首页 / 专利分类库 / 服装 / 衬衣;内衣;婴儿内衣;手帕 / 内衣 / 基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣

基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣

申请号 CN201810709728.X 申请日 2018-07-02 公开(公告)号 CN108783615A 公开(公告)日 2018-11-13
申请人 佛山市南海区佳妍内衣有限公司; 发明人 罗鼎明;
摘要 本 申请 涉及一种基于抗菌远红外聚酯 纤维 的内衣,包括内衣本体,该内衣本体由远红外内衣面料构成,该远红外内衣面料包括从外至内依次设置的外层、功能层、次内层和内层;所述外层为亲 水 层,所述内层为疏水层,所述次内层为导湿层;所述次内层为丙纶纤维编织而成,丙纶纤维为中空且在表面上设有毛细通孔;所述疏水层为丙纶纤维编织而成,所采用的丙纶纤维具有十字形横截面、T字形横截面或者Y字形横截面;所述功能层为远红外纤维层,通过远红外纤维编织而成,所述远红外纤维具体为一种具有抗菌、远红外发射性能的聚酯纤维。
权利要求

1.一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,包括内衣本体,其特征在于,该内衣本体由远红外内衣面料构成,该远红外内衣面料包括从外至内依次设置的外层、功能层、次内层和内层;所述外层为亲层,所述内层为疏水层,所述次内层为导湿层;所述次内层为丙纶纤维编织而成,丙纶纤维为中空且在表面上设有毛细通孔;所述疏水层为丙纶纤维编织而成,所采用的丙纶纤维具有十字形横截面、T字形横截面或者Y字形横截面;所述功能层为远红外纤维层,通过远红外纤维编织而成,所述远红外纤维具体为一种具有抗菌、远红外发射性能的聚酯纤维,该聚酯纤维以聚酯为基底,以抗菌剂、远红外发射剂为添加剂,通过熔融混纺制备得到;所述远红外发射剂包括:化锆纳米颗粒、二氧化纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球;所述抗菌剂包括:Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球。
2.根据权利要求1所述的一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,其特征在于,所述功能层上均布有沿厚度方向贯穿所述功能层的通气孔;通气孔的孔径不大于0.1mm,每平方米范围内所述通气孔的数量不小于200万个。
3.根据权利要求1所述的一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,其特征在于,所述聚酯纤维中,其原料按照质量百分比包括:3.8-7.3%的抗菌剂、6.2-11.8%的远红外发射剂、余量为聚酯。
4.根据权利要求3所述的一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,其特征在于,所述CuO/CuCo2O4中空球呈多孔、中空结构,粒径为1.5μm,该CuO/CuCo2O4中空球是由CuO和CuCo2O4纳米颗粒组装而成,其中,CuO和CuCo2O4纳米颗粒的粒径为50-100nm,CuO和CuCo2O4纳米颗粒摩尔比为3:2。
5.根据权利要求4所述的一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,其特征在于,所述聚酯纤维的制备过程:
步骤1、首先,按照乙醇和乙二醇的体积比为1:5,配置乙醇和乙二醇的混合溶剂45ml,然后,称取2mmol的六水合硝酸钴、2.5mmol的六水合硝酸溶解在上述混合溶剂中,磁搅拌5h形成透明溶液,搅拌环境为室温,随后,将透明溶液转移至含聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,将反应釜密封后放置于恒温烘箱中,在200℃保持12h,待自然冷却至室温,将反应生成的沉淀用去离子水和乙醇离心清洗5次,然后再90℃干燥箱中烘干12h,将干燥的样品置于830℃的弗炉中煅烧46min,得到CuO/CuCo2O4中空球;
