專(zhuān)利名稱(chēng)：除臭纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能纖維及其制備方法，特別是指能夠消除惡臭物質(zhì)的除臭纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)治理惡臭物質(zhì)和惡臭氣體投入極大的力量。為了保證人們的身體健康和提高生活的質(zhì)量，現(xiàn)代科技將除臭的問(wèn)題提到了議事日程上來(lái)。70年代發(fā)達(dá)國(guó)家相繼建立惡臭防止法，研究檢測(cè)臭氣的方法，探索消除臭氣的途徑。除臭紡織品和其它功能紡織品一樣也是從后整理技術(shù)開(kāi)始。80年代初期除臭后整理織物在日本興起，除臭纖維也于其中嶄露頭角。由于用后整理技術(shù)開(kāi)發(fā)的除臭紡織品耐洗滌性差這一不爭(zhēng)的事實(shí)。除臭纖維研究后來(lái)者居上，從除臭耐久性，服用性和安全性?xún)?yōu)于除臭后整理產(chǎn)品著手。80年代后期除臭纖維競(jìng)相涌現(xiàn)。其技術(shù)特點(diǎn)還是將后整理技術(shù)與紡絲技術(shù)相結(jié)合即以共混或復(fù)合的紡絲技術(shù)紡出纖維再進(jìn)行后整理。隨著時(shí)代的發(fā)展目前只采用共混紡絲方法研制除臭纖維已成為開(kāi)發(fā)除臭纖維的主要方法。
目前國(guó)內(nèi)外除臭的方法主要有1.感覺(jué)除臭法此法是用一些芳香劑等具有濃烈氣味的物質(zhì)將臭氣掩蓋或中和達(dá)到去除臭氣的作用。缺點(diǎn)是臭氣并沒(méi)有完全消失。2.物理除臭法此法是將具有高吸附作用的材料如活性碳、沸石、硅膠等微分摻加到紡絲液中制成的纖維以物理吸附臭氣的方法達(dá)到除臭的目的但吸附作用容易飽和降低除臭效果及臭氣再釋放的問(wèn)題，采用風(fēng)吹日曬再生處理則能恢復(fù)些除臭功能。3.化學(xué)除臭法此法是通過(guò)散發(fā)惡臭氣味的分子與除臭劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沒(méi)有惡臭氣味的物質(zhì)的方法。反應(yīng)機(jī)理涉及脫硫反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、離子交換反應(yīng)、加聚反應(yīng)等等。除臭劑一般為硫酸亞鐵或硫酸亞鐵與L—抗壞血酸溶液的混合液，因L—抗壞血酸俗稱(chēng)維生素C對(duì)熱和水較敏感，遇熱會(huì)分解升華起不到協(xié)同效應(yīng)所以不太適宜熔融紡絲。
目前常用的除臭纖維制備方法是浸漬法生產(chǎn)除臭纖維，除臭劑只是附著在纖維的表面或空穴上，極易脫落且不耐洗滌從而限制了使用次數(shù)。增加了垃圾的污染。隨著使用次數(shù)的增加除臭效果減弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述的技術(shù)問(wèn)題，提供一種反應(yīng)快，效果好，循環(huán)反應(yīng)，使用壽命長(zhǎng)，且無(wú)二次公害的除臭纖維。
本發(fā)明還提供了這種除臭纖維的制備方法使得除臭劑均勻植入在纖維內(nèi)部中，不易脫落不怕洗滌。
本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提供一種除臭纖維，主要是由載體聚丙烯樹(shù)脂和EVA(乙烯—醋酸乙烯酯共聚物)樹(shù)脂及除臭劑混合制成，其中EVA樹(shù)脂含量為0.5～3％，優(yōu)選為1.8～2％，除臭劑含量為0.5～18％，優(yōu)選為2.7～6％。
