抑菌剂、远红外线发射剂、母粒和纤维及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种抑菌剂、远红外线发射剂、母粒和纤维及其制造方法，特别涉及一种具有抗菌和远红外发射功能的母粒、纤维及其制造方法，属于纺织技术领域。
背景技术
随着现代工业技术的快速发展，纺织行业的技术也在日新月异地进步，继差别化纤维之后，近年来又出现了多种功能性的纤维，例如具有较好抑菌效果的纤维等等，同时，具有保健作用的远红外线发射纤维等其它纤维也迫切需要产生。
但是，目前的抑菌纤维抑菌效果低下，且抑菌功能以浸渍和涂附的方式赋予纤维织物，经过多次水洗后，功能就会逐渐消失，持久性差；虽然现有技术中也有采用通过特殊的纺丝加工工艺将具有各种功能的母粒例如抗菌剂等均匀地混合到成纤聚合物中制备纤维的方法，但该方法只能制备具有单一功能的纤维，而无法很好地将具有多功能的高效固相无机物质如具有抑菌功能和保健作用等多种功能的固相无机物质同时加入到成纤聚合物中制备具有多种功能的高速纺的合成纤维。
【发明内容】
本发明实施例提供了一种抑菌剂，该抑菌剂至少包括：
硝酸银混合物，占抑菌剂重量百分比为54-70％，其中，所述硝酸银混合物中包括占抑菌剂重量百分比为36-40％的硝酸银和占抑菌剂重量百分比为18-30％的纳米级沸石；所述硝酸银以硝酸银水溶液的形式存在；
氧化钛，占抑菌剂重量百分比为15-23％；
氧化锌，占抑菌剂重量百分比为15-23％。
上述抑菌剂，由于含6-10％以上的银离子因而具有高效的抑菌功能。
本发明实施例提供了一种抑菌剂的制造方法，该制造方法包括：
将硝酸银占抑菌剂重量百分比为36-40％、且硝酸银的粒度小于等于100纳米的硝酸银水溶液中的硝酸银植入占抑菌剂重量百分比为18-30％的纳米级沸石中，形成混合物；将所述混合物经除水干燥、粉碎、研磨后制成粒度为100纳米左右的含银沸石；
将所述含银沸石与粒度小于等于100纳米占抑菌剂重量百分比分别为15-23％和15-23％的氧化钛和氧化锌混合均匀，形成抑菌剂。
上述抑菌剂的制造方法，由于采用特殊的含银离子在50％以上的硝酸银为主体，加入氧化锌和氧化钛经粒子处理后制成具有高效抑菌功能的抑菌剂。
本发明实施例提供了一种远红外线发射剂，该远红外线发射剂包括粒度小于等于100纳米的三氧化二铝和二氧化硅，且所述三氧化二铝占远红外线发射剂重量百分比为80-90％，所述二氧化硅占远红外线发射剂重量百分比为10-20％。
上述远红外线发射剂，由于具有一定配比的三氧化二铝和二氧化硅，使其具有人体可接受的远红外发射线的保健功能。
本发明实施例提供了一种远红外线发射剂的制造方法，该制造方法包括：
将占远红外线发射剂重量百分比为80-90％的三氧化二铝、占远红外线发射剂重量百分比为10-20％的二氧化硅进行气流粉碎、研磨混合；
将粉碎研磨混合后的粒子进行表面硅烷处理，制得远红外线发射剂。
上述远红外线发射剂的制造方法，将经粒度处理的三氧化二铝和二氧化硅制成远红外线发射剂，使得该远红外线发射剂具有保健作用。
本发明实施例提供了一种母粒，该母粒包括：
抑菌剂，占母粒的重量百分比为8-20％；
远红外线发射剂，占母粒的重量百分比为10-12％；
载体，占母粒的重量百分比为64-78％；
偶联剂，占抑菌剂与远红外线发射剂重量之和的2-5％；
耐氧耐热剂，占载体重量百分比为1-2‰；
分散剂，占抑菌剂与远红外线发射剂重量之和的15-20％；
其中，所述抑菌剂至少包括：
