阅读说明：本技术 一种抗菌型复合短纤维及其制备方法 (Antibacterial composite short fiber and preparation method thereof ) 是由 郑海其 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种抗菌型复合短纤维及其制备方法,所述PP/PE复合短纤维由芯层和外层构成,芯层和外层为同心圆状,所述芯层包括以下质量份的原料：聚丙烯40～50份、乙烯丙烯共聚物5～9份、丙烯类嵌段共聚物4～6份、淀粉～丙烯酸高吸水性树脂8～9份,二氧化钛2～3份,氧化锌4～8份；所述外层包括以下重量份的原料：线性低密度聚乙烯20～30份、高密度聚乙烯20～30份、抗菌聚乙烯颗粒20～30份、甲基丙烯酸甲酯接枝改性聚乙烯10～15份、乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯10～12份,聚丙烯酸钠高吸水树脂12～17份。本发明的PP/PE复合短纤维质具备下述有益效果：该具备卷曲数少、疵点少,制得的产品吸水后回渗量小,透气性佳,抑菌效果佳,综合性能优异。(the invention discloses an antibacterial composite short fiber and a preparation method thereof, wherein the PP/PE composite short fiber comprises a core layer and an outer layer, the core layer and the outer layer are concentric, and the core layer comprises the following raw materials in parts by mass: 40-50 parts of polypropylene, 5-9 parts of ethylene-propylene copolymer, 4-6 parts of propylene block copolymer, 8-9 parts of starch-acrylic acid super absorbent resin, 2-3 parts of titanium dioxide and 4-8 parts of zinc oxide; the outer layer comprises the following raw materials in parts by weight: 20-30 parts of linear low-density polyethylene, 20-30 parts of high-density polyethylene, 20-30 parts of antibacterial polyethylene particles, 10-15 parts of methyl methacrylate graft modified polyethylene, 10-12 parts of ethylene graft methyl methacrylate and 12-17 parts of sodium polyacrylate super absorbent resin. The PP/PE composite short fiber material has the following beneficial effects: the product has the advantages of less curling number, less defects, small rewet amount after water absorption, good air permeability, good bacteriostatic effect and excellent comprehensive performance.)

一种抗菌型复合短纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合纤维技术领域，具体涉及一种抗菌型复合短纤维及其制备方法。

背景技术

复合纤维(composite fiber)是化学纤维的新型品种，既不同于异形纤维的混纺或异种长丝的混纤，也不同于各独立组分在进入喷丝组件前就充分混合。复合纤维为将性能不同的两种或两种以上聚合物熔体，通过不同的组分调配，上述两种或者两种以上的聚合物熔体混合物具有粘度差异，分别导入纺丝组件，在纺丝组件的适当部位混合，再通过同一喷丝孔中喷出为一根纤维。

复合纤维由于其重量轻、可降解、成本低等优点，被广泛应用于婴幼儿纸尿裤、成人尿裤等产品上，因此亟需一种综合性能佳的复合纤维。

现有技术下述缺陷：1、抑菌时间短、杀菌功效不稳定；2、吸湿和透气性差；3、在复合短纤维的卷绕和牵伸过程中，容易出现发生纤维毛丝、甚至断头的现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：研制开发一种抗菌型复合短纤维及其制备方法，该抗菌型复合短纤维质不仅具备抑菌时间长、杀菌功效稳定，而且制得的产品吸水后回渗量小，透气性佳。

本发明的目的就是为了解决上述现有技术条件存在的问题，提供抗菌型复合短纤维及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种抗菌型复合短纤维，所述抗菌型复合短纤维由芯层和外层构成，芯层和外层为同心圆状，

所述芯层包括以下质量份的原料：聚丙烯40～50份、乙烯丙烯共聚物5～9份、丙烯类嵌段共聚物4～6份、淀粉～丙烯酸高吸水性树脂8～9份，二氧化钛2～3份，氧化锌4～8份；

所述外层包括以下重量份的原料：线性低密度聚乙烯20～30份、高密度聚乙烯20～30份、抗菌聚乙烯颗粒20～30份、甲基丙烯酸甲酯接枝改性聚乙烯10～15份、乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯10～12份，聚丙烯酸钠高吸水树脂12～17份。

