一种抗菌氨纶纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及氨纶纤维制备技术领域，具体为一种抗菌氨纶纤维及其制备方法。
背景技术
氨纶弹性优异，而强度比乳胶丝高2-3倍，线密度也更细，并且更耐化学降解。氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好，氨纶纤维所以具有如此高的弹力是因为它的高分子链是由低熔点、无定型的"软"链段为母体和嵌在其中的高熔点、结晶的"硬"链段所组成。柔性链段分子链间以一定的交联形成一定的网状结构，由于分子链间相互作用力小，可以自由伸缩，造成大的伸长性能。
目前，抗菌氨纶纤维的生产方法主要有两种：一种是将预先抗菌剂与熔融的纤维混合直接拉丝，或者与聚合物配成混合溶液进行纺丝；另一种是将抗菌剂分散后，通过浸轧或浆料包裹的方法负载于纤维上；这两种生产方式得到的抗菌氨纶纤维抗菌性能都较差，抗菌氨纶纤维的抗菌时间较短，从而影响了抗菌氨纶纤维的质量。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗菌氨纶纤维及其制备方法，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种抗菌氨纶纤维，所述抗菌氨纶纤维由聚氨酯原液、抗菌剂与原料助剂组成，其中聚氨酯原液1000g、抗菌剂40g、原料助剂20g；
所述聚氨酯原液由以下重量份的成分组成：聚四亚甲基醚二醇20-24份、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯4-6份、N,N-二甲基乙酰胺30-40份、抗菌菊酯纤维3-5份、扩链剂1-2份；
所述抗菌剂由以下重量份的成分组成：天然竹纤维30-40份、板蓝根纤维18-22份、聚二甲基硅氧烷3-5份、银氨溶液1-2份、纳米氧化锌颗粒4-6份、铁镍合金纳米颗粒2-4份；
所述原料助剂由以下重量份的成分组成：光稳定剂3-5份、抗氧化剂4-6份、阻燃剂5-6份、表面活性剂1-2份。
优选的，所述聚氨酯原液由以下重量份的成分组成：聚四亚甲基醚二醇22份、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯5份、N,N-二甲基乙酰胺35份、抗菌菊酯纤维4份、扩链剂1.5份；
所述抗菌剂由以下重量份的成分组成：天然竹纤维35份、板蓝根纤维20份、聚二甲基硅氧烷4份、银氨溶液1.5份、纳米氧化锌颗粒5份、铁镍合金纳米颗粒3份；
所述原料助剂由以下重量份的成分组成：光稳定剂4份、抗氧化剂5份、阻燃剂5.5份、表面活性剂1.5份。
优选的，所述扩链剂为液体MOCA、乙二胺、N，N-二异丙基苯胺中的一种或者多种。
一种抗菌氨纶纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、将聚四亚甲基醚二醇和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯置于反应釜中反应一段时间，然后再加入N,N-二甲基乙酰胺稀释，继续搅拌，再加入抗菌菊酯纤维与扩链剂进行扩链反应，继续搅拌后恒温保存，即得到聚氨酯原液；
S2、将天然竹纤维、板蓝根纤维与聚二甲基硅氧烷混合后在常温下搅拌均匀，得到混合物A，再往混合物A中加入银氨溶液、纳米氧化锌颗粒与铁镍合金纳米颗粒，然后加热并搅拌，即可得抗菌剂；
S3、将光稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂与表面活性剂混合后在常温下搅拌均匀，即可得原料助剂；
S4、将抗菌剂加入到聚氨酯原液中，混合搅拌后，继续加入原料助剂搅拌，即可得到抗菌氨纶纺丝溶液；
S5、将抗菌氨纶纺丝溶液用计量泵向喷丝头输送，通过喷丝头挤压纺丝，即可得到抗菌氨纶纤维。
优选的，所述步骤1中反应釜中的温度为65-75℃，所述聚四亚甲基醚二醇和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯的搅拌时间为30-50min，加入N,N-二甲基乙酰胺之后搅拌时间为5-10min，加入抗菌菊酯纤维与扩链剂后搅拌时间为20-30min。
优选的，所述步骤2中常温下搅拌时间为40-50min，加热后的温度为65-75℃，加热后的搅拌时间为1-2h。
优选的，所述步骤3中搅拌时间为5-10min，搅拌速度为2000-3000r/min。