其中聚丙烯為熔融指數(shù)MFI≥35的流動(dòng)性好的高速紡切片，EVA樹(shù)脂MFI≥250。其中除臭劑是由酞箐鐵和硅酸鋁及光觸媒二氧化鈦構(gòu)成，各組分重量比為1∶1～5∶0.2～1，優(yōu)選為1∶1∶0.35，其中硅酸鋁為無(wú)結(jié)晶水硅酸鋁，除臭劑的粒徑≤1μm。
本發(fā)明所提供的除臭纖維是采用生物除臭方法。這種纖維添加了類(lèi)似人體氧化酶的能以化學(xué)反應(yīng)的方式分解和催化惡臭物質(zhì)的除臭劑，所以這種纖維與一般僅靠高吸附為主的除臭纖維有本質(zhì)上的不同，其消除惡臭的流程是1.高價(jià)離子除臭劑+惡臭物質(zhì)→分解反應(yīng)→除臭劑變?yōu)榈蛢r(jià)離子；2.低價(jià)離子除臭劑+氧氣→氧化反應(yīng)→除臭劑變?yōu)楦邇r(jià)離子；3.繼續(xù)與惡臭物質(zhì)進(jìn)行分解反應(yīng)；4.這樣往復(fù)循環(huán)下去直至去除惡臭。
本發(fā)明所提供的除臭纖維，同現(xiàn)有的除臭纖維相比，具有除臭反應(yīng)快，效果好，循環(huán)反應(yīng)，使用壽命長(zhǎng)，且無(wú)二次公害的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明不同與國(guó)外生產(chǎn)除臭纖維的最大區(qū)別在于，我們是采用常規(guī)的熔融法生產(chǎn)出除臭纖維。而國(guó)外采用濕法或熔融法紡絲后進(jìn)行染色浸漬的方法制成除臭纖維的。之所以國(guó)外不采用熔融法紡絲是因?yàn)榧徑z難度太大。高溫分解和產(chǎn)生氣體是熔融紡中不可迂躍的障礙。
本發(fā)明還提供所述除臭纖維的一種制備方法，包括如下步驟
a.除臭劑的制備將酞箐鐵和硅酸鋁混合進(jìn)行超細(xì)粉碎研磨，粒度控制在≤1μm，后加入粒徑在10～30nm的光觸媒二氧化鈦，其中各組分重量比為1∶1～5∶0.2～1；b.除臭劑進(jìn)行活化處理偶聯(lián)劑中加入液臘稀釋?zhuān)瑢⑴浜玫呐悸?lián)劑均勻地灑在除臭劑上，高速攪拌15～20分鐘，使之撞擊，充分潤(rùn)濕，分散；c.向活化處理好的除臭劑中添加載體聚丙烯和EVA樹(shù)脂并攪拌，加入表面活性劑和分散劑，攪拌直至充分包裹后由造粒機(jī)制得除臭劑濃縮母粒；d.濃縮母粒干燥使得含水量不大于500ppm，然后與載體聚丙烯混合經(jīng)熔融紡絲制得除臭纖維。
其中偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑和/或鈦酸脂偶聯(lián)劑，優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸脂偶聯(lián)劑按1∶1混合，偶聯(lián)劑用量是除臭劑重量的2～3％，表面活性劑是硬脂酸鹽，分散劑是聚乙烯臘，聚丙烯臘，液臘，其中所述除臭劑濃縮母粒中除臭劑含量為10～60％，優(yōu)選為15～30％。其中步驟d所述紡絲原料中除臭劑濃縮母粒含量以重量計(jì)為5～30％，優(yōu)選為18～20％。熔體溫度的最佳控制范圍在200～210℃?？捎行У乇ＷC纖維的各項(xiàng)性能。所制得的除臭纖維可以是長(zhǎng)纖維、短纖維、熔噴、紡粘無(wú)紡布。
本發(fā)明提供的熔融法生產(chǎn)的除臭纖維不同于采用染色浸漬方法生產(chǎn)的除臭纖維。最大的特點(diǎn)是除臭劑被均勻的植入在纖維內(nèi)部中，不易脫落不怕洗滌，屬于永久型，應(yīng)用范圍廣泛?？椢锘蛴镁呖煞磸?fù)使用提高了使用效率減少了垃圾的污染。而浸漬方法生產(chǎn)的除臭纖維，除臭劑只是附著在纖維的表面或空穴上，極易脫落且不耐洗滌從而限制了使用次數(shù)。增加了垃圾的污染。隨著使用次數(shù)的增加除臭效果減弱。
