專利名稱：一種抗菌聚酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗菌聚酯的制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。
在聚酯生產(chǎn)中添加經(jīng)研磨處理的無機抗菌劑生產(chǎn)抗菌聚酯已有報道，抗菌劑雖經(jīng)研磨，但團聚體仍較多，產(chǎn)品可紡性差，紡絲時飄絲、斷頭多，滿卷率低，單耗高。
本發(fā)明方法包括反應(yīng)單體在催化劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑的存在下進行酯化反應(yīng)、聚合反應(yīng)，反應(yīng)單體為精對苯二甲酸(以下簡稱PTA)，抗菌劑分散在二元醇中制成溶液加入反應(yīng)體系。
所述的抗菌劑是載銀、鋅離子或其氧化物的沸石、磷酸鹽、二氧化鈦或離子交換樹脂的無機粉體，金屬離子含量以重量比計算3％～5％。
所述的抗菌劑溶液是將無機抗菌粉體加入二元醇配成濃度為重量百分比5％～30％的溶液。
上述抗菌劑溶液經(jīng)高速分散機分散2～3小時后用砂磨機研磨3～5小時，再用超聲波發(fā)生器處理15～45分鐘。經(jīng)處理的抗菌劑的溶液分散均勻，穩(wěn)定性好，放置72小時無沉降，粒徑為0.05～0.3微米，優(yōu)選粒徑0.1～0.25微米。
上述的抗菌劑溶液在酯化反應(yīng)結(jié)束后、聚合反應(yīng)前加入反應(yīng)體系中，也可以在酯化反應(yīng)前加入反應(yīng)體系中。
本發(fā)明優(yōu)選抗菌劑溶液在酯化反應(yīng)結(jié)束后、聚合反應(yīng)前加入反應(yīng)體系中。
以上所述的抗菌劑的加入量以聚酯重量比計算為0.3％～3％，優(yōu)選0.5％～1％。
以上所述的二元醇可以是乙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇中的任一種。
所述的催化劑為三氧化二銻或鈦酸四丁酯、乙二醇銻。
所述的穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯、磷酸三苯酯或磷酸。
所述的抗氧劑為四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，C73H108O12，商品名AT-1010或三(2，4-二叔丁基)亞磷酸苯酯，商品名CSFCl86，均為市場上能購買到的物品。
本發(fā)明方法的具體步驟如下(1)抗菌劑的預(yù)處理用所選二元醇與無機抗菌劑粉體配成濃度為5％～30％的懸浮液，經(jīng)高速分散機分散2～3小時后，用砂磨機研磨3～5小時，再用超聲波發(fā)生器處理15～45分鐘。(2)酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)采用直接酯化法，精對苯二甲酸與二元醇的摩爾比為1∶1.1～1.3，催化劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑同精對苯二甲酸與二元醇漿料一起加入酯化釜，酯化反應(yīng)在常壓下進行，反應(yīng)溫度為220℃～260℃。出水量達理論量的95％以上時視酯化反應(yīng)結(jié)束。(3)聚合反應(yīng)酯化反應(yīng)結(jié)束后，將經(jīng)過預(yù)處理的抗菌劑懸浮液加入到反應(yīng)體系中，反應(yīng)首先在常壓下進行預(yù)縮聚30分鐘，溫度升至250℃；之后建立低真空，溫度升至280℃，一小時后進入高真空，溫度控在288±2℃，當攪拌功率達到8-17千瓦時視聚合反應(yīng)結(jié)束，氮壓出料、造粒得抗菌聚酯。
聚合反應(yīng)中建立低真空由常壓逐漸抽至1000Pa，溫度逐漸升至280℃，時間為30分鐘。1小時后進入高真空由1000Pa逐漸抽至40Pa，溫度逐漸升至288℃，時間為30分鐘，保持真空不大于40Pa，溫度控制在288±2℃。
本發(fā)明制備的產(chǎn)品性能優(yōu)良，特性粘度可根據(jù)需要控制在0.64-0.68分升/克(dl/g)，熔點不小于250℃，色相b值小于2.5。
本發(fā)明制備的產(chǎn)品可在常規(guī)紡絲設(shè)備上紡絲，且可紡性好，飄絲、斷頭少，單耗低。產(chǎn)品抗菌性能良好，對人體無毒副作用、耐洗滌，抗菌性能持久的抗菌聚酯的制備方法。另外本發(fā)明制備的產(chǎn)品可進行高速紡，紡絲48小時后過濾器壓力上升1MPa。
本發(fā)明方法生產(chǎn)的抗菌聚酯可滿足紡長、短絲的要求，短絲可用于各種床上用品、裝飾織物、衛(wèi)生敷料、醫(yī)用手術(shù)服、病員服、醫(yī)院床單等，食品行業(yè)專用服；長絲可廣泛用于內(nèi)衣、襪子、運動服、鞋襯、過濾織物、地毯等。隨著抗菌纖維的批量生產(chǎn)，其應(yīng)用范圍將越來越廣。
本發(fā)明制備的產(chǎn)品所紡纖維及織物抗菌性能良好，其對大腸桿菌、金黃葡萄球菌的抑菌率大于99.9％，且經(jīng)100次標準洗滌后抗菌性能不下降。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1.