然后,量取80ml蒸馏水,然后将0.2g的乙酸铜溶解在蒸馏水中,不断搅拌,再加入乙酸和乙酸锌,然后加入20ml乙醇,继续搅拌2h,然后超声15min,超声频率为1000W;再加入质量浓度为28%的水调节反应体系的pH值为8.2,然后继续超声1h,超声频率为900W,反应后,高速离心收集沉淀,其中高速转速为15000r/min,将沉淀用蒸馏水和乙醇分别清洗3次,然后再80℃真空干燥3h,得到Al-Zn-CuO复合纳米棒;
步骤2、按照质量比例,将Al-Zn-CuO复合纳米棒、CuO/CuCo2O4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中,充分搅拌均匀,得到抗菌浆料,然后将其烘干,在氮气保护下于535℃煅烧
6h,研磨成粉,即得抗菌剂;按照质量比例,将氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、CuO/CuCo2O4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中,充分搅拌均匀,得到远红外浆料,然后将其烘干,在氮气保护下于460℃煅烧4h,研磨成粉,即得远红外发射剂;
步骤3、首先,将抗菌剂、远红外发射剂和乙二醇混合,搅拌后在室温下超声5h,得到混合液;然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化,聚合,得到聚酯母粒;其中,酯化温度为270℃,压力280kPa,酯化率达到大于96.5%时进行缩聚反应,缩聚温度为290℃,抽真空至20MPa,缩聚至特性粘度为0.74分升/克时,出料,切料;将聚酯母粒熔融,然后送入过滤器进行过滤,经计量后,进入喷丝组件,再将喷出的丝束进行冷却、上油,经导辊后卷绕成预取向丝,其中,纺丝温度为273℃,纺丝速度为3500m/min;聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成聚酯纤维,其中,牵伸速度为500m/min,牵伸比为3.1,一辊温度为90℃,二辊温度为140℃。
6.根据权利要求1所述的一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,其特征在于,远红外发射剂中,所述氧化锆纳米颗粒粒径为100nm,所述二氧化钛纳米颗粒粒径为50nm;该远红外发射剂中,所述氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:8份、3份、5份。
7.根据权利要求1所述的一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,其特征在于,抗菌剂中,所述Al-Zn-CuO复合纳米棒长度为500nm,其为Al和Zn掺杂的CuO纳米棒,Al和Zn的掺杂质量分别为15%、7%;该抗菌剂中,所述Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:10份、7份。

说明书全文

基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣

技术领域

[0001] 本申请涉及内衣技术领域,尤其涉及一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣。

背景技术

[0002] 内衣是指贴身穿着的衣物。专利文献CN201106086Y中公开了一种保暖弹性针织内衣面料,包括内层、中间层、表面层,所述表面层为高支防缩羊毛纱,所述内层为高孔隙率涤纶纱,所述中间层为纶丝,所述氨纶丝在表面层和内层之间连接和间断连接,使内层和表面层之间形成保暖微气囊。上述专利文献中的内衣面料的保温效果、导湿排汗效果依然较差,并且不具备保健功能,因此现有的内衣面料的结构还存在可改进之处。发明内容
[0003] 本发明旨在提供一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,以解决上述提出问题。
