专利名称：一种抗菌导湿涤纶纤维及其制备方法和应用的制作方法 涤纶(PET)纤维因其成本低、性能优良、用途广泛，日益受到人们重视。从1953年美国人开始生产涤纶，到2002年，全世界涤纶纤维总产量为1882.5万吨，其中长丝1071.9万吨。涤纶已成为运用最为广泛的纤维。近几年人们对PET纤维提出了许多改性方法使织造织物及服装更具有穿着的舒适性和卫生性。但长期以来PET纤维不能实现多种功能性共存，限制了织物品种的多样化。近年来，有关PET纤维异形化导湿和抗菌性能的提高的研究已分别有了突破性的进展，但如何将这两项功能有机结合，实现纤维异形化导湿与高效抗菌的统一，尽管已引起了国内外学者的关注，但迄今未见有任何的报道。通常解决涤纶纤维导湿的途径有以下几种一种是通过共聚(包括接枝和嵌段共聚)、共混、表面涂层等方法内引入亲水性基团；另一种是改变纤维截面形状(三叶型、十字、王字、中空等)减少单丝特数以及使纤维内部具有微孔形结构，其目的是改变涤纶光滑完整的表面结构，利用微孔毛细吸水原理，增大比表面积。实际应用中，除单独使用这两类方法外，还有将此两种方法相结合并用的趋势。同时在织造工艺方面各种织法的不同对于织物导湿能力也有很大的影响。在此基础上发展细旦化纤维也可以明显提高纤维导湿能力。如何将这些工艺合理结合，在控制工艺复杂程度和成本的基础上最大限度提高导湿能力，无论冷、热，都能给人以舒适的感觉，已提到了议事日程。当前涤纶抗菌纤维改性方法可以归纳为以下四个方面。一是采用化学技术，将抗菌基团接枝到纤维表面的反应基上。对于不具备反应基的物质，要引入反应基，使纤维具备化学改性的条件。二是采用物理改性技术，使抗菌剂渗入纤维表层较深部位。比如，开发表面粗糙的微孔化的纤维，在后整理时有利于抗菌剂渗入纤维表层以下。还可以在纺丝过程中把抗菌剂掺加到纺丝油剂之内，抗菌剂在纤维的冷凝收缩和牵伸收缩时能包容在表层以下的部位。三是把抗菌剂与涤纶切片共混后纺出纤维，这是开发抗菌纤维的主要的手段。一般讲，涤纶多采用无机抗菌剂用熔融纺丝法，有机抗菌剂则多用在后处理方面。最后，也即方法四是复合纺丝技术。对于芯鞘纤维，抗菌剂可以只掺加到鞘层中，这不仅节省原料，而且有利于保持纤维的基本性能。对于并列纤维，掺有抗菌剂的聚合物可以作为并列的一个成分。如以下文献报道的技术1.戴晋明，张蕊萍；抗菌材料在纺织品中的应用；化纤与纺织技术，2005年3月，第1期；P31-34；2.李燕飞，安玉山；抗菌剂和抗菌织物加工方法及展望；山东纺织科技，2003年第6期；P45-48；3.纪旭，熊金钰；抗菌剂研究进展；实用药物与临床2005年第8卷第1期；P45-474.师利芬，张一心；抗菌纤维及其最新研究进展；纺织科技进展2005年第1期；P4-6；5.石宏亮；利用纳米技术开发抗菌纤维的探讨；产业用纺织品；2001年第6期；P13-15；6.虞振飞，刘吉平；纳米无机抗菌剂的分类与抗菌机理研究；中国个体防护装备，2004年第3期；P10-13；7.卢滇楠周轩榕邢晓东王晓工刘铮；表面接枝季铵盐型聚合物的纤维素纤维--灭菌机理研究；高分子学报，2004年01期；以上文献报道基本上仅限于单方面的对纤维进行导湿或者抗菌的改性，不能解决如何将两者有机结合的整个工艺。
本发明需要解决的技术问题是公开一种抗菌导湿涤纶纤维及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。本发明通过设计共混、纺丝-牵伸工艺控制改性抗菌粉体在异形PET纤维内部的抗菌有效成分分散相尺寸达到纳米级，从而在一定的添加比例下，提高了抗菌粉体的作用面，进而有效的提高了PET纤维的抗菌性，并通过使用特殊孔型的喷丝板纺丝提高了纤维的异形度、孔隙率、导湿性能同时保持纤维刚性及其它物理机械性能。有效的实现了涤纶纤维抗菌性与异形导湿性的有机统一。本发明的技术是这样实现的一种抗菌导湿涤纶纤维，其特征在于，所述纤维由0.5～3份(重量)改性抗菌添加剂，和99.5～97份(重量)涤纶成纤树脂组成。所述的改性抗菌添加剂为一种以氧化锆(ZrO2)为载体，负载有Ag离子的抗菌粉体，并含有P2O5，由上海大学提供，牌号为CYK-302，组分的重量比为Ag∶P2O5∶ZrO2＝0.05～0.1∶1～1.05∶1～1.05；所述的涤纶成纤树脂为商业化的涤纶成纤树脂，可选用浙江大普化纤集团制备的PET成纤树脂，分子量为20000；本发明的制备方法包括如下步骤按重量比将改性抗菌添加剂和涤纶成纤树脂经过双螺杆共混，共混温度250～270℃，螺杆转速100～200rpm、挤出、切粒制备出抗菌导湿涤纶纤维专用树脂切片；将上述切片经异形纺丝板纺丝-牵伸两步法制备出具有抗菌导湿异形特征的涤纶纤维。
纺丝条件纺丝温度270～300℃，纺丝速度700～1200m/min；牵伸条件热盘温度75～85℃，热板温度150～160℃，牵伸倍数3～4倍。
异形纺丝板由上海铱钠喷丝板有限公司制作。
采用上述方法制备的抗菌导湿纤维，纤度＜3.0dtex，强度＞3.4cN/dtex，1％伸长时模量可达95.33cN/dtex；改性抗菌粉体载体平均分尺寸750nm，抗菌率高于90％，灰份＞94.7％；纤维异形度为37.4％，纤维间孔隙率可达40.9％。导湿率较普通纤度涤纶提高10％以上30分钟爬高＞8.0cm；15分钟快干率超过99％。
采用上述方法制备的抗菌导湿纤维可应用于制备医用抗菌服、舒适抗菌内衣内裤、导湿抗菌袜、寝室用品等服用领域、装饰领域和产业领域。

