并列型多维卷曲PA66和PA6双组分抗菌纤维的制备方法

文献发布时间：2023-06-19 13:29:16

技术领域

本发明涉及一种纺织面料的制备方法，尤其涉及一种并列型多维卷曲PA66和PA6双组分抗菌纤维的制备方法。

背景技术

抗菌性能不足一直是化纤面料所面临的一个重大问题，目前已经有一些解决方案，例如从纤维的本源上来解决，可以制备涤纶、锦纶纤维，或添加抗菌剂制备抗菌纤维，基本可以满足面料的抗菌要求。但是，此类纤维也有不可弥补的缺陷：第一，价格较高，目前市场价格在5-10万/吨左右，这个价格对于传统纺织品来说成本较高；第二，力学性能差，目前针织面料越来越多，尤其是经编面料的应用越来越广泛，对机械性能要求较高，而添加抗菌剂的纤维的机械性能较差，限制了其应用范围。

目前，纺织面料采用最多的两种抗菌方式是抗菌纤维和抗菌剂后整理，其中抗菌纤维的制备技术还掌握在美日等发达国家手中。多数面料是采用抗菌剂后整理来实现抗菌性能，这种方式相对于使用抗菌纤维成本较低，但也存在不可避免的缺陷：1）附加污染，目前一般是采用抗菌剂后整理，增加了废水的污染程度，也增加了废水的处理难度；2）持久性不够，目前采用的抗菌剂后整理方式耐洗性不好，一般很少有能达到标准要求的耐洗性，不利于纺织品的出口，降低了纺织品的竞争优势，增加了贸易中的纠纷。

发明内容

本发明的目的是为解决目前抗菌纤维成本和力学、热学性能难以统一的难题，在不损害合成纤维物理和化学性能的基础上，不仅解决了合成纤维抗菌的问题，更通过PA66保持其机械性能，使其具备很好的编织性能，采用PA体系原料还可以赋予面料凉爽的感觉，并且由于其吸湿性好，穿着舒适感强，抗菌功能可以有效抑制并杀死因为出汗导致的细菌增生，特别适合春夏季服装面料的开发，增加了纤维及面料附加值的同时也扩展了其应用领域。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种并列型多维卷曲PA66和PA6双组分抗菌纤维的制备方法，包括如下步骤：

（1）双组分的选择：根据纤维的纺丝特性，选择同样的熔融纺丝方式，同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大，经过筛选选择了PA66作为维持纤维力学性能的基体材料，PA6作为抗菌功能负载基体进行纺丝；（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/2至2/1之间；（3）PA6抗菌功能材料制备：将具有抗菌功能的纳米银粉、纳米铜粉、纳米氧化亚铜、纳米氧化锌、纳米钨酸锌和纳米碳酸银中任一种的纳米功能粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为225-270℃，螺杆转速为100-500r/min，纳米功能粉体的粒径为50-300nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为0.1%-5%；（4）PA66/PA6双组分并列型复合纤维纺丝条件设置：双组分纺丝通过两个螺杆进行，对于PA66的螺杆温度设置为270-300℃之间，对于PA6的螺杆温度设置为240-270℃之间，视具体的PA66和PA6材料的熔点而定，一般规律是高于熔点25-40℃进行纺丝，纺丝速度低于普通纤维，为600-2600m/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了第三种抗菌方式，即采用并列型结构双组分纤维制备新的抗菌纤维，实现了复合纤维抗菌的均匀分布，纤维直径可以做到超细纤维，纤维可以做成浅色，永久性抗菌功能，PA66组分可以保持纤维本身的机械或力学性能，具有很好的编织性能，完全满足各种织造的要求，成本与抗菌剂后整理方式相当，减少了污染，降低了原料成本，可以扩大纺织品的出口，提升纺织品的附加值。

具体实施方式

现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明，本发明的应用并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通都将落入本发明的保护范围。

实施例1

（1）双组分的选择：根据纤维的纺丝特性，选择同样的熔融纺丝方式，同时纤维纺丝温度要体现一定的差异性且差异性不能太大，择了PA66作为维持纤维力学性能的基体材料，PA6作为抗菌功能负载基体进行纺丝；