[0004] 本发明的实施例中提供了一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,包括内衣本体,该内衣本体由远红外内衣面料构成,该远红外内衣面料包括从外至内依次设置的外层、功能层、次内层和内层;所述外层为亲层,所述内层为疏水层,所述次内层为导湿层;所述次内层为丙纶纤维编织而成,丙纶纤维为中空且在表面上设有毛细通孔;所述疏水层为丙纶纤维编织而成,所采用的丙纶纤维具有十字形横截面、T字形横截面或者Y字形横截面;所述功能层为远红外纤维层,通过远红外纤维编织而成,所述远红外纤维具体为一种具有抗菌、远红外发射性能的聚酯纤维,该聚酯纤维以聚酯为基底,以抗菌剂、远红外发射剂为添加剂,通过熔融混纺制备得到;所述远红外发射剂包括:化锆纳米颗粒、二氧化纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球;所述抗菌剂包括:Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球。
[0005] 本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
[0006] 本发明中,所述疏水层为丙纶纤维编织而成,所采用的丙纶纤维具有十字形横截面、T字形横截面或者Y字形横截面,从而能够在疏水层表面形成大量导汗槽,进一步导湿层为丙纶纤维编织而成,丙纶纤维为中空且在表面上设有毛细通孔,从而能够加强次内层的吸湿排汗及透气性能,功能层为远红外纤维层,远红外纤维层能够吸收人体自身向外散发的热量,并发射回人体需要的波长远红外线,促进血液循环并由保暖作用,因此使面料具有保健功能,并且增加了面料的保暖效果,在远红外纤维层上设置大量通气孔有利于汗排出由亲水层吸收,从而可使人体处于舒适的环境中,提高面料使用舒适性。
[0007] 本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。附图说明
[0008] 利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0009] 图1是本发明实施例中所述远红外内衣面料的剖视图;
[0010] 图中所示附图标记为:1-外层;2-功能层;3-次内层;4-内层。

具体实施方式

[0011] 这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0012] 本申请的实施例涉及一种基于抗菌远红外聚酯纤维的内衣,包括内衣本体,该内衣本体由远红外内衣面料构成,结合图1所示,该远红外内衣面料包括从外至内依次设置的外层1、功能层2、次内层3和内层4。
[0013] 所述外层1为亲水层,所述内层4为疏水层,所述次内层3为导湿层,所述功能层2为远红外纤维层,其上均布有沿厚度方向贯穿所述功能层2的通气孔,通气孔的孔径不大于0.1mm,每平方米范围内所述通气孔的数量不小于200万个,所述次内层3为丙纶纤维编织而成,丙纶纤维为中空且在表面上设有毛细通孔;所述疏水层为丙纶纤维编织而成,所采用的丙纶纤维具有十字形横截面、T字形横截面或者Y字形横截面。
[0014] 本发明中,所述疏水层为丙纶纤维编织而成,所采用的丙纶纤维具有十字形横截面、T字形横截面或者Y字形横截面,从而能够在疏水层表面形成大量导汗槽,进一步导湿层为丙纶纤维编织而成,丙纶纤维为中空且在表面上设有毛细通孔,从而能够加强次次内层的吸湿排汗及透气性能,功能层为远红外纤维层,远红外纤维层能够吸收人体自身向外散发的热量,并发射回人体需要的波长的远红外线,促进血液循环并由保暖作用,因此使面料具有保健功能,并且增加了面料的保暖效果,在远红外纤维层上设置大量通气孔有利于汗排出由亲水层吸收,从而可使面料内干爽不粘附在人体上,提高面料使用舒适性。
[0015] 远红外纤维是指在合成纤维的加工过程中,加入具有远红外线的发射体,制成纤维在使用过程中发射一定波长的远红外线,同时能够吸收阳光或人体等辐射的远红外线使自身温度升高,具有特殊的保健、理疗功能。其能与水分子及有机物产生共振面具有良好的热效应,因此具有良好的保暖性。
[0016] 本实施例中,所述疏水层的厚度为0.2-0.4mm,优选为0.3mm;
[0017] 所述功能层2的厚度为0.5-0.8mm,优选为0.7mm;
[0018] 所述亲水层厚度为0.8-1.5mm,优选为1.2mm;
[0019] 所述导湿层的厚度为0.3-0.5mm,优选为0.4mm。
[0020] 所述亲水层1由经纱纬纱交织而成,所述纬纱是竹纤维纱线纤维纱线相间设置,所述经纱为线,这样可保证亲水层的抗菌及吸水性。
[0021] 本发明中所述功能层2为远红外纤维层,通过远红外纤维编织而成,为了达到更好的技术效果,该远红外纤维具体为一种具有抗菌、远红外发射性能的聚酯纤维,纺丝过程中,通过在聚酯纤维中添加具有远红外和抗菌性能的纳米材料,使得聚酯纤维具有远红外发射和较高的抗菌性能;