优选的，所述步骤4中抗菌剂与聚氨酯原液搅拌时间为30-60min，加入原料助剂后的搅拌时间为15-30min。
(三)有益效果
本发明提供了一种抗菌氨纶纤维及其制备方法。具备以下有益效果：
本发明中，通过合理的原料以及工艺流程，使得制备的抗菌氨纶纤维的抗菌时间得到了明显的延长，提高了抗菌氨纶纤维的各方面抗菌性能，并且制得的面料穿着舒适柔软，从而使得抗菌氨纶纤维的质量得到了提高，有利于企业的长期发展。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种抗菌氨纶纤维，该抗菌氨纶纤维由聚氨酯原液、抗菌剂与原料助剂组成，其中聚氨酯原液1000g、抗菌剂40g、原料助剂20g；
聚氨酯原液由以下重量份的成分组成：聚四亚甲基醚二醇20份、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯4份、N,N-二甲基乙酰胺30份、抗菌菊酯纤维3份、扩链剂1份，其中扩链剂为液体MOCA、乙二胺、N，N-二异丙基苯胺中的一种或者多种；
抗菌剂由以下重量份的成分组成：天然竹纤维30份、板蓝根纤维18份、聚二甲基硅氧烷3份、银氨溶液1份、纳米氧化锌颗粒4份、铁镍合金纳米颗粒2份；
原料助剂由以下重量份的成分组成：光稳定剂3份、抗氧化剂4份、阻燃剂5份、表面活性剂1份。
一种抗菌氨纶纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、将聚四亚甲基醚二醇和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯置于反应釜中反应一段时间，然后再加入N,N-二甲基乙酰胺稀释，继续搅拌，再加入抗菌菊酯纤维与扩链剂进行扩链反应，继续搅拌后恒温保存，即得到聚氨酯原液，其中反应釜中的温度为65-75℃，聚四亚甲基醚二醇和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯的搅拌时间为30-50min，加入N,N-二甲基乙酰胺之后搅拌时间为5-10min，加入抗菌菊酯纤维与扩链剂后搅拌时间为20-30min；
S2、将天然竹纤维、板蓝根纤维与聚二甲基硅氧烷混合后在常温下搅拌均匀，得到混合物A，再往混合物A中加入银氨溶液、纳米氧化锌颗粒与铁镍合金纳米颗粒，然后加热并搅拌，即可得抗菌剂，其中常温下搅拌时间为40-50min，加热后的温度为65-75℃，加热后的搅拌时间为1-2h；
S3、将光稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂与表面活性剂混合后在常温下搅拌均匀，即可得原料助剂，其中搅拌时间为5-10min，搅拌速度为2000-3000r/min；
S4、将抗菌剂加入到聚氨酯原液中，混合搅拌后，继续加入原料助剂搅拌，即可得到抗菌氨纶纺丝溶液，其中抗菌剂与聚氨酯原液搅拌时间为30-60min，加入原料助剂后的搅拌时间为15-30min；
S5、将抗菌氨纶纺丝溶液用计量泵向喷丝头输送，通过喷丝头挤压纺丝，即可得到抗菌氨纶纤维。
实施例二：
本发明实施例提供一种抗菌氨纶纤维，该抗菌氨纶纤维由聚氨酯原液、抗菌剂与原料助剂组成，其中聚氨酯原液1000g、抗菌剂40g、原料助剂20g；
聚氨酯原液由以下重量份的成分组成：聚四亚甲基醚二醇22份、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯5份、N,N-二甲基乙酰胺35份、抗菌菊酯纤维4份、扩链剂1.5份，其中扩链剂为液体MOCA、乙二胺、N，N-二异丙基苯胺中的一种或者多种；
抗菌剂由以下重量份的成分组成：天然竹纤维35份、板蓝根纤维20份、聚二甲基硅氧烷4份、银氨溶液1.5份、纳米氧化锌颗粒5份、铁镍合金纳米颗粒3份；
原料助剂由以下重量份的成分组成：光稳定剂4份、抗氧化剂5份、阻燃剂5.5份、表面活性剂1.5份。
一种抗菌氨纶纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、将聚四亚甲基醚二醇和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯置于反应釜中反应一段时间，然后再加入N,N-二甲基乙酰胺稀释，继续搅拌，再加入抗菌菊酯纤维与扩链剂进行扩链反应，继续搅拌后恒温保存，即得到聚氨酯原液，其中反应釜中的温度为65-75℃，聚四亚甲基醚二醇和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯的搅拌时间为30-50min，加入N,N-二甲基乙酰胺之后搅拌时间为5-10min，加入抗菌菊酯纤维与扩链剂后搅拌时间为20-30min；
