[发明专利]一种有机铜抗菌涤纶纤维及制备方法

说明书

一种有机铜抗菌涤纶纤维，以重量份数计，主要由90‑95份聚酯纤维原料、5‑10份功能助剂和1‑5份有机铜抗菌剂母粒组成，有机铜抗菌剂母粒主要包含有机铜抗菌剂和聚酯类树脂，有机铜抗菌剂是一种含邻苯二甲酸铜结构的有机铜化合物固体粉末。本发明的优点在于：采用熔融纺丝的方法，成本低，规模化效应好；采用母粒添加工艺，能随时更换品种；采用有机铜化合物，在有机材料中分散均匀，引入芳香族二元酸结构，提高抗菌剂熔融温度和耐热温度，避免抗菌剂在高温加工和使用过程中分解迁移，且对苯二甲酸结构与涤纶基体中具有相似的结构，大幅提高与分散基体的相容性，实现抗菌粉体在纤维中的分散，用于纤维尤其是涤纶纤维的抗菌改性具有重要的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种抗菌剂及抗菌纤维的制备，特别是有机铜抗菌剂及其抗菌涤纶纤维的制备。

背景技术

随着经济社会的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们更加注重自身健康。在日常生活中，人们周围隐藏着大量的细菌和真菌，人们一旦接触到它们就会在适宜的条件下在人体中迅速繁殖和传播，从而引起多种疾病，危害人体健康。为了减小细菌和真菌对人们健康的危害，抗菌纺织品开发对提高人们健康水平至关重要。具有抗菌、除臭和防霉等功能的纺织品有很大的潜在市场需求。

目前使用较广的无机抗菌纤维是将银、铜、锌及它们化合物作为抗菌剂，通过原位聚合、熔融共混纺丝和表面吸附改性等加工方法将抗菌剂添加到纤维中，从而制备出抗菌纤维。但是银离子会渗透皮肤进入人体，形成的银盐沉淀不溶于水而不能被代谢排出体外，造成银元素在人体内累积，损害人体健康，锌的抗菌效果不如铜。含铜元素的纺织品可以提高皮肤生长因子的活性，刺激皮肤生成新的毛细血管，铜离子杀菌是由于自由铜离子阻断ATP的生成，从而破坏DNA的复制，同时铜离子产生的活性氧自由基可以破坏细菌的结构，从而抑制了细菌和真菌的繁殖。铜元素抗菌剂由于其较低的成本和较好的抗菌性能，近年来越来越受到业界重视。

专利公告号为CN110591306A的专利文件公开了一种铜系抗菌PET拉丝母粒及其制备方法和应用，该技术通过原位聚合的方法将抗菌剂氧化铜分散到聚酯纤维母粒中，其中氧化铜占母粒质量的1-15wt％，此方法实现了氧化铜在聚酯纤维中的均匀分布，但是，该技术仍存在制备方法复杂，抗菌性能不佳的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种制备方法简单、抗菌性能好的有机铜抗菌涤纶纤维及制备方法。

为了达到上述目的，本发明所提供的一种有机铜抗菌涤纶纤维，以重量份数计，主要由90-95份聚酯纤维原料、5-10份功能助剂和1-5份有机铜抗菌剂母粒组成，所述有机铜抗菌剂母粒主要包含有机铜抗菌剂和聚酯类树脂，其特征是所述有机铜抗菌剂是一种含邻苯二甲酸铜结构的有机铜化合物固体粉末，具体符合结构式(I)：

其中，(I)式中取代基R₁，R₂，R₃和R₄相同或不同。

为了使有机铜化合物在涤纶纤维中均匀分散，减少有机铜化合物的团聚，让涤纶纤维表现出更高的抗菌活性，所述有机铜化合物中，分子骨架中含有邻苯二甲酸铜结构，其结构中羧酸根与铜离子形成稳定的环状螯合物。

优选地，通式(I)中的有机铜化合物采取邻苯二甲酸类化合物和铜离子在碱性条件下络合反应合成。

所述有机铜化合物制备过程可以如下操作：在烧杯中加入重量份的5-15份邻苯二甲酸类化合物和50份蒸馏水，在搅拌下缓慢滴加10％的NaOH溶液(当然也可以其它浓度)，直到反应液pH＝8为止，加入1：1当量的CuSO₄溶液，反应至完全生成沉淀，倾倒上清液得最终产物。