[0022] 具体的,该聚酯纤维以聚酯为基底,以抗菌剂、远红外发射剂为添加剂,通过熔融混纺制备得到;在含量方面,其原料按照质量百分比包括:3.8-7.3%的抗菌剂、6.2-11.8%的远红外发射剂、余量为聚酯。
[0023] 该抗菌剂包括:Al-Zn-CuO复合纳米棒和分散剂;该远红外发射剂包括:氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和分散剂。
[0024] 本申请的技术方案中,创造性的将CuO/CuCo2O4中空球作为分散剂,该CuO/CuCo2O4中空球呈多孔、中空结构,粒径为1.5μm,该CuO/CuCo2O4中空球是由CuO和CuCo2O4纳米颗粒组装而成,其中,CuO和CuCo2O4纳米颗粒的粒径为50-100nm,CuO和CuCo2O4纳米颗粒摩尔比为3:2。本申请技术方案的分散剂CuO/CuCo2O4中空球为一种二元金属氧化物,二元金属氧化物是一种重要的功能材料,其在锂离子电池、超级电容器、磁存储介质、催化、化学传感器等领域具有广泛应用;然而,现有技术中,很少有将其作为功能性填料或载体用于聚酯纤维中,本申请的技术方案中,该抗菌剂和远红外发射剂中均包括分散剂CuO/CuCo2O4中空球,其具有空心结构,能够很容易的吸附纳米级添加剂并负载,并且,煅烧过程也能够促进这种结合,从而有效防止了添加剂在聚酯纤维中的团聚,起到了意料不到的技术效果。
[0025] 所述抗菌剂包括:Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球;其中,该Al-Zn-CuO复合纳米棒长度为500nm,其为Al和Zn掺杂的CuO纳米棒,Al和Zn的掺杂质量分别为15%、7%。该抗菌剂中,所述Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:10份、7份。
[0026] 氧化纳米结构是一种半导体纳米材料,其在气敏传感器、磁存储介质、太阳能转换、半导体、光学、高温超导等领域具有广泛应用,氧化铜作为一种重要的工业材料,制备其新颖结构的纳米氧化物可以获得具有孔结构和高比表面积的新材料,无机抗菌剂现已被广泛用于食品保鲜、安全化妆品、医疗器械、水处理等领域。然而,本领域中,还没有将上述掺杂氧化铜纳米材料作为抗菌剂添加到聚酯纤维中的技术方案,本发明技术方案中,通过将Al-Zn-CuO复合纳米棒与CuO/CuCo2O4中空球混合、煅烧,得到抗菌剂,然后再将其加入聚酯纤维中,在上述混合、煅烧过程中,该Al-Zn-CuO复合纳米棒能够与CuO/CuCo2O4中空球结合,共同起到抗菌效果,煅烧过程同时增加了复合材料的抗菌性能,起到了意料不到的技术效果。
[0027] 所述远红外发射剂包括:氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球;其中,所述氧化锆纳米颗粒粒径为100nm,所述二氧化钛纳米颗粒粒径为50nm。该远红外发射剂中,所述氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:8份、3份、5份。
[0028] 本申请技术方案中,将氧化锆、二氧化钛纳米颗粒与CuO/CuCo2O4中空球混合、煅烧,得到远红外发射剂,得益于二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球的添加,该远红外发射剂具有良好的远红外发射性能,取得了意料不到的有益效果。
[0029] 下面结合实施例对本发明做出进一步说明。
[0030] 实施例1
[0031] 一种具有抗菌、远红外发射性能的聚酯纤维,该聚酯纤维以聚酯为基底,以抗菌剂、远红外发射剂为添加剂,通过熔融混纺制备得到;具体来说,在含量方面,其原料按照质量百分比包括:3.8%的抗菌剂、6.2%的远红外发射剂、余量为聚酯。
[0032] 所述远红外发射剂包括:氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球;其中,所述氧化锆纳米颗粒粒径为100nm,所述二氧化钛纳米颗粒粒径为50nm;该远红外发射剂中,所述氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:8份、3份、5份。