取22.70Kg載銀磷酸鋯加到100Kg乙二醇中，用高速分散機攪拌2小時，然后用砂磨機研磨4小時，研磨好的漿液用超聲波處理40分鐘，待用。
向打漿釜中加入2000Kg精對苯二甲酸和950Kg乙二醇、0.68Kg三氧化二銻、0.12Kg磷酸三甲酯、0.23Kg抗氧劑三(2，4-二叔丁基)亞磷酸苯酯，攪拌均勻后移入酯化釜，常壓下進行酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在220-260℃，出水量大于410L時，酯化結(jié)束。將酯化的漿料移入聚合釜，向聚合釜內(nèi)加入122.7Kg預(yù)處理的抗菌劑溶液，常壓下進行預(yù)縮聚30分鐘，并將溫度逐漸升至250℃，然后建立低真空由常壓逐漸抽至1000Pa，溫度逐漸升至275℃，時間為30分鐘，之后進入高真空由1000Pa逐漸抽至40Pa，溫度逐漸升至288℃，時間為30分鐘，保持真空不大于40Pa，溫度控制在288±2℃，攪拌功率達到15Kw時結(jié)束聚合，氮壓出料、造粒得到抗菌聚酯切片，其性能指標如表1。
實施例2.
取18.20Kg載銀沸石加到110.0Kg1，4-丁二醇中，用高速分散機攪拌2小時，然后用砂磨機研磨4小時，研磨好的漿液用超聲波處理20分鐘，待用。
向打漿釜中加入2000Kg精對苯二甲酸和1317Kg1，4-丁二醇、0.79Kg鈦酸四丁酯、0.32Kg磷酸三苯酯、0.37Kg抗氧劑四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，攪拌均勻后移入酯化釜，常壓下進行酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在220～260℃，出水量大于410L時，酯化結(jié)束。將酯化的漿料移入聚合釜，向聚合釜內(nèi)加入98.2Kg處理好的抗菌劑，常壓下進行預(yù)縮聚30分鐘，并將溫度逐漸升至250℃，然后建立低真空由常壓逐漸抽至1000Pa，溫度逐漸升至275℃，時問為30分鐘，之后進入高真空由1000Pa逐漸抽至40Pa，溫度逐漸升至288℃，時間為30分鐘，保持真空不大于40Pa，溫度控制在288±2℃，攪拌功率達到13Kw時結(jié)束聚合，氮壓出料、造粒得到抗菌聚酯切片，其性能指標如表1。
實施例3.