实施例1原料配比

制备步骤按重量比将改性抗菌粉体1份、PET成纤树脂99份，经上海化工机械四厂SQ-2型塑料造粒机共混(共混温度260℃，螺杆转速，100rpm)、挤出、切粒制备出抗菌导湿纤维专用树脂切片。
将上述切片经异形喷丝板纺丝——牵伸两步法制备出具有抗菌纳米尺度分散的高导湿PET异形纤维。纺丝条件纺丝板(上海铱钠喷丝板有限公司PRB100-36孔-+字形0.8mm孔径)，日本ABE公司复合纺丝机，纺丝温度280℃，纺丝速度800m/min，喷丝孔数为36孔。牵伸条件德国Barmag牵伸机，热盘温度75～85℃，热板温度150～160℃，牵伸倍数3.5倍。
采用上述方法制备的抗菌导湿纤维，采用文献规定的方法进行检测，结果如下纤度＜3.0dtex，强度可高达3.4cN/dtex，1％伸长时模量可达95.33cN/dtex((依据中华人民共和国纺织行业标准和测试标准GB/T14343-2003；FZ/T50002-1991)；改性抗菌Ag离子载体在PET基体中平均分散相尺寸＜400nm，抗菌Ag离子＜100nm(电子显微分析)。纤维异形度为37.4％，纤维间孔隙率可达40.9％(化学纤维异形度试验方法FZ/T50002-1991)，导湿率较普通纤度涤纶提高10％以上(依据中华人民共和国纺织行业标准和测试标准JISL1096-19906.26.1.A)；30分钟爬高＞8.0cm(根据中华人民共和国纺织行业标准和纺织品毛细效应试验方法ZB W 04019-90)；15分钟快干率超过99％(根据中华人民共和国纺织行业标准和测试标准JISL1096-19906.25.1A)。
实施例2原料配比