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/2；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌氧化锌纳米粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为80nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为0.1%；

(4) PA66/PA6双组分并列型复合纤维纺丝条件设置：双组分纺丝通过两个螺杆进行，对于PA66的螺杆温度设置为283℃，对于PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为2000m/min。

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.72 cn/dtex，伸长：32%，满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米），可以开发服用和家纺用等各种面料。

实施例2

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/2；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌氧化锌纳米粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为80nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为0.5%；

（4）PA66/PA6双组分并列型复合纤维纺丝条件设置：双组分纺丝通过两个螺杆进行，对于PA66的螺杆温度设置为283℃，对于PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为2000m/min。

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.50cn/dtex，伸长：31%，满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米），可以开发服用和家纺用等各种面料。

实施例3

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/2；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌氧化锌纳米粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为80nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为1%；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.47cn/dtex，伸长：30%，满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米），可以开发服用和家纺用等各种面料。

实施例4

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/2；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌氧化锌纳米粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为80nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为2%；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.42cn/dtex，伸长：29%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。

实施例5

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/2；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌氧化锌纳米粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为80nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为3%；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.36cn/dtex，伸长：28%，满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米），可以开发服用和家纺用等各种面料。

实施例6

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/2；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌氧化锌纳米粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为80nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为4%；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.22cn/dtex，伸长：26%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。

实施例7

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/2；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌氧化锌纳米粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为80nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为5%；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.02cn/dtex，伸长：21%，不能满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。此时力学性能下降，考虑到抗菌性能的满足以及织造性能的要求，以添加4%氧化锌的PA6作为功能组分较合适。

实施例8

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/1；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.35cn/dtex，伸长：27%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。

实施例9

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为2/1；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.51cn/dtex，伸长：26%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。当PA66组分增加时，发现抗菌性能下降，综合考虑成本和性能，PA66与PA6的添加比为1:1时最佳。

实施例10

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/1；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌氧化亚铜纳米粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为80nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为0.1%；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.64cn/dtex，伸长：31%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。

实施例11

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/1；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.53cn/dtex，伸长：28%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。

实施例12

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/1；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.42cn/dtex，伸长：26%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。添加纳米氧化亚铜只需添加2%即可满足抗菌100%，但是氧化亚铜有颜色，纤维为金黄色，在染色上有所限制。

实施例13

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/1；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌纳米银粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为30nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为0.1%；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.62cn/dtex，伸长：30%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。

实施例14

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/1；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌纳米银粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为30nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为0.2%；

（4） PA66/PA6双组分并列型复合纤维纺丝条件设置：双组分纺丝通过两个螺杆进行，对于PA66的螺杆温度设置为283℃，对于PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为2000m/min。

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.60cn/dtex，伸长：30%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。

实施例15

（2）PA66和PA6比例的确认：两者按照质量比为1/1；

（3）PA6抗菌功能材料制备：将抗菌纳米银粉体与PA6聚酰胺材料通过双螺杆熔融共混挤出的方式制备成具有抗菌功能的纺丝级切片，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min，纳米功能粉体的粒径为80nm，纳米功能粉体在PA6功能切片中的含量按质量比为0.3%；

纤维的抗菌功能如下：

纤维的力学性能经测试为：强度：3.57cn/dtex，伸长：29%，可以满足各种织造方式的要求，单纤的直径为2D（7微米）。

纳米银的添加量需求最低，这是因为纳米银的粒径更小，且纳米银的抗菌能力更强，但是纳米银的价格相对也较高，是纳米氧化锌的十几倍，所以从成本上考虑，采用纳米氧化锌较合适，并且由于采用的是双组分，PA66可以起到纤维性能支撑的作用，因此虽然有较高的添加量，纤维可纺性依然不错，并且纤维为白色，可以满足织造和染色的需求。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
专利发明人：谭连江;黄然;刘水平;
专利申请人：台州康怡丝新材料科技有限责任公司;

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