取40.0Kg含銀0.5％、含鋅1.2％的載銀、鋅磷酸鋯加到440Kg1，3-丙二醇中，用高速分散機攪拌2小時，然后用砂磨機研磨3小時，研磨好的漿液用超聲波處理15-45分鐘，待用。
向打漿釜中加入2000Kg精對苯二甲酸和1660Kg1，3-丙二醇、0.80Kg鈦酸四丁酯、0.12Kg磷酸三甲酯、0.23Kg抗氧劑三(2，4-二叔丁基)亞磷酸苯酯，攪拌均勻后移入酯化釜，常壓下進行酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在220-260℃，出水量大于410L時，酯化結(jié)束。將酯化的漿料移入聚合釜，向聚合釜內(nèi)加入290.0Kg處理的抗菌劑，常壓下進行預(yù)縮聚30分鐘，并將溫度逐漸升至250℃，然后建立低真空由常壓逐漸抽至1000Pa，溫度逐漸升至275℃，時間為30分鐘，之后進入高真空由1000Pa逐漸抽至40Pa，溫度逐漸升至288℃，時間為30分鐘，保持真空不大于40Pa，溫度控制在288±2℃，攪拌功率達到10Kw時結(jié)束聚合，氮壓出料、造粒得到抗菌聚酯切片，其性能指標如表1。
表1抗菌聚酯性能指標
權(quán)利要求
1.一種抗菌聚酯的制備方法，包括反應(yīng)單體在催化劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑的存在下進行酯化反應(yīng)、聚合反應(yīng)，其特征在于，反應(yīng)單體為精對苯二甲酸，抗菌劑分散在二元醇中制成溶液加入反應(yīng)體系。
2.如權(quán)利要求1所述的抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述的抗菌劑是載銀、鋅離子、其氧化物或銀鋅以任意比復合的沸石、磷酸鹽、二氧化鈦或離子交換樹脂的無機粉體，金屬離子含量以重量比計算1％～5％。
3.如權(quán)利要求1所述的抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述的抗菌劑溶液是將抗菌劑無機粉體加入二元醇配成濃度為重量百分比5％-30％的溶液。
4.如權(quán)利要求1或3所述的抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述的二元醇為乙二醇、1，3-丙二醇或1，4-丁二醇中的任一種。
5.如權(quán)利要求1或3所述的抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述的抗菌劑溶液是用二元醇與無機抗菌粉體配成溶液，經(jīng)高速分散機分散2～3小時后用砂磨機研磨3～4小時，再用超聲波發(fā)生器處理15～45分鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述的抗菌劑溶液在酯化反應(yīng)結(jié)束后、聚合反應(yīng)前加入反應(yīng)體系中。
7.如權(quán)利要求1所述的抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述的抗菌劑溶液在酯化反應(yīng)前加入反應(yīng)體系中。
8.如權(quán)利要求1所述的抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述的抗菌劑溶液的加入量以聚酯重量計0.3％-3％重量百分比。
9.如權(quán)利要求1所述的抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述的抗菌劑溶液的加入量以聚酯重量計0.5％-1％重量百分比。
10.如權(quán)利要求1所述的抗菌聚酯的制備方法，其特征在于，所述的酯化反應(yīng)和聚合反應(yīng)具體操作如下(1)酯化反應(yīng)采用精對苯二甲酸直接酯化法，精對苯二甲酸與二元醇的摩爾比為1∶1.1～1.3，催化劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑同精對苯二甲酸與二元醇漿料一起加入酯化釜，酯化反應(yīng)在常壓下進行，反應(yīng)溫度為220℃-260℃；將抗菌劑溶液按聚酯重量百分比的0.3％～3％加入反應(yīng)釜；(2)聚合反應(yīng)首先在常壓下進行預(yù)縮聚30分鐘，溫度升至250℃；之后在低真空條件，溫度升至280℃，一小時后進入高真空，溫度控在288±2℃，聚合反應(yīng)結(jié)束；氮壓出料、造粒得抗菌聚酯。
全文摘要
一種抗菌聚酯的制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。包括反應(yīng)單體在催化劑、穩(wěn)定劑的存在下進行酯化反應(yīng)、聚合反應(yīng)，反應(yīng)單體為精對苯二甲酸、抗菌劑分散在二元醇中制成溶液加入反應(yīng)體系。抗菌劑是載銀、鋅離子或其氧化物的沸石、磷酸鹽、二氧化鈦、離子交換樹脂無機粉體?？咕鷦┤芤旱募尤肓恳跃埘ブ亓康?.3％－3％。本發(fā)明方法工藝簡單、產(chǎn)品抗菌性能良好，對金黃葡萄球菌、大腸桿菌的抑菌率可達99.9％以上，且抗菌性能持久、耐洗滌、切片的可紡性良好、對人體無毒副作用。
文檔編號C08G63/181GK1425704SQ0215151
公開日2003年6月25日 申請日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者王祥彬, 于慶杰, 孫寒松, 王紅, 于曉軍 申請人:濟南正昊化纖新材料有限公司