同時(shí)，了保持熔融紡絲時(shí)除臭劑在纖維中的含量，本發(fā)明選用容納性特別強(qiáng)的EVA樹(shù)脂這種樹(shù)脂不僅容納性非常好而且還是非常好的熱熔膠，可以有效地將添加劑牢牢握持住，并且與聚丙烯樹(shù)脂有良好的相容性。良好地起到保護(hù)除臭劑物性和含量的作用。
本發(fā)明還選用了煅燒型無(wú)結(jié)晶水的硅酸鋁粉體。這種材料比表面積大且表面空穴微孔多對(duì)添加劑的吸附能力極強(qiáng)?？捎行У乇３痔砑觿┑某煞?。
為保證除臭劑在熔融紡絲中不產(chǎn)生氣體并不被熱損耗揮發(fā)掉，紡絲原料要選用高流動(dòng)性的高速紡切片和要在低速紡的設(shè)備上低速紡絲，這樣就可以有效地降低紡絲工藝溫度的設(shè)定從而保證了低溫紡絲，以至于不影響紡絲和纖維的性能。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)幾個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，這些實(shí)施例只為更好的說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，所有基于本發(fā)明的基本思想做出的修改，都是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
除臭劑的制備將25kg的酞箐鐵微粉與25kg的硅酸鋁微粉混合在一起進(jìn)行研磨粒徑控制在小于1μm。把粒徑在10～30nm的光觸媒二氧化鈦8.7kg加入其中使之充分混合，得到除臭劑I。
將20kg的酞箐鐵微粉與30kg的硅酸鋁微粉混合在一起進(jìn)行研磨粒徑控制在小于1μm。把粒徑在10～30nm的光觸媒二氧化鈦4kg加入其中使之充分混合，得到除臭劑II。
將10kg的酞箐鐵微粉與50kg的硅酸鋁微粉混合在一起進(jìn)行研磨粒徑控制在小于1μm。把粒徑在10～30nm的光觸媒二氧化鈦10kg加入其中使之充分混合，得到除臭劑III。
實(shí)施例一按如下配比準(zhǔn)備原料除臭劑微粉I(粒徑10～1000nm)5kg聚丙烯(MFI≥35)985kgEVA(28/400)5kg鈦酸脂偶聯(lián)劑(DZ201)0.06kg硅烷偶聯(lián)劑(KH-550) 0.06kg液臘 0.1kg硬脂酸鋅 0.5kg聚乙烯臘 4kga.在100～120℃下干燥除臭劑微粉，含水量不高與于300ppm；b.高速攪拌下向除臭劑微粉中加入配好的偶聯(lián)劑，高速攪拌活化15～20分鐘；c.向活化后的除臭劑微粉中添加EVA樹(shù)脂和35kg的載體聚丙烯；d.加入表面活性劑以及分散劑，攪拌至充分包裹后由造粒機(jī)制得除臭濃縮母粒；
e.將除臭濃縮母粒干燥后與剩余載體聚丙烯切片混合再經(jīng)造粒機(jī)造粒制成紡絲除臭切片；f.將除臭紡絲切片在螺桿紡絲機(jī)熔化，熔體經(jīng)噴絲板紡絲并卷繞成型。然后再經(jīng)后加工加彈制成除臭長(zhǎng)纖維。
