本技術涉及滌綸纖維制造領域，尤其是涉及一種抗菌滌綸fdy絲及其制造方法。

背景技術：

1、滌綸纖維因其優(yōu)異的力學性能、耐化學腐蝕性及易加工特性，在服裝、家紡、醫(yī)療防護等領域占據(jù)重要地位。然而，滌綸織物表面疏水性與纖維間孔隙結構易吸附人體汗液、皮脂等有機殘留物，形成微生物滋生溫床，長期使用易引發(fā)異味、過敏甚至交叉感染等問題。目前行業(yè)普遍采用浸漬、噴涂等后整理工藝對成品織物施加季銨鹽、納米銀等抗菌劑，雖能短期內抑制菌群繁殖，但抗菌劑與纖維間僅通過物理吸附或弱化學鍵結合，在實際使用中經多次水洗、摩擦后易脫落失效，抗菌持久性難以滿足醫(yī)療防護、運動服飾等高頻次使用場景需求。

2、為提高抗菌長效性，部分研究嘗試將納米氧化鋅等無機抗菌劑直接添加至聚酯熔體進行共混紡絲，利用纖維內部包覆實現(xiàn)抗菌成分緩釋。但該方法存在明顯局限，氧化鋅依賴光催化作用實現(xiàn)抗菌，但其活性位點易被聚酯大分子鏈包裹，難以充分接觸微生物并發(fā)揮催化殺滅作用。如何突破纖維內抗菌性能的技術瓶頸，開發(fā)兼具高效抗菌與長效抗菌性的功能性滌綸纖維，已成為產業(yè)升級與產品創(chuàng)新的關鍵突破口。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決當前滌綸纖維抗菌效率與耐久性能的矛盾，本技術提供一種抗菌滌綸fdy絲及其制造方法，可制得兼具高效與長效抗菌性能的滌綸fdy絲。

2、第一方面，本技術提供一種抗菌滌綸fdy絲的制造方法，聚酯熔體經紡絲組件擠出、冷卻、上油、牽伸定型、主網絡、卷繞，制得fdy絲，聚酯熔體中通過在線添加系統(tǒng)加入有1.2～2.5wt%氧化鋅包覆納米銀，所述氧化鋅包覆納米銀中氧化鋅含量為10～20wt%。

3、本技術通過在聚酯熔體中引入氧化鋅包覆納米銀（zno@ag）復合抗菌劑，利用核殼結構的協(xié)同效應突破傳統(tǒng)抗菌劑的性能瓶頸。氧化鋅外殼對納米銀內核形成物理隔絕與化學保護，在高溫熔融紡絲（260～290℃）過程中，氧化鋅的致密晶格結構有效阻隔氧氣與納米銀的直接接觸，抑制銀原子的氧化失活，確保納米銀在加工后仍保持高抗菌活性。納米銀通過接觸殺菌及銀離子緩釋機制快速滅活微生物，而氧化鋅的光催化特性在光照條件下產生活性氧（ros），與銀離子形成雙重抗菌路徑，顯著提升抗菌效率。

4、氧化鋅殼層含量控制在10～20wt%，既能維持納米銀的高效釋放，又可預防過量氧化鋅釋放的zn2+催化聚酯分子降解，以減少紡絲斷頭率增加、滌綸絲黃變等加工不良現(xiàn)象，實現(xiàn)抗菌性能與加工穩(wěn)定性的平衡。

5、需要說明的是，上述1.2～2.5wt%氧化鋅包覆納米銀是指氧化鋅包覆納米銀與聚酯熔體的總質量為100%，氧化鋅包覆納米銀的質量占比為1.2～2.5wt%。

6、在上述任一技術方案中，所述氧化鋅包覆納米銀的粒徑為30～100nm。

7、在上述任一技術方案中，所述上油與牽伸定型工序之間設有預網絡工序，且預網絡的氣壓為0.03～0.06mpa。

8、在上述任一技術方案中，所述牽伸定型采用五輥熱輥箱，其中一輥、二輥、三輥的溫度為82～87℃，四輥、五輥溫度為120～135℃，總牽伸倍數(shù)為1.8～2.2。

9、在上述任一技術方案中，絲束在所述熱輥箱出口的張力14～18cn。

10、在紡絲過程中增設預網絡工序，通過高壓氣流對絲束進行湍流擾動，促使單絲間形成均勻分布的空氣節(jié)點，打破纖維集束狀態(tài)，使油劑在單絲表面形成連續(xù)潤滑膜。油膜的均勻覆蓋可將單絲與導輥、網絡噴嘴的摩擦系數(shù)降低，減少摩擦升溫，從而抑制氧化鋅包覆納米銀的熱遷移及表面氧化，避免抗菌活性成分損失。同時，油劑的潤滑作用補償了無機顆粒加入后摩擦阻力增大對紡絲的磨損，減少毛絲斷頭。需要注意的是，該預網絡過程應控制在低氣壓條件（常規(guī)網絡混纖氣壓大于0.1mpa），以防止非預期的網絡點形成。

