聚酰胺6(PA6)纤维由于其优良的性能,在工业和民用领域都得到了广泛的应用,随着人们对健康要求的提高,开发制备具有抗菌、抗静电功能的聚酰胺6纤维成为目前研究的热点。本文分别采用了新型抗菌抗静电剂载银纳米氧化锌(纳米ZnO/Ag)粉体和抗菌剂载银纳米磷酸镐(纳米ZrP/Ag)粉体对聚酰胺6纤维进行改性。首先,通过选择不同种类、不同用量的硅烷偶联剂,在不同反应温度下对纳米ZnO/Ag粉体进行了表面改性处理,测定改性后粉体表面亲油化度来确定最佳反应条件,并对粉体的改性效果进行表征。结果表明:当改性剂为KH-570,用量为粉体质量的5%,改性温度80℃左右时,对纳米ZnO/Ag进行表面改性,粉体接触角增大,表面自由能降低,粒径明显减小,改性效果良好。其次,将表面改性的纳米ZnO/Ag粉体、PA6切片与不同的分散剂通过双螺杆挤出机共混造粒,制得抗菌抗静电PA6母粒。通过扫描电镜观察粒子在PA6基体中的分散情况,并研究了抗菌抗静电PA6复合树脂的动态流变性能和结晶性能,为抗菌抗静电PA6纤维的纺制条件提供理论依据。结果表明:纳米ZnO/Ag与PA6基体的相容性良好,当添加的分散剂为聚氧化乙烯(PEO)时,粒子分散最为均匀。当频率一定时,改性PA6复合树脂的复数粘度均随温度的升高而降低;当温度一定时,改性PA6复合树脂的复数粘度随角频率的增大而降低,呈现假塑性流体的剪切变稀特征。无机粉体的加入对复合树脂起到异相成核作用,提高了PA6的结晶速率,缩短半结晶时间。再次,通过常规纺生产技术在纤维改性国家重点实验室的双螺杆纺丝机上纺制出纳米ZnO/Ag含量不同的抗菌抗静电PA6纤维,并对改性纤维进行了测试与分析。实验结果表明:改性纤维具有良好的抗菌性能,其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀菌率均为97%以上,其抗静电体积比电阻下降了2-3个数量级,洗涤10次前后无明显变化,抗静电性持久。最后,通过添加两种不同的抗菌剂(纳米ZnO/Ag和纳米ZrP/Ag),采用高速纺生产技术在广东新会美达锦纶股份有限公司的纺丝机上进行抗菌PA6POY纤维的纺丝试验,分别纺制出抗菌剂含量不同的抗菌PA6POY常规纤维及细旦纤维,并对其结构和性能进行了表征。实验结果表明:抗菌PA6POY细旦纤维的结晶度,取向度等指标与PA6POY常规纤维相比略有上升,但断裂强度和断裂伸长率都低于常规纤维。改性后的纤维对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率最高可达到99%以上。
