菌纤维及其制造方法，其主要包括抗菌母粒的制备、抗菌纤维的制备及抗菌FDY丝的制备三个步骤。本发明利用纳米级载银分子筛具有晶体尺寸小、比表面积大、载银量高等特点制备高效抗菌纤维，纤维中抗菌剂（纳米级载银分子筛）含量≤1‰，抗菌率达99%以上，经多次洗涤后，抗菌效果未发生明显下降，且该抗菌纤维制备过程无需使用有机溶剂，所用纳米级载银分子筛采用一锅法制备，不添加任何有机模板剂，工艺简单，低成本，绿色、环保。

技术领域

本发明属于纺织纤维技术领域，具体涉及一种高效抗菌纤维及其制造方法。

背景技术

随着科技的发展和生活品质的提升，人们对环境卫生的健康意识日益增强，对功能性纤维的功能要求越来越高。纤维织造品（如毛巾、贴身衣物、抹布等）作为日常生活必不可少的物品，因在使用过程中常处于潮湿的状态，是很多致病菌生殖和繁衍的有利场所，所以也就成为细菌传播的载体之一。

银离子具有高效抗菌、安全性高、相容性好等特点，常常被用来作为抗菌纤维的主要成分。现有方法往往是在纤维表面引入单质银或采用表面涂层技术在纤维表面负载含银材料，此方法简单快捷，但制造的纤维耐洗涤性能差，抗菌效果难以长久。杨军辉发明了一种抗菌纤维的生产方法（CN 104060341A），其将油溶性纳米银粉溶于正己烷或二甲苯等有机溶剂中，再与聚丙烯混合加热、回流、干燥制成粉体后在与树脂混合制备抗菌母粒，即通过使用油溶性的纳米银达到在水洗的过程中银离子不会溶出的目的，但其需要使用正己烷、二甲苯等有机溶剂，对环境有一定影响。

作为银系抗菌材料的一种，载银分子筛具有稳定性好、安全性高、制备过程简单、环保的优点，因此，研究和开发载银分子筛具有巨大的经济和社会效益。目前已见报道的载银分子筛大多是在微米级别分子筛上负载银离子。微米级别分子筛粒径相对较大，孔道曲折狭长，银离子向内扩展的空间位阻大，无介孔提供的大的外表面积，导致载银量比较有限。高向华等（“银型沸石抗菌剂的制备与性能研究”，太原理工大学学报，（2008），（39）5:455-458.）以粒径为4μm的沸石为载体制备了载银沸石抗菌剂，其载银量为0.78%，侯静雯等（“碱处理载银分子筛的制备及抗菌性能研究”,化学研究与应用,2011,(23)3:261-267）经碱处理制备了粒径 2.6μm的分子筛，其载银量为5.6wt%。

相比于微米级的载银分子筛，纳米级载银分子筛具有更大的比表面积、更短的扩散路径，可实现更高的载银量、更高效的抗菌杀菌性能。但现有纳米级载银分子筛的制备往往需要使用高成本的有机模板剂，采用过程繁杂的分步制备，其调控难度大，会一定程度上破坏分子筛结构，降低稳定性，而且负载的银离子容易流失。因此，开发一种成本低、制备简单的纳米级载银分子筛，并通过绿色环保的纺丝工艺制造出高效、稳定的抗菌纤维材料，具有重要的研究意义。

发明内容

本发明针对现有混纺加工技术需使用有机溶剂及微米级载银分子筛制备条件复杂、载银量不高等缺点，提供了一种高效抗菌纤维及其制造方法。经本发明制造的纤维抗菌性能高效、稳定，制备工艺简单、绿色、环保。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效抗菌纤维，其制造方法包括如下步骤：

1）抗菌母粒的制备：将载体树脂粉体干燥，然后加入纳米级载银分子筛、分散剂、热稳定剂、抗氧化剂混合均匀，经过熔融、注带和切粒制得抗菌母粒，真空干燥；

2）抗菌纤维丝的制备：将步骤1）制得的抗菌母粒通过单螺杆挤出机熔融，然后通过喷丝板挤出，在纺丝机上进行纺丝，得到抗菌纤维丝；所述纺丝的温度为220~300℃，卷绕速度为750~1500m/min；

3）抗菌FDY纤维丝的制备：将步骤2）得到的抗菌纤维丝在牵伸机上进行牵伸，制得抗菌FDY纤维丝；所述牵伸的热盘温度为40~110℃、加热板温度为90~180℃、牵伸倍数为1.5~5、车速为300~1200m/min。