本發明涉及一種復合纖維，特別是抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維及制備方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，對紡織品的要求也越來越高，目前市面上的錦綸纖維較短，存在手感粗糙、柔韌性差、透氣性差、吸水性差、易起球等問題。隨之市面上開始出現超細旦錦綸纖維，手感柔軟、穿著舒服，但是市面上的超細旦錦綸纖維的質量不高，纖維容易斷裂、不易染色、等級低、次品率高、經濟效益差。而另一方面，滌綸又是一種較為簡單的合成纖維，他有著結實耐用、彈性好、不易變形、易洗快干、耐腐蝕等特點。如果能夠將超細旦錦綸和滌綸復合在一起，或能得到質量較高的復合纖維。纖維復合的方法有多種，其中常用的是包覆紡絲，但是包覆紡絲后的復合纖維牢固度并不是很高，容易斷裂、撕損。因此需要提出一種能夠解決上述兩點問題的辦法。
同時為了滿足人們的需求，面料功能化已經成為一個發展趨勢，例如抗菌除臭性能，目前開發有效抗菌的功能織物，已經成為國際化纖紡織業的熱點。
技術實現要素：
本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種粘合牢固、制備簡單、手感柔軟的抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維。
為了實現上述目的，本發明所設計的抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維，按重量份數包括以下組分：超細旦錦綸50-60份、水溶性滌綸40-50份，所述復合纖維是以超細旦錦綸為芯線，在芯線外包覆有水溶性滌綸；其中，所述超細旦錦綸的組成按重量份數包括：85-95份錦綸6切片、5-7份活性炭、6-10份納米二氧化硅以及3-5份改性劑，所述錦綸6切片的特性粘度為2.44-2.48，所述改性劑的組成按重量份數包括：氧化鋅20-30份、氧化銀20-30份、納米氧化鈰20-30份、納米二氧化鈦10-20份；所述水溶性滌綸的組成按重量份數包括：聚對苯二甲酸40-50、乙二醇26-34、催化劑3-7份、己二酸2-6、硝酸鋯2-6、聚乙二醇3-5份、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納4-6、水溶性粘合劑5-8份，其中聚對苯二甲酸與乙二醇的份數比為1.5:1。
上述抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維的制備方法如下：
第一步：制備超細旦錦綸，先將氧化鋅20-30份、氧化銀20-30份、納米氧化鈰20-30份、納米二氧化鈦10-20份加入至高溫加熱爐中進行熔融加熱，然后冷卻至室溫得到改性劑，接著將85-95份錦綸6切片、5-7份活性炭、6-10份納米二氧化硅以及3-5份改性劑干燥后均勻混合，加入到螺桿擠壓機中進行熔融擠壓，將充分熔融的熔體通過專用熔體管道輸送到紡絲箱體內，紡絲箱體溫度為260-270℃，之后從噴絲頭的噴孔中壓出，絲束在溫度為18-20℃、濕度為58-60%的側風中進行冷卻凝固成絲，最后得到的單絲纖度為0.5-0.55dtex；
第二步：制備水溶性滌綸，將聚對苯二甲酸40-50、乙二醇26-34、催化劑3-7份、己二酸2-6、硝酸鋯2-6，放入反應器中，混合均勻，其中聚對苯二甲酸與乙二醇的份數比為1.5:1，進行酯化反應，控制壓力為0.15-0.2MPa，溫度200℃反應0.5h，溫度為210℃時反應1h，溫度為220℃時反應1.5h，泄壓，加入聚乙二醇3-5份、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納4-6份、水溶性粘合劑5-8份進行縮聚反應，聚合溫度為275-285℃，真空度低于100Pa，反應3h，反應后將產物通過專用熔體管道輸送到紡絲箱體內，紡絲箱體溫度為270-280℃；
第三步：制備復合纖維，通過包覆紡絲將40-50份上述紡絲箱體中的水溶性滌綸包覆至50-60份超細旦錦綸上，并同樣在溫度為18-20℃、濕度為58-60%的側風中進行冷卻凝固，然后放入100℃水中30-45min，取出烘干，即可得到抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維。
其中，在超細旦錦綸制備中，采用的噴絲頭的噴孔直徑可取決最終得到錦綸單絲纖度。加入少量活性炭，可使得復合纖維起到一定除臭功能。另外改性劑中的氧化鋅和氧化銀提高了抗菌隔離能力，同時輔以納米氧化銀和納米二氧化鈦的殺菌作用下將細菌殺滅。
在制備水溶性滌綸時，加入的水溶性粘合劑，是為了在之后將水溶性滌綸包覆超細旦錦綸的包覆物放入100℃水中水解后，使得水溶性粘合劑被釋放出來，從而將水溶性的滌綸和超細旦錦綸更緊固地粘合在一起。所述水溶性粘合劑在縮聚反應中，被很好地包覆于形成的高分子結構中，盡管后續的紡絲箱體高溫也不能將其釋放出來，只有當滌綸在100℃下水解時，聚合物結構破壞后水溶性粘合劑才能釋放出來，從而起到粘合作用。
此外，加入的己二酸有利于水分子的進入，能夠對上述水解起著促進作用，由于在縮聚反應中，間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納的加入會對共聚酯的結晶性能有著較大影響，會降低其結晶性能，但是再加入稀土硝酸鹽——硝酸鋯，與間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納一起可以起到異相成核作用，可在一定程度上緩解上述影響。除此之外，由于稀土硝酸鹽中——硝酸鋯中的稀土元素的獨特性質，還對縮聚反應還在一定程度上起著催化作用。由于超細旦錦綸的單絲纖度極小，能使得復合纖維的手感變得更加柔軟。