制备步骤按重量比将改性抗菌粉体1.5份、PET成纤树脂98.5份，经上海化工机械四厂SQ-2型塑料造粒机共混(共混温度260℃，螺杆转速，100rpm)、挤出、切粒制备出抗菌导湿纤维专用树脂切片。
将上述切片经异形喷丝板纺丝——牵伸两步法制备出具有抗菌纳米尺度分散的高导湿PET异形纤维。纺丝条件纺丝板(上海铱钠喷丝板有限公司PRB100-36孔-+字形0.8mm孔径)日本ABE公司复合纺丝机，纺丝温度283℃，纺丝速度1000m/min，喷丝孔数为48孔。牵伸条件德国Barmag牵伸机，热盘温度78～88℃，热板温度150～170℃，牵伸倍数3.5倍。
采用上述方法制备的抗菌导湿纤维，采用文献规定的方法进行检测，结果如下纤度＜2.4dtex，强度可高达3.56cN/dtex，1％伸长时模量可达105.33cN/dtex(依据中华人民共和国纺织行业标准和测试标准GB/T14343-2003；FZ/T50002-1991)；改性抗菌Ag离子载体在PET基体中平均分散相尺寸＜400nm，抗菌Ag离子＜100nm(电子显微分析)。纤维异形度为28.4％，纤维间孔隙率可达35.4％，(化学纤维异形度试验方法FZ/T 50002-1991)导湿率较普通纤度涤纶提高10％以上(依据中华人民共和国纺织行业标准和测试标准JISL1096-19906.26.1.A)30分钟爬高＞7.8cm(根据中华人民共和国纺织行业标准和纺织品毛细效应试验方法ZB W 04019-90)；15分钟快干率超过99％(根据中华人民共和国纺织行业标准和测试标准JISL1096-19906.25.1A)。
实施例3原料配比

制备步骤按重量比将改性抗菌粉体0.8份、PET成纤树脂99.2份，经上海化工机械四厂SQ-2型塑料造粒机共混(共混温度260℃，螺杆转速，100rpm)、挤出、切粒制备出抗菌导湿纤维专用树脂切片。
将上述切片经异形喷丝板纺丝——牵伸两步法制备出具有抗菌纳米尺度分散的高导湿PET异形纤维。纺丝条件纺丝板(上海铱钠喷丝板有限公司PRB100-36孔-+字形0.8mm孔径)日本ABE公司复合纺丝机，纺丝温度279℃，纺丝速度900m/min，喷丝孔数为36孔。牵伸条件德国Barmag牵伸机，热盘温度75～85℃，热板温度150～160℃，牵伸倍数3.3倍。
采用上述方法制备的抗菌导湿纤维，采用文献规定的方法进行检测，结果如下纤度＜3.2dtex，强度可高达3.2cN/dtex，1％伸长时模量可达94.33cN/dtex((依据中华人民共和国纺织行业标准和测试标准GB/T14343-2003；FZ/T50002-1991)；改性抗菌Ag离子载体在PET基体中平均分散相尺寸＜400nm，抗菌Ag离子＜100nm(电子显微分析)。纤维异形度为34.4％，纤维间孔隙率可达37％(化学纤维异形度试验方法FZ/T50002-1991)，导湿率较普通纤度涤纶提高10％以上(依据中华人民共和国纺织行业标准和测试标准JISL1096-19906.26.1.A)；30分钟爬高＞7.5cm(根据中华人民共和国纺织行业标准和纺织品毛细效应试验方法ZB W 04019-90)；15分钟快干率超过99％(根据中华人民共和国纺织行业标准和测试标准JISL1096-19906.25.1A)。


本发明公开了一种抗菌导湿涤纶纤维及其制备方法和应用。本发明公开的抗菌导湿涤纶纤维，由0.5～3份(重量)改性抗菌添加剂和99.5～97份(重量)涤纶成纤树脂组成；所述的纤维的纤度＜3.0dtex，强度＞3.4cN/dtex，1％伸长时模量可达95.33cN/dtex；抗菌率高于90％，灰份＞94.7％；纤维异形度为37.4％，纤维间孔隙率可达40.9％。导湿率较普通纤度涤纶提高10％以上30分钟爬高＞8.0cm；15分钟快干率超过99％；该抗菌导湿纤维可应用于制备医用抗菌服、舒适抗菌内衣内裤、导湿抗菌袜、寝室用品等服用领域、装饰领域和产业领域。