實(shí)施例二按如下配比準(zhǔn)備原料除臭劑微粉II(粒徑10～1000nm)20kg聚丙烯(MFI≥35) 700kgEVA(28/400) 20kg鈦酸脂偶聯(lián)劑(DZ201) 0.35kg硅烷偶聯(lián)劑(KH-550) 0.35kg液臘0.7kg硬脂酸鋅0.45kg聚乙烯臘2kga.在100～120℃下干燥除臭劑微粉，含水量不高與于300ppm；b.高速攪拌下向除臭劑微粉中加入配好的偶聯(lián)劑，高速攪拌活化15～20分鐘；c.向活化后的除臭劑微粉中添加EVA樹(shù)脂和90kg載體聚丙烯；d.加入表面活性劑以及分散劑，攪拌至充分包裹后由造粒機(jī)制得除臭濃縮母粒；e.將除臭濃縮母粒干燥后與剩余載體切片混合再經(jīng)造粒機(jī)造粒制成紡絲除臭切片；f.將除臭紡絲切片在螺桿紡絲機(jī)熔化，熔體經(jīng)噴絲板紡絲并卷繞成型；g.將卷繞成型的絲平衡8小時(shí)；h.將絲束集束經(jīng)兩次牽伸后由卷曲機(jī)卷曲加工；i.將卷曲絲束烘干定型；經(jīng)切斷機(jī)切成所要求尺寸的除臭短纖維。
實(shí)施例三按如下配比準(zhǔn)備原料除臭劑微粉III(粒徑10～1000nm) 20kg聚丙烯(MFI≥35)85kgEVA(28/400)3kg
鈦酸脂偶聯(lián)劑(DZ201)0.5kg液臘 0.5kg硬脂酸鋅 0.25kg聚乙烯臘 1.75kga.在100～120℃下干燥除臭劑微粉，含水量不高與于300ppm；b.高速攪拌下向除臭劑微粉中加入配好的偶聯(lián)劑，高速攪拌活化15～20分鐘；c.向活化后的除臭劑微粉中添加EVA樹(shù)脂和40kg載體聚丙烯；d.加入表面活性劑以及分散劑，攪拌至充分包裹后由造粒機(jī)制得除臭濃縮母粒；e.將除臭濃縮母粒與剩余載體切片混合再經(jīng)造粒機(jī)熔化混合分散制成紡絲切片；f.將除臭紡絲切片在螺桿紡絲機(jī)熔化，熔體經(jīng)高壓熱空氣混合后高速?lài)姷绞占迳?；g.切邊壓薄整理制得除臭無(wú)紡布。
實(shí)施例四按如下配比準(zhǔn)備原料除臭劑微粉III(粒徑10～1000nm)20kg聚丙烯(MFI≥35) 300kgEVA(28/400) 3kg鈦酸脂偶聯(lián)劑(DZ201) 0.5kg液臘 0.5kg硬脂酸鋅 0.25kg聚乙烯臘 1.75kga.在100～120℃下干燥除臭劑微粉，含水量不高與于300ppm；b.高速攪拌下向除臭劑微粉中加入配好的偶聯(lián)劑，高速攪拌活化15～20分鐘；c.向活化后的除臭劑微粉中添加EVA樹(shù)脂和8kg載體聚丙烯；d.加入表面活性劑以及分散劑，攪拌至充分包裹后由造粒機(jī)制得除臭濃縮母粒；e.將除臭濃縮母粒與剩余載體切片混合再經(jīng)造粒機(jī)熔化混合分散制成紡絲切片；f.將除臭紡絲切片在螺桿紡絲機(jī)熔化，熔體經(jīng)高壓熱空氣混合后高速?lài)姷绞占迳?；g.切邊壓薄整理制得除臭無(wú)紡布。
上述實(shí)施例中參考工藝參數(shù)如下a.一區(qū) 二區(qū) 三區(qū) 四區(qū) 五區(qū) 六區(qū)聯(lián)笨箱175℃ 195℃ 200℃ 205℃ 210℃ 205℃ 208℃b.紡絲速度750m/min；油輪12rpm；側(cè)吹風(fēng)28℃；風(fēng)速0.35m/s加彈拉伸2倍；上熱箱105℃；下熱箱110℃
權(quán)利要求
1.一種除臭纖維，其特征在于主要由聚丙烯樹(shù)脂和乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂及除臭劑混合制成，其中乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂含量為0.5～3％，除臭劑含量為0.5～18％。
2.如權(quán)利要求1所述除臭纖維，其中乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂含量為1.8～2％，除臭劑含量為2.7～6％。