[0033] 所述抗菌剂包括:Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球;其中,该Al-Zn-CuO复合纳米棒长度为500nm,其为Al和Zn掺杂的CuO纳米棒,Al和Zn的掺杂质量分别为15%、7%;该抗菌剂中,所述Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:10份、7份。
[0034] 其中,该CuO/CuCo2O4中空球作为分散剂,该CuO/CuCo2O4中空球呈多孔、中空结构,粒径为1.5μm,该CuO/CuCo2O4中空球是由CuO和CuCo2O4纳米颗粒组装而成,其中,CuO和CuCo2O4纳米颗粒的粒径为50-100nm,CuO和CuCo2O4纳米颗粒摩尔比为3:2。
[0035] 如下为所述聚酯纤维的制备过程:
[0036] 步骤1、首先,按照乙醇和乙二醇的体积比为1:5,配置乙醇和乙二醇的混合溶剂45ml,然后,称取2mmol的六水合硝酸钴、2.5mmol的六水合硝酸铜溶解在上述混合溶剂中,磁搅拌5h形成透明溶液,搅拌环境为室温,随后,将透明溶液转移至含聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,将反应釜密封后放置于恒温烘箱中,在200℃保持12h,待自然冷却至室温,将反应生成的沉淀用去离子水和乙醇离心清洗5次,然后再90℃干燥箱中烘干12h,将干燥的样品置于830℃的弗炉中煅烧46min,得到CuO/CuCo2O4中空球;
[0037] 然后,量取80ml蒸馏水,然后将0.2g的乙酸铜溶解在蒸馏水中,不断搅拌,再加入乙酸和乙酸锌,然后加入20ml乙醇,继续搅拌2h,然后超声15min,超声频率为1000W;再加入质量浓度为28%的氨水调节反应体系的pH值为8.2,然后继续超声1h,超声频率为900W,反应后,高速离心收集沉淀,其中高速转速为15000r/min,将沉淀用蒸馏水和乙醇分别清洗3次,然后再80℃真空干燥3h,得到Al-Zn-CuO复合纳米棒;
[0038] 步骤2、按照质量比例,将Al-Zn-CuO复合纳米棒、CuO/CuCo2O4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中,充分搅拌均匀,得到抗菌浆料,然后将其烘干,在氮气保护下于535℃煅烧6h,研磨成粉,即得抗菌剂;按照质量比例,将氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、CuO/CuCo2O4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中,充分搅拌均匀,得到远红外浆料,然后将其烘干,在氮气保护下于460℃煅烧4h,研磨成粉,即得远红外发射剂;
[0039] 步骤3、首先,将抗菌剂、远红外发射剂和乙二醇混合,搅拌后在室温下超声5h,得到混合液;然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化,聚合,得到聚酯母粒;其中,酯化温度为270℃,压力280kPa,酯化率达到大于96.5%时进行缩聚反应,缩聚温度为290℃,抽真空至20MPa,缩聚至特性粘度为0.74分升/克时,出料,切料;将聚酯母粒熔融,然后送入过滤器进行过滤,经计量后,进入喷丝组件,再将喷出的丝束进行冷却、上油,经导辊后卷绕成预取向丝,其中,纺丝温度为273℃,纺丝速度为3500m/min;聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成聚酯纤维,其中,牵伸速度为500m/min,牵伸比为3.1,一辊温度为90℃,二辊温度为140℃。
[0040] 测定本实施例中聚酯纤维的抗菌性能:
[0041] 抗菌性测试是按照国标GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》第三部分,对纤维进行抗菌测试,对照样采用100%纯棉织物,菌种选择金黄色葡萄球菌ATCC 6538,大肠杆菌8099,白色念珠菌ATCC 10231,试样灭菌方式为高压蒸汽121℃下灭菌15min,计算抑菌率公式为:Y=(WT-QT)/WT×100%,其中,Y为试样的抑菌率,WT为对照样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值,QT为试验样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值。