硝酸银混合物，占抑菌剂重量百分比为54-70％，其中，所述硝酸银混合物中包括占抑菌剂重量百分比为36-40％的硝酸银和占抑菌剂重量百分比为18-30％的纳米级沸石；所述硝酸银以硝酸银水溶液的形式存在；
氧化钛，占抑菌剂重量百分比为15-23％；
氧化锌，占抑菌剂重量百分比为15-23％；
所述远红外线发射剂包括：粒度小于等于100纳米的三氧化二铝和二氧化硅，且所述三氧化二铝占远红外线发射剂重量百分比为80-90％，所述二氧化硅占远红外线发射剂重量百分比为10-20％。
上述母粒，由于含有抑菌剂和远红外线发射剂具有高效抑菌及远红外线发射的保健功能。
本发明实施例提供了一种母粒的制造方法，该制造方法包括：
对占母粒重量百分比为8-20％的抑菌剂和占母粒重量百分比为10-12％的远红外线发射剂进行除湿活化混合处理；
将除湿活化混合处理后的占母粒重量百分比为8-20％的抑菌剂和占母粒重量百分比为10-12％的远红外线发射剂，与占母粒重量百分比的64-78％的载体，与占抑菌剂与远红外线发射剂重量之和2-5％的偶联剂，与占载体重量百分比为1-2‰的耐氧耐热剂和占抑菌剂与远红外线发射剂重量之和15-20％的分散剂，进行高搅活化机械分散处理；
对分散处理后的混合物进行冷却处理；
将冷却后地混合物进行注带切粒，形成高速纺丝母粒。
上述母粒的制造方法，对抑菌剂和远红外线发射剂进行处理生成母粒，使其具有高效抑菌远红外线发射保健功能。
本发明实施例提供了一种纤维，该纤维包括：
含水小于等于400ppm母粒，占纤维的重量百分比为10-20％；
含水小于等于400ppm且与所述母粒中的载体相同的干高速纺切片，占纤维的重量百分比为80-90％；
其中所述母粒为本发明实施例提供的母粒。
上述纤维，由于含有高效抑菌保健功能的母粒而具有相应的功能。
本发明实施例提供了一种纤维的制造方法，该制造方法包括：
将(10-20％)比(80-90％)的含水均小于等于400ppm的母粒和干高速纺切片均匀混合后，通过熔融高速纺丝经一步法纺成FDY牵伸纤维；通过熔融高速纺丝，纺成POY初纤维；通过中速熔融纺丝，纺成MOY初纤维。
上述纤维，由具有高效抑菌和远红外线发射的保健功能母粒制成纤维，而具有高效抑菌和远红外线发射的保健功能。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1为本发明母粒制造方法实施例的流程图；
图2为本发明纤维制造方法实施例的流程图。
【具体实施方式】
本发明实施例提供了一种抑菌剂，该抑菌剂至少包括：硝酸银混合物，占抑菌剂重量百分比为54-70％，其中，所述的硝酸银混合物中包括占抑菌剂重量百分比为36-40％的硝酸银和占抑菌剂重量百分比为18-30％的纳米级沸石，所述的硝酸银以硝酸银水溶液的形式存在；氧化钛，占抑菌剂重量百分比为15-23％；氧化锌占抑菌剂重量百分比为15-23％。
其中，硝酸银混合物、氧化钛和氧化锌占抑菌剂的最佳重量百分比分别为60％、20％和20％。
上述抑菌剂，由于采用含银离子为50％以上的硝酸银为主体而具有高效的抑菌功能。
本发明实施例提供了一种抑菌剂的制造方法，该制造方法包括：
将硝酸银占抑菌剂重量百分比为36-40％、且硝酸银的粒度小于等于100纳米的硝酸银水溶液中的银离子植入占抗菌剂重量百分比为18-30％的纳米级沸石中，形成混合物；将该混合物经除水、干燥、气流粉碎、研磨后形成含银沸石混合物；
将上述含银沸石混合物与粒度小于等于100纳米占抑菌剂重量百分比分别为15-23％和15-23％的氧化钛和氧化锌混合均匀，形成抑菌剂。