3.如權(quán)利要求1所述的除臭纖維，其中聚丙烯為熔融指數(shù)MFI≥35的高速紡切片，乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂的熔融指數(shù)MFI≥250。
4.如權(quán)利要求1所述的除臭纖維，其中除臭劑是由酞箐鐵和硅酸鋁及光觸媒二氧化鈦組成，各組分重量比為1∶1～5∶0.2～1，除臭劑的粒徑≤1μm。
5.如權(quán)利要求4所述的除臭纖維，其中除臭劑的各組分重量比為1∶1∶0.35，其中硅酸鋁為無(wú)結(jié)晶水硅酸鋁。
6.一種如權(quán)利要求1所述除臭纖維的制備方法，包括如下步驟a.除臭劑的制備將酞箐鐵和硅酸鋁混合進(jìn)行超細(xì)粉碎研磨，粒度控制在不大于1μm，加入粒徑在10～30nm的光觸媒二氧化鈦，其中各組分重量比為1∶1～5∶0.2～1；b.除臭劑進(jìn)行活化處理向偶聯(lián)劑中加入液臘稀釋?zhuān)瑢⑴浜玫呐悸?lián)劑與除臭劑混合，高速攪拌15～20分鐘；c.向活化處理好的除臭劑中添加載體聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂并攪拌，加入表面活性劑和分散劑，攪拌直至充分包裹后由造粒機(jī)制得除臭劑濃縮母粒；d.濃縮母粒干燥使其含水量不大于500ppm，然后與載體聚丙烯混合經(jīng)熔融紡絲制得除臭纖維。
7.如權(quán)利要求6所述的除臭纖維制備方法，其中硅酸鋁為無(wú)結(jié)晶水硅酸鋁，偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑和/或鈦酸脂偶聯(lián)劑，優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸脂偶聯(lián)劑按1∶1混合，偶聯(lián)劑的用量是除臭劑重量的2～3％，表面活性劑是硬脂酸鹽是1～2％，分散劑是聚乙烯臘，聚丙烯臘是8～10％，液臘是2～3％。
8.如權(quán)利要求6所述的除臭纖維制備方法，其中所述除臭劑濃縮母粒中除臭劑含量為10～60％，優(yōu)選為15～30％。
9.如權(quán)利要求6所述的除臭纖維制備方法，其中步驟d所述紡絲原料中除臭劑濃縮母粒含量以重量計(jì)為5～30％，優(yōu)選為18～20％。
10.如權(quán)利要求6所述的除臭纖維制備方法，其中步驟d所述制得的除臭纖維可以是長(zhǎng)纖維、短纖維、熔噴、紡粘無(wú)紡布。
全文摘要
本發(fā)明提供一種除臭纖維，主要由聚丙烯樹(shù)脂和EVA樹(shù)脂及除臭劑混合制成，其中EVA樹(shù)脂含量為1～3％，除臭劑含量為1～18％，本發(fā)明所提供的除臭纖維，同現(xiàn)有的除臭纖維相比，具有除臭反應(yīng)快，效果好，循環(huán)反應(yīng)，使用壽命長(zhǎng)，且無(wú)二次公害的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明還提供所述除臭纖維的一種制備方法，包括如下步驟將酞箐鐵和無(wú)結(jié)晶水硅酸鋁混合研磨后加入光觸媒二氧化鈦，與配好的偶聯(lián)劑攪拌混合添加聚丙烯和EVA樹(shù)脂并攪拌，加入表面活性劑和分散劑，攪拌制得除臭劑濃縮母粒干燥后與載體聚丙烯混合經(jīng)熔融紡絲制得除臭纖維，本發(fā)明所提供制備方法生產(chǎn)的除臭纖維特點(diǎn)是除臭劑不易脫落不怕洗滌，織物可反復(fù)使用減少污染。
文檔編號(hào)D01F1/10GK1873065SQ20051007350
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者張洪澤, 孔勉, 李樹(shù)海, 張勇軍 申請(qǐng)人:張洪澤