一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料及其制备方法，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维40~60份，山梨酸钾2~6份，苯甲酸2~6份，羟乙基十二烷基醇1~10份，季戊四醇1~4份，壳聚糖3~11份，麝香草酚1~3份，十二烷基硫酸钠1~3份，聚乙烯蜡1~5份，二氧化钛3~10份，硬脂酸盐3~8份，二月桂酸二丁基锡2~8份，阻燃剂1~3份。复合材料的抑菌效果明显，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌性达到95%以上，且抑菌时间长，对复合材料的进一步处理不会减弱其抑菌性能，抑菌有效期长达一年以上。
【专利说明】一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于复合材料【技术领域】，具体涉及一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚酞胺纤维具有弹性好、耐磨性好、强度大、表面光泽度高、耐碱性及耐还原性等 一系列优良性能，因此被广泛应用于服用、产业用和装饰地毯用三大领域，尤其在装饰地 毯用丝领域有很大的潜力。我国聚酞胺纤维产品规格齐全，服装用丝、产业用丝和装饰地 毯三大领域的产品均能生产。但是产业结构不合理，尤其是差别化聚酞胺纤维产量低、品 种少，目前仅能生产异形纤维、复合超细纤维、细旦纤维等。1998年差别化聚酞胺纤维产 量82. 5千吨，其中异形纤维19. 5千吨，细旦、超细旦纤维51千吨，其它12千吨。国外 差别化纤维历经四代发展lsl，仿真水平己进入到高性能超天然纤维阶段，发达国家和地 区纤维差别化率已达409T50%以上，而且产品正由单一功能化向多功能化、超仿真、高性能 方向发展。我国由于产业结构不合理，差别化、功能化、高性能纤维等新品种的开发能力、 应变能力和市场竞争能力低下，难以满足纺织工业的发展需求。目前开发的差别化纤维多 属于功能单一的一二代纤维产品，而各类功能复合的化纤新品种及其应用刚刚起步，未形 成系列产品且品种质量不稳。
[0003] 具有抗菌保健功能纤维及其制品的问世，受到了广大消费者的欢迎。早在40年代 抑菌聚酞胺纤维就己问世，它是采用有机抗菌添加剂后处理加工制得的产品，但这类产品 存在安全性、耐热性和抑菌效果持久性差等问题。到1984年，日本钟纺公司和sihngwNnro 公司生产出无机抑菌添加剂产品，其安全性得到改善，在生活消费领域得到广泛的应用， 这迎合了追求清洁、舒适和安全的时尚潮流。九十年代开发出天然抑菌剂等新型无机抑菌 添加剂，抑菌聚酞胺纤维产品的市场进一步拓宽。抑菌防臭聚酞胺纤维是目前开发的热 点。因为抑菌剂要用于纤维的加工，所以要求抑菌剂不仅应具有广谱的抗菌性，且要对纺 织品有良好的亲和力，化学结构稳定，抗菌效果持久，更要具有无毒，对人体无害，无色、 无味、易使用等特点。
[0004] 抑菌聚酞胺纤维加工方法主要有两种，一种方法是用抑菌添加剂对纤维或织物 进行浸渍或涂渍的后处理法；另一种方法是在纺丝过程中掺入无机抑菌剂的共混法。由后 处理法得到的抑菌纤维耐洗涤性和抑菌效果持久性比较差，而使用安全性、耐热性和持久 性更好的无机抑菌添加剂对纤维进行后处理具有操作成本低廉的特点，该方法自九十年 代被采用以来，至今仍有一定的应用市场。采用电镀法或蒸发沉积法涂溃银离子，也可制 得抑菌聚酞胺纤维。用其制成的内衣、床上用品、尿布等织物具有快速灭菌的功效。共混法 制取抑菌聚酞胺纤维的混合方法有直接法、母粒法和浆液法三种101 [。直接法是将切片和 抑菌剂直接混合；母粒法是将掺入抑菌剂的聚酞胺母粒与大量的普通聚酞胺切片混合；浆 液法是先将固体的抑菌剂制成浆液，再与普通聚酞胺切片混合。母粒法中切片经多次加 热，产品易发黄，而浆液法抑菌剂的加入量稳定，在纤维中分散均匀并可通过浆液过滤除 去大颗粒。共混法加工得到的抑菌聚酞胺纤维抑菌效果比后处理法持久，是目前人们常用 的一种抑菌加工法，其技术关键在于抗菌剂的选择。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是要提供一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料及其制备方法，复合材 料的抑菌效果明显，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌性达到95%以上，且抑菌时间长， 对复合材料的进一步处理不会减弱其抑菌性能，抑菌有效期长达一年以上。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维 4(T60份，山梨酸钾2飞份，苯甲酸2飞份，羟乙基十二烷基醇1?10份，季戊四醇广4份， 壳聚糖3~11份，麝香草酚广3份，十二烷基硫酸钠广3份，聚乙烯蜡1飞份，二氧化钛 3~10份，硬脂酸盐：T8份，二月桂酸二丁基锡2~8份，阻燃剂1~3份。
[0007] 所述壳聚糖粘度为100-300CP，分子量在1万~20万范围内。
[0008] 所述硬脂酸盐为硬脂酸锌或者硬脂酸钙。
[0009] 所述阻燃剂为氢氧化镁或者硼酸锌。
