一种可回用广谱抗菌聚乳酸复合纤维及其制备方法

本发明涉及复合纤维，具体是一种可回用广谱抗菌聚乳酸复合纤维及其制备方法。

背景技术：

1、目前，超过90％的纺织品由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等聚酯化纤制成。这些材料因其没有广谱抗菌功能，在反复使用过程中容易滋生细菌和真菌，对消费者健康构成潜在威胁。同时这些材料回收再利用难度较大，往往需要复杂的工艺手段。当前市场急需开发一种新型纤维材料，既能满足纺织品市场需求，又能解决安全和可回用问题。

2、聚乳酸纤维具有优异的生物相容性和力学性能，对人体皮肤友好，是一种理想的纺织原料。然而，尽管聚乳酸纤维因其具有一定的弱酸性而具备一定的抗菌能力，但其广谱抗菌性能欠佳，例如其难以抑制白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌等常见致病菌的活性。对此，在聚乳酸纤维中引入广谱抗菌材料虽能够提升其广谱抗菌性能，但因界面作用差导致所制备的广谱抗菌聚乳酸复合纤维的力学强度降低，难以满足纺织品的力学设计需求。此外，差的界面作用还导致了所制备的抗菌聚乳酸纤维难以回收。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可回用广谱抗菌聚乳酸复合纤维的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、一种可回用广谱抗菌聚乳酸复合纤维的制备方法，其包括以下步骤：

4、将聚乳酸加入到二氯甲烷进行溶解，得到聚乳酸溶液；

5、通过配位键交联作用将纳米氧化亚铜均匀分散在聚乳酸溶液中，形成混合液；所述纳米氧化亚铜与聚乳酸的质量比为(0.001-0.009):1；

6、将混合液进行挥干处理后，再进行挤出造粒与熔融纺丝，得到聚乳酸复合纤维。

7、优选地，所述聚乳酸与二氯甲烷的质量比为1:(8-12)。

8、优选地，所述纳米氧化亚铜与聚乳酸的质量比为0.005:1。

9、优选地，通过配位键交联作用将纳米氧化亚铜均匀分散在聚乳酸溶液中，形成混合液的步骤，具体包括：

10、将纳米氧化亚铜与聚乳酸溶液进行混合，并进行超声分散处理，得到混合液。

11、优选地，超声分散处理的超声频率为20-40khz，功率为50-100w。

12、优选地，挥干处理的温度为45-55℃。

13、优选地，挤出造粒采用双螺杆挤出机进行；所述双螺杆挤出机的双螺杆温区为170-200℃，螺杆转速为110-130r/min。

14、优选地，熔融纺丝过程采用直径0.6-0.8mm的喷丝板，牵伸速度为250-350r/min，纺丝温度为180-200℃。

15、本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述制备方法制得的聚乳酸复合纤维。

16、优选地，所述聚乳酸复合纤维的回收方法为：将所述聚乳酸复合纤维置于二氯甲烷中重新溶解回收再利用。

17、本发明实施例提供的聚乳酸复合纤维的制备方法，通过利用配位键交联作用将具有广谱抗菌性能的纳米氧化亚铜作为物理结晶点引入到聚乳酸分子链中，进而实现聚乳酸复合纤维的力学性能提升，并赋予聚乳酸复合纤维良好的抗菌性能。此外，由于配位键容易断裂与再生，故本发明所制备的聚乳酸复合纤维还有良好的可回用性能，有望提升聚乳酸复合纤维及其制品的应用潜力。

技术特征：

1.一种可回用广谱抗菌聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸与二氯甲烷的质量比为1:(8-12)。

3.根据权利要求1所述的聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化亚铜与聚乳酸的质量比为0.005:1。

4.根据权利要求1所述的聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，通过配位键交联作用将纳米氧化亚铜均匀分散在聚乳酸溶液中，形成混合液的步骤，具体包括：

5.根据权利要求4所述的聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，超声分散处理的超声频率为20-40khz，功率为50-100w。

6.根据权利要求1所述的聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，挥干处理的温度为45-55℃。

7.根据权利要求1所述的聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，挤出造粒采用双螺杆挤出机进行；所述双螺杆挤出机的双螺杆温区为170-200℃，螺杆转速为110-130r/min。

8.根据权利要求1所述的聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，熔融纺丝过程采用直径0.6-0.8mm的喷丝板，牵伸速度为250-350r/min，纺丝温度为180-200℃。

9.一种采用权利要求1-8中任一项所述制备方法制得的聚乳酸复合纤维。

10.根据权利要求9所述的聚乳酸复合纤维，其特征在于，所述聚乳酸复合纤维的回收方法为：将所述聚乳酸复合纤维置于二氯甲烷中重新溶解回收再利用。

技术总结本发明公开了一种可回用广谱抗菌聚乳酸复合纤维及其制备方法，其属于复合纤维技术领域，其中，该制备方法包括以下步骤：将聚乳酸加入到二氯甲烷进行溶解，得到聚乳酸溶液；通过配位键交联作用将纳米氧化亚铜均匀分散在聚乳酸溶液中，形成混合液；所述纳米氧化亚铜与聚乳酸的质量比为(0.001‑0.009):1；将混合液进行挥干处理后，再进行挤出造粒与熔融纺丝，得到聚乳酸复合纤维。本发明利用配位键交联作用将具有广谱抗菌性能的纳米氧化亚铜作为物理结晶点引入到聚乳酸分子链中，进而实现聚乳酸复合纤维的力学性能提升，并赋予聚乳酸复合纤维良好的抗菌性能。此外，由于配位键容易断裂与再生，故本发明所制备的聚乳酸复合纤维还有良好的可回用性能。技术研发人员：杜兆芳,丁涛,封其春,郑阿龙受保护的技术使用者：安徽农业大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14