上述抑菌剂的制造方法，由于采用特殊的含银离子在50％以上的硝酸银(硝酸银中含银离子在50％以上)为主体，加入氧化锌和氧化钛经粒子处理后制成具有高效抑菌功能的抑菌剂。
本发明实施例提供了一种远红外线发射剂，该远红外线发射剂包括粒度小于等于100纳米的三氧化二铝和二氧化硅，且三氧化二铝占远红外线发射剂的重量百分比为80-90％，二氧化硅占远红外线发射剂的重量百分比为10-20％。
其中，三氧化二铝、二氧化硅占远红外线发射剂的最佳重量百分比分别为85％、15％。
上述远红外线发射剂，由于具有一定配比的三氧化二铝和二氧化硅，使其具有远红外线发射的保健功能。
本发明实施例提供了一种远红外线发射剂的制造方法，该制造方法包括：
将占远红外线发射剂重量百分比为80-90％的三氧化二铝、将占远红外线发射剂重量百分比为10-20％的二氧化硅，经气流粉碎、研磨混合而成粉体粒子；
将粉碎、研磨混合后的粉体粒子进行表面硅烷处理，即可制得远红外线发射剂。
上述远红外线发射剂的制造方法，将经过粒度处理的三氧化二铝和二氧化硅制成远红外线发射剂，使得该远红外线发射剂具有保健作用。
本发明实施例提供了一种母粒，该母粒包括：抑菌剂，占母粒重量百分比为8-20％；远红外线发射剂，占母粒重量百分比为10-12％；载体，占母粒重量百分比为64-78％；偶联剂，占抑菌剂与远红外线发射剂重量之和的2-5％；耐氧耐热剂，占载体重量百分比为1-2‰；分散剂，占抑菌剂与远红外线发射剂重量之和的15-20％；
其中，抑菌剂为上述本发明实施例提供的抑菌剂，该抑菌剂的具体组分参见上述本发明实施例中的描述，在此不再赘述。
其中，上述载体可以为锦纶6(PA6)、锦纶66(PA66)、涤纶(PET)或丙纶(PP)干高速纺切片等，上述偶联剂可以为硅烷偶联剂，上述耐氧耐热剂可以为季戊四醇酯，上述分散剂可以为聚乙烯高分子蜡。
上述母粒，由于含有抑菌剂和远红外线发射剂具有高效抑菌和远红外线发射的保健功能。
如图1所示，为本发明母粒制造方法实施例的流程图，该制造方法具体包括：
步骤101、对占母粒重量百分比为8-20％的抑菌剂和占母粒重量百分比为10-12％的远红外线发射剂进行除湿活化混合处理；
上述步骤101具体包括：
将两种试剂放入干燥箱中：
分别在120℃恒温，进行2小时的排风处理；在130℃恒温，进行1小时的排风处理；在140-142℃恒温，进行1小时的排风处理。
步骤102、将除湿活化处理后的占母粒重量百分比为8-20％的抑菌剂和占母粒重量百分比为10-12％的远红外线发射剂，与占母粒重量百分比的64-78％的载体，与占抑菌剂和远红外线发射剂重量之和2-5％的偶联剂，与占载体重量百分比为1-2‰的耐氧耐热剂和占抑菌剂与远红外线发射剂重量之和15-20％的分散剂，进行高搅活化机械分散处理；
上述步骤102具体包括：
对除湿活化混合处理后的抑菌剂和远红外线发射剂在120-140℃的搅拌温度、1300rpm的搅拌速度下搅拌6-8分钟；
在搅拌后的抑菌剂和远红外线发射剂的混合物中，加入占抑菌剂与远红外线发射剂重量之和2-5％的硅烷偶联剂，并在120-130℃的搅拌温度，1300rpm的搅拌速度下搅拌2-3分钟；
在搅拌后的抑菌剂、远红外线发射剂、硅烷偶联剂的混合物中，加入除水后占母粒的重量百分比为64-78％的载体，并在120-130℃的搅拌温度，1300rpm的搅拌速度下搅拌6-8分钟；本实施例采用的载体为PA6，也可以为PA66、PET或PP，除PP外载体含水小于等于400ppm；