為了防止在酯化和縮聚反應中產生過多副產物，采用分階段的溫度以及對應的反應時間進行酯化反應。
本發明得到的抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維，其技術效果是在水解后將其中水溶性粘合劑釋放出來，從而將超細旦錦綸和水溶性滌綸更緊固地粘合在一起，整體成本相對較低，制備簡單，得到的復合纖維有著超細旦錦綸和滌綸的優點，并且所得復合纖維不易斷裂、破損。同時該抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維由于在超細旦錦綸中添加了抗菌的改性劑，經過《抗菌加工制品-抗菌性試驗方法和抗菌效果》測定后，該復合纖維例對常見感染菌大腸桿菌作用后的殺菌率為99.8%。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進一步說明。
實施例1：
本實施例提供的抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維，包括以下組分：超細旦錦綸50份、水溶性滌綸50份，所述復合纖維是以超細旦錦綸為芯線，在芯線外包覆有水溶性滌綸；
其中，所述超細旦錦綸的組成按重量份數包括：85份錦綸6切片、6份活性炭、9份納米二氧化硅以及3份改性劑，所述錦綸6切片的特性粘度為2.45，所述改性劑的組成按重量份數包括：氧化鋅20份、氧化銀20份、納米氧化鈰20份、納米二氧化鈦20份；所述水溶性滌綸的組成按重量份數包括：聚對苯二甲酸45、乙二醇30、催化劑5份、己二酸3、硝酸鋯3、聚乙二醇3份、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納5、水溶性粘合劑6份。
上述抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維的制備方法如下：
第一步：制備超細旦錦綸，先將氧化鋅20份、氧化銀20份、納米氧化鈰20份、納米二氧化鈦20份加入至高溫加熱爐中進行熔融加熱，然后冷卻至室溫得到改性劑，接著將85份錦綸6切片、6份活性炭、9份納米二氧化硅以及3份改性劑干燥后均勻混合，加入到螺桿擠壓機中進行熔融擠壓，將充分熔融的熔體通過專用熔體管道輸送到紡絲箱體內，紡絲箱體溫度為260℃，之后從噴絲頭的噴孔中壓出，絲束在溫度為18℃、濕度為58%的側風中進行冷卻凝固成絲，最后得到的單絲纖度為0.5dtex；
第二步：制備水溶性滌綸，將聚對苯二甲酸45、乙二醇30、催化劑5份、己二酸3、硝酸鋯3放入反應器中，混合均勻，進行酯化反應，控制壓力為0.15MPa，溫度200℃反應0.5h，溫度為210℃時反應1h，溫度為220℃時反應1.5h，泄壓，加入聚乙二醇3份、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納5份、水溶性粘合劑6份進行縮聚反應，聚合溫度為270℃，真空度低于100Pa，反應3h，反應后將產物通過專用熔體管道輸送到紡絲箱體內，紡絲箱體溫度為270℃；
第三步：制備復合纖維，通過包覆紡絲將50份上述紡絲箱體中的水溶性滌綸包覆至50份超細旦錦綸上，并同樣在溫度為18℃、濕度為58%的側風中進行冷卻凝固，然后放入100℃水中40min，取出烘干，即可得到抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維。
對所得抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維進行檢測，斷裂強度為4.76cN/dtex，斷裂強度變異系數為2.60%。同時經過《抗菌加工制品-抗菌性試驗方法和抗菌效果》測定后，該復合纖維例對常見感染菌大腸桿菌作用后的殺菌率為99.8%。
實施例2：
本實施例提供的抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維的制備方法與實施例1完全相同，本實施例所提供的組分與實施例1大致相同，其關鍵不同之處在于所述超細旦錦綸和水溶性滌綸的組分，本實施例的超細旦錦綸為55份，水溶性滌綸為45份。
對所得抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維進行檢測，斷裂強度為4.80cN/dtex，斷裂強度變異系數為2.56%。同時經過《抗菌加工制品-抗菌性試驗方法和抗菌效果》測定后，該復合纖維例對常見感染菌大腸桿菌作用后的殺菌率為99.8%。
實施例3：
本實施例提供的抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維的制備方法與實施例1完全相同，本實施例所提供的組分與實施例1大致相同，其關鍵不同之處在于所述超細旦錦綸的組成成分比例，所述超細旦錦綸的組成按重量份數包括：95份錦綸6切片、7份活性炭、10份納米二氧化硅以及5份改性劑，所述錦綸6切片的特性粘度為2.48，所述改性劑的組成按重量份數包括：氧化鋅30份、氧化銀30份、納米氧化鈰30份、納米二氧化鈦20份。
對所得抗菌超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維進行檢測，斷裂強度為4.83cN/dtex，斷裂強度變異系數為2.48%。同時經過《抗菌加工制品-抗菌性試驗方法和抗菌效果》測定后，該復合纖維例對常見感染菌大腸桿菌作用后的殺菌率為99.8%。