一种抗菌型复合短纤维的制备方法，包括下列步骤：

a、抗菌聚乙烯颗粒的制备

b、称取下述重量份的组分：聚丙烯40～50份、乙烯丙烯共聚物5～9份、丙烯类嵌段共聚物4～6份、淀粉～丙烯酸高吸水性树脂8～9份，二氧化钛2～3份，氧化锌4～8份，将淀粉～丙烯酸高吸水性树脂，二氧化钛，氧化锌投入高速粉碎机中，再与聚丙烯、乙烯丙烯共聚物混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚丙烯混合物料；

c、称取下述重量份的组分：线性低密度聚乙烯20～30份、高密度聚乙烯20～30份、抗菌聚乙烯颗粒20～30份、甲基丙烯酸甲酯接枝改性聚乙烯10～15份、乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯10～12份，聚丙烯酸钠高吸水树脂12～17份，将上述原料混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚乙烯混合物料；

d将聚丙烯混合物料和聚乙烯混合物料混合均匀，进入螺杆挤压机熔融，聚烯烃熔体送至过滤机过滤去杂质，进入计量泵计量复合要求的比例，进入纺丝组件；

e纺丝箱体中通过复合纺丝组件和喷丝板挤出，再通过侧吹风的冷却成型，经过卷绕和通过处理剂处理，成为复合纤维原丝进入盛丝桶；

其中，处理剂为重量份的下述原料：脂肪醇聚氧乙烯醚3.4～5份、抗静电剂2.1～2.8份、桉油3～5份、脂肪醇聚氧乙烯醚1～3份、十八胺聚氧乙烯醚2～4份。

f将复合纤维原丝进行牵伸、卷曲，得到抗菌型复合短纤维。

作为进一步的改进，所述步骤a包括下述步骤：将重量份为1～2份的纳米银与8～10份的聚乙烯颗粒混合均匀，在电加热锅中熔融，再通过造粒机制得抗菌聚乙烯颗粒。

作为进一步的改进，所述步骤3)中进入复合纺丝箱体前聚丙烯混合物料和聚乙烯混合物料温度比PE粒料温度相差10～15℃。

作为进一步的改进，所述步骤a中的熔融温度为300～340℃。

作为进一步的改进，所述的纳米银的粒径为8～10nm。

与现有技术相比，本发明具备下述有益效果：

本发明的抗菌型复合短纤维，经过各原料的混合，经过纺丝组件和喷丝板挤出制得抗菌型复合短纤维，卷曲数少、疵点含量为6mg/110g，断裂强度达到3.40cN/dtex，各项指标综合达到了优等品的指标。

本发明的抗菌型复合短纤维制得的产品透气率和吸水率明显优于市售产品，而且吸水后回渗量小，属于低回渗型。ES抗菌型复合短纤维，芯层和外层的组分相互配合，起到了较佳的协同作用，最终使得制备出的产品中综合性能佳，透气、亲肤、抑菌。

本发明的抗菌型复合短纤维制备方法制得的抗菌型复合短纤维的外观毛丝较少，断头现象也较少，通过处理剂的处理，成品超短纤维柔软、手感舒适，能很好地控制卷曲数，断头现象较少有利于生产过程的顺利进行。

本发明的抗菌型复合短纤维中的原料聚乙烯经过纳米银离子经过处理后，均匀分布在复合纤维中，使得形成的材料具备抗菌性，可有效的抑制细菌滋生。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

一种抗菌型复合短纤维的制备方法，包括下列步骤：

a、将重量份为1份的纳米银与8份的聚乙烯颗粒混合均匀，在电加热锅中熔融，再通过造粒机制得抗菌聚乙烯颗粒；

b、称取下述重量份的组分：聚丙烯40份、乙烯丙烯共聚物5份、丙烯类嵌段共聚物4份、淀粉～丙烯酸高吸水性树脂8份，二氧化钛2份，氧化锌4～8份，将淀粉～丙烯酸高吸水性树脂，二氧化钛，氧化锌投入高速粉碎机中，再与聚丙烯、乙烯丙烯共聚物混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚丙烯混合物料；

c、称取下述重量份的组分：线性低密度聚乙烯20份、高密度聚乙烯20份、抗菌聚乙烯颗粒20份、甲基丙烯酸甲酯接枝改性聚乙烯10份、乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯10份，聚丙烯酸钠高吸水树脂12份，将上述原料混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚乙烯混合物料；