在搅拌后的抑菌剂、远红外线发射剂、硅烷偶联剂和载体的混合物中，加入占载体重量百分比为1-2‰的耐氧耐热剂，并在120-130℃的搅拌温度，1300rpm的搅拌速度下搅拌2-3分钟，上述耐氧耐热剂为季戊四醇酯；
在搅拌后的抑菌剂、远红外线发射剂、硅烷偶联剂、载体和耐氧耐热剂的混合物中，加入占抑菌剂与远红外线发射剂重量之和15-20％的分散剂，并在120-130℃的搅拌温度，1300rpm的搅拌速度下搅拌2-3分钟，上述分散剂为PE高分子蜡；
步骤103、对分散处理后的混合物进行冷却处理；
将分散处理后的混合物放入温度为25-28℃的冷却水量3吨/小时的冷水搅拌机搅拌冷却8-12分钟，使所述混合物温度降至45℃以下；或加入冷却搅拌机中冷却搅拌至所述混合物温度降至45℃以下；
步骤104、将冷却后的混合物进行熔融注带切粒，形成高速纺丝母粒。
将冷却后的混合物放入双螺杆注带机，进行熔融、使熔体充分切割分散，并在保持预定流动性的情况下，注带入水直接冷却、切断、造粒。上述高速纺丝母粒须经与干高速纺切片同等标准要求除水。
上述母粒的制造方法，对抑菌剂和远红外线发射剂进行一系列处理制成母粒，使其具有高效抑菌和远红外线发射的保健功能。
本发明实施例提供了一种纤维，该纤维包括：
含水小于等于400ppm母粒，占纤维的重量百分比为10-20％；
含水小于等于400ppm且与母粒中的载体相同的干高速纺切片，占纤维的重量百分比为80-90％；
其中，母粒为上述本发明实施例提供的母粒，该母粒的具体组分参见上述本发明实施例中的描述，在此不再赘述。
上述纤维，由于含有具有高效抑菌保健功能的母粒而具有双重功能，即具有人体有害菌的杀伤作用和对人体有益的5-25μm波长的远红外线发射的作用，该功能纤维采用硝酸银水溶液为Ag+释放物质，且采用纳米级沸石为基材将Ag+植入，这样可顺利地将含量较大的Ag+植入纳米级沸石当中，再赋予纤维之中，上述Ag+与带负电的细菌通过库伦引力，使两者牢固吸附，Ag+渗透到细菌细胞内破坏了细菌细胞合成酶活性，使细胞丧失分裂生殖能力而死亡，达到杀菌的目的，死亡之后的细菌细胞上的Ag+游离出，又通过库伦引力再次接触杀菌，周而复始，使该纤维杀菌具有长效性；上述较大量Ag+不但能使对人体有害的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等650多种有害菌有抑制和杀灭作用，而且能对人体个别部位或受外界影响产生的以白色念珠菌为代表的真菌，具有较强的杀灭作用。
如图2所示，为本发明纤维制造方法实施例的流程图，该方法具体包括：
步骤201、将(10-20％)比(80-90％)的含水均小于等于400ppm的母粒和干高速纺切片均匀混合；
步骤202、通过熔融高速纺丝经一步法纺成FDY牵伸纤维；
上述纺速为4500-4600m/min；
步骤203、通过熔融高速纺丝，纺成POY初纤维；
其中，上述母粒和干高速纺切片的重量百分比可以为(10-20％)∶(80-90％)，此处选择10％∶90％，将纺制初纤维的速度设为4300-4400m/min，将纺丝箱体的温度设为260-265℃，将螺杆温度设为265-270℃，将纺丝窗温度设为19-21℃，将纺丝窗湿度设为65％-70％，将初纤油剂控制在初纤重量的7％-8％，可制成POY初纤维；
另外，还可以对POY初纤维进行加弹处理，形成弹性纤维；上述对POY初纤维进行加弹处理包括：对POY初纤维进行内牵伸假捻加弹处理和普通加弹牵伸处理；POY初纤维经内牵伸假捻加弹处理后，可获得弹力纤维DTY，其纺速为650-750米/每分钟，加弹机摩擦盘的线速度与纤维经过摩擦盘的速度之比D/Y为1.5-1.7，牵伸倍数为1.25-1.27，加热温度为160-180℃，加油剂量控制在纤维重量的2.5％-3.5％，经处理后形成DTY高效抑菌远红外线发射弹性纤维。
