Page 103 - 《橡塑技术与装备》2023年11期

材料与配方 力伟 等·锦纶用抗菌 PA6 材料的制备及性能研究

锦纶用抗菌 PA6 材料的制备及性能研究

力伟，林栋梁，余丽玲，吴惠民 *
( 福州市福塑科学技术研究所有限公司，福建 福州 350008)

摘要： 传统抗菌纤维广泛采用银系抗菌剂为抗菌助剂，然而有研究表明含银纤维在安全性上存在着一定问题，而铜以其来源广、
成本低、抗菌消臭性能持久稳定，逐渐成为市场的主流品种。本研究通过添加纳米抗菌氧化铜，考察纳米抗菌氧化铜对纳米氧化
铜母料及锦纶用抗菌 PA6 材料力学性能、抗菌性能及加工性能的影响。实验结果表明 ：采用添加量为 10% 抗菌母料制备的锦纶
用纳米氧化铜抗菌专用料，对大肠杆菌抗菌和金黄色葡萄球菌抗菌率≥ 99.9%，抗菌效果明显。材料拉伸强度 70.4 MPa、断裂伸
2
长率 20.0%、缺口冲击强度 7.6 kJ/m 、熔融指数 31.5 g/10 min，综合性能最佳。
关键词 ： 锦纶 ；抗菌 ；性能
中图分类号 ： TQ 文章编号 ： 1009-797X(2023)11-0047-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.11.010

0 前言 塑料注射成型机 ： EM150-V，震德注塑机有限
受 2019 年新冠疫情的影响，人们对面料的抗菌 公司 ；
诉求也越来越高 [1~3] 。在抗菌纤维中，银系抗菌剂是 微机控制电子万能实验机 ： CMT4204-20 kN，
使用最广泛的抗菌剂之一，然而有研究表明含银纤维 深圳新三思计量技术有限公司 ；
在安全性上存在着一定问题，2014 年美国自然资源保 摆锤冲击试验机 ： ZBC1251-2，深圳市新三思材
护委员会宣布限制纳米银在纺织品上的使用，使铜基 料检测有限公司 ；
抗菌纤维成为人们关注的热点。在实际应用中，由于 熔体流动速率仪 ： ZRZ1452，深圳新三思计量技
铜离子的抗菌效果低于银离子，在使用时通常需要加 术有限公司 ；
大用量，同时市场上的无机铜离子抗菌剂粒径较大， 扫描电子显微镜 ： JSM-7500F，日本 JEOL 公司。
与基体相容性较差，导致纺丝困难，废品率增加，产 1.3 试样制备
品力学性能下降、功能性效果持续性差等严重问题 [4] 。 1.3.1 纳米氧化铜抗菌母料的制备
首先将 PA6 树脂在鼓风干燥箱中 100 ℃干燥 12 h，
1 实验部分 纳米氧化铜在烘干箱中 100 ℃干燥 12 h。按照表 1 的
1.1 主要原料 配比加入高速混合机中混好后，通过双螺杆挤出机主喂
PA6，永荣锦江 ； 料口加入，挤出，冷却，造粒。螺杆转速设为喂料速度
纳米氧化铜，自制 ； 为 100~150 r/min，螺杆转速为 250~300 r/min，从主喂料下
润滑剂，市售 ； 料口到机头螺杆各区温度设置范围为 200~245 ℃，挤
偶联剂，市售 ； 出造粒 ；得到纳米氧化铜抗菌母料。
相容剂， PA 接枝马来酸酐，接枝率≥ 1.5%，市售；
抗氧化剂，1010/168 复配，市售。
作者简介 ：力伟（1987-）女，主要从事高分子材料改性
1.2 主要仪器与设备
与应用研究 ；申请发明专利 5 项，承担和参与各级科技计划项
烘箱 ： 881Y-3 型，苏州华洁烘箱制造有限公司 ； 目6项。
高速混合机 ： SHR-5，5 L，张家港市日新机电 基 金 项 目 ：福 建 省 重 大 专 项 专 题 项 目（2021HZ027021），
福 州 市 科 技 重 大 项 目（2021-ZD-283、2021-ZD-285）， 国
有限公司 ；
家 科 技 项 目 备 案（2022L3039），STS 计 划 配 套 项 目（2021
双螺杆挤出机 ： SJSH-30，石家庄市星烁实业公 T3011）
司； 收稿日期 ：2023-05-29

年
2023 第 49 卷 ·47·