[0042] 测试结果表明,本实施例的聚酯纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的的抑菌率达到99%,标准规定对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70%,或对白色念珠菌的的抑菌率≥60%时,样品具有抗菌效果,从测试结果可以得出,本实施例中的聚酯纤维具有良好的抑菌效果;
[0043] 测试本实施例中聚酯纤维的远红外发射性能:
[0044] 通过测定本实施例中聚酯纤维的法向发射率来表征纤维的远红外辐射性能,检验结果表明其法向发射率为0.93,根据本领域关于远红外性能评标准,法向发射率大于等于0.8即可评定为远红外纺织品,本实施例中的复合纤维符合标准要求。
[0045] 实施例2
[0046] 一种具有抗菌、远红外发射性能的聚酯纤维,该聚酯纤维以聚酯为基底,以抗菌剂、远红外发射剂为添加剂,通过熔融混纺制备得到;具体来说,在含量方面,其原料按照质量百分比包括:5.9%的抗菌剂、9.6%的远红外发射剂、余量为聚酯。
[0047] 所述远红外发射剂包括:氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球;其中,所述氧化锆纳米颗粒粒径为100nm,所述二氧化钛纳米颗粒粒径为50nm;该远红外发射剂中,所述氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:8份、3份、5份。
[0048] 所述抗菌剂包括:Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球;其中,该Al-Zn-CuO复合纳米棒长度为500nm,其为Al和Zn掺杂的CuO纳米棒,Al和Zn的掺杂质量分别为15%、7%;该抗菌剂中,所述Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:10份、7份。
[0049] 其中,该CuO/CuCo2O4中空球作为分散剂,该CuO/CuCo2O4中空球呈多孔、中空结构,粒径为1.5μm,该CuO/CuCo2O4中空球是由CuO和CuCo2O4纳米颗粒组装而成,其中,CuO和CuCo2O4纳米颗粒的粒径为50-100nm,CuO和CuCo2O4纳米颗粒摩尔比为3:2。
[0050] 如下为所述聚酯纤维的制备过程:
[0051] 步骤1、首先,按照乙醇和乙二醇的体积比为1:5,配置乙醇和乙二醇的混合溶剂45ml,然后,称取2mmol的六水合硝酸钴、2.5mmol的六水合硝酸铜溶解在上述混合溶剂中,磁力搅拌5h形成透明溶液,搅拌环境为室温,随后,将透明溶液转移至含聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,将反应釜密封后放置于恒温烘箱中,在200℃保持12h,待自然冷却至室温,将反应生成的沉淀用去离子水和乙醇离心清洗5次,然后再90℃干燥箱中烘干12h,将干燥的样品置于830℃的马弗炉中煅烧46min,得到CuO/CuCo2O4中空球;
[0052] 然后,量取80ml蒸馏水,然后将0.2g的乙酸铜溶解在蒸馏水中,不断搅拌,再加入乙酸铝和乙酸锌,然后加入20ml乙醇,继续搅拌2h,然后超声15min,超声频率为1000W;再加入质量浓度为28%的氨水调节反应体系的pH值为8.2,然后继续超声1h,超声频率为900W,反应后,高速离心收集沉淀,其中高速转速为15000r/min,将沉淀用蒸馏水和乙醇分别清洗3次,然后再80℃真空干燥3h,得到Al-Zn-CuO复合纳米棒;
[0053] 步骤2、按照质量比例,将Al-Zn-CuO复合纳米棒、CuO/CuCo2O4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中,充分搅拌均匀,得到抗菌浆料,然后将其烘干,在氮气保护下于535℃煅烧6h,研磨成粉,即得抗菌剂;按照质量比例,将氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、CuO/CuCo2O4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中,充分搅拌均匀,得到远红外浆料,然后将其烘干,在氮气保护下于460℃煅烧4h,研磨成粉,即得远红外发射剂;