d、将聚丙烯混合物料和聚乙烯混合物料混合均匀，进入螺杆挤压机熔融，聚烯烃熔体送至过滤机过滤去杂质，进入计量泵计量复合要求的比例，进入纺丝组件；

e、纺丝箱体中通过复合纺丝组件和喷丝板挤出，再通过侧吹风的冷却成型，经过卷绕及通过处理剂处理，成为复合纤维原丝进入盛丝桶；其中，处理剂为重量份的下述组分构成：脂肪醇聚氧乙烯醚3.4份、抗静电剂2.1份、桉油3份、脂肪醇聚氧乙烯醚1份、十八胺聚氧乙烯醚2份。

f、将复合纤维原丝进行牵伸、卷曲，得到抗菌型复合短纤维。

实施例2

一种抗菌型复合短纤维的制备方法，包括下列步骤：

a、将重量份为1份的纳米银与9份的聚乙烯颗粒混合均匀，在电加热锅中熔融，再通过造粒机制得抗菌聚乙烯颗粒；

b、称取下述重量份的组分：聚丙烯42份、乙烯丙烯共聚物6份、丙烯类嵌段共聚物4份、淀粉～丙烯酸高吸水性树脂8份，二氧化钛2份，氧化锌5份，将淀粉～丙烯酸高吸水性树脂，二氧化钛，氧化锌投入高速粉碎机中，再与聚丙烯、乙烯丙烯共聚物混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚丙烯混合物料；

c、称取下述重量份的组分：线性低密度聚乙烯24份、高密度聚乙烯24份、抗菌聚乙烯颗粒22份、甲基丙烯酸甲酯接枝改性聚乙烯13份、乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯11份，聚丙烯酸钠高吸水树脂13份，将上述原料混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚乙烯混合物料；

d、将聚丙烯混合物料和聚乙烯混合物料混合均匀，进入螺杆挤压机熔融，聚烯烃熔体送至过滤机过滤去杂质，进入计量泵计量复合要求的比例，进入纺丝组件；

e、纺丝箱体中通过复合纺丝组件和喷丝板挤出，再通过侧吹风的冷却成型，经过卷绕及通过处理剂处理，成为复合纤维原丝进入盛丝桶；其中，处理剂为重量份的下述组分构成：脂肪醇聚氧乙烯醚3.8份、抗静电剂2.3份、桉油4份、脂肪醇聚氧乙烯醚2份、十八胺聚氧乙烯醚3份。

f、将复合纤维原丝进行牵伸、卷曲，得到抗菌型复合短纤维。

实施例3

一种抗菌型复合短纤维的制备方法，包括下列步骤：

a、将重量份为1份的纳米银与10份的聚乙烯颗粒混合均匀，在电加热锅中熔融，再通过造粒机制得抗菌聚乙烯颗粒；

b、称取下述重量份的组分：聚丙烯46份、乙烯丙烯共聚物7份、丙烯类嵌段共聚物5份、淀粉～丙烯酸高吸水性树脂9份，二氧化钛3份，氧化锌7份，将淀粉～丙烯酸高吸水性树脂，二氧化钛，氧化锌投入高速粉碎机中，再与聚丙烯、乙烯丙烯共聚物混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚丙烯混合物料；

c、称取下述重量份的组分：线性低密度聚乙烯28份、高密度聚乙烯28份、抗菌聚乙烯颗粒25份、甲基丙烯酸甲酯接枝改性聚乙烯14份、乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯11份，聚丙烯酸钠高吸水树脂16份，将上述原料混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚乙烯混合物料；

d、将聚丙烯混合物料和聚乙烯混合物料混合均匀，进入螺杆挤压机熔融，聚烯烃熔体送至过滤机过滤去杂质，进入计量泵计量复合要求的比例，进入纺丝组件；

e、纺丝箱体中通过复合纺丝组件和喷丝板挤出，再通过侧吹风的冷却成型，经过卷绕及通过处理剂处理，成为复合纤维原丝进入盛丝桶；其中，处理剂为重量份的下述组分构成：脂肪醇聚氧乙烯醚4.5份、抗静电剂2.6份、桉油4份、脂肪醇聚氧乙烯醚2份、十八胺聚氧乙烯醚3份。

