[发明专利]一种原液着色长效型抗菌消臭纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合物技术领域，涉及一种原液着色长效型抗菌消臭纤维及其制备方法。

背景技术

随着环境的变化，对人体有害的病毒、病菌、细菌、霉菌等有害菌威胁着人类的健康，因此近年来人们致力于对这些有害菌的研究。为了将抗菌功能结合到纤维类制品中，普遍采用的方法是在制品原料中添加有机抗菌剂。但是，现有的有机抗菌剂存在一定的毒性风险，对人体有害，使其使用受到局限。近年来，无机抗菌剂和纳米技术的出现，为替代这类有机抗菌剂增加了实现新技术的可能性。市场上常用的无机抗菌剂，主要使用了纳米银粒子，但是纳米银粒子具有自身的有害性和成本较高的经济性缺陷，并且会引起最终制品的聚合物纤维的色变，因此，纳米银粒子的实际运用也受到局限。对于纤维类制品的染色，一般是利用水为载体，将分散性染料在高温高压条件下染在纤维上的，染色过程中会使用大量的水及其他化学用品，成本高且对能源造成浪费，因此，提供一种无水染色的且具有良好抗菌消臭功能的纤维材料很有必要。

CN105482431A提供了一种抗菌消臭型聚丙烯纤维的制备方法，将八羧基金属酞菁溶入溶剂中加入到聚合物基体，搅拌均匀后除去溶剂，干燥后得到八羧基金属酞菁均匀分散在聚合物基体中的混合物，具有抗菌消臭的功能，但是其具有一定的毒性且成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种原液着色长效型抗菌消臭纤维，其具有良好的光触媒特性的抗菌消臭效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种原液着色长效型抗菌消臭纤维，按重量百分比计，由2～12％的色母粒以及88～98％的聚合物基料树脂组成；其中，按重量百分比计，所述色母粒包含以下物质：

本发明采用具有高比表面积、较低熔融温度、稳定晶体结构的纳米氧化锌粒子作为抗菌剂，以高色牢度的色粉作为着色剂，采用原液着色技术，将二者与分散剂混合于聚合物树脂中制成色母粒，再将色母粒混合于聚合物基料树脂中，通过调节各原料的用量及工艺，经纺丝制成具有抗菌消臭功能的纤维材料。

本发明中，原液着色长效型抗菌消臭纤维，按重量百分比计，制备原料包含2～12％的色母粒以及88～98％的聚合物基料树脂，优选为5～10％的色母粒以及90～95％的聚合物基料树脂，例如，色母粒的重量百分比为2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％，聚合物基料树脂的重量百分比为88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％；其中，按重量百分比计，所述色母粒包含以下物质：

聚合物树脂35～69％，优选为40～60％，例如35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、58％、60％、62％、64％、65％、68％、69％；

纳米氧化锌10～20％，优选为12～16％，例如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％；

色粉20～40％，优选为25～35％，例如20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％；

分散剂1～5％，优选为2～4％，例如1％、2％、3％、4％、5％。

本发明中，采用纳米级的氧化锌来作为抗菌消臭剂达到抗菌消臭的功效，纳米氧化锌具有光触媒半导体性质，其实现抗菌效果的方式是基于抑制病菌或病毒的代谢以使其枯死并去除的机理。纳米氧化锌无毒无味，对皮肤无刺激性，不分解，不变质，热稳定性好，本身为白色，且纳米氧化锌在阳光或紫外线照射下，在水和空气中能自行分解出自由移动的带负电的电子(e^-)，同时留下带正电的空穴(H⁺)，这种空穴可以激活空穴中的氧变为活性氧，有极强的化学性能，能与多数有机物(包括细菌、病毒、病菌在内)发生氧化反应，从而把大多数病菌病毒杀死，进而达到抗菌的功能；也可以分解有机物与特定的化合物，将含有有机物的臭气进行分解，例如氨气、醋酸、硫化氢等，进而达到消臭的功能。本发明采用的纳米氧化锌的平均粒径为20～100nm，例如20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm。