一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法与流程

1.本发明属于聚酯纤维的制备技术领域，具体地说，涉及一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法。


背景技术：

2.聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)纤维由于具有优良的力学性能、耐摩擦性以及尺寸稳定性，已经为世界上用途最广、耗量最大的合成纤维，占合成纤维的70％以上。随着人们对生活品质追求的提高，对聚酯纤维的使用要求也逐渐上升，传统聚酯纤维在服用、家纺、内饰等领域应用时，也给人们带来了极大的安全隐患以及较低的舒适性。因此，研究开发具备多功能差别化聚酯纤维成为纺织领域的热点。共混纺丝技术可以根据需求，灵活的将功能性母粒分散于聚酯熔体中，通过加热熔融共混纺丝，制备出具有多功能差别化的聚酯纤维，满足各类功能性需求，已成为目前功能性聚酯纤维的主要改性方法。
3.气凝胶是一种以空气为分散介质、纳米颗粒为骨架的新型纳米材料，密度仅为空气的1/7，是目前世界上最轻的固体，其孔隙率高达90％，因此具有高比表面积、高孔隙率、低密度、超高绝热性能等特征，被认为是目前绝热性能最佳的固体材料。因此在隔热保温、节能环保、航空航天等领域具有广阔的应用前景。二氧化硅气凝胶是目前应用最为广泛的气凝胶，其优异的疏水、无毒、阻燃剂无腐蚀等特点，使得其在保温材料领域应用时，不仅具有良好的保温隔热效果，还可以减轻织物兼具更轻盈、防火等特性。
4.抗菌聚酯纤维的制备通常是将抗菌母粒与聚酯切片采用熔融共混纺丝的方式制备，无机抗菌整理剂是新型接触型抗菌材料，发展于20世纪80年代，其拥有高效抗菌、无毒、耐热性好、广谱抗菌等优点备受关注，主要通过金属抗菌离子来实现。金属抗菌离子通过释放少量离子金属，依靠库仑力击穿细胞膜，进入细胞内部，与细胞内酶结合，组织细胞代谢，进而抑制细胞分裂增殖活动并将其杀死。
5.公开号为cn110735194a的专利申请公开了一种二氧化硅复合气凝胶、pet聚酯纤维、聚酯织物，将聚酯纤维与二氧化硅复合气凝胶采用熔融共纺丝的工艺制备，制备出具有轻盈、保温隔热性能好的聚酯织物。公开号为cn108330561a的专利申请公开了一种皮芯结构气凝胶复合纤维、其制备方法及应用，采用皮芯复合纺技术，所述气凝胶颗粒为芯，聚合物材料为皮制备了一种拥有皮芯结构的气凝胶复合材料，赋予材料优异的隔热性能、保温效果、隔音性能、吸附过滤性能、热稳定性等。
6.公开号为cn109267168a的专利申请公开了一种复合抗菌聚酯纤维及其制备方法，将复合抗菌聚酯母粒与再生聚酯切片进行熔融共混纺丝，所述的复合聚酯短纤中复合抗菌剂含量大，对后续加工影响小。公开号为cn113265717a的专利申请公开了一种抗菌聚酯纤维的制造方法，该发明通过将抗菌剂进行表面改性后，添加于共聚酯合成前的醇液中，使抗菌剂在聚合过程中充分与聚合物分散，得到相容性、分散性更加的抗菌聚酯纤维。
7.随着越来越多功能性纤维的开发，人们对同时兼具两种或多种功能性纤维的需求逐渐增长。如何在共混纺丝过程中将气凝胶与抗菌剂有效复合，避免无机抗菌剂和气凝胶
与聚合物之间的相容性查、分散性差、易团聚等问题，制备出兼具质轻、高效保暖和有效抗菌抑菌的聚酯纤维的方法显得尤为重要。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，制备的含气凝胶抗菌聚酯纤维具有质轻、保暖、抗菌等特点，二氧化硅气凝胶和抗菌剂能够均匀分散在聚酯中，不影响纤维的可纺性及力学性能。
9.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
10.本发明的第一方面提供了一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
11.将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；
12.所述含气凝胶抗菌聚酯纤维是由以下重量份的组分制成：
13.含有气凝胶的第n聚酯母粒10～20份、聚酯切片70～85份、抗菌聚酯母粒5～10份；
14.熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；
15.将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；
16.将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维；
17.所述抗菌聚酯母粒选自铜抗菌聚酯母粒、银抗菌聚酯母粒、锌抗菌聚酯母粒中的至少一种；
18.所述含有气凝胶的第n(可以为2～10，优选为3)聚酯母粒的制备方法包括以下步骤：
19.第一步，将质量比为(2～50):1:(4～74)的二氧化硅粉体、分散剂乙烯-乙酸乙烯共聚物与聚酯切片充分混合后挤出并造粒，得到含有气凝胶的第一聚酯母粒；
20.第二步，将质量比为(1.5～10):1的第一步制备的含有气凝胶的第一聚酯母粒与聚酯切片充分混合挤出造粒，得到第二聚酯母粒；
21.第三步，多次重复第二步获得含有气凝胶的第n聚酯母粒；重复步骤如下：
22.将质量比为(1.5～10):1的第二步获得的第二聚酯母粒与聚酯切片充分混合挤出造粒，得到第三聚酯母粒；
23.将质量比为(1.5～10):1的上述获得的第三聚酯母粒与聚酯切片充分混合挤出造粒，得到第四聚酯母粒；
24.重复上述步骤直至得到含有气凝胶的第n聚酯母粒。
25.所述将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；其中，螺杆各区温度分别为280℃、285℃、290℃、295℃、290℃、285℃，或，熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为275℃、280℃、285℃、290℃、285℃、280℃；或，熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为285℃、290℃、295℃、300℃、295℃、290℃。
26.所述熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；其中，箱体温度为280℃～285℃，计量泵泵
供量为700g/min～900g/min，喷丝板4t-1200孔。
27.所述将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型，其中，环吹风温度为25～30℃，环吹风进风量为500～700m/min，卷绕速度为800～1200m/min。
28.所述将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，其中，牵伸温度为60～80℃，牵伸倍率为2～4倍，定型温度为140～160℃。
29.所述含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、抗菌聚酯母粒干燥的条件：温度为120～140℃，时间为10～12h；干燥后各物质含水率小于200ppm。
30.所述二氧化硅粉体的粒径为200～400nm；密度为0.07g/m3，比表面积为700
±
50g/m2，孔隙率≥85％。
31.由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
32.本发明制备的含气凝胶抗菌聚酯纤维密度可低至0.91g/cm3，与常规聚酯纤维密度相比，降低了27.55％；室温导热系数可低至0.059w/m
·
k，与常规聚酯纤维室温导热系数相比，降低30.59％。同时，含气凝胶抗菌聚酯纤维对金黄色葡萄糖球菌和大肠杆菌的抗菌率可分别高达98.3％和98％。
33.本发明提供的含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，这种方法在生产差别化、多功能化纤维方面具有产品品质均一、性能稳定、耐候性好、耐水洗性等优点，并且生产工艺简单，满足人们对于纤维制品的多方面需求。此外，整个生产线可根据不同需求添加不同功能性助剂，纺制成不同纤维截面的纤维制品，实现了兼具异性、差别化及功能纤维的生产。该生产工艺成本低，市场竞争力大，适合在高校研发放大、企业创新等广泛推广。
34.本发明制备的含气凝胶抗菌聚酯纤维兼具质轻、保暖和抑菌抗菌的效果，可通过混纺、针刺等形成复合布等，在服用、家纺、民用保温等领域具有潜在的应用价值。
附图说明
35.图1为实施例1制备的聚酯纤维母粒的sem放大图谱，其中，a为第一聚酯母粒，b为第二聚酯母粒，c为第五聚酯母粒。
36.图2为实施例1含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法的生产工艺路线图。
具体实施方式
37.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
38.实施例1
39.一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，如图2所示，图2为实施例1含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法的生产工艺路线图，包括以下步骤：
40.第一步，将17kg二氧化硅粉体、3kg分散剂乙烯-乙酸乙烯共聚物与20kg聚酯切片充分混合后挤出并造粒，得到含有气凝胶的第一聚酯母粒；
41.所述二氧化硅粉体的粒径为200nm；密度为0.07g/m3，比表面积为700
±
50g/m2，孔隙率≥85％。
42.第二步，将第一步制备的40kg含有气凝胶的第一聚酯母粒与20kg聚酯切片充分混
合挤出造粒，得到第二聚酯母粒；
43.第三步，多次重复第二步获得含有气凝胶的第五聚酯母粒；本实施例中重复了3次；重复步骤如下：
44.将第二步获得的40kg第二聚酯母粒与20kg聚酯切片充分混合挤出造粒，得到第三聚酯母粒；
45.将上述获得的40kg第三聚酯母粒与20kg聚酯切片充分混合挤出造粒，得到第四聚酯母粒；
46.将上述获得的40kg第四聚酯母粒与20kg聚酯切片充分混合挤出造粒，得到第五聚酯母粒；
47.图1为实施例1制备的聚酯纤维母粒的sem放大图谱，其中，a为第一聚酯母粒，b为第二聚酯母粒，c为第五聚酯母粒；图中可以看出，第一聚酯母粒的sem图中具有明显的颗粒，这与气凝胶的团聚有关，气凝胶的分散性较差；第二聚酯母粒的sem图中气凝胶的团聚现象得到改善，颗粒尺寸降低；对比含气凝胶的第五聚酯母粒的sem图可以发现，气凝胶的分散性得到进一步改善，已观察不到团聚现象。
48.第四步，将10kg第三步制备的含有气凝胶的第n聚酯母粒、85kg聚酯切片、5kg银抗菌聚酯母粒在常温常压条件下，置于三维混料机中充分混合2h，转入真空转鼓干燥器中干燥12h，干燥温度为120℃；干燥后各物质含水率小于200ppm；
49.第五步，将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、银抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为280℃、285℃、290℃、295℃、290℃、285℃。
50.熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；箱体温度为283℃，计量泵泵供量为770g/min，喷丝板4t-1200孔。
51.将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；环吹风温度为27℃，环吹风进风量为580m/min，卷绕速度为1000m/min。
52.将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维。牵伸温度为65℃，牵伸倍率为3.3倍，定型温度为160℃。
53.实施例2
54.一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
55.第一步至第三步与实施例1相同。
56.第四步，将10kg第三步制备的含有气凝胶的第n聚酯母粒、80kg聚酯切片、10kg银抗菌聚酯母粒在常温常压条件下，置于三维混料机中充分混合2h，转入真空转鼓干燥器中干燥12h，干燥温度为120℃；干燥后各物质含水率小于200ppm；
57.第五步，将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、银抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为280℃、285℃、290℃、295℃、290℃、285℃。
58.熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；箱体温度为283℃，计量泵泵供量为770g/min，喷丝板4t-1200孔。
59.将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；环吹风温度为27℃，环吹风进风量为580m/min，卷绕速度为1000m/min。
60.将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维。牵伸温度为65℃，牵伸倍率为3.3倍，定型温度为160℃。
61.实施例3
62.一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
63.第一步至第三步与实施例1相同。
64.第四步，将15kg第三步制备的含有气凝胶的第n聚酯母粒、80kg聚酯切片、5kg银抗菌聚酯母粒在常温常压条件下，置于三维混料机中充分混合2h，转入真空转鼓干燥器中干燥12h，干燥温度为120℃；干燥后各物质含水率小于200ppm；
65.第五步，将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、银抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为280℃、285℃、290℃、295℃、290℃、285℃。
66.熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；箱体温度为283℃，计量泵泵供量为770g/min，喷丝板4t-1200孔。
67.将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；环吹风温度为27℃，环吹风进风量为580m/min，卷绕速度为1000m/min。
68.将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维。牵伸温度为65℃，牵伸倍率为3.3倍，定型温度为160℃。
69.实施例4
70.一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
71.第一步至第三步与实施例1相同。
72.第四步，将15kg第三步制备的含有气凝胶的第n聚酯母粒、75kg聚酯切片、10kg银抗菌聚酯母粒在常温常压条件下，置于三维混料机中充分混合2h，转入真空转鼓干燥器中干燥12h，干燥温度为120℃；干燥后各物质含水率小于200ppm；
73.第五步，将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、银抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为280℃、285℃、290℃、295℃、290℃、285℃。
74.熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；箱体温度为283℃，计量泵泵供量为770g/min，喷丝板4t-1200孔。
75.将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；环吹风温度为27℃，环吹风进风量为580m/min，卷绕速度为1000m/min。
76.将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维。牵伸温度为65℃，牵伸倍率为3.3倍，定型温度为160℃。
77.实施例5
78.一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
79.第一步至第三步与实施例1相同。
80.第四步，将20kg第三步制备的含有气凝胶的第n聚酯母粒、75kg聚酯切片、5kg银抗菌聚酯母粒在常温常压条件下，置于三维混料机中充分混合2h，转入真空转鼓干燥器中干燥12h，干燥温度为120℃；干燥后各物质含水率小于200ppm；
81.第五步，将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、银抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为280℃、285℃、290℃、295℃、290℃、285℃。
82.熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；箱体温度为283℃，计量泵泵供量为770g/min，喷丝板4t-1200孔。
83.将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；环吹风温度为27℃，环吹风进风量为580m/min，卷绕速度为1000m/min。
84.将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维。牵伸温度为65℃，牵伸倍率为3.3倍，定型温度为160℃。
85.实施例6
86.一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
87.第一步至第三步与实施例1相同。
88.第四步，将10kg第三步制备的含有气凝胶的第n聚酯母粒、85kg聚酯切片、5kg银抗菌聚酯母粒在常温常压条件下，置于三维混料机中充分混合2h，转入真空转鼓干燥器中干燥12h，干燥温度为120℃；干燥后各物质含水率小于200ppm；
89.第五步，将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、银抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为275℃、280℃、285℃、290℃、285℃、280℃。
90.熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；箱体温度为283℃，计量泵泵供量为770g/min，喷丝板4t-1200孔。
91.将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；环吹风温度为27℃，环吹风进风量为580m/min，卷绕速度为1000m/min。
92.将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维。牵伸温度为65℃，牵伸倍率为3.3倍，定型温度为160℃。
93.实施例7
94.一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
95.第一步至第三步与实施例1相同。
96.第四步，将10kg第三步制备的含有气凝胶的第n聚酯母粒、85kg聚酯切片、5kg银抗菌聚酯母粒在常温常压条件下，置于三维混料机中充分混合2h，转入真空转鼓干燥器中干燥12h，干燥温度为120℃；干燥后各物质含水率小于200ppm；
97.第五步，将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、银抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为285℃、290℃、295℃、300℃、295℃、290℃。
98.熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再
由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；箱体温度为283℃，计量泵泵供量为770g/min，喷丝板4t-1200孔。
99.将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；环吹风温度为27℃，环吹风进风量为580m/min，卷绕速度为1000m/min。
100.将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维。牵伸温度为65℃，牵伸倍率为3.3倍，定型温度为160℃。
101.对比例1
102.市售常规型聚酯纤维作为对比。
103.对比例2
104.以聚酯低聚物为原料，复合抗菌剂为改性剂，采用熔融共混的方法，经双螺杆进行挤出造粒，得到复合抗菌聚酯母粒初产物。聚酯低聚物的重均分子量为8000，复合抗菌剂在复合抗菌聚酯母粒初产物中的质量分数为20％，熔融共混工艺条件为熔融温度260℃，螺杆剪切速率为104s-1
。
105.对比例3
106.将1份气凝胶聚酯母粒与9份纤维级pet聚酯聚合物在270～280℃下进行熔融挤出、冷却、拉伸比5下进行拉伸、上油、收卷。其中气凝胶聚酯母粒采用1.5份二氧化硅复合气凝胶和4份纤维级聚酯切片进行熔融挤出后得到，二氧化硅气凝胶的导热系数为0.0147w(m
·
k)，密度为0.115g/cm3。
107.对比例4
108.公开号为cn112410922a的专利申请中实施例1作为对比例4。
109.选取二氧化硅气凝胶微球：平均粒径60nm，孔隙率85％，比表面积400m2/g，表观密度0.4g/cm3，在真空箱中，60℃烘干6h后升温至120℃保温2h，使粉体含水率小于100ppm。将pet切片磨粉，粉末平均粒径10μm，60℃烘干6h后升温至120℃保温4h，充分干燥使粉体含水率小于100ppm。eva作为分散剂。选取抗氧化剂1010。
110.按质量份计算，将80份pet粉体、20份二氧化硅气凝胶微球、1.5份分散剂、0.8份抗氧化剂混合，在超声中震荡0.3h后，在搅拌机中搅拌1h，转速150r/min，得到混合均匀的粉体。
111.将上述干燥混合后粉体按质量份30份与pet切片按质量份70份混合，在搅拌机中搅拌搅拌1h，转速200r/min，充分混合后加入螺杆挤出机中，冷却切粒后制备出含有气凝胶的聚酯纤维母粒；螺杆挤出机各区温度分别为250℃，260℃，270℃，270℃，260℃，250℃。
112.将含有气凝胶的聚酯纤维母粒质量份30份与pet切片按质量份70份放入在110℃，真空干燥3～5h，对聚酯进行预结晶，然后再通过真空转鼓干燥箱在140℃干燥24h。在搅拌机中搅拌0.5h，转速100r/min，混合均匀后，加入到纺丝机中进行熔融纺丝。纺丝过程中螺杆各区温度分别为270℃、290℃、290℃、285℃；箱体温度为288℃，纺丝速度为700m/min，牵伸温度为80℃，牵伸倍率为1.8倍，定型温度为140℃，制备的含气凝胶聚酯纤维具有轻盈、隔热性能好、吸水性低、可水洗等优点。
113.实施例1～7和对比例的聚酯纤维性能测试结果如表1所示：
114.表1
[0115][0116]
由表1结果可知，采用本发明的制备方法得到的含气凝胶抗菌聚酯纤维可以保持良好的拉伸强度和断裂伸长率，制备的含气凝胶抗菌聚酯纤维的密度和室温导热系数随着气凝胶母粒添加量的增加而降低，含气凝胶抗菌聚酯纤维的抗菌率随着银抗菌母粒的增加，抗菌效果越好。因此制备得到的含气凝胶抗菌聚酯纤维不仅兼具质轻、保暖的性能，还具有明显的抗菌抑菌性。
[0117]
由表1结果可知，与市售常规聚酯纤维相比，含气凝胶抗菌聚酯纤维的密度和室温导热系数均有所降低，保证了含气凝胶抗菌聚酯纤维良好的轻质保暖性。相比于单独添加气凝胶母粒和抗菌母粒，本发明的制备方法得到的含气凝胶抗菌聚酯纤维不仅具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，还兼具质轻保暖、抑菌抗菌的性能。
[0118]
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

技术特征：
1.一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；所述含气凝胶抗菌聚酯纤维是由以下重量份的组分制成：含有气凝胶的第n聚酯母粒10～20份、聚酯切片70～85份、抗菌聚酯母粒5～10份；熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维；所述抗菌聚酯母粒选自铜抗菌聚酯母粒、银抗菌聚酯母粒、锌抗菌聚酯母粒中的至少一种；所述含有气凝胶的第n聚酯母粒的制备方法包括以下步骤：第一步，将质量比为(2～50):1:(4～74)的二氧化硅粉体、分散剂乙烯-乙酸乙烯共聚物与聚酯切片充分混合后挤出并造粒，得到含有气凝胶的第一聚酯母粒；第二步，将质量比为(1.5～10):1的第一步制备的含有气凝胶的第一聚酯母粒与聚酯切片充分混合挤出造粒，得到第二聚酯母粒；第三步，多次重复第二步获得含有气凝胶的第n聚酯母粒；重复步骤如下：将质量比为(1.5～10):1的第二步获得的第二聚酯母粒与聚酯切片充分混合挤出造粒，得到第三聚酯母粒；将质量比为(1.5～10):1的上述获得的第三聚酯母粒与聚酯切片充分混合挤出造粒，得到第四聚酯母粒；重复上述步骤直至得到含有气凝胶的第n聚酯母粒。2.根据权利要求1所述的含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述将充分干燥的含有气凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；其中，螺杆各区温度分别为280℃、285℃、290℃、295℃、290℃、285℃，或，熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为275℃、280℃、285℃、290℃、285℃、280℃；或，熔融共混纺丝过程中螺杆各区温度分别为285℃、290℃、295℃、300℃、295℃、290℃。3.根据权利要求1所述的含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；其中，箱体温度为280℃～285℃，计量泵泵供量为700g/min～900g/min，喷丝板4t-1200孔。4.根据权利要求1所述的含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型，其中，环吹风温度为25～30℃，环吹风进风量为500～700m/min，卷绕速度为800～1200m/min。5.根据权利要求1所述的含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，其中，牵伸温度为60～80℃，牵伸倍率为2～4倍，定型温度为140～160℃。6.根据权利要求1所述的含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述含有气
凝胶的第n聚酯母粒、聚酯切片、抗菌聚酯母粒干燥的条件：温度为120～140℃，时间为10～12h；干燥后各物质含水率小于200ppm。7.根据权利要求1所述的含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅粉体的粒径为200～400nm；密度为0.07g/m3，比表面积为700
±
50g/m2，孔隙率≥85％。

技术总结
本发明公开了一种含气凝胶抗菌聚酯纤维的制备方法：将充分干燥的含有气凝胶的第N聚酯母粒、聚酯切片、抗菌聚酯母粒经注射机分别计量共混放入螺杆纺丝机中进行熔融；熔融后的熔体通过熔体管道分配到纺丝箱体，由箱体内计量泵进行精确计量，再由计量泵输送到喷丝组件形成熔体细丝；将熔体细丝环吹风冷却、卷绕、成型；将成型的纤维经牵伸、定型、卷曲、切断、打包，制得含气凝胶抗菌聚酯纤维；本发明制备的含气凝胶抗菌聚酯纤维兼具质轻、保暖和抑菌抗菌的效果，可通过混纺、针刺等形成复合布等，在服用、家纺、民用保温等领域具有潜在的应用价值。值。值。


技术研发人员：魏丽菲 郝聃 孙晨颖 吴国清 苏立超 陈辉华 李忠 陆育明 杨成 周永华
受保护的技术使用者：上海奥领纺织新材料有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/4/15