11、進一步將熱輥箱出口張力控制在14～18cn，通過降低絲束與熱輥的接觸壓力，減少纖維內部高分子鏈的取向應力，避免因過度牽伸導致抗菌劑-聚酯界面產生微裂紋。需要說明的是，熱輥箱出口張力可通過調節(jié)熱輥箱出口處導絲輥與熱輥的速差來控制，速差增加，則張力提高。

12、在上述任一技術方案中，所述紡絲組件的砂杯砂配選用40～60目金屬砂60g，20～40目金屬砂40g。

13、在上述任一技術方案中，對所述氧化鋅包覆納米銀進行表面改性：將質量比為100:0.1～0.3的氧化鋅包覆納米銀與巰基丙酸在溶液中混合，進行2～4h自組裝反應。

14、在上述任一技術方案中，所述表面改性后的氧化鋅包覆納米銀與二羥基二苯甲酮的質量比為100：5～8。

15、氧化鋅包覆納米銀在制備過程中因包覆不完全或加工應力易出現(xiàn)局部納米銀裸露，巰基丙酸通過硫醇基與銀表面形成強配位鍵和共價鍵，在裸露區(qū)域形成自組裝單分子層，阻隔高溫熔體中氧氣對納米銀的氧化侵蝕，預防核殼結構的界面破壞，減少納米銀流失。有利于延長滌綸絲的抗菌時效。同時，巰基丙酸的剩余配位基團可與氧化鋅溶出的zn2+（路易斯酸）發(fā)生絡合反應，生成穩(wěn)定的配位復合物，減少游離鋅離子對聚酯分子鏈的催化降解作用，保障纖維良好的斷裂強度。為進一步抑制氧化鋅引發(fā)的聚酯熱氧黃變，在表面改性階段引入二羥基二苯甲酮，其鄰位酚羥基與氧化鋅表面的zn2+形成螯合鍵，同時作為自由基捕捉劑，有效淬滅聚酯加工過程中產生的烷氧自由基和過氧自由基，阻斷熱氧化鏈式反應。經此雙重改性后，纖維在熔融擠出后的黃變指數(shù)（yi）下降且抗菌劑與聚酯基體的界面結合強度提升，且經50次標準水洗后抗菌率仍＞95%。

16、在上述任一技術方案中，將所述表面改性后的氧化鋅包覆納米銀置于ph為4～5的溶液環(huán)境，超聲分散0.5～1h；調節(jié)ph為6～7，加入二羥基二苯甲酮，升溫至80～90℃，氮氣保護下回流反應，得到抗黃變氧化鋅包覆納米銀。

17、在上述任一技術方案中，所述fdy絲的含油率為0.7～0.9%。

18、本技術的含油率是指絲束中油劑質量占絲條的質量百分比，測定時按照fz/t54118-2019《高收縮滌綸牽伸絲/滌綸預取向絲混纖絲》的規(guī)定進行。

19、第二方面，本技術提供一種抗菌滌綸fdy絲，由上述任一所述制造方法制得。

20、綜上所述，本技術具有如下有益效果：

21、本技術通過氧化鋅包覆納米銀的核殼結構設計、巰基丙酸與二羥基二苯甲酮協(xié)同改性，結合預網絡分散與低溫牽伸工藝優(yōu)化，實現(xiàn)滌綸fdy絲高效抗菌與加工穩(wěn)定性的統(tǒng)一。復合抗菌劑中氧化鋅外殼保護納米銀免受高溫氧化，其光催化活性與鋅離子釋放協(xié)同增強抗菌效能，使滌綸fdy絲對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抑菌率超過99.5%，50次標準水洗后抑菌率≥95%。巰基丙酸絡合游離鋅離子并覆蓋裸露銀顆粒，抑制聚酯熱降解，纖維斷裂強度≥4.0cn/dtex；二羥基二苯甲酮接枝顯著降低滌綸fdy絲的黃變指數(shù)。預網絡處理與熱輥低張力設置的協(xié)同作用，確保油劑均勻分布并降低摩擦熱損傷，降低紡絲斷頭率，適用于醫(yī)療防護、運動服飾等高附加值領域，兼具規(guī)?；a可行性與環(huán)境安全性。