[0010] 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数优选如下：聚酞胺 纤维45?55份，山梨酸钾4飞份，苯甲酸：T5份，羟乙基十二烷基醇3?7份，季戊四醇2?4 份，壳聚糖5~10份，麝香草酚广3份，十二烷基硫酸钠广2份，聚乙烯蜡2~4份，二氧化钛 4?8份，硬脂酸盐4飞份，二月桂酸二丁基锡3飞份，阻燃剂广3份。
[0011] 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维 50份，山梨酸钾5份，苯甲酸4份，羟乙基十二烷基醇5份，季戊四醇3份，壳聚糖8份， 麝香草酚3份，十二烷基硫酸钠1份，聚乙烯蜡3份，二氧化钛6份，硬脂酸盐5份，二月 桂酸二丁基锡4份，阻燃剂2份。
[0012] 所述一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料的制备方法，将各物料按比例加入到高速 混合机中，75~95°C下混合30min，高速混合机转速为25(T400rmp，挤出，冷却，牵引，切边， 卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度为7(T80°C，机颈温度为13(Tl60°C，模 头温度为1KT130°C ;螺杆转速为2(T30rpm冷却温度为KT20°C。
[0013] 挤出工艺条件优选为：料筒温度为75°C，机颈温度为140°C，模头温度为125°C;螺 杆转速为20rpm冷却温度为15°C。
[0014] 有益效果：本发明提供一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料及其制备方法，复合材 料的抑菌效果明显，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌性达到95%以上，且抑菌时间长， 对复合材料的进一步处理不会减弱其抑菌性能，抑菌有效期长达一年以上。
【具体实施方式】 [0015] 实施例1 : 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维40 份，山梨酸钾2份，苯甲酸2份，羟乙基十二烷基醇1份，季戊四醇1份，壳聚糖3份，麝香 草酚1份，十二烷基硫酸钠1份，聚乙烯蜡1份，二氧化钛3份，硬脂酸锌3份，二月桂酸 二丁基锡2份，阻燃剂氢氧化镁1份。
[0016] 将各物料按比例加入到高速混合机中，75~95°C下混合30min，高速混合机转速为 25(T400rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度 为75°C，机颈温度为140°C，模头温度为125°C ;螺杆转速为20rpm冷却温度为15°C。
[0017] 实施例2 : 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维60 份，山梨酸钾6份，苯甲酸6份，羟乙基十二烷基醇10份，季戊四醇4份，壳聚糖11份，麝 香草酚3份，十二烷基硫酸钠3份，聚乙烯蜡5份，二氧化钛10份，硬脂酸锌8份，二月桂 酸二丁基锡8份，阻燃剂氢氧化镁3份。
[0018] 将各物料按比例加入到高速混合机中，75~95°C下混合30min，高速混合机转速为 25(T400rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度 为75°C，机颈温度为140°C，模头温度为125°C ;螺杆转速为20rpm冷却温度为15°C。
[0019] 实施例3: 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维43 份，山梨酸钾4. 6份，苯甲酸4份，羟乙基十二烷基醇9份，季戊四醇2份，壳聚糖5份，麝 香草酚1份，十二烷基硫酸钠1份，聚乙烯蜡1份，二氧化钛3份，硬脂酸锌8份，二月桂 酸二丁基锡8份，阻燃剂氢氧化镁3份。
[0020] 将各物料按比例加入到高速混合机中，75~95°C下混合30min，高速混合机转速为 25(T400rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度 为75°C，机颈温度为140°C，模头温度为125°C ;螺杆转速为20rpm冷却温度为15°C。
[0021] 实施例4 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维45 份，山梨酸钾4份，苯甲酸3份，羟乙基十二烷基醇3份，季戊四醇2份，壳聚糖5份，麝香 草酚1份，十二烷基硫酸钠1份，聚乙烯蜡2份，二氧化钛4份，硬脂酸钙4份，二月桂酸 二丁基锡3份，阻燃剂硼酸锌1份。
[0022] 将各物料按比例加入到高速混合机中，75~95°C下混合30min，高速混合机转速为 25(T400rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度 为75°C，机颈温度为140°C，模头温度为125°C ;螺杆转速为20rpm冷却温度为15°C。
[0023] 实施例5 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维55 份，山梨酸钾6份，苯甲酸5份，羟乙基十二烷基醇7份，季戊四醇4份，壳聚糖10份，麝 香草酚3份，十二烷基硫酸钠2份，聚乙烯蜡4份，二氧化钛8份，硬脂酸钙6份，二月桂 酸二丁基锡6份，阻燃剂硼酸锌3份。