S2、将天然竹纤维、板蓝根纤维与聚二甲基硅氧烷混合后在常温下搅拌均匀，得到混合物A，再往混合物A中加入银氨溶液、纳米氧化锌颗粒与铁镍合金纳米颗粒，然后加热并搅拌，即可得抗菌剂，其中常温下搅拌时间为40-50min，加热后的温度为65-75℃，加热后的搅拌时间为1-2h；
S3、将光稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂与表面活性剂混合后在常温下搅拌均匀，即可得原料助剂，其中搅拌时间为5-10min，搅拌速度为2000-3000r/min；
S4、将抗菌剂加入到聚氨酯原液中，混合搅拌后，继续加入原料助剂搅拌，即可得到抗菌氨纶纺丝溶液，其中抗菌剂与聚氨酯原液搅拌时间为30-60min，加入原料助剂后的搅拌时间为15-30min；
S5、将抗菌氨纶纺丝溶液用计量泵向喷丝头输送，通过喷丝头挤压纺丝，即可得到抗菌氨纶纤维。
实施例三：
本发明实施例提供一种抗菌氨纶纤维，该抗菌氨纶纤维由聚氨酯原液、抗菌剂与原料助剂组成，其中聚氨酯原液1000g、抗菌剂40g、原料助剂20g；
聚氨酯原液由以下重量份的成分组成：聚四亚甲基醚二醇24份、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯6份、N,N-二甲基乙酰胺40份、抗菌菊酯纤维5份、扩链剂2份，其中扩链剂为液体MOCA、乙二胺、N，N-二异丙基苯胺中的一种或者多种；
抗菌剂由以下重量份的成分组成：天然竹纤维40份、板蓝根纤维22份、聚二甲基硅氧烷5份、银氨溶液2份、纳米氧化锌颗粒6份、铁镍合金纳米颗粒4份；
原料助剂由以下重量份的成分组成：光稳定剂5份、抗氧化剂6份、阻燃剂6份、表面活性剂2份。
一种抗菌氨纶纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、将聚四亚甲基醚二醇和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯置于反应釜中反应一段时间，然后再加入N,N-二甲基乙酰胺稀释，继续搅拌，再加入抗菌菊酯纤维与扩链剂进行扩链反应，继续搅拌后恒温保存，即得到聚氨酯原液，其中反应釜中的温度为65-75℃，聚四亚甲基醚二醇和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯的搅拌时间为30-50min，加入N,N-二甲基乙酰胺之后搅拌时间为5-10min，加入抗菌菊酯纤维与扩链剂后搅拌时间为20-30min；
S2、将天然竹纤维、板蓝根纤维与聚二甲基硅氧烷混合后在常温下搅拌均匀，得到混合物A，再往混合物A中加入银氨溶液、纳米氧化锌颗粒与铁镍合金纳米颗粒，然后加热并搅拌，即可得抗菌剂，其中常温下搅拌时间为40-50min，加热后的温度为65-75℃，加热后的搅拌时间为1-2h；
S3、将光稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂与表面活性剂混合后在常温下搅拌均匀，即可得原料助剂，其中搅拌时间为5-10min，搅拌速度为2000-3000r/min；
S4、将抗菌剂加入到聚氨酯原液中，混合搅拌后，继续加入原料助剂搅拌，即可得到抗菌氨纶纺丝溶液，其中抗菌剂与聚氨酯原液搅拌时间为30-60min，加入原料助剂后的搅拌时间为15-30min；
S5、将抗菌氨纶纺丝溶液用计量泵向喷丝头输送，通过喷丝头挤压纺丝，即可得到抗菌氨纶纤维。
在本发明中，利用面料抗菌检测设备对上述三个实施例以及改进前的面料进行抗菌性能检测，得到不同面料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌与肺炎克雷伯氏菌的抗菌率，如下表1所示：
表1
同时，经面料抗菌检测设备检测，普通抗菌面料的抗菌时间为1-3年，本发明中制备的抗菌面料抗菌时间达到5年以上。
本发明中，通过合理的原料以及工艺流程，使得制备的抗菌氨纶纤维的抗菌时间得到了明显的延长，提高了抗菌氨纶纤维的各方面抗菌性能，并且制得的面料穿着舒适柔软，从而使得抗菌氨纶纤维的质量得到了提高，有利于企业的长期发展。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