f、将复合纤维原丝进行牵伸、卷曲，得到抗菌型复合短纤维。

实施例4

一种抗菌型复合短纤维的制备方法，包括下列步骤：

a、将重量份为2份的纳米银与10份的聚乙烯颗粒混合均匀，在电加热锅中熔融，再通过造粒机制得抗菌聚乙烯颗粒；

b、称取下述重量份的组分：聚丙烯50份、乙烯丙烯共聚物9份、丙烯类嵌段共聚物6份、淀粉～丙烯酸高吸水性树脂9份，二氧化钛3份，氧化锌8份，将淀粉～丙烯酸高吸水性树脂，二氧化钛，氧化锌投入高速粉碎机中，再与聚丙烯、乙烯丙烯共聚物混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚丙烯混合物料；

c、称取下述重量份的组分：线性低密度聚乙烯30份、高密度聚乙烯30份、抗菌聚乙烯颗粒30份、甲基丙烯酸甲酯接枝改性聚乙烯15份、乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯12份，聚丙烯酸钠高吸水树脂17份，将上述原料混合均匀，送入螺杆挤出机熔融成聚乙烯混合物料；

d、将聚丙烯混合物料和聚乙烯混合物料混合均匀，进入螺杆挤压机熔融，聚烯烃熔体送至过滤机过滤去杂质，进入计量泵计量复合要求的比例，进入纺丝组件；

e、纺丝箱体中通过复合纺丝组件和喷丝板挤出，再通过侧吹风的冷却成型，经过卷绕及通过处理剂处理，成为复合纤维原丝进入盛丝桶；其中，处理剂为重量份的下述组分构成：脂肪醇聚氧乙烯醚5份、抗静电剂2.8份、桉油3～5份、脂肪醇聚氧乙烯醚3份、十八胺聚氧乙烯醚4份。

f、将复合纤维原丝进行牵伸、卷曲，得到抗菌型复合短纤维。

对比例1对比例中的配方组分与实施例2一致，区别仅仅在于芯层不含淀粉～丙烯酸高吸水性树脂。

对比例2对比例中的配方组分与实施例2基本一致，区别仅仅在于卷绕时未用处理剂对复合纤维原丝处理。

对比例3对比例中的配方组分与实施例2基本一致，区别仅仅在于不含有抗菌聚乙烯颗粒。

表1实施例1～4及对比例1～2的测试结果

M1为断裂伸长率中心值，100％～130％范围内选定，M2为卷曲数中心值，由供需双方确定。

表1为实施例1～4以及对比例1～2的性能测试结果，上述测试结果表明：1)本发明的抗菌型复合短纤维，经过各原料的混合，经过纺丝组件和喷丝板挤出制得抗菌型复合短纤维，该抗菌型复合短纤维卷曲数在实施例1～3中逐渐减少，实施例3与对比例1对比，卷曲数少、疵点含量为6mg/110g，断裂强度达到3.40cN/dtex，各项指标综合达到了优等品的指标；2)实施例2与对比例2相比，纤维的外观毛丝较少，断头现象也较少，可以看出通过处理剂的处理，成品超短纤维柔软、手感舒适，能很好地控制卷曲数，断头现象较少有利于生产过程的顺利进行。

性能测试：下面对本发明实施例2和实施例3、对比例1制得的抗菌型复合短纤维，经热轧工艺制成相同规格的无纺布层，进行性能测试，并对相同规格的市售普通无纺布进行性能测试，测试参加表2，其中，回渗量测试前先将制得无纺布面层和市售普通无纺布制成纸尿裤，再参照GB/T 28004-2011进行测试。纳米银抗菌无纺布的抑菌效果，依据GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准附录C4》标准检测了纳米银抗菌无纺布的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌效果。

表2实施例2及对比例1、2、3测试结果

从上表可以看出，本发明的抗菌型复合短纤维具有以下优点：透气率和吸水率明显优于市售产品，说明本发明的抗菌型复合短纤维制得的产品导湿效果和透气效果佳，而且吸水后回渗量小，属于低回渗型，而且经过纳米银离子经过处理后，均匀分布在复合纤维中，使得形成的材料具备抗菌性，可有效的抑制细菌滋生；

从表1和2分析可知，本发明的ES抗菌型复合短纤维，芯层和外层的组分相互配合，起到了较佳的协同作用，最终使得制备出的产品各性能佳，透气、亲肤、抑菌。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明所作的等效变换，均在本发明的专利保护范围内。