[发明专利]一种抗菌弹性纤维材料的制备方法

说明书

一种抗菌弹性纤维材料的制备方法，属于高分子聚合物材料改性技术。本发明以废弃牡蛎壳、弹性体相容剂、SiOsubgt;2/subgt;气凝胶、PET材料为原料，首先通过对牡蛎壳进行预处理、煅烧、粉碎及研磨制备纳米级牡蛎壳粉末；其次将粉末与PET、弹性体相容剂、SiOsubgt;2/subgt;气凝胶以一定比例熔融共混，再次将均匀熔融共混物挤出造粒、冷却干燥、切片；最后将切片再次熔融、挤出拉丝成纤用于纺织领域。本发明将废弃牡蛎壳进行深加工，变废为宝，应用于高聚物改性，经改性后的纤维材料，能够展示出良好的抗菌性能、弹性性能和除臭吸附效果，且能够降低生产成本、节省石油资源，由于该产品具有抗菌性，也积极推动了新型功能材料的研究。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物改性技术领域，尤其是一种牡蛎壳改性高聚物纤维材料及其制备工艺，特别是用于纺织的纤维，具有一定的抗菌及弹性性能。

背景技术

牡蛎素有“海中牛奶”之美誉，因肉质鲜美而受到人们的广泛喜欢。牡蛎中牡蛎壳的质量约占其总质量70％～90％，壳中碳酸钙含量高达88.59％～99.20％，并含有少量微量元素和有机质，是一种宝贵的无机盐资源。然而，大部分牡蛎壳作为海产品废弃物中的一类被丢弃，一方面占用了宝贵的土地和滩涂资源，另一方面废弃牡蛎壳中有机质在空气中被氧化、腐败滋生大量病原微生物，造成了相当严重的环境污染和固体废弃物资源浪费问题。因此，固体废弃物资源化利用成为当前社会的热点研究。

高分子聚合物材料作为20世纪发展起来的新材料，具有优异的性能且应用领域广阔，但仍存在诸多需要克服的困难，譬如热稳定性差、蠕变、耐老化性能差、强度局限性等。所以需要对聚合物材料进行改性使产品具有新性能或降低成本，而不降低造成最小的性能牺牲，显著提高预期性能，进一步拓宽聚合物材料应用领域，提高其应用价值。

目前，现有工艺还未能达到纳米级牡蛎壳粉末，并且尚未开拓牡蛎壳“变废为宝”应用于抗菌弹性纤维领域的研究。

本发明将废弃牡蛎壳通过煅烧、粉碎等工艺将其转化为纳米级牡蛎壳粉末，引入改性后的纳米级牡蛎壳粉末、弹性体相容剂、二氧化硅与聚合物共混、挤出、造粒、成纤，可应用于纺织领域，且面料具有良好的抗菌性能，随着人们对环境的卫生要求日益提高，抗菌材料的应用也受到更加广泛的关注，在医疗领域、日用品、军用服装等领域有极其广阔的应用前景，极大程度推动了新型功能材料的发展。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种抗菌弹性纤维材料的制备方法，具有优异的抗菌和弹性性能，可用于纺织领域。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗菌弹性纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

1)牡蛎壳预处理：风干、陈化、清洗、除杂；

2)制备纳米级牡蛎壳粉末：高温煅烧、粗研磨、精细研磨；

3)高分子聚合物改性：将PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料和弹性体相容剂真空烘干，然后将纳米级牡蛎壳粉末、SiO₂气凝胶、PET材料和弹性体相容剂熔融共混；按质量比计，纳米级牡蛎壳粉末占比为0.1wt％～1.0wt％，弹性体相容剂占比为1wt％～20wt％，SiO₂气凝胶占比为0.1wt％～1.0wt％，其余为PET材料；

4)造粒：熔融挤出、冷却、切粒；

5)成纤：干燥切片、二次熔融、拉丝成纤；

6)后处理：染色、纺织，得到成品面料。

步骤1)中，所述牡蛎壳预处理方法为：牡蛎壳自然风干，陈化4～9月后，用清水或海水清洗干净，去除表面杂质，再陈化1～2月。