[0024] 将各物料按比例加入到高速混合机中，75~95°C下混合30min，高速混合机转速为 25(T400rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度 为75°C，机颈温度为140°C，模头温度为125°C ;螺杆转速为20rpm冷却温度为15°C。
[0025] 实施例6 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维50 份，山梨酸钾5份，苯甲酸4份，羟乙基十二烷基醇5份，季戊四醇3份，壳聚糖8份，麝香 草酚3份，十二烷基硫酸钠1份，聚乙烯蜡3份，二氧化钛6份，硬脂酸盐钙5份，二月桂 酸二丁基锡4份，阻燃剂硼酸锌2份。
[0026] 将各物料按比例加入到高速混合机中，75~95°C下混合30min，高速混合机转速为 25(T400rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度 为75°C，机颈温度为140°C，模头温度为125°C ;螺杆转速为20rpm冷却温度为15°C。
[0027] 实施例7 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，组分及各组分的质量分数如下：聚酞胺纤维55 份，山梨酸钾3. 5份，苯甲酸5份，羟乙基十二烷基醇9份，季戊四醇2份，壳聚糖7份，麝 香草酚2份，十二烷基硫酸钠1份，聚乙烯蜡4份，二氧化钛8份，硬脂酸盐钙5份，二月 桂酸二丁基锡3份，阻燃剂硼酸锌2份。
[0028] 将各物料按比例加入到高速混合机中，75~95°C下混合30min，高速混合机转速为 25(T400rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度 为75°C，机颈温度为140°C，模头温度为125°C ;螺杆转速为20rpm冷却温度为15°C。
[0029] 对实施例1~7制备得到的长效抑菌聚酞胺纤维复合材料进行抗菌性能测试，结果 见表1。
【权利要求】
1. 一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，其特征在于组分及各组分的质量分数如下：聚 酞胺纤维4(Γ60份，山梨酸钾2飞份，苯甲酸2飞份，羟乙基十二烷基醇f 10份，季戊四 醇广4份，壳聚糖：Γ11份，麝香草酚广3份，十二烷基硫酸钠广3份，聚乙烯蜡1飞份，二 氧化钛3~10份，硬脂酸盐：Γ8份，二月桂酸二丁基锡2~8份，阻燃剂1~3份。
2. 根据权利要求1所述的一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，其特征在于：所述壳聚 糖粘度为l〇〇-3〇〇Cp，分子量在1万~20万范围内。
3. 根据权利要求1所述的一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，其特征在于：所述硬脂 酸盐为硬脂酸锌或者硬脂酸钙。
4. 根据权利要求2所述的一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，其特征在于：所述阻燃 剂为氢氧化镁或者硼酸锌。
5. 根据权利要求1所述的一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，其特征在于：组分及各 组分的质量分数如下：聚酞胺纤维45?55份，山梨酸钾Γ6份，苯甲酸：Γ5份，羟乙基十二 烷基醇3~7份，季戊四醇2~4份，壳聚糖5~10份，麝香草酚1~3份，十二烷基硫酸钠1~2 份，聚乙烯蜡2?4份，二氧化钛Γ8份，硬脂酸盐4飞份，二月桂酸二丁基锡3飞份，阻燃 剂Γ3份。
6. 根据权利要求5所述的一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料，其特征在于：组分及各 组分的质量分数如下：聚酞胺纤维50份，山梨酸钾5份，苯甲酸4份，羟乙基十二烷基醇 5份，季戊四醇3份，壳聚糖8份，麝香草酚3份，十二烷基硫酸钠1份，聚乙烯蜡3份，二 氧化钛6份，硬脂酸盐5份，二月桂酸二丁基锡4份，阻燃剂2份。
7. 权利要求1~6中任意一项所述一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料的制备方法，其特 征在于：将各物料按比例加入到高速混合机中，75~95°C下混合30min，高速混合机转速为 25(T400rmp，挤出，冷却，牵引，切边，卷曲，包装得成品；其中：挤出工艺条件为：料筒温度 为7(T80°C，机颈温度为13(Tl60°C，模头温度为1KT130°C ;螺杆转速为2(T30rpm冷却温 度为 KT20°C。
8. 根据权利要求7所述的一种长效抑菌聚酞胺纤维复合材料的制备方法，其特征在 于：挤出工艺条件为：料筒温度为75°C，机颈温度为140°C，模头温度为125°C ;螺杆转速为 20rpm冷却温度为15°C。
【文档编号】C08K5/053GK104292816SQ201410521714
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】翟红波, 杨振枢, 韦洪屹 申请人:苏州博利迈新材料科技有限公司