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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维具有成本低、强度高、速干及结构稳定等优点,广泛应用于服装、家纺等领域。常规PET纤维不具有杀死病菌的能力,纤维本身是一种高表面积的物质,有利于微生物的附着滋生及传播。随着人们对于环保、安全等方面意识的增强,因此开发具有抗菌性能的PET纤维具有重要意义。PET纤维的抗菌性能,主要取决于抗菌剂性能。首先需要对抗菌剂体系展开研究。目前抗菌剂主要有天然抗菌剂,有机抗菌剂和无机抗菌剂,无机抗菌剂因其高效抗菌性、广谱性、稳定性的优点而越来越受到重视。同时,抗菌剂也正向朝着生态、绿色、安全的方向发展,抗菌剂的安全性也是影响其使用范围的重要因素。纳米氧化锌(ZnO)具有较高的光催化活性、抗菌性,具有稳定性好、价格低廉、资源丰富的优点,且安全性好,是一种优异的生态抗菌剂。但是由于其禁带宽度的限制,一般只有在紫外光照下才具有很高的催化活性,因此拓宽其光响应范围来提高抗菌性能是十分必要的。本文通过凝胶-溶胶法制备了纳米铜-锌(Cu-ZnO)抗菌剂,并通过熔融共混、原位聚合两种方法分别制备了PET/Cu-ZnO复合材料,进一步通过熔融纺丝制备了抗菌PET纤维,并研究了纤维的物化性能及抗菌性能,主要结论入下:(1)成功制备了5种不同复配比例的纳米Cu-ZnO,TGA结果表明前驱体的最优煅烧温度为600°C;XRD结果表明纳米Cu-ZnO中Cu掺杂ZnO的固溶度均不超过5%;TEM及粒径分析表明纳米CuZnO的粒径在100~200 nm;紫外-可见光光谱结果表明随着铜含量的增大,纳米Cu-ZnO对可见光吸收增强,抗菌性能增强;Cu-ZnO(0.1:1)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有优异的抗菌效果。(2)通过双螺杆共混挤出法成功制备了5种不同抗菌剂占比的共混抗菌PET切片。随着纳米Cu-ZnO含量增加,改性PET切片结晶能力先增大后减小,结晶速率增大,热稳定性提高,T_c由190°C升至212.7°C,T_d由405.2°C升高到410.7°C。(3)通过熔融纺丝制备了共混抗菌PET纤维。随着纳米Cu-ZnO抗菌剂含量增加,其在纤维中的分散性变差,发生团聚现象;当纳米Cu-ZnO含量为0.5wt%时,断裂强度为2.21 c N/dtex,断裂伸长率为58.26%;抗菌测试表明,当纳米Cu-ZnO抗菌剂的含量为1wt%,共混抗菌PET纤维抗菌性能达到国标(GB/T 20944.3-2008)要求,样品经过50次洗涤后,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为73.6%和80.1%,仍具有良好的抗菌效果。(4)利用原位聚合法制备4种纳米Cu-ZnO抗菌剂改性PET切片,其特性粘度在0.665~0.712 d L/g,而ZnO改性PET切片特性粘度在0.722~0.736 d L/g,PET中二甘醇含量大于10%;DSC结果表明二甘醇含量过高,T_m,T_c下降幅度明显;纳米Cu-ZnO起着成核剂的作用,当添加量为0.5%时,T_c由190°C升至212.9°C;(5)通过熔融纺丝制备了原位聚合抗菌PET纤维,纳米Cu-ZnO抗菌剂在纤维中分布均匀,尺寸在100~200 nm,与PET基体相容性及其分散性较共混抗菌PET纤维更为优异;当纳米Cu-ZnO含量为0.5wt%时,纤维的断裂强度达3.3 c N/dtex,断裂伸长率为36.4%。抗菌测试表明,当纳米Cu-ZnO抗菌剂的含量为1wt%,纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为90.8%和91.2%;过50次洗涤后,1wt%抗菌改性纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为88.1%和90.1%,仍具有良好的抗菌和耐洗涤性能。