步骤204、通过中速熔融纺丝，纺成MOY初纤维。
上述纺速为400-450m/min，MOY初纤维经过加弹或牵伸处理可获得弹力纤维DTY或牵伸纤维FDY。
上述高效抑菌及远红外线发射纤维中的高效抑菌剂及高效远红外线发射剂属无机固相物质，本发明实施例均采用纳米级粒子，其活性特别强，抑菌率和远红外线发射率较高；本发明通过采取以下多个步骤，达到了彻底分散的效果：①Ag+为主要成分与其他组份的高温活化分散；②高速机械搅拌分散；③高纯度低熔点分散剂分散；④高熔压高转速同向双螺杆熔体分散。通过这些手段，使固相无机物在高粘度熔体中充分分散，制成的高效抑菌及远红外线发射母粒，适合高速纺丝熔体的流动性，使高速熔融纺丝顺利进行。
另外，纤维纺丝时加入提前制备最佳的功能母粒，其纤维物理及外观指标基本达到普通纤维的性能标准，同时，由于无机固相组份的加入，使纤维不但具有保健功能，也改善了合成纤维的吸水性和透气性。
表1
实施例 序号 抑菌剂 加入量 (占纤 维的 wt％) 远红外 线发射 剂加入 量(占纤 维的 wt％) 初纤维纺丝状 态 纤维物理指标状 态 纤维抑菌 率 纤维远红 外线发射 率 1 1-1.5 1.5-2 状态好。基本等 同普通非功能 纤维纺丝状态 物理指标状态 好。基本等同 普通非功能纤 维物理指标 较低。三菌 种平均抑 菌率只有 40％ 发射率低。 5-25μm波 长的发射 率只有45％
实施例 序号 抑菌剂 加入量 (占纤 维的 wt％) 远红外 线发射 剂加入 量(占纤 维的 wt％) 初纤维纺丝状 态 纤维物理指标状 态 纤维抑菌 率 纤维远红 外线发射 率 2 1.5-2 1.5-2 状态较好。比普 通非功能纤维 纺丝稍差，但能 正常纺丝。组件 更换稍短些，偶 尔有少量漂丝。 制成率达95％左 右 纤维物理指标较 好。能达到纺丝 加工高档次要 求。外观基本等 同普通非功能纤 维，等级品率可 达95％以上 纤维抑菌 率高。三菌 种平均抑 菌率可达 95％以上 远红外线 发射率高。 5-25μm波 长的发射 率可达87％ 以上 3 2-2.5以 上 2-2.4以 上 状态不好。组件 漏料位较多，漂 丝时有发生，制 成率小于50％ 纤维物理指标 差。相对强度小 于2.5g/d，断裂 伸长小于25％，外 观差，制造性差， 等级品率小于 70％ 纤维抑菌 率与实施 例2基本相 同 远红外线 发射率与 实施例2基 本相同
表1中的实施例1到实施例3中，表现出在其他条件相同的情况下，两种无机固相试剂的加入量适当与否决定母粒质量，而母粒的质量又直接影响熔融高速纺丝初纤维的纤维制成率、物理指标和等级品率。经过多次优选，实施例2中两种无机固相试剂在纤维中的配比较适当制成的功能母粒，用于熔融高速纺丝，获得的高效抑菌远红外线发射的保健纤维，功能效果最佳；而且纤维的制成率，等级品率高，纤维的物理指标基本与常规同类纤维相当。由于纤维中含有定量的无机固相物质使得纤维增加了透气性、吸水性、染色性。该纤维适合于针织、机织(包括有梭机织、无梭机织)和经编织等纺织加工手段的加工原料，而且具有良好的织造性能。纺织加工后面料具备较好的手感性，悬垂性。增加了服装服饰的穿着舒适性。这一新的合成纤维的出现必将为面料织造和服装服饰新产品开发提供了可靠的原料。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。