[0054] 步骤3、首先,将抗菌剂、远红外发射剂和乙二醇混合,搅拌后在室温下超声5h,得到混合液;然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化,聚合,得到聚酯母粒;其中,酯化温度为270℃,压力280kPa,酯化率达到大于96.5%时进行缩聚反应,缩聚温度为290℃,抽真空至20MPa,缩聚至特性粘度为0.74分升/克时,出料,切料;将聚酯母粒熔融,然后送入过滤器进行过滤,经计量后,进入喷丝组件,再将喷出的丝束进行冷却、上油,经导辊后卷绕成预取向丝,其中,纺丝温度为273℃,纺丝速度为3500m/min;聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成聚酯纤维,其中,牵伸速度为500m/min,牵伸比为3.1,一辊温度为90℃,二辊温度为140℃。
[0055] 测定本实施例中聚酯纤维的抗菌性能:
[0056] 抗菌性测试是按照国标GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》第三部分,对纤维进行抗菌测试,对照样采用100%纯棉织物,菌种选择金黄色葡萄球菌ATCC 6538,大肠杆菌8099,白色念珠菌ATCC 10231,试样灭菌方式为高压蒸汽121℃下灭菌15min,计算抑菌率公式为:Y=(WT-QT)/WT×100%,其中,Y为试样的抑菌率,WT为对照样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值,QT为试验样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值。
[0057] 测试结果表明,本实施例的聚酯纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的的抑菌率达到99%,标准规定对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70%,或对白色念珠菌的的抑菌率≥60%时,样品具有抗菌效果,从测试结果可以得出,本实施例中的聚酯纤维具有良好的抑菌效果;
[0058] 测试本实施例中聚酯纤维的远红外发射性能:
[0059] 通过测定本实施例中聚酯纤维的法向发射率来表征纤维的远红外辐射性能,检验结果表明其法向发射率为0.94,根据本领域关于远红外性能评标准,法向发射率大于等于0.8即可评定为远红外纺织品,本实施例中的复合纤维符合标准要求。
[0060] 实施例3
[0061] 一种具有抗菌、远红外发射性能的聚酯纤维,该聚酯纤维以聚酯为基底,以抗菌剂、远红外发射剂为添加剂,通过熔融混纺制备得到;具体来说,在含量方面,其原料按照质量百分比包括:7.3%的抗菌剂、11.8%的远红外发射剂、余量为聚酯。
[0062] 所述远红外发射剂包括:氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球;其中,所述氧化锆纳米颗粒粒径为100nm,所述二氧化钛纳米颗粒粒径为50nm;该远红外发射剂中,所述氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:8份、3份、5份。
[0063] 所述抗菌剂包括:Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球;其中,该Al-Zn-CuO复合纳米棒长度为500nm,其为Al和Zn掺杂的CuO纳米棒,Al和Zn的掺杂质量分别为15%、7%;该抗菌剂中,所述Al-Zn-CuO复合纳米棒和CuO/CuCo2O4中空球的质量份数分别为:10份、7份。
[0064] 其中,该CuO/CuCo2O4中空球作为分散剂,该CuO/CuCo2O4中空球呈多孔、中空结构,粒径为1.5μm,该CuO/CuCo2O4中空球是由CuO和CuCo2O4纳米颗粒组装而成,其中,CuO和CuCo2O4纳米颗粒的粒径为50-100nm,CuO和CuCo2O4纳米颗粒摩尔比为3:2。
[0065] 如下为所述聚酯纤维的制备过程:
[0066] 步骤1、首先,按照乙醇和乙二醇的体积比为1:5,配置乙醇和乙二醇的混合溶剂45ml,然后,称取2mmol的六水合硝酸钴、2.5mmol的六水合硝酸铜溶解在上述混合溶剂中,磁力搅拌5h形成透明溶液,搅拌环境为室温,随后,将透明溶液转移至含聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,将反应釜密封后放置于恒温烘箱中,在200℃保持12h,待自然冷却至室温,将反应生成的沉淀用去离子水和乙醇离心清洗5次,然后再90℃干燥箱中烘干12h,将干燥的样品置于830℃的马弗炉中煅烧46min,得到CuO/CuCo2O4中空球;
[0067] 然后,量取80ml蒸馏水,然后将0.2g的乙酸铜溶解在蒸馏水中,不断搅拌,再加入乙酸铝和乙酸锌,然后加入20ml乙醇,继续搅拌2h,然后超声15min,超声频率为1000W;再加入质量浓度为28%的氨水调节反应体系的pH值为8.2,然后继续超声1h,超声频率为900W,反应后,高速离心收集沉淀,其中高速转速为15000r/min,将沉淀用蒸馏水和乙醇分别清洗3次,然后再80℃真空干燥3h,得到Al-Zn-CuO复合纳米棒;
[0068] 步骤2、按照质量比例,将Al-Zn-CuO复合纳米棒、CuO/CuCo2O4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中,充分搅拌均匀,得到抗菌浆料,然后将其烘干,在氮气保护下于535℃煅烧6h,研磨成粉,即得抗菌剂;按照质量比例,将氧化锆纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、CuO/CuCo2O4中空球和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中,充分搅拌均匀,得到远红外浆料,然后将其烘干,在氮气保护下于460℃煅烧4h,研磨成粉,即得远红外发射剂;
[0069] 步骤3、首先,将抗菌剂、远红外发射剂和乙二醇混合,搅拌后在室温下超声5h,得到混合液;然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化,聚合,得到聚酯母粒;其中,酯化温度为270℃,压力280kPa,酯化率达到大于96.5%时进行缩聚反应,缩聚温度为290℃,抽真空至20MPa,缩聚至特性粘度为0.74分升/克时,出料,切料;将聚酯母粒熔融,然后送入过滤器进行过滤,经计量后,进入喷丝组件,再将喷出的丝束进行冷却、上油,经导辊后卷绕成预取向丝,其中,纺丝温度为273℃,纺丝速度为3500m/min;聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成聚酯纤维,其中,牵伸速度为500m/min,牵伸比为3.1,一辊温度为90℃,二辊温度为140℃。
[0070] 测定本实施例中聚酯纤维的抗菌性能:
[0071] 抗菌性测试是按照国标GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》第三部分,对纤维进行抗菌测试,对照样采用100%纯棉织物,菌种选择金黄色葡萄球菌ATCC 6538,大肠杆菌8099,白色念珠菌ATCC 10231,试样灭菌方式为高压蒸汽121℃下灭菌15min,计算抑菌率公式为:Y=(WT-QT)/WT×100%,其中,Y为试样的抑菌率,WT为对照样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值,QT为试验样18h震荡接触后烧瓶内活菌浓度的平均值。
[0072] 测试结果表明,本实施例的聚酯纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的的抑菌率达到99%,标准规定对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70%,或对白色念珠菌的的抑菌率≥60%时,样品具有抗菌效果,从测试结果可以得出,本实施例中的聚酯纤维具有良好的抑菌效果;
[0073] 测试本实施例中聚酯纤维的远红外发射性能:
[0074] 通过测定本实施例中聚酯纤维的法向发射率来表征纤维的远红外辐射性能,检验结果表明其法向发射率为0.93,根据本领域关于远红外性能评标准,法向发射率大于等于0.8即可评定为远红外纺织品,本实施例中的复合纤维符合标准要求。
[0075] 以上所述仅为本发明的较佳方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
QQ群二维码
意见反馈